El volumen del archivo de audio. El tema resolviendo tareas para la codificación de información de sonido. Ejemplos de formatos de archivo de sonido

La lección está dedicada al análisis de la tarea 9 EGE en la informática.

9 TEMA - "Codificación de información, el volumen y la transmisión de información" se caracteriza por las tareas del nivel base de complejidad, el tiempo de ejecución es de aproximadamente 5 minutos, la puntuación máxima - 1

Codificación de información de texto

nORTE. - Caracteres

i. - Número de bits por 1 carácter (codificación)

Codificación de información gráfica

Considere algunos conceptos y fórmulas necesarias para la decisión del EGE en la informática de este tema.

• Píxel- Este es el elemento más pequeño de una imagen de mapa de bits que tiene un cierto color.
• Resolución- Este es el número de píxeles en un tamaño de imagen de pulgada.
• Profundidad del color - Este es el número de bits requeridos para codificar el color píxel.
• Si la profundidad de codificación es i. Bits por píxel, el código de cada píxel está seleccionado de 2 I. Posibles opciones, para que no puedas usar más. 2 I. Colores diferentes.

Fórmula para encontrar el número de colores en la paleta utilizada:

• NORTE. - Número de flores
• i. - Profundidad del color
• En el modelo de color RGB (Rojo (R), verde (g), azul (B)): R (0..255) G (0..255) B (0..255) -\u003e Recibir 2 8 Opciones para cada uno de los tres colores.
• R G B: 24 bits \u003d 3 bytes - modo de color verdadero (color verdadero)

Encontrar la fórmula de la memoria para almacenar una imagen ráster.:

• I. - Memoria requerida para el almacenamiento
• METRO. - Ancho de la imagen en píxeles.
• NORTE. - Altura de la imagen en píxeles.
• i. - Profundidad o permiso de codificación de colores.

O puedes escribir la fórmula como esta:

I \u003d n * i bits

• dónde NORTE. - Número de píxeles (M * N) y i. - Profundidad de codificación de color (bit de codificación)

* Para especificar la cantidad de memoria dedicada, hay una notación diferente ( V. o I.).

• También debe recordar las fórmulas de conversión:

1 MB \u003d 2 20 bytes \u003d 2 23 bits,
1 kb \u003d 2 10 bytes \u003d 2 13 bits

Codificación de información de audio

Nos familiaricamos con los conceptos y fórmulas necesarios para resolver tareas 9 EGE en la informática.

Ejemplo: con ƒ \u003d 8 kHz, profundidad de codificación 16 bits En la cuenta regresiva y duración del sonido. 128 S.. requerido:

✍ Solución:

I \u003d 8000 * 16 * 128 \u003d 16384000 bits
I \u003d 8000 * 16 * 128/8 \u003d 2 3 * 1000 * 2 4 * 2 7/2 3 \u003d 2 14/2 3 \u003d 2 11 \u003d
\u003d 2048000 byte

Determinación de la tasa de transferencia de información.

• El canal de comunicación siempre tiene limitado. rendimiento (tasa de transferencia de información), que depende de las propiedades del equipo y la línea en sí (cable)

La cantidad de información transmitida I se calcula por la fórmula:

• I. - cantidad de información
• v. - Ancho de banda del canal de comunicación (medido en bits por segundo o unidades similares)
• t. - Tiempo de transmisión

* En lugar de ajustar la velocidad V. A veces usado P.
* En lugar de la designación del mensaje. I. A veces usado P.

La tasa de transferencia de datos está determinada por la fórmula:

y medido B. bit / s.

Decisión de tareas 9 EGE en informática.

Asunto: Codificación de imágenes

9_1: EGE EN CIENCIA DE COMPUTADORA 2017 Tarea 9 FIPI Opción 1 (Krylov S.S., Churkina IE):

¿Cuál es la memoria mínima (en KB) que debe reservarse para que pueda guardar cualquier tamaño de imagen raster? 160 x 160. Pixels siempre que en la imagen se pueda utilizar. 256 ¿Colores diferentes?

✍ Solución:

• Utilizamos la fórmula para encontrar el volumen:
• Calcularemos todo el hecho de que en la fórmula, tratando de llevar los números a los grados de los Twos:
• M x n:

160 * 160 \u003d 20 * 2³ * 20 * 2³ \u003d 400 * 2 6 \u003d 25 * 2 4 * 2 6

Encontrar la profundidad de la codificación. i.:

256 \u003d 2 8. 8 bits por píxel (de la fórmula Número de colores \u003d 2 i)

Buscar volumen:

I. \u003d 25 * 2 4 * 2 6 * 2 3 \u003d 25 * 2 13 - bit total en toda la imagen

Traslado a Kable:

(25 * 2 13) / 2 13 \u003d 25 KB

Resultado:25

Detallado persisals de la tarea de 9 EGE en la informática, ofrecemos buscar en el video:

EGE en la tarea de la informática 9.2 (Fuente: Opción 11, K. POLEKOV):

Tamaño de la figura 128 sobre el 256 pixels está en la memoria 24 kb (excluyendo la compresión). número de flores En la paleta de imágenes.

✍ Solución:

• dónde M * n. - Número total de píxeles. Encontraremos este valor utilizando para la conveniencia de la sesión:

128 * 256 = 2 7 * 2 8 = 2 15

En la fórmula anterior i. - Esta es la profundidad del color a partir de la cual depende el número de colores en la paleta:

Número de colores \u003d 2 i

Encontrar i. De la misma fórmula:

i \u003d i / (m * n)

Tenemos en cuenta lo que 24 kb Es necesario traducir B. bits. Obtenemos:

2 3 * 3 * 2 10 * 2 3: I \u003d (2 3 * 3 * 2 10 * 2 3) / 2 15 \u003d 3 * 2 16/2 15 \u003d 6 bits

Ahora encontramos el número de colores en la paleta:

2 6 = 64 Opciones de color en la paleta de colores.

Resultado:64

Ver la tarea de la relación de video:

TEMA: Codificación de imágenes:

EGE en la tarea de la informática 9.3 (Fuente: 9.1 Opción 24, K. Postes):

Después de convertir la ráster De 256 colores Archivo gráfico B. De 4 colores El formato su tamaño disminuyó en 18 kb. Qué era el tamaño¿El archivo fuente en Kablei?

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de imagen, tenemos:

dónde NORTE. - Número total de píxeles,
pero i.

• i. Se puede encontrar, conociendo el número de colores en la paleta:

número de colores \u003d 2 i

Antes de la conversión: i \u003d 8 (2 8 \u003d 256) después de la conversión: I \u003d 2 (2 2 \u003d 4)

Haga un sistema de ecuaciones según la información disponible, tomaremos x. Número de píxeles (permiso):

I \u003d x * 8 i - 18 \u003d x * 2

Rápido x. En la primera ecuación:

x \u003d i / 8

I. (tamaño del archivo):

I - 18 \u003d i / 4 4i - i \u003d 72 3i \u003d 72 i \u003d 24

Resultado:24

Un análisis detallado de 9 tareas del examen. Mira el video:

TEMA: Codificación de imágenes:

EGE en la tarea de la informática 9.4 (Fuente: 9.1 Opción 28, K. POLYAKOV, S. LOGINOVA):

La imagen en color se digitalizó y se guardó como un archivo sin el uso de la compresión de datos. El tamaño del archivo recibido - 42 MB 2 veces menos y la profundidad de codificación de color aumentó en 4 veces más en comparación con los parámetros originales. No se ha producido la compresión de datos. Especificar tamaño del archivo en MBobtenido durante la digitalización repetida.

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de imagen, tenemos:

dónde NORTE.
pero i.

• En este tipo de tareas, es necesario tener en cuenta que una disminución en la resolución es 2 veces, implica una disminución en 2 veces los píxeles por separado en ancho y altura. Esos. En general, n disminuye 4 veces!
• Haremos un sistema de ecuaciones según la información existente en la que la primera ecuación corresponderá a los datos antes de la transformación del archivo, y la segunda ecuación después de:

42 \u003d n * i i \u003d n / 4 * 4i

Rápido i. En la primera ecuación:

I \u003d 42 / n

Sustituir a la segunda ecuación y encontrar. I. (tamaño del archivo):

\\ [I \u003d \\ frac (n) (4) * 4 * \\ frac (42) (n) \\]

Después de los recortes, obtenemos:

I \u003d. 42

Resultado:42

TEMA: Codificación de imágenes:

EGE en la tarea de la informática 9.5 (Fuente: 9.1 Opción 30, K. POLYAKOV, S. LOGINOVA):

La imagen se digitalizó y se guardó como un archivo ráster. El archivo resultante fue transferido a ciudades en el canal de comunicación para 72 segundos. Luego, la misma imagen fue digitalizada nuevamente con permiso para 2 veces más grande y profundidad de codificación de colores en 3 veces menos que la primera vez. No se ha producido la compresión de datos. El archivo resultante fue transferido a ciudad B., ancho de banda del canal de comunicación con la ciudad B en 3 más alto que el canal de comunicación con la ciudad de A.
B.?

