Az audio fájl mennyisége. A hanginformációk kódolására szolgáló feladatok megoldása. Hangfájlformátumok Példák

A lecke a Számítástechnika 9 EGE feladatának elemzésére szolgál

9 Téma - "Az információ kódolása, az információk mennyisége és továbbítása" a komplexitás alapszintjének feladata, a végrehajtási idő körülbelül 5 perc, a maximális pontszám - 1

A szöveges információk kódolása

n. - Karakterek

ÉN. - 1 karakteres bitek száma (kódolás)

A grafikus információk kódolása

Tekintsünk olyan fogalmakat és képleteket, amelyek a téma Számítástechnikájának döntésére vonatkozó döntéshez szükségesek.

• Pixel- Ez a legkisebb eleme egy bitképes kép, amely bizonyos színű.
• Felbontás- Ez a pixelek száma egy hüvelykes képmérettel.
• Színmélység - Ez a pixel színének kódolásához szükséges bitek száma.
• Ha a kódolási mélység van ÉN. Pixelenkénti bitek, az egyes képpontok kódja van kiválasztva 2 I. lehetséges lehetőségek, így nem használhat többet 2 I. Különböző színek.

A használt paletta színek számának megkereséséhez:

• N. - Virágok száma
• ÉN. - Színmélység
• Az RGB színmodellben (Piros (r), zöld (g), kék (B)): R (0..255) g (0..255) b (0..255) -\u003e 2 8 Három szín mindegyike.
• R g b: 24 bit \u003d 3 bájt - igazi színmód (igazi SZIN)

megtalálja a memória képlete raszteres kép tárolására:

• ÉN. - A tároláshoz szükséges memória
• M. - A kép szélessége pixelben
• N. - A kép magassága pixelben
• ÉN. - Színkódolási mélység vagy engedély

Vagy írhatod ezt a képletet:

I \u003d n * i bitek

• hol N. - Pixelek száma (m * n) és ÉN. - Színkódolási mélység (kódolási bit)

* A dedikált memória mennyiségének megadásához különböző jelölés van ( V. vagy ÉN.).

• Emlékeznie kell a konverziós képletekre is:

1 MB \u003d 2 20 bájt \u003d 2 23 bit,
1 kb \u003d 2 10 byte \u003d 2 13 bit

Audio információk kódolása

Megismerkedünk a mintegy 9 EGE-t a számítástechnikai tudományok megoldásához szükséges fogalmakkal és formulákkal.

Példa: ƒ \u003d 8 kHz, kódolási mélység 16 bit A hang visszaszámlálásánál és időtartama 128 S.. kívánt:

✍ Megoldás:

I \u003d 8000 * 16 * 128 \u003d 16384000 bit
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

Az információátviteli sebesség meghatározása

• A kommunikációs csatorna mindig korlátozott átviteli sebesség (Információs átviteli sebesség), amely a berendezés tulajdonságaitól és a vonal tulajdonától függ (kábel)

Az adatátvitelt információk mennyiségét a képlet alapján számítják ki:

• ÉN. - információmennyiség
• v. - kommunikációs csatorna sávszélesség (másodpercenkénti vagy hasonló egységekben mérve)
• t. - átviteli idő

* A sebesség beállítása helyett V. Néha használt Q.
* Az üzenet megnevezése helyett ÉN. Néha használt Q.

Az adatátviteli sebességet a következő képlet határozza meg:

és mért B. bit / S.

Feladatok döntése 9 EGE a számítógépes tudományról

Tárgy: Képkódolás

9_1: EGE a számítástechnika 2017-es feladat 9 FIPI opció 1 (Krylov S.S., Churkina IE):

Mi a minimális memória (kb) kell fenntartani, hogy bármilyen raszteres képméretet mentheti 160 x 160. Pixelek, feltéve, hogy a képen használható 256 Különböző színek?

✍ Megoldás:

• A kötet megtalálásának képletét használjuk:
• Minden tényt kiszámítunk, hogy a képletben megpróbáljuk a számokat a kettős fokokra hozni:
• M x n:

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

A kódolás mélysége megtalálása ÉN.:

256 \u003d 2 8. 8 bit Pixelenként (a képletből a színek száma \u003d 2 i)

Keressen hangerőt:

ÉN. \u003d 25 * 2 4 * 2 6 * 2 3 \u003d 25 * 2 13 - Összes bit az összes képen

Transzfer Kable:

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

Eredmény:25

Részletes a 9 EGGE feladata a számítógépes tudományban, hogy megvizsgáljuk a videót:

EGE a számítástechnikai feladat 9.2 (forrás: 11. opció, K. Polekov):

Ábraméret 128 a 256 a képpontok a memóriában vannak 24 KB (a tömörítés kivételével). a virágok száma A Picture Paletteben.

✍ Megoldás:

• hol M * N. - A képpontok száma. Ezt az értéket használjuk a kihasznatlanság kényelméről:

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

A fenti képletben ÉN. - Ez a szín mélysége, amelyből a paletta színek száma a következőketől függ:

Színek száma \u003d 2 i

megtalálja ÉN. Ugyanabból a képletből:

i \u003d i / (m * n)

Figyelembe vesszük, hogy mi 24 KB Meg kell fordítani a B. bitek. Kapunk:

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 bites

Most megtaláljuk a paletta színét:

2 6 = 64 Színes lehetőségek a színpalettán

Eredmény:64

Lásd: Feladat Videó Kapcsolat:

Téma: Képkódolás:

EGE a számítógép-tudományi feladat 9.3 (Forrás: 9.1 24. lehetőség, K. pólusok):

Raszter átalakítása után 256-színes Grafikus fájl B. 4 színű A méret méretét csökkentette 18 kb. Mi volt az a méreta forrásfájl a Kableben?

✍ Megoldás:

• A képfájl képletével:

hol N. - a képpontok teljes száma,
de ÉN.

• ÉN. Megtalálható, tudva a paletta színek számát:

színek száma \u003d 2 i

A konverzió előtt: i \u003d 8 (2 8 \u003d 256) A konverzió után: i \u003d 2 (2 2 \u003d 4)

Készítsen egy egyenletrendszert a rendelkezésre álló információk alapján, megteszünk x. Pixelek száma (engedély):

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

Expressz x. Az első egyenletben:

X \u003d I / 8

ÉN. (fájl méret):

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

Eredmény:24

A vizsga 9 feladatainak részletes elemzése. Nézd meg a videót:

Téma: Képkódolás:

EGE a számítógépes tudományi feladat 9.4 (Forrás: 9.1 28. opció, K. Polyakov, S. loginova):

A színes képet digitalizáltuk és fájlt mentett az adatgyűjtés használata nélkül. A kapott fájl mérete - 42 MB 2 A kisebb és a színkódolási mélység növekedett 4 az eredeti paraméterekhez képest. Az adatgyűjtés nem készült el. Meghatároz fájlméret az MB-benismételt digitalizálás során.

✍ Megoldás:

• A képfájl képletével:

hol N.
de ÉN.

• Ebben a fajta feladatokban figyelembe kell venni, hogy a felbontás csökkenése 2-szeres, ez a képpontok 2-szeresére csökken a szélességben és magasságban. Azok. Általában az n csökken 4-szer!
• Az egyenletek rendszerét a meglévő információk alapján készítjük el, amelyben az első egyenlet megfelel az adatoknak a fájl átalakítása előtt, és a második egyenlet után:

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

Expressz ÉN. Az első egyenletben:

i \u003d 42 / n

Helyettesíti a második egyenletet és megtalálni ÉN. (fájl méret):

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

A vágások után:

I \u003d. 42

Eredmény:42

Téma: Képkódolás:

EGE a számítógépes tudományi feladat 9.5 (forrás: 9.1 30. lehetőség, K. Polyakov, S. loginova):

A képet digitalizálták és raszteres fájlként mentették. Az így kapott fájl átkerült városok a kommunikációs csatornán 72 másodperc. Ezután ugyanazt a képet ismét digitalizálták engedélyével 2 a nagyobb és a színkódok mélysége 3 kevesebb, mint az első alkalommal. Az adatgyűjtés nem készült el. Az így kapott fájl átkerült város B., Kommunikációs csatorna sávszélesség a város B-vel 3 magasabb, mint a kommunikációs csatorna az A. városával.
B.?

