Zadaci za kodiranje audio informacija. Kodiranje informacija Zvuk se reproducira 10 sekundi


Zadatak 2. Odredite veličinu (u bajtovima) digitalne audio datoteke čije je vrijeme reprodukcije 10 sekundi pri frekvenciji uzorkovanja od 22,05 kHz i rezoluciji od 8 bita.

Zadatak 3. Volume slobodna memorija na disku - 5,25 MB, dubina bitova zvučne kartice - 16. Koliko traje zvuk digitalnog audio fajla snimljenog sa stopom uzorkovanja od 22,05 kHz?

Zadatak 4. Odredite jačinu informacija stereo audio datoteke s trajanjem zvuka od 1 sekunde u visoka kvaliteta zvuk (16 bita, 48 kHz).

Zadatak 5. Odredite količinu memorijskog prostora za digitalnu audio datoteku koja ima dvominutno vrijeme reprodukcije pri brzini uzorkovanja od 44,1 kHz i rezoluciji od 16 bita.


Zadatak 6. Jedan minut snimanja digitalnog audio fajla zauzima 1,3 MB na disku, dubina bita zvučne kartice je 8. Sa kojom brzinom uzorkovanja je zvuk snimljen?

Zadatak 7. Koliko prostora za pohranu je potrebno za pohranjivanje visokokvalitetnog digitalnog audio fajla s vremenom reprodukcije od 3 minute?

Zadatak 8. Digitalna audio datoteka sadrži audio snimak niske kvalitete (zvuk je taman i prigušen). Koliko traje zvuk datoteke ako je jačina 650 KB?

Zadatak 9. Dvije minute digitalnog audio snimanja zauzimaju 5,05 MB prostora na disku. Frekvencija uzorkovanja - 22 050 Hz. Koja je bitnost audio adaptera?

Zadatak 10. Količina slobodne memorije na disku je 0,1 GB, dubina bita zvučne kartice je 16. Koliko traje zvuk digitalne audio datoteke snimljene brzinom uzorkovanja od 44 100 Hz?


  • Zadatak 11. Rate obim informacija 1 sekunda (1 minuta) stereo audio datoteka sa visokim kvalitetom zvuka (16 bita; 48 kHz)
  • Zadatak 12. Izračunajte vrijeme reprodukcije mono audio datoteke ako je, sa 16-bitnim kodiranjem i brzinom uzorkovanja od 32 kHz, njegova jačina jednaka:
  • A) 700 kbajta;
  • B) 6300 KB.

1. Zvuk je zvučni talas sa stalno promenljivom amplitudom i frekvencijom. Za osobu je zvuk glasniji, što je veća amplituda signala, a što je ton veći, to je veća frekvencija signala. Kontinuirani signal ne nosi informacije, pa se mora pretvoriti u niz binarnih nula i jedinica - binarni (digitalni) kod.

2. Zvuk se digitalizuje posebnim uređajem na zvučnoj kartici. Zove se analogno-digitalni pretvarač (ADC). Obrnuti proces - reprodukcija kodiranog zvuka izvodi se pomoću digitalno-analognog pretvarača (DAC). Pogledajmo bliže ove procese.

U procesu kodiranja kontinuirano zvučni signal ona je vremenski diskretizovana, ili, kako se kaže, "vremenska diskretizacija". Zvučni val je podijeljen u zasebne male vremenske dionice i za svaki dio se postavlja određena vrijednost amplitude. Ova metoda naziva se PCM pulsno-amplitudna modulacija ( Impulsna kodna modulacija ). Tako je glatka kriva zamijenjena nizom "koraka". Svakom "korak" je dodeljena vrednost jačine zvuka (1, 2, 3, itd.). Što je više "koraka", to će više nivoa jačine biti dodijeljeno u procesu kodiranja, a vrijednost svakog nivoa će nositi više informacija i zvuk će biti bolje kvalitete.

2. Karakteristike digitalizovanog zvuka.

Kvalitet zvuka zavisi od dvije karakteristike - dubine kodiranja zvuka i brzine uzorkovanja. Razmotrimo ove karakteristike.

Dubina audio kodiranja ( I ) je broj bitova koji se koriste za kodiranje različitih nivoa signala ili stanja. Zatim ukupan broj takvih stanja ili nivoa ( N ) može se izračunati pomoću formule:

N=2I.

Moderna zvučne kartice obezbedi 16-bitnu dubinu audio kodiranja, a onda će ukupan broj različitih nivoa biti:

N = 216 = 65536.

Frekvencija uzorkovanja (M) je broj mjerenja nivoa audio signala po jedinici vremena. Ova karakteristika ukazuje na kvalitet zvuka i tačnost postupka binarnog kodiranja. Mjeri se u hercima (Hz). Jedno mjerenje u jednoj sekundi odgovara frekvenciji od 1 Hz, 1000 mjerenja u jednoj sekundi - 1 kiloherc (kHz). Frekvencija uzorkovanja audio signala može imati vrijednosti od 8 do 48 kHz. Na frekvenciji od 8 kHz, kvalitet uzorkovanog audio signala odgovara kvaliteti radio emisije, a na frekvenciji od 48 kHz kvalitet zvuka audio signala CD.