✍ Solución:

• De acuerdo con la fórmula de la tasa de transferencia de archivos, tenemos:

dónde I. - el tamaño del archivo, y t. - Hora

• Por la fórmula del archivo de imagen, tenemos:

dónde NORTE. - Número total de píxeles o permiso,
pero i. - Profundidad de color (número de bits resaltados por 1 píxel)

• Para esta tarea, es necesario aclarar que la resolución en realidad tiene dos seres (píxeles en el ancho de * píxeles en altura). Por lo tanto, con un aumento en la resolución, ambos números aumentarán, es decir, NORTE. aumentará B. 4 Una vez en lugar de dos veces.
• Cambia la fórmula para obtener un archivo para la ciudad. B.:

\\ [I \u003d \\ frac (2 * n * i) (3) \\]

• Para la ciudad A y B, reemplace los valores de volumen en la fórmula para obtener la velocidad:

\\ [V \u003d \\ frac (n * i) (72) \\]

\\ [3 * V \u003d \\ FRAC (\\ FRAC (4 * N * I) (3)) (T) \\]

\\ [T * 3 * v \u003d \\ frac (4 * n * i) (3) \\]

• Sustituamos el valor de la velocidad de la fórmula para la ciudad y en la fórmula para la ciudad B:

\\ [\\ FRAC (T * 3 * N * i) (72) \u003d \\ FRAC (4 * N * i) (3) \\]

• Rápido t.:

T \u003d 4 * 72 / (3 * 3) \u003d 32 Segundos

Resultado:32

Otra forma de resolver ver el idioma de video:

TEMA: Codificación de imágenes:

EGE en la tarea de la informática 9.6 (Fuente: Opción 33, K. POLEKOV):

La cámara hace el tamaño de las fotografías. 1024 x 768. píxeles. El almacenamiento de un marco se da. 900 kb.
Encuentra el máximo posible número de flores En la paleta de imágenes.

✍ Solución:

• El número de colores depende de la profundidad de la codificación de colores, que se mide en los bits. Para el almacenamiento del cuadro, es decir,. Píxeles totales asignados 900 Krib. Traslado a bits:

900 KB \u003d 2 2 * 225 * 2 10 * 2 3 \u003d 225 * 2 15

Considere el número total de píxeles (desde el tamaño especificado):

1024 * 768 = 2 10 * 3 * 2 8

Definimos la cantidad de memoria requerida para almacenar el número total de píxeles, sino un píxel ([Memoria de marco] / [Pixel])):

\\ [\\ FRAC (225 * 2 ^ (15)) (3 * 2 ^ (18)) \u003d \\ FRAC (75) (8) \\ aprox 9 \\]

9 bits por 1 píxel

9 bits es i. - Profundidad de codificación de colores. Número de colores \u003d 2 i:

2 9 = 512

Resultado:512

Mira una solución de video detallada:

TEMA: Codificación de imágenes:

9_8: Deveroviys Ege 2018 Informatics:

La cámara automática produce imágenes de ráster en tamaño. 640 × 480 píxeles. En este caso, el volumen del archivo de imagen no puede exceder 320 Krib, el embalaje de datos no se realiza.
Qué Número máximo de colores ¿Puedo usar en la paleta?

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de imagen, tenemos:

dónde NORTE. i. - Profundidad de la codificación de colores (el número de bits asignados a 1 píxel)

• Veamos que ya estamos dado desde la fórmula:

I.\u003d 320 kb, NORTE. \u003d 640 * 420 \u003d 307200 \u003d 75 * 2 12 Píxeles totales, i. - ?

El número de colores en la imagen depende del parámetro. i.que es desconocido Recordemos la fórmula:

número de colores \u003d 2 i

Dado que la profundidad de color se mide en bits, entonces el volumen es necesario para traducir de kilobytes a los bits:

320 KB \u003d 320 * 2 10 * 2 3 bits \u003d 320 * 2 13 bits

Encontrar i.:

\\ [i \u003d \\ frac (i) (n) \u003d \\ frac (320 * 2 ^ (13)) (75 * 2 ^ (12)) \\ aprox 8.5 bits \\]

Encontramos la cantidad de colores:

2 i \u003d 2 8 \u003d 256

Resultado: 256

Una solución detallada de estas 9 tareas desde el nivel de demostración del año 2018, mire el video:

9_21: : EGE en la tarea de informática 9.21 (Fuente: K. POLEKOV, 9.1 Opción 58):

Para el almacenamiento en el sistema de información, los documentos se escanean con permiso. 300 ppi.. No se utilizan métodos de compresión de imágenes. El tamaño promedio del documento escaneado es 5 MB. Para guardarlo, se decidió cambiar al permiso. 150 ppi y sistema de color que contiene 16 colores. El tamaño promedio de un documento escaneado con parámetros modificados es 512 kb.

Determinar número de flores En la paleta antes de la optimización.

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de imagen, tenemos:

dónde NORTE. - Número total de píxeles o permiso, y i. - Profundidad de la codificación de colores (el número de bits asignados a 1 píxel).

• Dado que en la tarea tenemos permiso expresado en píxeles por pulgada, en realidad esto significa:

I \u003d ppi 2 * n * i valor

• Fórmula del número de colores:

número de colores \u003d 2 i

• Veamos que ya nos hemos dado desde la fórmula a la opción económica y durante la versión económica:

Inolvidable de: I.\u003d 5 MB \u003d 5 * 2 23 bits, NORTE. - ?, i. -? 300 ppi. Opción de economía: I.\u003d 512 kb \u003d 2 9 * 2 13 bits \u003d 2 22 bits, NORTE. - ?, i. \u003d 4 bits (2 4 \u003d 16) 150 ppi

Desde en modo económico, conocemos a todos los componentes de la fórmula, excepto la resolución (N), encontraremos permiso:

N \u003d i / (i * 150 * 150 ppi) n \u003d 2 22 / (4 * 22500)

Sustituimos todos los valores conocidos, incluyendo N, en la fórmula para el modo no económico:

I \u003d n * 300 * 300 ppi * i 5 * 2 23 \u003d (2 22 * \u200b\u200b300 * 300 * i) / (22500 * 4);

Rápido i. y calcular su valor:

I \u003d (5 * 2 23 * 22500 * 4) / (2 22 * \u200b\u200b300 * 300) \u003d 9000/900 \u003d 10 bits

Por la fórmula para encontrar el número de colores en la paleta, tenemos:

2 10 = 1024

Resultado: 1024

Asunto: codificación de sonido

9_7: EGE on Computer Science 2017 Tarea 9 FIPI Opción 15 (Krylov S., Churkina IE):

En estudios en cuatro canales ( quadro) S. Grabación de sonido 32 -Bit permiso para ser 30 segundos se registraron un archivo de sonido. No se ha producido la compresión de datos. Se sabe que el tamaño del archivo resultó ser 7500 Krib.

Con que frecuencia de muestreo (en kHz) fue grabado?Como respuesta, especifique solo el número, no necesita especificar las unidades de medición.

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de audio, obtendremos:

I \u003d β * t * ƒ * s

• De la tarea tenemos:

I.\u003d 7500 kb β \u003d 32 bits t.\u003d 30 segundos S.\u003d 4 canales

ƒ - La frecuencia de muestreo es desconocida, la expresa de la fórmula:

\\ [ƒ \u003d \\ frac (i) (s * b * t) \u003d \\ frac (7500 * 2 ^ (10) * 2 ^ 2 bits) (2 ^ 7 * 30) Hz \u003d \\ FRAC (750 * 2 ^ 6 ) (1000) kHz \u003d 2 ^ 4 \u003d 16 \\]

2 4 = 16 kHz

Resultado: 16

Para un análisis más detallado, sugerimos ver soluciones de video de esta tarea 9 EGE en la informática:

Asunto: Codificación de sonido:

EGE en la tarea de la informática 9_9 (Fuente: 9.2 Opción 36, K. POLEKOV):

El fragmento musical se digitalizó y registró como un archivo sin el uso de la compresión de datos. El archivo resultante fue transferido a la ciudad. PERO a través del canal de comunicación. Luego se digitalizó el mismo fragmento musical con una resolución en 2 3 veces menos que la primera vez. No se ha producido la compresión de datos. El archivo resultante fue transferido a la ciudad. B. por 15 segundos; Comunicación de la comunicación de la comunicación con la ciudad. B. en 4 3 veces más alto que el canal de comunicación con la ciudad. PERO.