✍ Megoldás:

• A fájl átviteli sebessége szerint:

hol ÉN. - a fájl mérete, és t. - Idő

• A képfájl képletével:

hol N. - a képpontok vagy engedélyek teljes száma,
de ÉN. - Színmélység (1 pixel által kiemelt bitek száma)

• Ehhez a feladathoz tisztázni kell, hogy a felbontás ténylegesen két lény (pixelek a * pixelek szélességében). Ezért a felbontás növekedésével mindkét szám növekedni fog, azaz N. növeli a B. 4 Két alkalommal.
• Változtassa meg a file megszerzéséhez szükséges képletet B.:

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

• A City A és B, cserélje ki a térfogatértéket a sebesség megszerzéséhez:

\\ [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) \\]

• A város képletét helyettesítjük a város képletétől és a B városi képletet:

\\ [\\ Frac (t * 3 * n * i) (72) \u003d \\ frac (4 * n * i) (3) \\]

• Expressz t.:

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

Eredmény:32

Egy másik módja annak, hogy megoldja a videó nyelvet:

Téma: Képkódolás:

EGE a számítógép-tudományi feladat 9.6 (Forrás: 33. opció, K. Polekov):

A fényképezőgép fényképeket készít 1024 x 768. képpontok. Az egyik keret tárolása megadódik 900 kb.
Keresse meg a lehető legnagyobbat a virágok száma A Picture Paletteben.

✍ Megoldás:

• A színek száma a színkódolás mélységétől függ, amelyet a bitekben mérnek. A keret tárolására, azaz Összes képpont hozzárendelt 900 KRIB. Transzfer bitek:

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

Tekintsük a képpontok teljes számát (a megadott méretből):

1024 * 768 = 2 10 * 3 * 2 8

Meghatározzuk a tároláshoz szükséges memória mennyiségét, nem az összes pixelszám, de egy pixel ([Keret memória] / [pixel])):

\\ [\\ Frac (225 * 2 ^ (15)) (3 * 2 ^ (18)) \u003d \\ frac (75) (8) \\ kb. 9 \\]

9 bit 1 pixelenként

9 bit van ÉN. - A színkódolás mélysége. Színek száma \u003d 2 i:

2 9 = 512

Eredmény:512

Nézze meg a részletes videooldatot:

Téma: Képkódolás:

9_8: Deveroviys Ege 2018 Informatika:

Az automatikus kamera raszteres képeket készít 640 × 480 képpontok. Ebben az esetben a képfájl mennyisége nem haladhatja meg 320 KRIB, az adatcsomagolás nem történik meg.
Mit A szín maximális száma Használhatom a palettát?

✍ Megoldás:

• A képfájl képletével:

hol N. ÉN. - A színkódolás mélysége (az 1 pixelhez rendelt bitek száma)

• Lássuk, hogy már a képletből származunk:

ÉN.\u003d 320 kb, N. \u003d 640 * 420 \u003d 307200 \u003d 75 * 2 12 teljes pixel, ÉN. - ?

A képen lévő színek száma a paramétertől függ ÉN.amely ismeretlen. Emlékezzünk a képletre:

színek száma \u003d 2 i

Mivel a színmélységet bitben mérik, akkor a hangerő szükséges kilobájtból a bitekre történő lefordításához:

320 kb \u003d 320 * 2 10 * 2 3 bitek \u003d 320 * 2 13 bit

megtalálja ÉN.:

\\ [i \u003d \\ frac (i) (n) \u003d \\ frac (320 * 2 ^ (13)) (75 * 2 ^ (12)) \\ kb. 8,5 bit \\]

Megtaláljuk a színek számát:

2 i \u003d 2 8 \u003d 256

Eredmény: 256

E 9 feladat részletes megoldása a 2018-as év demószintjétől, nézze meg a videót:

9_21: : EGE a számítástechnikai feladat 9.21 (forrás: K. Polekov, 9.1 opció 58):

Az információs rendszer tárolásához a dokumentumokat engedélyt kell szkennelni 300 ppi. A kép tömörítési módszerei nem használhatók. A beolvasott dokumentum átlagos mérete 5 MB. Annak érdekében, hogy megmentse, úgy döntöttek, hogy engedélyre váltak 150 ppi és színes rendszer 16 szín. A módosított paraméterekkel szkennelt dokumentum átlagos mérete 512 KB.

Meghatároz a virágok száma A palettán az optimalizálás előtt.

✍ Megoldás:

• A képfájl képletével:

hol N. - a képpontok vagy engedélyek teljes száma, és ÉN. - A színkódolás mélysége (az 1 pixelhez rendelt bitek száma).

• Mivel a feladatban engedélyt adunk pixelben / hüvelykben, akkor valójában ez azt jelenti:

I \u003d ppi 2 * n * i érték

• A színek számának képlete:

színek száma \u003d 2 i

• Lássuk, hogy már a képletből a gazdaságos opcióig és a gazdaságos verzió alatt adtuk meg:

Egyedülálló: ÉN.\u003d 5 MB \u003d 5 * 2 23 bit, N. - ?, ÉN. -? 300 ppi Gazdaságos lehetőség: ÉN.\u003d 512 kb \u003d 2 9 * 2 13 bit \u003d 2 22 bit, N. - ?, ÉN. \u003d 4 bit (2 4 \u003d 16) 150 ppi

Mivel gazdaságos módban ismerjük a képlet összes összetevőjét, kivéve a felbontást (N), megengedjük az engedélyt:

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

Az összes ismert értéket helyettesítjük, beleértve az N-t, a nem gazdaságos üzemmód képletében:

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

Expressz ÉN. és kiszámítja az értékét:

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

A paletta színeinek számának megkereséséhez:

2 10 = 1024

Eredmény: 1024

Tárgy: Hangkódolás

9_7: EGE a Számítástechnikai Tudomány 2017 feladat 9 FIPI opció 15 (Krylov S.S., Churkina IE):

A stúdiókban négycsatornás ( quadro) S. Hangfelvétel 32 -bit engedély 30 a másodperceket hangfájl rögzítették. Az adatgyűjtés nem készült el. Ismeretes, hogy a fájlméret kiderült 7500 KRIB.

Mivel mintavételi frekvencia (kHz) rögzítették?Válaszként adja meg csak a számot, nem kell megadnia a mérési egységeket.

✍ Megoldás:

• A hangfájl képletével:

I \u003d β * t * ƒ * s

• A feladatból:

ÉN.\u003d 7500 kb β \u003d 32 bit t.\u003d 30 másodperc S.\u003d 4 csatorna

ƒ - A mintavételi frekvencia ismeretlen, fejezze ki a képletből:

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

2 4 = 16 kHz

Eredmény: 16

Részletesebb elemzésre azt javasoljuk, hogy látjuk a 9. feladat EGE videó megoldásai a számítógépes tudományon:

Tárgy: Hangkódolás:

EGE a számítástechnikai feladat 9_9 (forrás: 9.2 36. opció, K. Polekov):

A zenei fragmenst digitalizáltuk és fájlként rögzítettük adatgyűjtés nélkül. Az így kapott fájl átkerült a városba DE kommunikációs csatornán keresztül. Ezután ugyanazt a zenei fragmenst digitalizálták a felbontással 2 3 kevesebb, mint az első alkalommal. Az adatgyűjtés nem készült el. Az így kapott fájl átkerült a városba B. per 15 másodperc; Kommunikációs csatorna kommunikáció a városgal B. ban ben 4 3-szor magasabb, mint a kommunikációs csatorna a város DE.

Hány másodpercig tartott a fájl átvitele a városba A.? Válaszul írjon le csak egy egész számot, a mérési egység nem szükséges.

