Úlohy na kódovanie zvukových informácií. Kódovanie informácií Zvuk sa prehráva 10 sekúnd


Úloha 2. Určte veľkosť (v bajtoch) digitálneho zvukového súboru, ktorého doba prehrávania je 10 sekúnd pri vzorkovacej frekvencii 22,05 kHz a rozlíšení 8 bitov.

Úloha 3. Objem voľná pamäť na disku - 5,25 MB, bitová hĺbka zvukovej karty - 16. Aká je dĺžka trvania zvuku digitálneho zvukového súboru nahratého so vzorkovacou frekvenciou 22,05 kHz?

Úloha 4. Určte objem informácií stereo zvukového súboru s trvaním zvuku 1 sekundu at vysoká kvalita zvuk (16 bitov, 48 kHz).

Úloha 5. Určite veľkosť úložného priestoru pre digitálny zvukový súbor, ktorý má dvojminútový čas prehrávania pri vzorkovacej frekvencii 44,1 kHz a rozlíšení 16 bitov.


Úloha 6. Jedna minúta nahrávania digitálneho zvukového súboru zaberá 1,3 MB na disku, bitová hĺbka zvukovej karty je 8. S akou vzorkovacou frekvenciou bol zvuk zaznamenaný?

Úloha 7. Koľko úložného priestoru je potrebné na uloženie vysokokvalitného digitálneho zvukového súboru s dobou prehrávania 3 minúty?

Úloha 8. Digitálny zvukový súbor obsahuje zvukovú nahrávku nízkej kvality (zvuk je tmavý a tlmený). Aká je dĺžka zvuku súboru, ak je jeho objem 650 kB?

Úloha 9. Dve minúty digitálneho zvukového záznamu zaberú 5,05 MB miesta na disku. Vzorkovacia frekvencia - 22 050 Hz. Aká je bitová hodnota zvukového adaptéra?

Úloha 10. Veľkosť voľnej pamäte na disku je 0,1 GB, bitová hĺbka zvukovej karty je 16. Aká je dĺžka trvania zvuku digitálneho zvukového súboru nahratého so vzorkovacou frekvenciou 44 100 Hz?


  • Úloha 11. ohodnotiť objem informácií 1 sekunda (1 minúta) stereo audio súbor s vysokou kvalitou zvuku (16 bit; 48 kHz)
  • Úloha 12. Vypočítajte čas prehrávania mono zvukového súboru, ak sa pri 16-bitovom kódovaní a vzorkovacej frekvencii 32 kHz jeho hlasitosť rovná:
  • A) 700 kB;
  • B) 6300 kB.

1. Zvuk je zvuková vlna s plynule sa meniacou amplitúdou a frekvenciou. Pre človeka je zvuk hlasnejší, čím väčšia je amplitúda signálu a čím vyšší je tón, tým väčšia je frekvencia signálu. Súvislý signál nenesie informáciu, preto ho treba zmeniť na postupnosť binárnych núl a jednotiek – binárny (digitálny) kód.

2. Zvuk je digitalizovaný špeciálnym zariadením na zvukovej karte. Nazýva sa to analógovo-digitálny prevodník (ADC). Reverzný proces - reprodukcia zakódovaného zvuku sa vykonáva pomocou digitálno-analógového prevodníka (DAC). Pozrime sa bližšie na tieto procesy.

V procese kódovania kontinuálne zvukový signál je diskretizovaná v čase, alebo, ako sa hovorí, „časová diskretizácia“. Zvuková vlna je rozdelená na samostatné malé časové úseky a pre každý úsek je nastavená určitá hodnota amplitúdy. Táto metóda sa nazýva PCM pulzovo-amplitúdová modulácia ( Modulácia pulzného kódu ). Hladká krivka je teda nahradená postupnosťou „krokov“. Každému „kroku“ je priradená hodnota hlasitosti zvuku (1, 2, 3 atď.). Čím viac „krokov“, tým viac úrovní hlasitosti bude priradených v procese kódovania a tým viac informácií bude niesť hodnota každej úrovne a zvuk bude kvalitnejší.

2. Charakteristika digitalizovaného zvuku.

Kvalita zvuku závisí od dvoch charakteristík – hĺbky kódovania zvuku a vzorkovacej frekvencie. Zoberme si tieto vlastnosti.

Hĺbka kódovania zvuku ( ja ) je počet bitov použitých na kódovanie rôznych úrovní alebo stavov signálu. Potom celkový počet takýchto stavov alebo úrovní ( N ) možno vypočítať pomocou vzorca:

N=2ja

Moderné zvukové karty poskytujú 16-bitovú hĺbku kódovania zvuku a celkový počet rôznych úrovní bude:

N = 216 = 65536.

Vzorkovacia frekvencia (M) je počet meraní úrovne zvukového signálu za jednotku času. Táto charakteristika označuje kvalitu zvuku a presnosť postupu binárneho kódovania. Meria sa v hertzoch (Hz). Jedno meranie za jednu sekundu zodpovedá frekvencii 1 Hz, 1000 meraní za jednu sekundu - 1 kilohertz (kHz). Vzorkovacia frekvencia zvukového signálu môže nadobúdať hodnoty od 8 do 48 kHz. Pri frekvencii 8 kHz zodpovedá kvalita vzorkovaného zvukového signálu kvalite rozhlasového vysielania a pri frekvencii 48 kHz kvalite zvuku zvukového signálu. CD.