¿Cuántos segundos se duró la transferencia de archivos a la ciudad? UNA.? En respuesta, escriba solo un número entero, la unidad de medida no es necesaria.

✍ Solución:

• Para resolver, será necesario para la fórmula para encontrar la tasa de transferencia de la fórmula:
• Recuerda también la fórmula del archivo de audio:

I \u003d β * ƒ * t * s

dónde:
I. - volumen
β - Profundidad de codificación
ƒ - frecuencia de muestreo
t. - Hora
S. - Número de canales (si no se especifica, entonces mono)

• Beber por separado, todos los datos relacionados con la ciudad. B. (Pro PERO Casi nada es conocido):

ciudad B: β - 2 veces más alto ƒ - 3 veces menos t. - 15 segundos, ancho de banda (velocidad V.) - 4 veces más alto

Basado en el párrafo anterior, para la ciudad, y obtén los valores inversos:

ciudades: β b / 2 ƒ b * 3 I b / 2 V b / 4 T B / 2, T B * 3, T B * 4 -?

Damos una explicación a los datos:

como profundidad de codificación ( β ) Para la ciudad B. Por encima de B. 2 veces, entonces para la ciudad PERO Será más bajo en 2 veces, respectivamente, y t. disminuirá en 2 Una vez:

t \u003d t / 2

como frecuencia de muestreo (ƒ) Para la ciudad B. Menos de B. 3 veces, entonces para la ciudad PERO Será mayor en 3 veces; I. y t. Se cambia en proporción, significa que, con un aumento en la frecuencia de muestreo, no solo aumentará el volumen, sino también el tiempo:

t \u003d t * 3

velocidad ( V.) (ancho de banda) para la ciudad B. Por encima de B. 4 veces, entonces para la ciudad PERO Será 4 veces abajo; veces la velocidad a continuación, entonces la hora es más alta en 4 veces ( t. y V. - Dependencia inversa y proporcional de la fórmula. V \u003d i / t):

t \u003d t * 4

Por lo tanto, teniendo en cuenta todos los indicadores, tiempo para la ciudad. PERO Cambios como este:

\\ [T_a \u003d \\ frac (15) (2) * 3 * 4 \\]

90 segundos

Resultado: 90

Para una solución detallada, vea el video:

Asunto: Codificación de sonido:

Ege en la tarea de la informática 9.10 (Fuente: 9.2 Opción 43, K. POLEKOV):

El fragmento musical se registró en el formato del estéreo ( grabación de dos canales), digitalizado y guardado como un archivo sin el uso de la compresión de datos. El tamaño del archivo recibido - 30 MEGABYTE. Luego se registró el mismo fragmento musical. mononucleosis infecciosay digitalizado con resolución. 2 veces mayor y frecuencia de muestreo en 1,5 veces menos que la primera vez. No se ha producido la compresión de datos.

Especificar tamaño del archivo en MBRegistro recibido. En respuesta, escriba solo un número entero, la unidad de medida no es necesaria.

✍ Solución:

I \u003d β * ƒ * t * s

I. - volumen
β - Profundidad de codificación
ƒ - frecuencia de muestreo
t. - Hora
S. - Canales

• Desechamos por separado, todos los datos relacionados con el primer estado del archivo, luego el segundo estado después de la conversión:

1 condición: S \u003d 2 canales I \u003d 30 MB 2 condición: S \u003d 1 canal β \u003d 2 veces mayor ƒ \u003d 1.5 veces más baja i \u003d?

Ya que fue originalmente 2 Canal de comunicación ( S.), y comenzó a ser usado. uno Canal de comunicación, el archivo ha disminuido en 2 Una vez:

I \u003d i / 2

Profundidad de codificación ( β ) Incremento B. 2 veces, entonces el volumen ( I.) aumentará B. 2 veces (dependencia proporcional):

I \u003d i * 2

Frecuencia de muestreo ( ƒ ) Reducido B. 1,5 veces, significa volumen ( I.) también disminuirá en 1,5 Una vez:

I \u003d i / 1.5

Considere todos los cambios en el volumen del archivo transformado:

I \u003d 30 MB / 2 * 2/15 \u003d 20 MEGABYTE

Resultado: 20

Vea la colección de video de esta tarea:

TEMA: Codificación de archivos de audio:

EGE en la tarea de la informática 9_11 (Fuente: 9.2 Opción 72, K. POLEKOV):

El fragmento musical se digitalizó y registró como un archivo sin el uso de la compresión de datos. El archivo resultante fue transferido a ciudades en el canal de comunicación para 100 segundos. Luego se digitalizó el mismo fragmento musical por resolución. 3 veces mayor y frecuencia de muestreo 4 veces menosque por primera vez. No se ha producido la compresión de datos. El archivo resultante fue transferido a ciudad B. por 15 segundos.

Cuántas veces la velocidad (ancho de banda del canal) a la ciudad B. Más ancho de banda de canal a la ciudad. PERO ?

✍ Solución:

• Recordemos la fórmula del archivo de audio:

I \u003d β * ƒ * t * s

I. - volumen
β - Profundidad de codificación
ƒ - frecuencia de muestreo
t. - Hora

• Beber por separado, todos los datos con respecto al archivo transmitido a la ciudad. PEROLuego el archivo transformado transmitido a la ciudad. B.:

PERO: T \u003d 100 C. B: β \u003d 3 veces mayor ƒ \u003d 4 veces más bajo que T \u003d 15 C.

✎ 1 Método de solución:

La tasa de transferencia de datos (ancho de banda) depende del tiempo de transferencia de archivos: cuanto más largo sea la hora, menor será la velocidad. Esos. Cuántas veces aumentará el tiempo de transmisión, la velocidad y el viceversa disminuirán en tantas veces.

Desde el artículo anterior, vemos que si calculamos cuántas veces la transferencia de archivos a la ciudad disminuirá o aumentará B. (Comparado con la Ciudad A), entonces entenderemos cuántas veces la tasa de transferencia de datos a la ciudad aumentará o disminuirá B. (dependencia inversa).

En consecuencia, imagina que el archivo transformado se transmite a la ciudad. PERO. El volumen del archivo ha cambiado en 3/4 veces (Profundidad de codificación (β) en 3 lo anterior, la tasa de muestreo (ƒ) en 4 veces menor). El volumen y el tiempo varían proporcionalmente. Entonces el tiempo cambiará en 3/4 Una vez:

T a por concesiones. \u003d 100 segundos * 3/4 \u200b\u200b\u003d 75 segundos

Esos. El archivo transformado se transmitiría a la ciudad. PERO 75 Segundos, y en la ciudad B. 15 segundos. Calcule cuántas veces el tiempo de transferencia ha disminuido:

75 / 15 = 5

Una vez que la transferencia de tiempo a la ciudad. B. disminuido en 5 veces, respectivamente, la velocidad aumentó en 5 hora.