✍ Megoldás:

• A megoldáshoz szükséges, hogy a képlet átviteli sebességének megkeresése:
• Emlékezzünk továbbá a hangfájl képletét is:

I \u003d β * ƒ * t * s

hol:
ÉN. - Hangerő
β - kódolási mélység
ƒ - Mintavételi frekvencia
t. - Idő
S. - csatornák száma (ha nincs megadva, akkor mono)

• Az ital külön-külön, a városra vonatkozó összes adat B. (pro DE Szinte semmi sem ismert):

város B: β - 2-szer nagyobb ƒ - 3-szor kevesebb t. - 15 másodperc, sávszélesség (sebesség) V.) - 4-szer nagyobb

Az előző bekezdés alapján a város számára, és kapja meg az inverz értékeket:

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

Adjunk magyarázatot az adatokra:

mint kódolási mélység ( β ) A város számára B. B. 2 majd a városért DE Ez alacsonyabb lesz 2 időkben, és t. csökken 2 Egyszer:

t \u003d t / 2

mint mintavételi frekvencia (ƒ) A város számára B. Kevesebb, mint B. 3 majd a városért DE Ez magasabb lesz 3 Times; ÉN. és t. Ez az arányban megváltozik, ez azt jelenti, hogy a mintavételi frekvencia növekedésével nemcsak a volumen növekedni fog, hanem idő:

t \u003d t * 3

sebesség ( V.) (sávszélesség) a város számára B. B. 4 majd a városért DE Ez 4-szer alacsonyabb lesz; az alábbi sebesség, majd az idő magasabb 4 ( t. és V. - fordítottan arányos függőség a képlettől V \u003d I / t):

t \u003d t * 4

Így figyelembe véve az összes mutatót, időt a városra DE Ilyen módosítások:

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

90 másodperc

Eredmény: 90

Részletes megoldáshoz lásd a videót:

Tárgy: Hangkódolás:

EGE számítástechnika feladat 9,10 (Forrás: 9.2 Option 43, K. Polekov):

A zenei fragmenst sztereó formátumban rögzítettük ( kétcsatornás felvétel), digitalizálva és fájlként mentett adatgyűjtés nélkül. A kapott fájl mérete - 30 MB. Ezután ugyanazt a zenei fragmentumot újra formátumban rögzítettük monóés digitalizálva a felbontással 2 a mintavétel nagyobb és gyakorisága 1,5 kevesebb, mint az első alkalommal. Az adatgyűjtés nem készült el.

Meghatároz fájlméret az MB-benKapott felvétel. Válaszul írjon le csak egy egész számot, a mérési egység nem szükséges.

✍ Megoldás:

I \u003d β * ƒ * t * s

ÉN. - Hangerő
β - kódolási mélység
ƒ - Mintavételi frekvencia
t. - Idő
S. Csatornák

• Külön eldobjuk, hogy az összes adat a fájl első állapotára vonatkozik, majd a második állam az átalakítás után:

1 feltétel: S \u003d 2 csatorna i \u003d 30 MB 2 feltétel: S \u003d 1 csatorna β \u003d 2-szer nagyobb ƒ \u003d 1,5-szer alacsonyabb I \u003d?

Mivel eredetileg 2 Kommunikációs csatorna ( S.), és elkezdték használni egy Kommunikációs csatorna, a fájl csökkent 2 Egyszer:

I \u003d I / 2

Kódolási mélység ( β ) Nőtt B. 2 idők, majd a kötet ( ÉN.) növeli a B. 2 Times (arányos függőség):

I \u003d i * 2

Mintavételi frekvencia ( ƒ ) Csökkentett B. 1,5 idők, ez a kötetet jelenti ( ÉN.) szintén csökken 1,5 Egyszer:

I \u003d I / 1.5

Tekintsük az átalakított fájl mennyiségének összes módosítását:

I \u003d 30 mb / 2 * 2/15 \u003d 20 Mb

Eredmény: 20

Lásd a feladat videógyűjteményét:

Téma: Audio fájlok kódolása:

EGE számítástechnika feladat 9_11 (Forrás: 9.2 Option 72, K. Polekov):

A zenei fragmenst digitalizáltuk és fájlként rögzítettük adatgyűjtés nélkül. Az így kapott fájl átkerült városok a kommunikációs csatornán 100 másodpercek. Ezután ugyanazt a zenei fragmenst digitalizáljuk a felbontás 3-szor magasabb és mintavételi frekvencia 4-szer kevesebbmint először. Az adatgyűjtés nem készült el. Az így kapott fájl átkerült város B. per 15 másodpercek.

Hányszor a sebesség (csatorna sávszélesség) a városba B. Több csatorna sávszélesség a városba DE ?

✍ Megoldás:

• Emlékezzünk az audiofájl képletére:

I \u003d β * ƒ * t * s

ÉN. - Hangerő
β - kódolási mélység
ƒ - Mintavételi frekvencia
t. - Idő

• Az ital külön-külön, a városba továbbított fájlra vonatkozó összes adat DEEzután a városba továbbított átalakított fájl B.:

DE: T \u003d 100 C. B: β \u003d 3-szor nagyobb ƒ \u003d 4-szer alacsonyabb, mint t \u003d 15 c.

✎ 1 oldat módszer:

Az adatátviteli sebesség (sávszélesség) függ a fájl átviteli idejétől: minél hosszabb idő, annál alacsonyabb a sebesség. Azok. Hányszor növeli az átviteli idő, a sebesség és a fordulatszám sokszor csökken.

Az előző tételből látjuk, hogy ha kiszámítjuk, hogy hányszor csökken a fájl átvitele a városba csökken, vagy növekszik B. (A városhoz képest), akkor meg fogjuk érteni, hogy hányszor növeli az adatátviteli sebességet a városba B. (inverz függőség).

Ennek megfelelően képzeljük el, hogy a transzformált fájlt továbbítják a városba DE. A fájlmennyiség megváltozott 3/4 alkalommal (kódolási mélység (β) 3 a fenti, a mintavételi ráta (ƒ) 4 alacsonyabb). A kötet és az idő arányosan változik. Így az idő megváltozik 3/4 Egyszer:

T a koncessziókért. \u003d 100 másodperc * 3/4 \u200b\u200b\u003d 75 másodperc

Azok. A transzformált fájlt továbbítanák a városba DE 75 Másodpercek és a városban B. 15 másodpercek. Számolja ki, hogy hányszor csökkent az átviteli idő:

75 / 15 = 5

Egyszer átutalás a városba B. csökkent 5 a sebesség, a sebesség növekedett 5 idő.

Válasz: 5

✎ 2 döntési módszer:

A városra továbbított fájlra vonatkozó különálló adat DE: DE: t a \u003d 100 c. V a \u003d I / 100

Mivel a felbontás és a mintavételi frekvencia egyes időpontjainak növekedése vagy csökkenése a fájlméret megfelelő növeléséhez vagy csökkentéséhez vezet (arányos függőség), írjuk az ismert adatokat a városba továbbított átalakított fájlhoz B.:

B: β \u003d 3-szor nagyobb ƒ \u003d 4-szer alacsonyabb, mint t \u003d 15 c. I b \u003d (3/4) * i v b \u003d ((3/4) * i) / 15

Most keresse meg a v b-v arányát:

\\ [\\ Frac (v_b) (v_a) \u003d \\ frac (3 / _4 * i) (15) * \\ frac (100) (i) \u003d \\ frac (3 / _4 * 100) (15) \u003d \\ frac (15 ) (3) \u003d 5 \\]

(((3/4) * I) / 15) * (100 / i) \u003d (3/4 * 100) / 15 \u003d 15/3 \u003d 5 S. - csatornák száma

A számítások egyszerűségére nem fogjuk figyelembe venni a csatornák számát. Fontolja meg, hogy milyen adatok vannak, és ezek közül melyiket más egységekre kell fordítani:

β \u003d 32 bitek ƒ \u003d 32kc \u003d 32000Hz t \u003d 2 perc \u003d 120 s

Helyettesítő adatok a képletben; Figyelembe vesszük, hogy az eredményt MB-ben kell beszerezni, a terméket 23 (2 3 (bájt) * 2 10 (KB) * 2 10 (KB) *

(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

Az eredmény a hangerő értékének eredménye, hogy megszapasszáljon 4 Figyelembe véve a kommunikációs csatornák számát:

14,6 * 4 = 58,5

Legközelebbi több 10. - ez 60 .

Eredmény: 60

Nézze meg a részletes megoldást:

Tárgy: Hangkódolás:

9_19: A HE 2018 (INFI INFI INFI INFI, 7. feladat) állami érettségi vizsga:

Előállított kétcsatornás (Sztereó) digitális hangfelvétel. A jel értékét rögzítették 48 000-szer másodpercenként, hogy rögzítsen minden használt értéket 32 bit. A felvétel tart 5 percAz eredményeket egy fájlban rögzítjük, az adatcsomagolás nem történik meg.

