какова длительность стереозаписи в секундах глубина кодирования которого 16 бит и частота 8 кгц
Какова длительность стереозаписи в секундах глубина кодирования которого 16 бит и частота 8 кгц
Тема: Кодирование звука.
· при оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала, который нужно выдать на динамик или наушники
· частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1 секунду; 1 Гц (один герц) – это один отсчет в секунду, а 8 кГц – это 8000 отсчетов в секунду
· глубина кодирования – это количество бит, которые выделяются на один отсчет
· для хранения информации о звуке длительностью t секунд, закодированном с частотой дискретизации f Гц и глубиной кодирования B бит требуется B*f*t бит памяти; например, при f = 8кГц, глубине кодирования 16 бит на отсчёт и длительности звука 128 секунд требуется
· при двухканальной записи (стерео) объем памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2
Пример задания:
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 24 бита. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
1) так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000 значений сигнала
2) так как глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, для хранения 1 секунды записи требуется
16000 ´ 3 байта = 48 000 байт
(для стерео записи – в 2 раза больше)
3) на 1 минуту = 60 секунд записи потребуется
60 ´ 48000 байта = 2 880 000 байт,
то есть около 3 Мбайт
Возможные ловушки и проблемы :
· если указано, что выполняется двухканальная (стерео) запись, нужно не забыть в конце умножить результат на 2
· могут получиться довольно большие числа, к тому же «некруглые» (к сожалению, использовать калькулятор по-прежнему запрещено)
Еще пример задания:
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 64Гц. При записи использовались 32 уровня дискретизации. Запись длится 4 минуты 16 секунд, её результаты записываются в файл, причём каждый сигнал кодируется минимально возможным и одинаковым количеством битов. Какое из приведённых ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в килобайтах?
1) 10 2) 64 3) 80 4) 512
1) так как частота дискретизации 64 Гц, за одну секунду запоминается 64 значения сигнала
2) глубина кодирования не задана!
3) используется 32 = 2 5 уровня дискретизации значения сигнала, поэтому на один отсчет приходится 5 бит
4) время записи 4 мин 16 с = 4 ´ 60 + 16 = 256 с
5) за это время нужно сохранить
256 ´ 5 ´ 64 бит = 256 ´ 5 ´ 8 байт = 5 ´ 2 Кбайт = 10 Кбайт
Возможные ловушки и проблемы :
· если указано, что выполняется двухканальная (стерео) запись, нужно не забыть в конце умножить результат на 2
· если «по инерции» считать, что 32 – это глубина кодирования звука в битах, то получим неверный ответ 64 Кбайта
Урок «Решение задач на кодирование звуковой информации»
Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов
Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте
откроется в новом окне
Выдаем Удостоверение установленного образца:
«IQ и EQ как основа успешного обучения»
УРОК
Тема
Решение задач на кодирование звуковой информации
Типы задач:
При решении задач учащиеся опираются на следующие понятия:
Временная дискретизация – процесс, при котором, во время кодирования непрерывного звукового сигнала, звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук.
Уровни громкости (уровни сигнала) — звук может иметь различные уровни громкости. Количество различных уровней громкости рассчитываем по формуле N = 2 I где I – глубина звука.
1000 измерений за 1 секунду 1 кГц. Обозначим частоту дискретизации буквой D . Для кодировки выбирают одну из трех частот: 44,1 КГц, 22,05 КГц, 11,025 КГц.
Качество двоичного кодирования – величина, которая определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.
Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее электрические колебания звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и обратно (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.
Характеристики аудиоадаптера: частота дискретизации и разрядность регистра.).
Размер цифрового моноаудиофайла ( A ) измеряется по формуле:
A = D * T * I /8 , где D – частота дискретизации (Гц), T – время звучания или записи звука, I разрядность регистра (разрешение). По этой формуле размер измеряется в байтах.
Размер цифрового стереоаудиофайла ( A ) измеряется по формуле:
A =2* D * T * I /8 , сигнал записан для двух колонок, так как раздельно кодируются левый и правый каналы звучания.