Respuesta: 5

✎ 2 Método de decisión:

Beber por separado todos los datos relacionados con el archivo transmitido a la ciudad PERO: PERO: t a \u003d 100 c. V a \u003d i / 100

Debido a que el aumento o la disminución de algunos tiempos, la resolución y la frecuencia de muestreo conducen a un aumento apropiado o reduciendo el tamaño del archivo (dependencia proporcional), escribimos los datos conocidos para el archivo convertido transmitido a la ciudad. B.:

B: β \u003d 3 veces mayor ƒ \u003d 4 veces más bajo que T \u003d 15 C. I B \u003d (3/4) * I V B \u003d ((3/4) * i) / 15

Ahora encuentra la proporción V B a V A:

\\ [\\ FRAC (V_B) (V_A) \u003d \\ FRAC (3 / _4 * i) (15) * \\ FRAC (100) (i) \u003d \\ FRAC (3 / _4 * 100) (15) \u003d \\ FRC (15 ) (3) \u003d 5 \\]

(((3/4) * i) / 15) * (100 / I) \u003d (3/4 * 100) / 15 \u003d 15/3 \u003d 5 S. - Número de canales

Para la simplicidad de los cálculos, no tendremos en cuenta la cantidad de canales. Considere qué datos tenemos, y cuál de estos debe traducirse en otras unidades:

β \u003d 32 bits ƒ \u003d 32kc \u003d 32000Hz t \u003d 2 min \u003d 120 s

Sustituir los datos en la fórmula; Tenemos en cuenta que el resultado debe obtenerse en MB, respectivamente, el producto se dividirá por 2 23 (2 3 (BYTES) * 2 10 (KB) * 2 10 (MB)):

(32 * 32000 * 120) / 2 23 = =(2 5 * 2 7 * 250 * 120) / 2 23 = = (250*120) / 2 11 = = 30000 / 2 11 = = (2 4 * 1875) / 2 11 = = 1875 / 128 ~ 14,6

El resultado es el resultado del valor del volumen para multiplicar en 4 Teniendo en cuenta el número de canales de comunicación:

14,6 * 4 = 58,5

Más cercano mÚLTIPLE 10. - esto es 60 .

Resultado: 60

Mira una solución detallada:

Asunto: Codificación de sonido:

9_19: Examen de graduación del estado del HBE 2018 (INFI INFI INFI INFI INFI, Tarea 7):

Producido de dos canales (Estéreo) Grabación de sonido digital. El valor de la señal es fijo 48,000 veces por segundo, para grabar cada valor utilizado. 32 bits. Grabación dura 5 minutosLos resultados se registran en un archivo, la compresión de datos no se realiza.

¿Cuál de los siguientes valores es el más cercano al tamaño del archivo recibido?

1) 14 MB
2) 28 MB
3) 55 MB
4) 110 MB

✍ Solución:

I \u003d β * ƒ * t * s

Sustituya los valores existentes en la fórmula:

I \u003d 48000 * 32 * 300 * 2

Dado que los valores son grandes, es necesario 48000 y 300 expresar en grados de dos:

48000 | 2 24000 | 2 12000 | 2 6000 | 2 = 375 * 2 7 3000 | 2 1500 | 2 750 | 2 375 | 2 - Ya no dividido por 187.5 300 | 2 \u003d. 75 * 2 2 150 | 2 75 | 2 - ya no es divisible 37.5

Obtenemos:

I \u003d 375 * 75 * 2 15

En las opciones de respuesta propuestas, vemos que el resultado está en todas partes en MB. Por lo tanto, es necesario dividir el resultado obtenido por 2 23 (2 3 x 2 10 * 2 10):

I \u003d 375 * 75 * 2 15/2 23 \u003d 28125/2 8

Encuentra cerca del número 28125 valor al grado de grado:

2 10 = 1024 1024 * 2 2048 * 2 4096 * 2 8192 * 2 16384 * 2 32768

Obtenemos:

2 10 * 2 5 = 2 15 = 32768 2 10 * 2 4 = 2 14 = 16384

Número 28125 mentiras entre estos significados, significa que los tomamos:

2 15 / 2 8 = 2 7 = 128 2 14 / 2 8 = 2 6 = 64

Seleccione la respuesta, el valor en el que está entre los dos estos números: opción 4 (110 MB)

Resultado: 4

Decisión detallada de la tarea HBE 7 2018. Mira el video:

Asunto: Codificación de sonido:

9_20: Decisión 9 de las tareas del EGE en la informática (versión de diagnóstico del trabajo de examen de 2018, S.S. Krylov, D.M. Ushakov):

Producido de dos canales (Estéreo) Grabación de sonido con la frecuencia de muestreo 4 kHz y Resolución de 64 bits. Grabación dura 1 minutoLos resultados se registran en un archivo, la compresión de datos no se realiza.

Determinar aproximadamente el tamaño del archivo resultante (en MB). Como respuesta, especifique el número más cercano, múltiple al tamaño del archivo. 2 .

✍ Solución:

• Por la fórmula del archivo de audio, tenemos:

I \u003d β * ƒ * t * s

I - Profundidad de codificación de volumen β \u003d 32 bits ƒ - frecuencia de muestreo \u003d 48000 Hz t - Tiempo \u003d 5 min \u003d 300 S - Número de canales \u003d 2

Sustituir los valores existentes en la fórmula. Por conveniencia, usaremos títulos de grados:

ƒ \u003d 4 kHz \u003d 4 * 1000 Hz ~ 2 2 * 2 10 B \u003d 64 bits \u003d 2 6/2 23 MB T \u003d 1 MIN \u003d 60 C \u003d 15 * 2 2 C \u003d 2 * 2 2 C \u003d 2

Sustituimos los valores en la fórmula del archivo de audio:

I \u003d 2 6 * 2 2 * 2 10 * 15 * 2 2 * 2 1/2 23 \u003d 15/4 ~ 3.75

El todo más cercano, varios dos, este es el número 4

Resultado: 4

Colección de video de la tarea:

El conocimiento está hecho de pequeños.
Crooks experiencia diaria.
Di. Pisarev

Objetivos: El uso de conocimientos teóricos en la práctica.
LECCIÓN DE TAREAS:
Enseñar el principio de codificación binaria durante la digitalización de sonido;
Introducir el concepto de muestreo temporal de sonido;
Establecer la relación entre la calidad de la codificación de sonido, la profundidad de codificación y la frecuencia de muestreo;
Enseñar evaluando el volumen de información del archivo de audio;
Registre Sound usando una computadora, guárdelo en archivos de sonido en formato WAV, Reproducir.

Durante las clases:

I. MOMENTO ORGANIZACIONAL 1. Sonidos de música
2. Palabras del profesor:

El tema de nuestra lección "Codificación binaria de información de sonido". Hoy nos familiaricemos con el concepto de muestreo temporal de sonido, instalar experimental por la dependencia entre la calidad de la codificación de sonido, la profundidad de codificación y la frecuencia de muestreo, aprenda cómo evaluar la cantidad de audifiles, escribir sonido con una computadora, guardarlo en Archivos de sonido en formato WAV y reproducir.

II. Actualización del conocimiento de los estudiantes. Preguntas: (Respuestas para grabar en blanco №1)

1. ¿Listar los tipos de información? (Número, textual, gráfico, sonido).
2. Qué palabra clave se puede elegir al video. (codificación de información).
3. ¿Qué es la profundidad del sonido? (La profundidad de sonido o la profundidad de codificación es el número de bits de datos en la codificación de sonido).
4. ¿Qué niveles de volumen pueden tener sonido? (El sonido puede tener diferentes niveles de volumen.

5. ¿Qué se llama frecuencia de muestreo? (Frecuencia de muestreo: el número de mediciones del nivel de entrada por unidad de tiempo (1 segundo).
6. ¿Qué fórmula se calcula mediante el tamaño del Monoadyphyle digital?
(A \u003d d * t * i).
Frecuencia de discretización;
T-sonando o grabación de sonido;
Registro II.
7. ¿Qué fórmula se calcula mediante el tamaño del archivo de audio estéreo digital?
A \u003d 2 * d * t * i

III. Resolviendo tareas. Tarea número 1 (Semaakin. №88 p. 157, Tarea No. 1). Número en blanco 1.

Determine la cantidad de memoria para el almacenamiento de un archivo de audio digital, cuyo tiempo se encuentra dos minutos a una frecuencia de muestreo de 44.1 kHz y expansión de 16 bits.

IV. Estudiando un nuevo material.

Desde principios de los años 90, las computadoras personales han podido trabajar con información de sonido. Cada computadora que tiene una tarjeta de sonido, un micrófono y una columna, puede grabar, guardar y reproducir información de audio.
Con la ayuda de software especial (grabaciones de sonido), existen amplias oportunidades para crear, editar y escuchar archivos de sonido. Cree programas de reconocimiento de voz y, como resultado, la capacidad de controlar una computadora usando una voz.
Desde el curso de la física, usted sabe que el sonido es una onda mecánica con una amplitud y frecuencia cambiantes continuamente (Fig. 1). Cuanto mayor sea la amplitud, más fuerte, el sonido, la menor frecuencia, menor será el tono. La computadora es digital, por lo tanto, un pitido continuo debe convertirse en una secuencia de pulsos eléctricos (ceros y unidades). Para esto, el plano en el que se representa gráficamente la onda de sonido, se divide en líneas horizontales y verticales (Fig. 2 y Fig. 3). Las líneas horizontales son niveles de volumen, y vertical, el número de mediciones durante 1 segundo (una medición por segundo es un hertz), o la frecuencia de discretización (Hz). Este método permite reemplazar la dependencia continua de la secuencia discreta de los niveles de volumen, cada uno de los cuales se le asigna un valor en el código binario (Fig. 4).