A következő értékek közül melyik a legközelebb van a fogadott fájl méretéhez?

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

✍ Megoldás:

I \u003d β * ƒ * t * s

Helyettesítse a meglévő értékeket:

I \u003d 48000 * 32 * 300 * 2

Mivel az értékek nagyok, szükséges 48000 és 300 express kétfokozatban:

48000 | 2 24000 | 2 12000 | 2 6000 | 2 = 375 * 2 7 3000 | 2 1500 | 2 750 | 2 375 | 2 - már nem osztva 187,5 300 | 2 \u003d. 75 * 2 2 150 | 2 75 | 2 - már nem osztható 37,5

Kapunk:

I \u003d 375 * 75 * 2 15

A javasolt válasz opciókban látjuk, hogy az eredmény mindenütt MB-ben van. Tehát meg kell osztani a 23 (2 3 * 2 10 * 2 10) által kapott eredményt:

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

Keresse meg a számot 28125 Érték a fokozat mértéke:

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

Kapunk:

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

Szám 28125 ezek a jelentések között helyezkedik el, ez azt jelenti, hogy elviszünk őket:

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

Válassza ki a választ, amely a két szám között van: opció 4 (110 MB)

Eredmény: 4

Részletes döntés a HBE feladat 7 2018. Nézze meg a videót:

Tárgy: Hangkódolás:

9_20: Határozat 9. feladatainak EGE számítástechnika (diagnosztikus változata a vizsgálat munkáját 2018 S. S. Krilov, D. M. Ushakov):

Előállított kétcsatornás (sztereó) hangfelvétel a mintavétel gyakoriságával 4 kHz és 64 bites felbontás. A felvétel tart 1 percAz eredményeket egy fájlban rögzítjük, az adatcsomagolás nem történik meg.

Határozza meg a kapott fájl mérete (MB). Válaszként adja meg a fájl legközelebbi számát, a fájl méretét. 2 .

✍ Megoldás:

• A hangfájl képletével:

I \u003d β * ƒ * t * s

I - térfogat β - kódolási mélység \u003d 32 bit ƒ - mintavétel frekvencia \u003d 48000 Hz t - idő \u003d 5 perc \u003d 300 s - csatornák száma \u003d 2

Helyettesítse a meglévő értékeket a képletben. A kényelem érdekében de-fokozatokat fogunk használni:

ƒ \u003d 4 kHz \u003d 4 * 1000 Hz ~ 2 2 * 2 10 B \u003d 64 bitek \u003d 2 6/2 23 MB t \u003d 1 min \u003d 60 c \u003d 15 * 2 2 c s \u003d 2

Az értékeket helyettesítjük az audiofájl képletében:

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

A legközelebbi egész, több kettő - ez a szám 4

Eredmény: 4

Feladat videogyűjtemény:

A tudás kicsi
Crooks napi tapasztalat.
Di. Pisarev

Célkitűzések: Az elméleti ismeretek alkalmazása a gyakorlatban.
Feladatok lecke:
Tanítsa meg a bináris kódolás elvét a hang digitalizálás során;
Bemutatja a hang ideiglenes mintavételének fogalmát;
Hozza létre a hangkódolási minőség, a kódolási mélység és a mintavételi frekvencia közötti kapcsolatot;
Az audio fájl információmennyiségének értékelése;
Hang rögzítése számítógép segítségével, mentse a hangfájlokat WAV formátumban, Játsszon.

Az osztályok során:

I. Szervezeti pillanat 1. Zenei hangok
2. Tanár szavai:

A "Hanginformációk bináris információinak" leckéjük témája. Ma megismerkedhetnek a fogalom ideiglenes mintavételi hang, telepítse kísérleti a függőség között a minőségi hang kódolás, kódolás mélység és a mintavételi frekvencia, megtanulják, hogyan kell értékelni az összeg audifiles, írási hang számítógép segítségével, mentse Hangfájlok WAV formátumban és játékban.

II. A diákok tudásának aktualizálása. Kérdések: (Válaszok az üres №1 rögzítésére)

1. Sorolja fel az információ típusát? (Szám, szöveges, grafikus, hang).
2. Milyen kulcsfontosságú szót választhat a videóhoz. (Információs kódolás).
3. Mit csinál a hangmélység? (A hangmélység vagy a kódolási mélység a hangkódoláson lévő adatbitek száma).
4. Milyen hangerővel rendelkezhetnek? (A hang különböző hangerővel rendelkezik.

5. Mit hívnak mintavételi frekvencia? (Mintavételi frekvencia - az egységnyi időtartamonkénti bemeneti szint méréseinek száma (1 másodperc).
6. Milyen képletet számítanak ki a digitális monoadyphyle méretével?
(A \u003d D * t * i).
Diszkretizációs frekvencia;
T-hangzás vagy hangfelvétel;
Regisztráljon II.
7. Milyen képletet számítanak ki a digitális sztereó hangfájl méretével?
A \u003d 2 * D * t * i

III. Feladatok megoldása. 1. feladat (Semaakin. №88 p. 157, 1. feladat). Üres szám 1.

Határozza meg a digitális hangfájl tárolására szolgáló memória mennyiségét, amelynek hangideje két perc a 44,1 kHz mintavételi frekvencián és 16 bites bővítésnél.

IV. Új anyag tanulmányozása.

A 90-es évek kezdete óta a személyi számítógépek képesek működni a hanginformációkkal. Minden olyan számítógép, amelynek hangkártyája, mikrofonja és oszlopa, rögzítheti, mentheti és lejátszhatja audioinformációkat.
Speciális szoftverek (hangfelvételek) segítségével széleskörű lehetőségek állnak rendelkezésre a hangfájlok létrehozására, szerkesztésére és meghallgatására. Beszédfelismerési programok létrehozása, és ennek eredményeképpen a számítógép hangjának vezérlésének képessége.
A fizika során tudod, hogy a hang egy mechanikus hullám, amely folyamatosan változó amplitúdóval és frekvenciával rendelkezik (1. ábra). Minél magasabb az amplitúdó, a hangosabb hang, annál kisebb frekvencia, annál alacsonyabb a hang. A számítógép digitális, ezért folyamatos hangjelzéseket kell átalakítani az elektromos impulzusok (nullák és egységek) szekvenciájává. Ehhez a sík, amelyen a hanghullám grafikusan ábrázolt, vízszintes és függőleges vonalakra van osztva (2. ábra és 3. ábra). A vízszintes vonalak térfogatszintek, és függőlegesek - a mérések száma 1 másodpercig (egy mérés másodpercenként egy hertz), vagy a diszkretizációs frekvencia (Hz). Ez a módszer lehetővé teszi a térfogatszint közötti különbség folyamatos függőségét, amelyek mindegyike bináris kódban van hozzárendelve (4. ábra).

1. ábra	2. ábra	3. ábra.	4. ábra

A hangerő-szintek száma a hang mélységétől függ - a bájtok számát, amelyet egy szint kódolására használnak. Általában 8 kHz és mennyiségi szint (kód 8 bit hossza).
ahol n a hangerő-szintek száma, és i - a hangmélység (bitek)

Példa: üres szám 3
Döntés:
1) 5 Hz-es frekvenciával kódolva - ez azt jelenti, hogy a hangmagasság mérése 1 másodperc alatt történik. A 4 bites mélység 16 térfogatszintet használ.
"Kerek" A hangmagasság értékei a legközelebbi alacsonyabb szintre kerülnek. (Kódolási eredmény: 1000 1000 1001 O11O 0111)

2) A kódolt hang (A) információmennyiségének kiszámításához egyszerű képletet használnak: A \u003d D * I * T, ahol: D a mintavételi ráta (Hz); I - A hangmélység (bit); T - hangidő (sec).
Kapunk: A \u003d 5 Hz * 4 bit * 1 másodperc \u003d 20 bit.

V. Képzés Független munka. Üres szám 5.

VI. Kutatási feladat. Üres 6.

Csoportok száma 1-5. A bináris hangkódolás és a különböző tartalmak (monológ, dialógus beszéd, vers, dal) megfelelő hangsugárzási minőségének megállapítása; A fájlinformációs és felvételi mód (mono, sztereó) közötti függőség.

