C4 - Compressie en digitaal geluid

• Informatica
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Waarom is Jules zo moeilijk te verstaan?

Compressie

lgg

• Je weet waarom compressie wordt toegepast bij afbeeldingen en geluidsfragmenten
• Je weet wanneer je lossless of lossy compressie moet gebruiken
• Je weet hoe analoog geluid naar digitaal wordt omgezet 
• Je weet het verschil tussen bitdepth en samplerate

Compressie

Compressie is niet veel anders dan het inpakken van je bestanden om ze kleiner te maken

Lossles

• "zonder verlies"
  
• Wordt gebruikt voor b.v. teksten

Lossy

• "beetje verlies"
• wordt gebruikt bij b.v. muziek en afbeeldingen

LZ77 compresie - lossless

In teksten kan worden gekeken naar welke patronen van letters er eerder zijn voorgekomen. Als het patroon eerder is voorgekomen word in plaats van het patroon alleen het aantal stappen terug en de lengte van het patroon opgeslagen.

JPEG Compressie - lossy

.zip, .rar, .7z zijn allemaal voorbeelden van ingepakte bestanden. Zijn deze lossless of lossy?

1. lossless
2. lossy

Analoog is een continu signaal en traploos. Het kan iedere waarde tussen het minimale en het maximale aannemen en gaat naadloos van de ene in de andere waarde over, zoals wij mensen tijd ervaren.

Analoog

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Digitaal is een discreet signaal met treden. Het kan alleen vaste waarden aannemen op een bepaalde interval en maakt dus “sprongetjes” van de ene naar de andere waarde. Dit is hoe een computer werkt.

Digitaal

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Het omzetten van analoog geluid naar digitaal heet sampling. In de afbeeding hiernaast zie je hoe dat gebeurt: er wordt periodiek gemeten wat hoogte van de geluidsgolf is.

Analoog naar Digitaal

Meer weten?

https://www.youtube.com/watch?v=BNVVq-iVPy8

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Sampling

Bit depth

Net als afbeeldingen heeft ook geluid heeft een bit depth.

Bij geluid kan je met de bit depth bepalen tot hoe hoog je de geluidsgolven wil opslaan. De toonhoogte dus.

Sample rate

De sample rate is de hoeveelheid metingen per tijdseenheid. In de afbeelding hiernaast zijn dat de hoeveelheid blauwe pijltjes

Sampling

Bitdepth

https://youtu.be/ubCMI3Jq6e4?t=41

Sample rate

https://youtu.be/fZzMXdxbOes?t=21

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Sampling

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Digitale apparaten kunnen analoge signalen benaderen door de trapjes zo klein mogelijk te maken, maar nooit perfect nabootsen.

Digitaal naar Analoog

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Video

Eigenlijk is het heel simpel: alle bekende video formaten zijn lossy omdat video anders veeeel te groot wordt.

mp4

mpg

avi

lossy

lossy

lossy

Bekende bestands- formaten

Deze bestandsformaten moet je kennen

Je zou kunnen zeggen dat sampling een vorm van compressie is.

1. Lossless
2. Lossy

Dus, waarom is Jules zo moeilijk te verstaan?

Aan de slag

• Fundament C4 Datarepresentaties - 4. datacompressie