Figura 1	Figura 2	Fig. 3.	Fig.4

El número de niveles de volumen depende de la profundidad del sonido: el número de bytes, que se usa para codificar un nivel. Por lo general, 8 kHz y nivel de cuantificación (Longitud de los bits de código 8).
donde n es el número de niveles de volumen, y yo - la profundidad del sonido (bits)

Ejemplo: Número en blanco 3
Decisión:
1) Codificación con una frecuencia de 5 Hz: esto significa que se produce las mediciones de altura de sonido en 1 seg. La profundidad de 4 bits significa 16 niveles de volumen.
"Redondo", los valores de altura de sonido serán hasta el nivel más bajo más cercano. (Resultado de codificación: 1000 1000 1001 O11O 0111)

2) Para calcular el volumen de información del sonido codificado (A), se usa una fórmula simple: A \u003d D * I * T, donde: D es la tasa de muestreo (Hz); I - la profundidad del sonido (bit); T - Tiempo de sonido (SEC).
Obtenemos: A \u003d 5 Hz * 4 bits * 1 seg \u003d 20 bits.

V. Formación de trabajo independiente. Número en blanco 5.

Vi. Tarea de investigación. Número en blanco 6.

Grupos Número 1-5. Establecer la relación entre la calidad de la codificación de sonido binaria y la información del archivo de audio para obtener información de sonido de varios contenidos (monólogo, discurso dialógico, poema, canción); Dependencia entre la información del archivo y el modo de grabación (mono, estéreo).

Trabajo de investigación:

1) Rellene el número de formulario 2.
2) Escriba los resultados en la tabla obtenida durante el experimento.
3) Hacer una conclusión.

Vii. Resumiendo trabajo en grupos
Viii. Mini proyecto de oportunidades musicales y de sonido.
Designaciones: Programa: "Nació un árbol de Navidad en el bosque"
SCRN 7.
Línea (20.0) - (300,180), 2, bf
Para i \u003d l a 2000
X \u003d 280 * rnd + 20 y \u003d 180 * rnd
C \u003d 16 * rnd
Pset (x, y), c
SIGUIENTE YO.
Dormir 1.
Línea (150,140) - (170,160), 6, BF
Plast (110,140)
Línea- (210,140), 10
Línea- (160,110), 10
Línea- (110,140), 10
Pintura (160,120), 10.10.
Localizar 24.10
Imprimir "Un árbol de Navidad nació en el bosque"
Juega "MS + 80 02 18 CAAJAFCC"
Plast (120,110)
Línea- (200,110), 10
Línea- (160.85), 10
Línea- (120,110), 10
Pintura (160.90), 10.10
Localizar 24.10
Imprimir "En el bosque que creció", "
Jugar "CAAB-\u003e DC4"
Plast (130.85)
Línea- (190.85), 10
Línea- (160.65), 10
Línea- (130.85), 10
Pintura (160.70), 10.10.
Localizar 24.10
Imprimir "invierno y verano delgado"
Jugar "C Paso (140.65)
Línea- (180.65), 10
Línea - (160.50), 10
Línea - Pintura (160.60), 10.10
Localizar 24.10
Imprimir "Verde era"
Jugar "Caajofu"
Dormir.
Detener.
Lección de resultados IX

uno). Control del nivel de software de aprendizaje.
1. En la frecuencia de muestreo de 8 kHz, la calidad de la señal de sonido muestreada corresponde a:

a) la calidad del sonido de audio-CD;
B) calidad de transmisiones de radio;
c) Calidad media.

2. En qué formato se guardan los archivos de sonido:

a) doc;
b) wav;
c) BMP.

3. La calidad de la codificación del pitido continuo depende:

pero) de la frecuencia de muestreo y la profundidad de codificación;
b) de la profundidad de color y la resolución del monitor;
c) de la norma de codificación internacional.

4. Dos archivos de sonido se registran con la misma frecuencia de muestreo y profundidad de codificación. El volumen de información del archivo grabado en equipo estéreo, más información en el archivo grabado en el Monodemif:

a) 4 veces;
b) Los volúmenes son los mismos;
c) 2 veces.

2). Evaluación del conocimiento y habilidades de los estudiantes.
3). La palabra del profesor.

Por supuesto, la evaluación de la calidad del sonido es en gran medida subjetiva y depende de nuestra percepción. La computadora, así como una persona, codifica información de sonido con fines de almacenamiento y posterior reproducción. Piensa, ¿y cuál es la diferencia entre la información de sonido almacenada en la memoria de PC y en la memoria de una persona? (Respuesta: Una persona tiene un proceso de codificación de sonido estrechamente asociado con las emociones).
Así, la computadora almacena el sonido, y la música del hombre !!!La música es un solo idioma, en el que el alma habla con el alma (Bertold Averbach). Puede criar en el cielo, despertar los sentimientos, para sembrar la mente e inculcar el miedo. Para cada persona la música tiene la suya propia. ¿Qué emociones o asociación te causan "luna sonata"? ... mirada cálida de una persona amorosa, toque suave de la mano de la madre, y ahora es posible que estos sonidos encantadores le recuerden la lección de la informática. Todo esto, ves, inaccesible para un código binario digital.

H. Tarea Tareas Número 89,91.92 PP 157.

El cálculo del volumen de información del archivo de audio se puede realizar de acuerdo con la siguiente fórmula (4):

V audio \u003d d * t * n canales * Compresión de E / K, (4)

donde v es el volumen de información del archivo de audio, medido en bytes, kilobytes, megabytes; D - la frecuencia de muestreo (número de puntos por segundo para describir los registros de audio); T - tiempo de archivo de audio; N canales: el número de canales de archivos de audio (canales estéreo - 2, sistema 5.1 - 6 canales); I - La profundidad de sonido, que se mide en bits, la compresión K es la relación de compresión de datos, es igual a 1.

Cálculo de la información de la animación.

El cálculo del volumen de información de la animación se puede realizar de acuerdo con la siguiente fórmula (5):

V anim \u003d k * t * v. * Compresión de I / K, (5)

donde v anim es un volumen de información de una imagen gráfica ráster que se mide en bytes, kilobytes, megabytes; K - el número de píxeles (puntos) en la imagen determinada por la resolución de los medios de la información (pantalla de monitor, escáner, impresora); T - tiempo de animación; v. - Frecuencia de cuadros de cambio por segundo; I - La profundidad del color que se mide en los bits por píxel, la compresión K es la relación de compresión de datos, es igual a 1.

Cálculo del volumen de formación del archivo de video.

El cálculo del archivo de video del archivo de video se puede realizar de acuerdo con la siguiente fórmula (5):

V video \u003d v anim + v audio + v sub, (5)

donde V Video es una información de archivo de video que se mide en bytes, kilobytes, megabytes; V Anim es una información de animación (rango de video), medido en bytes, kilobytes, megabytes; V Audio es un campo de información del archivo AudeO, medido en bytes, kilobytes, megabytes (en el videoclip puede contener archivos de pista de audio para varios idiomas, luego multiplicar el volumen del archivo de audio por el número de pistas de idiomas); V Sub es el alcance informativo de los archivos de subtítulos, medido en bytes, kilobytes, megabytes (si hay varios archivos de subtítulos, entonces necesita doblar las dimensiones de cada archivo).

Parte práctica

Parámetros / opciones
Frecuencia de marco
Tamaño de la imagen
Profundidad de color, bit
Relación de compresión de imágenes
Pista de audio
Número de idiomas
Profundidad de sonido, bit
Frecuencia de discretización de la corriente de audio, HZ
Relación de compresión de pista de audio
Número de subtítulos, PC.
Codificación de subtítulos de texto
El número de caracteres en el archivo de subtítulos, PCS.
Coeficiente de compresión de texto

Al resolver tareas, los estudiantes alivian los siguientes conceptos:

Discretización temporal - el proceso en el que, durante la codificación de una señal de sonido continua, la onda de sonido se divide en pequeñas secciones temporales separadas, y se establece una cierta cantidad de amplitud para cada sitio. Cuanto más la amplitud de la señal, más fuerte es el sonido.