Kutatómunka:

1) Töltse ki a 2. számot.
2) Írjon eredményeket a kísérlet során kapott táblázatban.
3) Következtetés.

VII. Csoportos munkák összegzése
VIII. Mini projekt zenei és hangsejtek.
Megnevezések: Program: "Egy karácsonyfa született az erdőben"
SCRN 7.
Vonal (20.0) - (300.180), 2, BF
I \u003d l-2000
X \u003d 280 * rnd + 20 y \u003d 180 * rnd
C \u003d 16 * rnd
Pet (x, y), c
Ezután I.
Alvás 1.
Vonal (150,140) - (170.160), 6, BF
Pet (110,140)
Line- (210,140), 10
Line- (160,110), 10
Line- (110,140), 10
Festék (160,120), 10.10
Keresse meg a 24.10
Nyomtatás "A karácsonyfa született az erdőben"
PLAY "MS + 80 02 18 Caajafcc"
Pet (120,110)
Line- (200,110), 10
Line- (160,85), 10
Line- (120,110), 10
Festék (160,90), 10.10
Keresse meg a 24.10
Nyomtatás "az erdőben nőtt fel,"
Játssz "CAAB-\u003e DC4"
Pet (130,85)
Line- (190,85), 10
Vonal- (160,65), 10
Line- (130,85), 10
Festék (160,70), 10.10
Keresse meg a 24.10
Nyomtatás "Téli és Nyári Slim"
Játssz "C PSet (140,65)
LINE- (180,65), 10
Line - (160,50), 10
Line - Paint (160,60), 10.10
Keresse meg a 24.10
Nyomtatás "zöld volt"
Játssz "caajofu"
Alvás.
Álljon meg.
IX kimeneti lecke

egy). A tanulási szoftver szintjének ellenőrzése
1. A 8 kHz-es mintavételi frekvencián a mintavételezett hangjel minősége megfelel:

a) az audio-CD hangminősége;
b) a rádióadások minősége;
c) Közepes minőség.

2. Milyen formátumú hangfájlok mentésre kerülnek:

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

3. A folyamatos hangjelzés kódolásának minősége a következőketől függ:

de) a mintavételi frekvenciától és a kódolási mélységet;
b) a szín mélységéből és a monitor felbontásából;
c) a nemzetközi kódolási szabványból.

4. Két hangfájl van rögzítve ugyanazon mintavételi frekvenciával és kódolási mélységgel. A sztereó felszerelésben rögzített fájl információmennyisége, további információ a Monodemifben rögzített fájlról:

a) 4-szer;
b) a mennyiségek azonosak;
c) 2-szer.

2). A diákok tudása és készségeinek értékelése.
3). A tanár szava.

Természetesen a hangminőség értékelése nagyrészt szubjektív, és az észlelésünktől függ. A számítógép, valamint egy személy, hangos információkat kódol a tárolás és a későbbi lejátszás céljából. Gondolj, és mi a különbség a PC-memóriában és egy személy memóriájában tárolt hanginformációk között? (Válasz: Egy személynek van egy hangkódolási folyamata, amely szorosan kapcsolódik az érzelmekhez).
Így a számítógép tárolja a hangot, és az ember zenét !!!A zene egyetlen nyelv, amelyen a lélek a lélekkel beszél (Bertold Averbach). Emelkedhet a mennyben, felébredni az érzéseket, hogy vetje az elmét és a félelmet. Minden egyes személynek sajátja van. Milyen érzelmek vagy egyesület okozza a "Moon Sonata" -t? ... meleg megjelenés egy szerető személy, gyengéd érintés az anya keze, és most lehetséges, hogy ezek a bájos hangok emlékeztetnek Önt a számítógépes tudomány leckéiről. Mindez, látod, nem érhető el egy digitális bináris kódhoz.

H. házi feladat Feladatok száma 89,91.92 PP 157.

Az audiofájl információs térfogatának kiszámítása a következő (4) képlet szerint történhet:

V Audio \u003d D * T * N Csatornák * I / K Tömörítés, (4)

ahol v az audiofájl információs térfogata, bájtban, kilobájt, megabájt; D - A mintavételi frekvencia (másodpercenkénti pontszám a hangrekordok leírásához); T - audio fájl ideje; N csatornák - A hangfájlcsatornák száma (sztereó - 2 csatornák, 5.1 - 6 csatorna); I - A BITS-ben mérve a hangmélység, a K tömörítés az adatcsomagolás aránya, amely 1.

Az animáció információinak kiszámítása

Az animáció információmennyiségének kiszámítása a következő (5) általános képlet szerint történhet:

V Anim \u003d k * t * v. * I / K tömörítés, (5)

ahol a kontra anim egy raszter grafikai kép információmennyiségét, amelyet bájtban, kilobájt, megabájtban mérnek; K - A képpontok (pontok) száma a média felbontásával (monitor képernyő, szkenner, nyomtató); T - animációs idő; v. - másodpercenkénti váltási keret gyakorisága; I - A pixelenkénti bitekben mérhető szín mélysége az adatcsomagolás aránya, amely 1.

A videofájl kialakulási térfogatának kiszámítása

A videofájl videófájljának kiszámítása az alábbi (5) képlet szerint hajtható végre:

V Video \u003d V Anim + V Audio + V Sub, (5)

ahol v video egy videofájlinformáció, amelyet bájtban, kilobájtban, megabájtokban mérnek; V Anim egy animációs információ (videó tartomány), bájtban mérve, kilobájt, megabájt; V Audio egy információs mező a Audeo fájl, bájt, kilobájt, megabájt (a videoklipet is tartalmazhat hangsávot fájlokat több nyelven, majd megszorozzuk a hangerőt a hangfájlt száma hangsávval); V Sub a feliratfájlok tájékoztató hatálya, bájtban, kilobájtban, megabájtokban (ha több feliratfájl, akkor meg kell hajtania az egyes fájlok méretét).

Gyakorlati rész

Paraméterek / opciók
Keretfrekvencia
Képméret
Színes mélység, bit
Kép tömörítési arány
Hangsáv
Nyelvek száma
Hangmélység, bit
Az audio stream diszkretizációs gyakorisága, Hz
Audio pálya tömörítési arány
Feliratok száma, PC-k.
Szöveg feliratok kódolása
A feliratfájlban lévő karakterek száma, PCS.
Szöveges tömörítés együtthatója

A feladatok megoldásakor a diákok enyhítik a következő fogalmakat:

Ideiglenes diszkretizáció - az a folyamat, amelynél a folyamatos hangjel kódolása során a hanghullám külön kis ideiglenes szakaszokra van osztva, és minden ilyen helyszínen bizonyos mennyiségű amplitúdó van kialakítva. Minél inkább a jel amplitúdója, a hangosabban.

Hangmélység (kódolási mélység) - A hangkódolás bitje.

Kötetszint (jelszint) - A hang különböző hangerővel rendelkezhet. A különböző mennyiségszintek számát a képlet kiszámítja N. = 2 ÉN. Hol ÉN. - hangmélység.

Mintavételi frekvencia – a bemeneti jel szint mérései egységnyi időtartamonként (1 másodpercig). Minél nagyobb a diszkretizációs frekvencia, annál pontosabb a bináris kódolási eljárás. A frekvenciát Hertz (Hz) mérik. 1 mérés 1 másodperces -1 Hz-re.

1000 mérés 1 másodpercig 1 kHz-re. A mintavételi levél gyakoriságát jelöli D.. A kódoláshoz válasszon három frekvenciát: 44,1 kHz, 22.05 kHz, 11.025 kHz.

Úgy véljük, hogy a frekvenciatartomány, hogy a személy hallja20 Hz-től 20 kHz-ig .

A bináris kódolás minősége - A kódolás mélységének és a mintavételi gyakoriság által meghatározott érték.

Audio adapter (hangdíj) - olyan eszköz, amely átalakítja a hangfrekvencia elektromos oszcillációját egy numerikus bináris kódban, amikor hangot és hátul (numerikus kódból elektromos oszcillációvá alakul), hangjelzés közben.

Audio adapter jellemzői: Diszkretizációs frekvencia és a nyilvántartás kibocsátása.).