Visok kvalitet zvuka postiže se brzinom uzorkovanja od 44,1 kHz i dubinom audio kodiranja od 16 bita. Taman, prigušen zvuk karakteriše sledećim parametrima: Frekvencija uzorkovanja - 11 kHz, dubina kodiranja - 8 bita.

Parametar

Kvalitet zvuka

Dubina kodiranja

Frekvencija uzorkovanja

radio emisija

8 bit

Do 8 kHz

Srednji kvalitet

8 bit ili 16 bit

8-48 kHz

CD zvuk

16 bit

Do 48 kHz

Da biste pronašli jačinu zvuka zvučne informacije, trebate koristiti sljedeću formulu: V =M*ja*t , gdje je M frekvencija uzorkovanja (u Hz), I - dubina kodiranja (u bitovima), t — vrijeme reprodukcije (u sekundama).

Primjer

Audio se reprodukuje 10 sekundi pri frekvenciji uzorkovanja od 22,05 kHz i dubini zvuka od 8 bita. Odredite njegovu veličinu (u bajtovima). Rješenje:

M = 22,05 * 1000 \u003d 220500 Hz; I = 8/8=1 bajt;

T = 10 sekundi; V = 220500*10*1= 220500 bajtova.

Odgovor: 220500 bajtova.

№1

Odredite količinu memorije za pohranjivanje mono audio datoteke koja ima vrijeme reprodukcije od pet minuta pri brzini uzorkovanja od 44 kHz i dubini kodiranja od 16 bita.

Rješenje:

V=MIt = 44000Hz * 16 * 5 = 3520000 bita = 430 KB.

Odgovor: 430 KB.

№2

Kolika bi trebala biti brzina uzorkovanja i dubina kodiranja za "snimanje audio informacija u trajanju od 2 minute, ako korisnik ima memoriju od 5,1 MB.

Rješenje:

M*I=V/t;

M*I = 5,1 *1024*1024*8/2/60 = 356515 ( Hz * bit).

Opcija 1

356515 (Hz * bitova) = 22,05 kHz * 16 bita.

Odgovor: 22,05 kHz i 16 bita.

Opcija 2

356515 (Hz * bitova) = 44,1 kHz * 8 bita.

Odgovor: 44,1 kHz i 8 bita.

№3

Količina slobodnog prostora na disku je 5,25 MB, dubina kodiranja je 8. Zvučne informacije se snimaju sa frekvencijom uzorkovanja od 44,1 kHz. Koliko traje ovakva informacija?

Kodiranje informacija

Jedan od glavnih pravaca u nastavi informatike je kodiranje informacija. Ova tema odgovara glavnim ciljevima discipline "Informatika i IKT": formiranje ideja o informacijama, ideja o mjerenju količine informacija koje se nalaze u razne vrste percepcija.

Ovisno o načinu percepcije, zadaci za kodiranje informacija dijele se na tri tipa: kodiranje slike, teksta i zvuka. Bilo koja od navedenih vrsta zadataka uvijek je prisutna u GIA, Jedinstvenom državnom ispitu i olimpijadama. Stoga je najvažnije razumjeti ovu oblast računarstva.

Graficka umjetnost

DIV_ADBLOCK4">


Primjer . Izračunajte količinu video memorije potrebne za skladištenje bitmap, koji zauzima cijeli ekran monitora rezolucije 640x480 piksela, ako se koristi paleta od 65536 boja.

Rješenje. Dubina boje se može naći pomoću formule N = 65536 = 2I, što znači I = 16 bita, pa je za skladištenje jednog slikovnog piksela potrebno 16/8 = 2 bajta video memorije. Dakle, da bi se pohranila cijela slika, potrebno je Vgr = W*H*I = 640*480*2 = 614400 bajtova = 600 Kb.

Zvuk

Alphabet" href="/text/category/alfavit/" rel="bookmark">alphabet) kao različita moguća jednakovjerovatna stanja (događaji). Tada se svaki tekstualni znak bilo koje abecede (slovo, broj, interpunkcijski znak, itd.) može dodijeliti kod - cijeli broj, što znači da njihov informacioni kapacitet zavisi od njihovog broja u abecedi ( moć abeceda), što je njihov broj veći, to više informacija nosi jedan znak. Na primjer, u ruskom alfabetu (bez slova "ë") postoji 5 bitova informacija po znaku (32=2I).

Primjer. Odredite količinu informacija poslovice u bitovima "Mala špula, ali skupa" ako je snaga abecede 16 bita (bez navodnika).

Rješenje: Samo treba da prebrojite broj znakova u rečenici, ne uključujući navodnike, ali uključujući razmake. (Istovremeno, pod pretpostavkom da između riječi postoji jedan razmak, a ispred znakova interpunkcije nema razmaka). Pomnožite rezultirajuću vrijednost sa I = 4 bita. Odnosno, Vt = 22 * ​​4 = 44 bita.

Ovi dijelovi su dopuna i generalizacija jedni drugih, stoga, prilikom predavanja, treba paziti na podudarnost u teorijskom izlaganju i rješavanju problema.



Učitavanje...
Top