Profundidad de sonido (profundidad de codificación) - El número de bits en codificación de sonido.

Niveles de volumen (niveles de señal) - El sonido puede tener diferentes niveles de volumen. El número de diferentes niveles de volumen se calcula por la fórmula. NORTE. = 2 I. Dónde I. - Profundidad del sonido.

Frecuencia de muestreo – el número de mediciones del nivel de señal de entrada por unidad de tiempo (para 1 s). Cuanto mayor sea la frecuencia de discretización, más precisa el procedimiento de codificación binario. La frecuencia se mide en Hertz (Hz). 1 Medición por 1 segundo -1 Hz.

1000 mediciones para 1 segundo 1 kHz. Denota la frecuencia de la carta de muestreo D.. Para la codificación, elija una de las tres frecuencias: 44.1 KHz, 22.05 kHz, 11.025 kHz.

Se cree que el rango de frecuencia que la persona oye es de20 Hz a 20 kHz .

Calidad de la codificación binaria - El valor que se determina por la profundidad de la codificación y la frecuencia de muestreo.

Adaptador de audio (tarifa de sonido) - un dispositivo que convierte las oscilaciones eléctricas de la frecuencia de sonido en un código binario numérico al ingresar el sonido y la parte posterior (del código numérico a las oscilaciones eléctricas) al reproducir el sonido.

Características del adaptador de audio: Frecuencia de discretización y la descarga del registro.).

La descarga del registro - el número de bits en el registro del adaptador de audio. Cuanto mayor sea la descarga, menor será el error de cada transformación individual del valor de corriente eléctrica y la espalda. Si la descarga es igual I. , al medir la señal de entrada se puede obtener 2 I. = NORTE. Valores diferentes.

Tamaño digital monoadylfile ( UNA. ) Se mide por la fórmula:

UNA. = D. * T. * I. /8 dónde D. – frecuencia de discretización (Hz), T. - Tiempo de sonido o grabación de sonido, I. la descarga del registro (permiso). Según esta fórmula, el tamaño se mide en bytes.

Tamaño del archivo de audio estéreo digital ( UNA. ) Se mide por la fórmula:

UNA. =2* D. * T. * I. /8 La señal se registra para dos columnas, ya que los canales de sonido izquierdo y derecho se codifican por separado.

Los estudiantes son útiles para emitir tabla 1.Mostrando cuántos MB ocupará un minuto codificado de información de sonido con diferente frecuencia de muestreo:

Discretización de frecuencia, KHZ

44,1

22,05

11,025

16 bits, estéreo

10.1 MB

5.05 MB

2.52 MB

16 bits, mono

5.05 MB

2.52 MB

1.26 MB

8 bits, mono

2.52 MB

1.26 MB

630 kb

1. Tamaño de archivo digital

Nivel 3"

1. Determine el tamaño (en bytes) del archivo de audio digital, cuyo tiempo es de 10 segundos a una frecuencia de discretización de 22.05 kHz y una resolución de 8 bits. La compresión de archivos no está sujeta. (, pág. 156, ejemplo 1)

Decisión:

Fórmula para calcular el tamaño.(en bytes) Archivo de audio digital: UNA. = D. * T. * I. /8.

Para transferir a bytes, el valor obtenido debe dividirse en 8 bits.

22.05 kHz \u003d 22.05 * 1000 Hz \u003d 22050 Hz

UNA. = D. * T. * I. /8 = 22050 x 10 x 8/8 \u003d 220500 bytes.

Respuesta: Tamaño de archivo 220500 byte.

2. Determine la cantidad de memoria para almacenar el archivo de audio digital, cuyo tiempo es de dos minutos a una frecuencia de muestreo de 44.1 kHz y una resolución de 16 bits. (, pág. 157, №88)

Decisión:

UNA. = D. * T. * I. /ocho. - la cantidad de memoria para almacenar el archivo de audio digital.

44100 (Hz) x 120 (c) x 16 (bit) / 8 (bit) \u003d 10584000 byte \u003d 10335,9375 kb \u003d 10.094 MB.

Respuesta: ≈ 10 MB

Nivel 4"

3. El usuario tiene una memoria de 2.6 MB. Es necesario grabar un archivo de audio digital con una duración de un sonido de 1 minuto. ¿Cuál debería ser la frecuencia de muestreo y la descarga? (, pág. 157, №89)

Decisión:

Fórmula para calcular la frecuencia de muestreo y descarga:D.* I. \u003d A / T

(Capacidad de memoria en bytes): (tiempo de sonido en segundos):

2, 6 MB \u003d 2726297.6 Byte

D.* I. \u003d A / T \u003d 2726297.6 BYTE: 60 \u003d 45438.3 BYTE

D \u003d45438.3 Bytes : I.

La descarga del adaptador puede ser de 8 o 16 bits. (1 byte o 2 bytes). Por lo tanto, la frecuencia de discretización puede serya sea 45438.3 Hz \u003d 45.4 kHz ≈ 44.1 kHz. - Frecuencia característica estándar de la discretización, o 22719.15 Hz \u003d 22.7 kHz ≈ 22.05 kHz - Tasa de muestreo característico estándar

Respuesta:

4. El volumen de memoria libre en el disco es de 5,25 MB, la descarga de la tarjeta de sonido - 16. ¿Cuál es la duración del archivo de audio digital grabado con una frecuencia de discretización de 22,05 kHz? (, pág. 157, №90)

Decisión:

Fórmula para calcular la duración del sonido: T \u003d A / D / I

(Capacidad de memoria en bytes): (Frecuencia de muestreo en Hz): (Bit de la tabla de sonido en bytes):

5.25 MB \u003d 5505024 BYTE

5505024 Byte: 22050 Hz: 2 bytes \u003d 124.8 seg
Respuesta: 124.8 Segundos.

5. Un minuto de grabación de un archivo de audio digital ocupa 1,3 MB en un disco, la descarga de la tarjeta de sonido - 8. ¿Qué frecuencia de muestreo es el sonido grabado? (, pág. 157, №91)

Decisión:

Fórmula para calcular la frecuencia de muestreo: D. \u003d A / T / I.

(Capacidad de memoria en bytes): (Tiempo de grabación en segundos): (descarga de la tarjeta de sonido en bytes)

1.3 MB \u003d 1363148.8 Byte

1363148.8 Byte: 60: 1 \u003d 22719.1 Hz

Respuesta: 22.05 kHz

6. Dos minutos de grabación de un archivo de audio digital ocupan 5.1 MB en un disco. Frecuencia de discretización - 22050 Hz. ¿Cuál es la descarga de un adaptador de audio? (, pág. 157, №94)

Decisión:

Fórmula para calcular bit: (Capacidad de memoria en bytes): (Tiempo de sonido en segundos): (Tasa de muestreo):

5, 1 MB \u003d 5347737.6 BYTE

5347737.6 BYTE: 120 SEC: 22050 Hz \u003d 2.02 bytes \u003d 16 bits

Respuesta: 16 bits.

7. El volumen de la memoria libre en el disco es de 0.01 GB, la descarga de la tarjeta de sonido - 16. ¿Cuál es la duración del archivo de audio digital grabado con una frecuencia de muestreo de 44100 Hz? (, pág. 157, №95)

Decisión:

Fórmula para calcular la duración del sonido T \u003d A / D / I

(Capacidad de memoria en bytes): (Frecuencia de muestreo en Hz): (Bit de la tabla de sonido en bytes)

0.01 GB \u003d 10737418.24 Byte

10737418.24 Byte: 44100: 2 \u003d 121.74 seg \u003d 2.03 min
Respuesta: 20.3 minutos.

8. Evalúe la información de Monoadyophile del sonido de 1 min. Si la "profundidad" de la codificación y la frecuencia de la señal de sonido es igual, respectivamente:
a) 16 bits y 8 kHz;
b) 16 bits y 24 kHz.

(, pág. 76, №2.82)

Decisión:

pero).
16 bits x 8 000 \u003d 128000 bits \u003d 16000 bytes \u003d 15,625 kb / s
15,625 kb / s x 60 c \u003d 937,5 kb

b).
1) El volumen de información del archivo de sonido la última vez es 1 segundo es:
16 bits x 24 000 \u003d 384000 bits \u003d 48000 byte \u003d 46,875 KB / s
2) la información del archivo de audio con una duración de 1 minuto es:
46,875 kbit / c x 60 c \u003d 2812.5 kb \u003d 2.8 MB

Respuesta: a) 937.5 KB; b) 2.8 MB

Nivel 5"

Tabla 1 usada.