A nyilvántartás kibocsátása - a bitek száma az audio adapter regiszterben. Minél nagyobb a kisülés, annál kisebb az elektromos áram és a hátsó egyedi átalakításának hibája. Ha a mentesítés egyenlő ÉN. , A bemeneti jel mérése során 2 ÉN. = N. Különböző értékek.

Digitális monoadilfájl mérete ( A. ) A képlet alapján mérik:

A. = D. * T. * ÉN. /8 hol D. – diszkretizációs frekvencia (Hz), T. - Hangidő vagy hangfelvétel, ÉN. a nyilvántartás (engedély) teljesítése. E képlet szerint a méretet bájtban mérjük.

Digitális sztereó hangfájl mérete ( A. ) A képlet alapján mérik:

A. =2* D. * T. * ÉN. /8 A jelet két oszlopra rögzítjük, mivel a bal és a jobb hangcsatornák külön-külön kódolva vannak.

A diákok hasznosak asztal 1.Megmutatja, hogy hány MB lesz egy kódolt egy percnyi hanginformáció különböző mintavételi gyakorisággal:

Frekvencia-diszkretizálás, kHz

44,1

22,05

11,025

16 bit, sztereó

10.1 MB

5.05 MB

2,52 MB

16 bit, mono

5.05 MB

2,52 MB

1,26 MB

8 bit, mono

2,52 MB

1,26 MB

630 kb

1. Digitális fájlméret

"3" szint

1. Határozza meg a digitális hangfájl méretét (bájtban), amelynek hangideje 10 másodperc, 22,05 kHz diszkrét frekvenciáján és 8 bit felbontásban. A fájl tömörítése nincs tárgy. (, 156. oldal, 1. példa)

Döntés:

A méret kiszámításához szükséges képlet(bájtban) Digitális audiofájl: A. = D. * T. * ÉN. /8.

A bájtokba való átvitelhez a kapott értéket 8 bitre kell osztani.

22.05 kHz \u003d 22,05 * 1000 Hz \u003d 22050 Hz

A. = D. * T. * ÉN. /8 = 22050 x 10 x 8/8 \u003d 220500 bájt.

Válasz: fájlméret 220500 bájt.

2. Határozza meg a digitális hangfájl tárolására szolgáló memória mennyiségét, amelynek hangideje két perc 44,1 kHz mintavételi frekvencián és 16 bit felbontásban. (, 157. o., №88)

Döntés:

A. = D. * T. * ÉN. /nyolc. - A digitális hangfájl tárolására szolgáló memória mennyisége.

44100 (Hz) x 120 (c) x 16 (bit) / 8 (bit) \u003d 10584000 byte \u003d 10335,9375 kb \u003d 10,094 MB.

Válasz: ≈ 10 MB

"4" szint

3. A felhasználónak 2,6 MB memóriája van. A digitális hangfájlt 1 perces hanggal kell rögzíteni. Mi kell a mintavételi frekvencia és a mentesítés? (, 157. o., №89)

Döntés:

A mintavétel és a kisütés gyakoriságának kiszámításához szükséges képlet:D.* ÉN. \u003d A / T

(Memória kapacitása bájtban): (hangidő másodpercben):

2, 6 MB \u003d 2726297,6 byte

D.* ÉN. \u003d A / T \u003d 2726297,6 byte: 60 \u003d 45438,3 byte

D \u003d45438.3 Bytes : I.

Az adapter kibocsátása 8 vagy 16 bit lehet. (1 byte vagy 2 byte). Ezért a diszkretizációs frekvencia lehetakár 45438.3 hz \u003d 45,4 kHz ≈ 44,1 kHz. - a diszkretizálás standard jellemzője, vagy 22719,15 Hz \u003d 22,7 kHz ≈ 22.05 kHz - Standard jellemző mintavételi arány

Válasz:

4. A lemezen lévő szabad memória térfogata 5,25 MB, a hangkártya kiürítése - 16. Mi a digitális audiofájl időtartama 22,05 kHz-es diszkretizációs gyakorisággal? (, 157. o., №90)

Döntés:

A hang időtartamának kiszámításához: t \u003d a / d / i

(Memória kapacitása bájtban): (mintavételi frekvencia a Hz-ben): (hangkártya bit bájtban):

5,25 MB \u003d 5505024 byte

5505024 byte: 22050 Hz: 2 bájt \u003d 124,8 mp
Válasz: 124,8 másodperc

5. A digitális hangfájl rögzítése 1 perccel 1,3 MB-ot foglal el egy lemezen, a hangkártya kiürítése - 8. Milyen gyakoriság a mintavételi hang? (, 157. o., №91)

Döntés:

A mintavételi frekvencia kiszámításához szükséges képlet: D. \u003d A / T / ÉN.

(Memória kapacitása bájtban): (másodpercben rögzítési idő): (hangkártya-kibocsátás bájtban)

1,3 MB \u003d 1363148,8 byte

1363148.8 byte: 60: 1 \u003d 22719.1 Hz

Válasz: 22.05 kHz

6. Két perc felvételi digitális audio file foglalnak 5,1 MB lemezen. Diszkretizációs frekvencia - 22050 Hz. Mi az audió adapter kibocsátása? (, 157. o., №94)

Döntés:

A bit kiszámításához szükséges képlet: (a bájtok memóriakapacitása): (Sound idő másodpercben): (mintavételi sebesség):

5, 1 MB \u003d 5347737.6 byte

5347737.6 Bájt: 120 mp: 22050 Hz \u003d 2,02 bytes \u003d 16 bit

Válasz: 16 bit

7. A lemezen lévő szabad memória térfogata 0,01 GB, a hangkártya kibocsátása - 16. Mi a 44100 Hz mintavételi frekvenciájával rögzített digitális audiofájl időtartama? (, 157. o., №95)

Döntés:

Képlet a hangtartási időtartam kiszámításához T \u003d A / D / I

(Memória kapacitása bájtokban): (Hz-es mintavétel gyakorisága): (hangkártya bit bájtban)

0,01 GB \u003d 10737418.24 byte

10737418.24 byte: 44100: 2 \u003d 121,74 sec \u003d 2,03 perc
Válasz: 20,3 perc

8. Értékelje az 1 perc hangjának monoadiophile információit. Ha a kódolás "mélysége" és a hangjel frekvenciája egyenlő, illetve:
a) 16 bit és 8 kHz;
b) 16 bit és 24 kHz.

(, 76., №2.82)

Döntés:

de).
16 bit x 8 000 \u003d 128000 bitek \u003d 16000 byte \u003d 15,625 kb / s
15,625 kb / s X 60 C \u003d 937,5 KB

b).
1) A hangfájl tájékoztatási mennyisége az utolsó alkalommal 1 másodperc:
16 bit x 24 000 \u003d 384000 bitek \u003d 48000 byte \u003d 46,875 kb / s
2) Az audiofájl információi 1 perc időtartamával:
46,875 kbit / C x 60 c \u003d 2812,5 kb \u003d 2812,5 kb \u003d 2,8 MB

Válasz: a) 937,5 kb; b) 2,8 MB

"5" szint

Használt 1. táblázat.

9. Milyen mennyiségű memória szükséges a digitális hangfájl magas színvonalú hangfelvételével, feltéve, hogy a hangidő 3 perc? (, 157. o., №92)

Döntés:

A 44,1KHz-es mintavételi frekvencián magas hangminőséget érünk el, és a 16-os audió adapter kibocsátása.
A memória mennyiségének kiszámításához képlet: (másodpercben rögzítési idő) x (a bites hangkártya bájtban) x (mintavételi frekvencia):
180 С x 2 x 44100 Hz \u003d 15876000 byte \u003d 15,1 MB
Válasz: 15,1 MB

10. A digitális hangfájl alacsony minőségű hangfelvételt tartalmaz (a hang a komor és elnémult). Mi az időtartama a fájl fájljának, ha a kötet 650 kb? (, 157. o., №93)

Döntés:

A komor és elnémított hangzás érdekében a következő paraméterek jellemzőek: a mintavételi frekvencia 11, 025 kHz, az audio adapter kisülése - 8 bit (lásd az 1. táblázatot). Ezután t \u003d A / D / I. Fordítjuk a hangerőt byte: 650 kb \u003d 665600 byte

T \u003d 665600 bájt / 11025 Hz / 1 byte ≈60,4 s

Válasz: A hang időtartama 60,5 s

Döntés:

Az audio fájl információi 1 másodperces időtartam:
16 bit x 48 000 x 2 \u003d 1 536 000 bit \u003d 187,5 kb (szorozva 2, mint sztereó).