Vysoká kvalita zvuku je dosiahnutá so vzorkovacou frekvenciou 44,1 kHz a hĺbkou kódovania zvuku 16 bitov. Tmavý, tlmený zvuk sa vyznačuje nasledujúce parametre: Vzorkovacia frekvencia - 11 kHz, hĺbka kódovania - 8 bitov.

Parameter

Kvalita zvuku

Hĺbka kódovania

Vzorkovacia frekvencia

rozhlasové vysielanie

8 bit

Až 8 kHz

Stredná kvalita

8 bit alebo 16 bit

8-48 kHz

Zvuk CD

16 bit

Až 48 kHz

Ak chcete nájsť hlasitosť zvuková informácia, musíte použiť nasledujúci vzorec: V =M*ja*t , kde M je vzorkovacia frekvencia (v Hz), ja - hĺbka kódovania (v bitoch), t — čas prehrávania (v sekundách).

Príklad

Zvuk sa prehráva 10 sekúnd pri vzorkovacej frekvencii 22,05 kHz a hĺbke zvuku 8 bitov. Určte jeho veľkosť (v bajtoch). Riešenie:

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

T = 10 sekúnd; V = 220500*10*1= 220500 bajtov.

Odpoveď: 220500 bajtov.

№1

Určite množstvo pamäte na uloženie mono zvukového súboru, ktorý má dobu prehrávania päť minút pri vzorkovacej frekvencii 44 kHz a 16-bitovej hĺbke kódovania.

Riešenie:

V=MIt = 44 000 Hz * 16 * 5 = 3520 000 bitov = 430 KB.

Odpoveď: 430 kB.

№2

Aká by mala byť vzorkovacia frekvencia a hĺbka kódovania pre „záznam zvukovej informácie trvajúci 2 minúty, ak má používateľ pamäť 5,1 MB.

Riešenie:

M*I=V/t;

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

možnosť 1

356515 (Hz * bity) = 22,05 kHz * 16 bitov.

Odpoveď: 22,05 kHz a 16 bitov.

Možnosť 2

356515 (Hz * bity) = 44,1 kHz * 8 bitov.

Odpoveď: 44,1 kHz a 8 bitov.

№3

Množstvo voľného miesta na disku je 5,25 MB, hĺbka kódovania je 8. Zvukové informácie sa zaznamenávajú so vzorkovacou frekvenciou 44,1 kHz. Aké je trvanie takýchto informácií?

Kódovanie informácií

Jednou z hlavných línií výučby informatiky je kódovanie informácií. Táto téma zodpovedá hlavným cieľom disciplíny „Informatika a IKT“: vytváranie predstáv o informáciách, predstavy o meraniach množstva informácií nachádzajúcich sa v rôzne druhy vnímanie.

V závislosti od spôsobu vnímania sú úlohy na kódovanie informácií rozdelené do troch typov: kódovanie obrázkov, textu a zvuku. Ktorýkoľvek z uvedených typov úloh je vždy prítomný v GIA, jednotnej štátnej skúške a olympiádach. Preto je najdôležitejšie pochopiť túto oblasť počítačovej vedy.

Grafické umenie

DIV_ADBLOCK4">


Príklad . Vypočítajte množstvo video pamäte potrebnej na uloženie bitová mapa, ktorý pri použití palety 65536 farieb zaberá celú obrazovku monitora s rozlíšením 640x480 pixelov.

Riešenie. Farebnú hĺbku možno zistiť pomocou vzorca N = 65536 = 2I, čo znamená I = 16 bitov.Pre uloženie jedného obrazového pixelu je teda potrebných 16/8 = 2 bajty video pamäte. Na uloženie celého obrázka je teda potrebné Vgr = Š*V*I = 640*480*2 = 614400 bajtov = 600 Kb.

Zvuk

Abeceda" href="/text/category/alfavit/" rel="bookmark">abeceda) ako rôzne možné ekvipravdepodobné stavy (udalosti). Potom môže byť každý textový znak ľubovoľnej abecedy (písmeno, číslo, interpunkčné znamienko atď.) priradiť kód - celé číslo, čo znamená, že ich informačná kapacita závisí od ich počtu v abecede ( moc abeceda), čím väčší je ich počet, tým viac informácií nesie jedna postava. Napríklad v ruskej abecede (bez písmena „ё“) je 5 bitov informácií na znak (32=2I).

Príklad. Určte objem informácií príslovia v bitoch „Malá cievka, ale drahá“, ak je sila abecedy 16 bitov (bez úvodzoviek).

Riešenie: Stačí spočítať počet znakov vo vete, bez úvodzoviek, ale vrátane medzier. (Zároveň za predpokladu, že medzi slovami je jedna medzera a pred interpunkčnými znamienkami nie sú žiadne medzery). Výslednú hodnotu vynásobte I = 4 bity. To znamená, Vt \u003d 22 * ​​​​4 \u003d 44 bitov.

Tieto časti sa navzájom dopĺňajú a zovšeobecňujú, preto pri ich výučbe treba dodržiavať súlad v teoretickej prezentácii a pri riešení problémov.



Načítava...
Hore