9. ¿Qué cantidad de memoria se requiere para almacenar un archivo de audio digital con una grabación de sonido de alta calidad siempre que el tiempo de sonido sea de 3 minutos? (, pág. 157, №92)

Decisión:

La alta calidad de sonido se logra en la frecuencia de muestreo de 44,1 kHz y la descarga de un adaptador de audio igual a 16.
La fórmula para calcular la cantidad de memoria: (Tiempo de grabación en segundos) X (la broca de la tarjeta de sonido en bytes) x (frecuencia de muestreo):
180 с x 2 x 44100 Hz \u003d 15876000 byte \u003d 15.1 MB
Respuesta: 15.1 MB

10. El archivo de audio digital contiene una grabación de sonido de baja calidad (el sonido es sombrío y silenciado). ¿Cuál es la duración del archivo del archivo, si su volumen es de 650 kb? (, pág. 157, №93)

Decisión:

Para un sonido sombrío y silenciado, los siguientes parámetros son característicos: la frecuencia de muestreo es de 11, 025 kHz, descarga del adaptador de audio - 8 bits (consulte la Tabla 1). Entonces t \u003d A / D / I. Traducimos el volumen a bytes: 650 KB \u003d 665600 byte

T \u003d 665600 BYTES / 11025 HZ / 1 BYTE ≈60.4 S

Respuesta: La duración del sonido es 60.5 s.

Decisión:

La información del archivo de audio es la duración de 1 segundo igual:
16 bits x 48 000 x 2 \u003d 1 536,000 bits \u003d 187.5 KB (multiplicado por 2, como estéreo).

El volumen de información del archivo de audio con una duración de 1 minuto es:
187.5 kb / s x 60 s ≈ 11 MB

Respuesta: 11 MB

Respuesta: a) 940 KB; b) 2.8 MB.

12. Calcule el tiempo del sonido Monoadiophile, si con una frecuencia de codificación y muestreo de 16 bits de 32 kHz es igual a:
a) 700 kb;
b) 6300 kb

(, pág. 76, №2.84)

Decisión:

pero).
1) El volumen de información del archivo de sonido la última vez es 1 segundo es:

700 KB: 62,5 KB / C \u003d 11.2 C

b).
1) El volumen de información del archivo de sonido la última vez es 1 segundo es:
16 bits x 32 000 \u003d 512000 bits \u003d 64000 byte \u003d 62.5 kb / s
2) El tiempo de sondeo de 700 KB MONA AUDIO es:
6300 KB: 62.5 KB / C \u003d 100.8 C \u003d 1,68 min

Respuesta: a) 10 segundos; b) 1.5 min.

13. Calcule cuántos bytes de información ocupan una segunda grabación estéreo en un CD (frecuencia 44032 Hz, 16 bits por valor). ¿Cuánto toma un minuto? ¿Cuál es la capacidad máxima de disco (contando la duración máxima de 80 minutos)? (, pág. 34, ejercicio №34)

Decisión:

Fórmula para calcular la memoria.UNA. = D. * T. * I. :
(Tiempo de grabación en segundos) * (Blossomía del circuito de sonido) * (Frecuencia de muestreo). 16 bits -2 byte.
1) 1c x 2 x 44032 Hz \u003d 88064 bytes (1 segundo de grabación estéreo en un CD)
2) 60c x 2 x 44032 Hz \u003d 5283840 byte (mapas estéreo de 1 minuto en un CD)
3) 4800c x 2 x 44032 Hz \u003d 422707200 byte \u003d 412800 KB \u003d 403,125 MB (80 minutos)

Respuesta: 88064 bytes (1 segundo), 5283840 byte (1 minuto), 403,125 MB (80 minutos)

2. Determinar la calidad de sonido.

Para determinar la calidad del sonido, es necesario encontrar la frecuencia de muestreo y usar la tabla No. 1

256 (2 8) Niveles de intensidad de señal: la calidad del sonido de transmisión de radio, utilizando 65536 (2 16) Niveles de intensidad de la señal: calidad de sonido de audio-CD. La frecuencia de la más alta calidad corresponde a la música grabada en el CD. La magnitud de la señal analógica se mide en este caso 44 100 veces por segundo.

Nivel 5"

13. Determine la calidad del sonido (calidad de transmisión de radio, calidad promedio, calidad de audio-CD) si se sabe que el volumen de monoadiófilo en la duración del sonido en 10 segundos. Igual:
a) 940 kb;
b) 157 KB.

(, pág. 76, №2.83)

Decisión:

pero).
1) 940 kb \u003d 962560 byte \u003d 7700480 bits
2) 7700480 bit: 10 seg \u003d 770048 bits / s
3) 770048 bit / s: 16 bits \u003d 48128 muestreo de partículas Hz - Cerca del más alto 44.1 kHz
Respuesta: CALIDAD DE AUDIO-CD

b).
1) 157 kb \u003d 160768 byte \u003d 1286144 bits
2) 1286144 bit: 10 seg \u003d 128614.4 Bits / S
3) 128614.4 BT / S: 16 bits \u003d 8038.4 Hz
Respuesta: Calidad de la traducción de radio.

Respuesta: a) CD de calidad; b) Calidad de transmisiones de radio.

14. Determine la duración del archivo de audio, que se ajustará en el disquete flexible 3.5 ". Tenga en cuenta que se le asigna al almacenar datos sobre un desbordamiento de este tipo. Hay 2847 sectores de 512 bytes.
a) Con baja calidad de sonido: mono, 8 bits, 8 kHz;
b) Con sonido de alta calidad: estéreo, 16 bits, 48 \u200b\u200bkHz.

(, pág. 77, №2.85)

Decisión:

pero).

8 bits x 8 000 \u003d 64,000 bits \u003d 8000 bytes \u003d 7.8 kb / s
3) El tiempo de sondeo del monoadiophile de 1423.5 KB es igual a:
1423,5 KB: 7.8 KBA / C \u003d 182.5 C ≈ 3 min

b).
1) El volumen de información del disquete es igual a:
2847 sectores x 512 byte \u003d 1457664 byte \u003d 1423,5 kb
2) La información del archivo de sonido con una duración de 1 segundo es:
16 bits x 48 000 x 2 \u003d 1 536,000 bits \u003d 192,000 bytes \u003d 187.5 kb
3) 2,423,5 KB) Apariencia estéreoidea
1423,5 KB: 187.5 KB / C \u003d 7,6 C

Respuesta: a) 3 minutos; b) 7.6 segundos.

3. Codificación de sonido binario.

Al resolver problemas, utiliza el siguiente material teórico:

Para codificar el sonido, la señal analógica se muestra en la figura,

el plano se divide en líneas verticales y horizontales. Partición vertical: esta muestra la señal analógica de muestreo (frecuencia de medición de la señal), partición horizontal -cuantificación por nivel. Esos. Cuanto menor sea la cuadrícula, mejor, el sonido analógico se aproxima utilizando números. La cuantificación de ocho bits se utiliza para digitalizar el habla habitual (conversación telefónica) y radioanidos en ondas cortas. Dieciséis - para digitalizar música y transmisiones de radio VHF (onda ultra corta).

Nivel 3"

15. El pitido analógico se discretizó primero usando 256 niveles de intensidad de la señal (calidad de sonido de transmisión de radio) y luego usando 65536 niveles de intensidad de señal (calidad de sonido de audio-CD). ¿Cuántas veces difieren los volúmenes de información de sonido digitalizado? (, pág. 77, №2.86)

Decisión:

La longitud del código de señal analógica utilizando 256 niveles de intensidad de señal es de 8 bits, usando 65536 Los niveles de intensidad de la señal son 16 bits. Dado que la longitud del código de una señal se ha duplicado, los volúmenes de información del sonido digitalizado difieren en 2 veces.

Respuesta: 2 veces.

Nivel " 4 »

16. Según el teorema de Nyquist-Kotelnikov, para que una señal analógica se restaure con precisión por su representación discreta (por sus referencias), la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia de sonido máxima de esta señal.

¿Cuál debería ser la frecuencia de muestreo del sonido percibido por una persona?

¿Qué debería ser más: frecuencia de muestreo de discurso o tasa de muestreo de la orquesta sinfónica?