Az audiofájl információ mennyisége 1 perc időtartamával:
187,5 kb / s x 60 s ≈ 11 MB

Válasz: 11 MB

Válasz: a) 940 KB; b) 2,8 MB.

12. Számítsa ki a monoadiophile hang idejét, ha egy 16 bites kódolási és mintavételi frekvencia 32 kHz-es térfogata egyenlő:
a) 700 kb;
b) 6300 kb

(, 76. o., №2.84)

Döntés:

de).
1) A hangfájl tájékoztatási mennyisége az utolsó alkalommal 1 másodperc:

700 Kb: 62,5 kb / c \u003d 11.2 c

b).
1) A hangfájl tájékoztatási mennyisége az utolsó alkalommal 1 másodperc:
16 bit x 32 000 \u003d 512000 bitek \u003d 64000 byte \u003d 62,5 kb / s
2) 700 kb Mona Audio fájl A hangzás ideje:
6300 Kb: 62,5 kb / c \u003d 100,8 c \u003d 1,68 perc

Válasz: a) 10 másodperc; b) 1,5 perc.

13. Számítsa ki, hogy az információ hány bájtja egy második sztereó felvételt foglal el egy CD-n (44032 Hz, 16 bit értékenként). Mennyibe kerül egy perc? Mi a maximális lemezkapacitás (a legfeljebb 80 perc maximális időtartama)? (, 34. o., 34. gyakorlat)

Döntés:

A memória kiszámításához szükséges képletA. = D. * T. * ÉN. :
(Felvételi idő másodpercben) * (Sound Circuit Blossyy) * (mintavételi frekvencia). 16 bit -2 byte.
1) 1c x 2 x 44032 Hz \u003d 88064 bájt (1 másodperces sztereó felvétel CD-n)
2) 60C x 2 x 44032 Hz \u003d 5283840 byte (1 perces sztereó térképek CD-n)
3) 4800C x 2 x 44032 Hz \u003d 422707200 byte \u003d 412800 kb \u003d 403,125 MB (80 perc)

Válasz: 88064 bájt (1 másodperc), 5283840 byte (1 perc), 403,125 MB (80 perc)

2. A hangminőség meghatározása.

A hang minőségének meghatározásához meg kell találni a mintavételi frekvenciát és az 1. táblázatot

256 (2 8) A jelintenzitás szintje - a rádióműsorok minősége, a 65536 (2 16) jelintenzitás szintje - audio-CD hangminőség. A legmagasabb minőségi frekvencia megfelel a CD-n rögzített zenenek. Az analóg jel nagyságát ebben az esetben 44 100-szor másodpercenként mérjük.

"5" szint

13. Határozza meg a hang minőségét (a rádióműsorok minősége, az átlagos minőség, audio-CD minőség), ha ismert, hogy a monoadiophile térfogata a hang 10 másodperc alatt. Egyenlő:
a) 940 KB;
b) 157 kb.

(, 76. o., №2.83)

Döntés:

de).
1) 940 KB \u003d 962560 bájt \u003d 7700480 bit
2) 7700480 bit: 10 másodperc \u003d 770048 bits / s
3) 770048 bit / s: 16 bitek \u003d 48128 Hz-részecske mintavétel - közel a legmagasabb 44,1 kHz
Válasz: Audio-CD minőség

b).
1) 157 kb \u003d 160768 byte \u003d 1286144 bitek
2) 1286144 bitek: 10 másodperc \u003d 128614.4 bits / s
3) 128614.4 BT / s: 16 bit \u003d 8038,4 Hz
Válasz: Rádió fordítás minősége

Válasz: a) Minőségi CD; b) a rádióadások minősége.

14. Határozza meg az audio fájl időtartamát, amely megfelel a rugalmas hajlékonylemezre 3,5 ". Ne feledje, hogy az ilyen idöre adatokat tárolnak. 2847 szektor 512 bájt.
a) alacsony hangminőséggel: Mono, 8 bit, 8 kHz;
b) magas minőségű hangzással: sztereó, 16 bit, 48 kHz.

(, 77. oldal, №2.85)

Döntés:

de).

8 bit x 8 000 \u003d 64 000 bit \u003d 8000 bytes \u003d 7,8 kb / s
3) A 1423,5 kb-os monoadiophile hangzási ideje megegyezik:
1423,5 Kb: 7.8 kba / c \u003d 182,5 c ≈ 3 perc

b).
1) A hajlékonylemez információmennyiségének megegyezik:
2847 Szektorok X 512 BYTE \u003d 1457664 BYTE \u003d 1423,5 KB
2) A hangfájl információinak 1 másodperces időtartama:
16 bit x 48 000 x 2 \u003d 1 536 000 bit \u003d 192 000 bájt \u003d 187,5 kb
3) 2,423,5 kb) sztereoid megjelenés
1423,5 Kb: 187,5 kb / c \u003d 7,6 c

Válasz: a) 3 perc; b) 7,6 másodperc.

3. Bináris hangkódolás.

A problémák megoldásakor a következő elméleti anyagot használja:

Annak érdekében, hogy kódolja az ábrán látható analóg jelet,

a sík függőleges és vízszintes vonalakra oszlik. Függőleges partíció - Ez a mintavétel analóg jel (jelmérési frekvencia), vízszintes partíció -kvantálás szinten. Azok. Minél kisebb a rács - annál jobb az analóg hang közelíti meg a számokat. Nyolc bites kvantálást alkalmaznak a szokásos beszéd (telefonbeszélgetés) és a radiochanidok rövid hullámok digitalizálására. Tizenhat - zene és VHF digitalizálására (ultra-rövid hullámú) rádióadások.

"3" szint

15. Az analóg hangjelzést először 256 jelintenzitással (rádióüzeneti hangminőség), majd 65536 jelintenzitás (audio-CD hangminőség) használata. Hányszor különböznek a digitalizált hang információmennyisége? (, 77. o., №2.86)

Döntés:

Az analóg jelkód hossza 256 jelintenzitás szintjével 8 bit, használat 65536 A jelintenzitás szintje 16 bit. Mivel az egyik jel kódjának hossza megduplázódott, a digitalizált hang információmennyisége kétszer különbözik egymástól.

Válasz: 2-szer.

Szint " 4 »

16. A Nyquist-Kotelnikov tétel szerint annak érdekében, hogy egy analóg jelet pontosan helyreállítsa a diszkrét ábrázolása (referenciáival), a mintavételi frekvencia legalább kétszerese a jel maximális hangfrekvenciájának.

Mi legyen a személy által érzékelt hang mintavételének gyakorisága?

Mi többnek kell lennie: beszédmintavételi frekvencia vagy mintavételi ráta a Symphony zenekar?

Célkitűzés: A hallgatóknak a hardver- és szoftvereszközök jellemzőivel való ismerete. TEVÉKENYSÉGEK: A tudás vonzása a fizika (vagy a referenciakönyvekkel való munka)). (, p.?, 2. feladat)

Döntés:

Úgy véljük, hogy a frekvenciatartomány, amelyet a személy hallgat, 20 Hz-től 20 kHz-ig terjed. Így a Nyquist Kotelnikov tétel szerint annak érdekében, hogy az analóg jel pontosan helyreállítsa a diszkrét képviseletét (referenciái szerint),a mintavételi frekvencia legalább kétszerese a jel maximális hangfrekvenciájának. Maximális hangfrekvencia, amelyet a személy hallgat - 20 kHz, ez azt jelenti, hogy az eszköz az RA és a szoftvernek biztosítania kell legalább 40 kHz-es vagy inkább 44,1 kHz-es diszkretizáció gyakoriságát. A szimfonikus zenekar számítógépes feldolgozása magasabb mintavételi arányt sugall, mint a beszédfeldolgozás, mivel a szimfonikus zenekar frekvenciatartománya jelentősen nagyobb.

Válasz: Nem kevesebb, mint 40 kHz, a szimfonikus zenekar mintavételi frekvenciája nagyobb.

Szint »5"

17. Az ábra a hangrögzítő 1 második beszédét mutatja. A bináris digitális kódban 10 Hz-es frekvenciájú és 3 bites kód hossza kódolása. (,, p., 1. feladat)

Döntés:

A 10 Hz-es frekvenciával kódolva azt jelenti, hogy a hang magasságát 10-szer kell mérni egy másodperc alatt. Válasszon egyenletes pillanatokat:

A kód hossza 3 bitben 2 3 \u003d 8 kvantálási szint. Vagyis az egyes kiválasztott ponton lévő hang magasságának numerikus kódjaként az alábbi kombinációk egyikét állíthatjuk be: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Csak 8 Ezért a hang magassága 8 "szint" -vel mérhető:

"Kerekítés" A hang magassága lesz a legközelebbi alacsonyabb szintre:

Ezzel a kódolási módszerrel a következő eredményt kapjuk (a terek az érzékelés kényelmét szolgálják): 100 100 000 011 111 010 011 100 010 110.

Jegyzet.Javasoljuk, hogy felhívja a hallgatók figyelmét arra, hogy mennyire pontosan a kód továbbítja az amplitúdó változását. Vagyis a diszkretizációs frekvencia 10 Hz és a kvantálás szintje 2 3 (3 bit) túl kicsi. Általában a 8 kHz-es mintavételi sebességet a hang (hangok), azaz 8000-szer másodpercenként választják, és a 2-es kvantálási szintet 8 (Kód 8 bit hosszú).

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

18. Magyarázza el, miért utal a kvantálás szintje a mintavételi gyakorisággal együtt a számítógépes megjelenítés fő jellemzőire.Célkitűzések: konszolidálja az "adatok pontossága" fogalmai fogalmának megértését, a "Mérési hiba", a "prezentációs hiba"; Ismételje meg a diákok bináris kódolása és a kód hossza. Tevékenység típusa: A fogalmak fogalommeghatározásával dolgozik. (,, p., 3. feladat)

Döntés:

A geometria, a fizika, a technológia a "mérési pontosság" fogalma, amely szorosan kapcsolódik a "mérési hiba" fogalmához. De van egy koncepció is"Prezentációs pontosság". Például egy személy növekedése elmondható, hogy ő: a). 2 m, b) egy kicsit több mint 1,7 m, c) 1 mm 72 cm, d) 1 m 71 cm 8 mm. Vagyis 1, 2, 3 vagy 4 számjegy használható a mért növekedés kijelölésére.
A bináris kódoláshoz is. Ha csak 2 bitet használ, hogy a hang magasságát egy adott időpontban használja, akkor akkor is, ha a mérések pontosak, csak 4 szint kerül átvitelre: alacsony (00), az átlag feletti átlag (01) alatt (10), magas (11). Ha 1 bájtot használ, átviheti a 256 szintet. Minta kvantálás szintje felett , vagy, mi ugyanaz, minta mért érték rögzítéséhez több bitet kell letölteni, annál pontosabban továbbították ezt az értéket.

Jegyzet. Meg kell jegyezni, hogy a mérőeszköznek támogatnia kell a kiválasztott kvantálási szintet is (hossza a decimetáris megosztásokkal mérve, nincs értelme, hogy egy milliméter pontossággal ábrázolja).

Válasz: Minél magasabb a kvantálás szintjét, a pontosabb hangot továbbítják.

Irodalom:

[ 1] Számítástechnika. Task-workshop 2 tonna. / Ed. Ig Semaakina, E.K. Henner: 1. kötet - Alapvető tudás laboratórium, 1999 - 304 p.: Il.

A számítógép-tudomány és az információs technológia műhelye. Általános oktatási intézmények bemutatója / N. Ugrinovich, L.L. Bosova, N.I. Mikhailova. - M.: Binom. A tudás laboratóriuma, 2002. 400 p.: Il.

Informatika az iskolában: Informatikai és oktatási magazin melléklete. №4 - 2003. - M.: Oktatás és informatika, 2003. - 96 p.: Il.

Kushnirenko A.g., Leonov A.g., Epicthets MG és mások. Információs kultúra: furcsa információk. Információs modellek. 9-10 osztály: Általános oktatási intézmények tankönyve. - 2. ed. - M.: Drop, 1996. - 208 c.: IL.

Gain A.g., Senokosov A.I. Informatikai kézikönyv az iskolások számára. - Yekaterinburg: "U-faktoria", 2003. - 346. C54-56.

Ideiglenes hangmintavétel.

A hang egy hanghullám, amely folyamatosan változó amplitúdóval és frekvenciával rendelkezik. Minél nagyobb a jel amplitúdója, annál nagyobb a személy, annál nagyobb a jel gyakorisága, annál nagyobb a hang. Annak érdekében, hogy a számítógép feldolgozza a hangot, a folyamatos hangjelzést elektromos impulzusok (bináris nullák és egységek) szekvenciájává kell fordítani.

A folyamatos hangjel kódolásának folyamatában ideiglenes mérlegelési jogkör. A folyamatos hanghullám külön kis ideiglenes szakaszokra van osztva, és minden ilyen helyszínen bizonyos mennyiségű amplitúdó van beállítva.
A diszkretizálás a folyamatos jelek átalakítása diszkrét értékekké történő átalakítása, amelyek mindegyike egy bizonyos bináris kódot rendel.

Így a jel amplitúdójának folyamatos függése az A (t) időtartamtól a diszkrét térfogatú térfogat vált. A diagramon úgy tűnik, hogy a sima görbe cseréje a "lépések" sorrendjére.

Minden "lépés" hozzárendeli a hangerő térfogatának, kódjának (1, 2, 3 és így tovább) értékét. A hangerőszintek a lehetséges állapotok soraként tekinthetők, annál nagyobb a térfogatszint mennyisége a kódolási folyamat során kiemelhető, annál több információ lesz az egyes szintek értéke, és minél magasabb színvonalú lesz a hang . A modern audio kártyák 16 bites hangkódolási mélységet biztosítanak. A különböző jelszintek (az e kódolással rendelkező állapotok) számát a következő képlet alapján lehet kiszámítani:
N \u003d 2 16 \u003d 65356 [hangszintek],
ahol én a kódolás mélysége.

Így a modern hangkártyák 65536 jelszintet kódolhatnak. Az audiojel amplitúdójának minden értéke 16 bites kódot rendel hozzá.

A folyamatos hangjelzés bináris kódolásával a diszkrét jelszintek sorrendje váltja fel. A kódolási minőség függ az időegységenkénti jelszint mérések számától, azaz mintavételi frekvencia. Minél több mérést végeznek 1 másodpercben (annál nagyobb a mintavételi frekvencia), pontosabban a bináris kódolási eljárás.

A bináris hangkódolás minőségét a kódolási mélység és a mintavételi frekvencia határozza meg.

A másodpercenkénti mérések száma 8 000 és 96 000 közötti tartományban fekszik, azaz az analóg hangjel mintavételi frekvenciája 8-96 [KHz] értékeket vehet igénybe. A 8 [kHz] frekvenciájával a diszkretikus hangjelek minősége megfelel a rádióadások minőségének, és a 96 [kHz] frekvenciájánál - az audio-CD hangminőségének minősége. Azt is figyelembe kell venni, hogy mind a mono, mind a sztereó módok lehetségesek.

Információs hangfájl

A ZF hangfájljának hangerejének meghatározásához szorozzuk meg a K mérések mennyiségét a kódolási mélységen keresztül (a szintenkénti bitek száma) v 1ség:

V zf \u003d k * V 1-es változás

Ahol a k-es mérések száma függ:

1. feladat.

Házi feladat

1 mennyiségének meghatározása az audio sztereó fájlt, a mintavételi frekvencia (DD) [kHz], a hang idő (Gg) [C] a (mm) bites kódolás.

2 Határozza meg a hang idő [C] hang mono fájl, amelynek térfogata megegyezik a (Hg) [KB], egy kódolási mélysége (mm) [bit] és a mintavételi frekvencia (DD) [kHz].
Hol (DD) - születési dátuma, (mm) - a születésed hónapja, (GG) a születésének éve.