Objetivo: para familiarizar a los estudiantes con características de hardware y herramientas de software con sonido. Actividades: Atraer el conocimiento del curso de la física (o trabajar con libros de referencia.). (, p. ??, Tarea 2)

Decisión:

Se cree que el rango de frecuencia que la persona oye es de 20 Hz a 20 kHz. Así, de acuerdo con el teorema de Nyquist Kotelnikov, para que una señal analógica se restaure con precisión por su representación discreta (de acuerdo con sus referencias),la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia de sonido máxima de esta señal. Frecuencia máxima de sonido que la persona oye -20 kHz, significa que el dispositivo rA y Software deben garantizar la frecuencia de discretización de al menos 40 kHz, o más bien 44.1 kHz. El procesamiento informático del sonido de la Orquesta Sinfónica sugiere una tasa de muestreo más alta que el procesamiento del habla, ya que el rango de frecuencia en el caso de una orquesta sinfónica es significativamente mayor.

Respuesta: No menos de 40 kHz, la frecuencia de muestreo de la Orquesta Sinfónica es mayor.

Nivel 5"

17. La figura muestra la grabadora de sonido 1 segundo discurso. Codificándolo en un código digital binario con una frecuencia de 10 Hz y una longitud del código de 3 bits. (, p. ??, Tarea 1)

Decisión:

La codificación con una frecuencia de 10 Hz significa que debemos medir la altura del sonido 10 veces en un segundo. Elija momentos equidorestivos del tiempo:

Longitud del código en 3 bits significa 2 3 \u003d 8 niveles de cuantificación. Es decir, como un código numérico de la altura del sonido en cada punto seleccionado en el tiempo, podemos configurar una de las siguientes combinaciones: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Hay solo 8 de Por lo tanto, la altura del sonido se puede medir con 8 "niveles":

"Rounding", la altura del sonido será hasta el nivel más bajo más cercano:

Usando este método de codificación, obtendremos el siguiente resultado (se entregan espacios para la conveniencia de la percepción): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

Nota.Es aconsejable llamar la atención de los estudiantes sobre cómo inexactamente el código transmite el cambio en la amplitud. Es decir, la frecuencia de discretización es de 10 Hz y el nivel de cuantización 2 3 (3 bits) son demasiado pequeños. Por lo general, la tasa de muestreo de 8 kHz se elige para el sonido (voces), es decir, 8000 veces por segundo, y el nivel de cuantificación 2 8 (Código 8 Bits Long).

Respuesta: 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

18. Explique por qué se refiere el nivel de cuantificación, junto con la frecuencia de muestreo, a las principales características de la representación de sonido en la computadora.Objetivos: consolidar una comprensión de los conceptos de los conceptos de "la precisión de la presentación de datos", el "Error de medición", el "Error de presentación"; Repita con los estudiantes codificación binaria y longitud del código. Tipo de actividad: Trabajar con definiciones de conceptos.. (, p. ??, Tarea 3)

Decisión:

En la geometría, la física, la tecnología es el concepto de "precisión de la medición", estrechamente asociada con el concepto de "error de medición". Pero también hay un concepto."Exactitud de presentación". Por ejemplo, el crecimiento de una persona puede decirse que él: a) sobre. 2 m, b) un poco más de 1,7 m, c) es de 1 m 72 cm, d) es igual a 1 m 71 cm 8 mm. Es decir, 1, 2, 3 o 4 dígitos se pueden usar para designar el crecimiento medido.
También para la codificación binaria. Si usa solo 2 bits para usar la altura del sonido en un punto específico en el tiempo, entonces, incluso si las mediciones fueron precisas, solo se pueden transferir 4 niveles: bajo (00), por debajo del promedio (01), por encima del promedio. (10), alto (11). Si usa 1 byte, puede transferir 256 niveles. Quepor encima del nivel de cuantización , o, ¿qué es lo mismo quese descargan más bits para registrar el valor medido, cuanto más transmitido con mayor precisión este valor.

Nota. Cabe señalar que la herramienta de medición también debe admitir el nivel de cuantificación seleccionado (longitud medida por un rango con divisiones decimetarias, no tiene sentido representar con una precisión de un milímetro).

Respuesta: Cuanto mayor sea el nivel de cuantización, se transmite el sonido más preciso.

Literatura:

[ 1] Ciencias de la Computación. Taller de tareas en 2 toneladas. / Ed. YO G SEMAAKINA, E.K. Henner: Volumen 1. - Laboratorio de conocimiento básico, 1999 - 304 páginas: IL.

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Informática en la escuela: Anexo a la revista informática y educación. №4 - 2003. - M.: Educación e Informática, 2003. - 96 P.: Il.

Kushnirenko a.g., Leonov a.g., epicthets mg y otros. Cultura de la información: Información impar. Modelos de información. 9-10 Clase: Libro de texto para instituciones educativas generales. - 2ª ed. - M.: Drop, 1996. - 208 C.: Il.

GANAR A.G., SENOKOSOV A.I. Manual de informática para escolares. - Yekaterinburg: "U-Factoria", 2003. - 346. C54-56.

Muestreo de sonido temporal.

El sonido es una onda de sonido con una amplitud y frecuencia que cambian continuamente. Cuanto mayor sea la amplitud de la señal, más más fuerte para una persona, mayor será la frecuencia de la señal, mayor será el tono. Para que una computadora procese el sonido, se debe girar un pitido continuo en una secuencia de pulsos eléctricos (ceros binarios y unidades).

En el proceso de codificación de una señal de audio continua, se realiza su discreción temporal. La onda de sonido continua se divide en pequeñas secciones temporales separadas, y para cada sitio de este tipo se establece una cierta cantidad de amplitud.
La discretización es la conversión de señales continuas en un conjunto de valores discretos, cada uno de los cuales se le asigna un cierto código binario.

Por lo tanto, la dependencia continua de la amplitud de la señal del tiempo A (T) se reemplaza por un volumen discreto de niveles de volumen. En la tabla parece reemplazar una curva suave a la secuencia de "pasos".

Se le asigna cada "paso" el valor del volumen del volumen de sonido, su código (1, 2, 3, etc.). Los niveles de volumen pueden considerarse como un conjunto de posibles estados, respectivamente, mayor será la cantidad de niveles de volumen se destacarán durante el proceso de codificación, más información será el valor de cada nivel y más de alta calidad será el sonido . Las modernas tarjetas de audio proporcionan una profundidad de codificación de sonido de 16 bits. El número de diferentes niveles de señal (estados con esta codificación) se puede calcular por la fórmula:
N \u003d 2 16 \u003d 65356 [niveles de sonido],
donde yo es la profundidad de la codificación.

Por lo tanto, las tarjetas de sonido modernas pueden proporcionar codificación de 65536 niveles de señal. Cada valor de la amplitud de la señal de audio se le asigna un código de 16 bits.

Con codificación binaria de un pitido continuo, se reemplaza por una secuencia de niveles de señal discretos. La calidad de la codificación depende del número de mediciones de nivel de señal por unidad de tiempo, es decir, frecuencia de muestreo. La mayor medida se realiza en 1 segundo (mayor será la frecuencia de muestreo), más precisamente el procedimiento de codificación binario.

La calidad de la codificación de sonido binaria está determinada por la profundidad de codificación y la frecuencia de muestreo.

El número de mediciones por segundo puede estar en el rango de 8,000 a 96,000, es decir, la frecuencia de muestreo de la señal de sonido analógica puede tomar valores de 8 a 96 [kHz]. Con una frecuencia de 8 [kHz], la calidad de la señal de audio discretizada corresponde a la calidad de las transmisiones de radio, y a una frecuencia de 96 [kHz], la calidad del sonido de Audio-CD. También se debe considerar que tanto los modos mono como los estéreo son posibles.

Archivo de sonido informativo

Para determinar el volumen del archivo de audio V de la ZF, multiplique la cantidad de medidas K es a través de la profundidad de codificación (el número de bits por nivel) v 1ness:

V zf \u003d k cambio de * v 1ness

Donde el número de mediciones de K OUT depende de:

Tarea 1.

Tarea

1 Determine el volumen del archivo estéreo de audio, con una frecuencia de muestreo (DD) [KHz], el tiempo de sonido (GG) [C] para la codificación (mm) -bit.

2 Determine el tiempo de sonido en el archivo mono de sonido [C] que tiene un volumen igual a (HG) [KB], con una profundidad de codificación (mm) [BIT] y frecuencia de muestreo (DD) [kHz].
Donde (DD) - Fecha de su nacimiento, (mm): el mes de su nacimiento, (GG) es el año de su nacimiento.