Учащимся полезно выдать таблицу 1 , показывающую, сколько Мб будет занимать закодированная одна минута звуковой информации при разной частоте дискретизации:
Решение задач по информатике на тему «Кодирование звуковой информации»
Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов
Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте
откроется в новом окне
Выдаем Удостоверение установленного образца:
«IQ и EQ как основа успешного обучения»
Решение задач на кодирование звуковой информации
Данное электронное пособие содержит группу задач по теме «Кодирование звуковой информации». Сборник задач разбит на типы задач исходя из указанной темы. Каждый тип задач рассматривается с учетом дифференцированного подхода, т. е. рассматриваются задачи минимального уровня (оценка «3»), общего уровня (оценка «4»), продвинутого уровня (оценка «5»). Приведенные задачи взяты из различных учебников (список прилагается). Подробно рассмотрены решения всех задач, даны методические рекомендации для каждого типа задач, приведен краткий теоретический материал. Для удобства пользования пособие содержит ссылки на закладки.
Типы задач:
При решении задач учащиеся опираются на следующие понятия:
Временная дискретизация – процесс, при котором, во время кодирования непрерывного звукового сигнала, звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук.
Уровни громкости (уровни сигнала) — звук может иметь различные уровни громкости. Количество различных уровней громкости рассчитываем по формуле N = 2 I где I – глубина звука.
1000 измерений за 1 секунду 1 кГц. Обозначим частоту дискретизации буквой D . Для кодировки выбирают одну из трех частот: 44,1 КГц, 22,05 КГц, 11,025 КГц.
Качество двоичного кодирования – величина, которая определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.
Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее электрические колебания звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и обратно (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.
Характеристики аудиоадаптера: частота дискретизации и разрядность регистра.).
Размер цифрового моноаудиофайла ( A ) измеряется по формуле:
A = D * T * I /8 , где D – частота дискретизации (Гц), T – время звучания или записи звука, I разрядность регистра (разрешение). По этой формуле размер измеряется в байтах.
Размер цифрового стереоаудиофайла ( A ) измеряется по формуле:
A =2* D * T * I /8 , сигнал записан для двух колонок, так как раздельно кодируются левый и правый каналы звучания.
Учащимся полезно выдать таблицу 1 , показывающую, сколько Мб будет занимать закодированная одна минута звуковой информации при разной частоте дискретизации:
Какова длительность стереозаписи в секундах глубина кодирования которого 16 бит и частота 8 кгц
Стереоаудиофайл передается со скоростью 32 000 бит/с. Файл был записан при среднем качестве звука: глубина кодирования – 16 бит, частота дискретизации – 48 000 измерений в секунду, время записи ─ 90 сек.Сколько времени будет передаваться файл? Время укажите в секундах.
Объём аудиофайла — это произведение частоты дискретизации на глубину кодирования и время записи файла. Так как частота дискретизации 48 000 измерений в секунду, то за одну секунду запоминается 48 000 значений сигнала. Глубина кодирования 16 бит. Ведётся стереозапись, то есть запись с двух каналов, значит, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2. Для нахождения времени передачи файла, разделим объём файла на скорость передачи:
Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 30 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Пусть размер первого получившегося файла 
. Тогда размер второго — 
. То есть он будет передаваться в 
раза дольше. Пропускная способность канала в город Б выше в 4 раза, то есть время будет в 4 раза меньше, чем при передаче в город А. Итого получаем время: 
Какова длительность стереозаписи в секундах глубина кодирования которого 16 бит и частота 8 кгц
Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 48 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) проводилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число.
Так как частота дискретизации 64 кГц, то за одну секунду запоминается 64000 значений сигнала.
Глубина кодирования 24 бита, т. е. 3 байта. Т. к. запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2, поэтому, так как потребовалось 48 Мбайт, один канал занимает 24 Мбайт или 24·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Тем самым, время записи примерно равно 2 минутам.
Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 48 кГц и 24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 5625 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) производилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число, кратное 5.
Так как частота дискретизации 48 кГц, то за одну секунду запоминается 48 000 значений сигнала. Т. к. запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2
Разрешение — 24 бита = 3 байта, размер файла 5625 Мб = 5625·1 048 576 байт. Время записи определится следующим образом: t = 5625 · 1 048 576 / (48 000 · 3 · 2) = 20480 секунд ≈ 341 минута. В ответе требуется указать ближайшее к времени записи число, кратное 5, то есть 340 минут.
Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 72 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) проводилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число.
Так как частота дискретизации 64 кГц, то за одну секунду запоминается 64000 значений сигнала.
Глубина кодирования 24 бита, т. е. 3 байта. Т. к. запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2. Поскольку потребовалось 72 Мбайтa, один канал занимает 36 Мбайт или 36·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Тем самым, время записи примерно равно 3 минутам.
Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 16-битным разрешением. В результате был получен файл размером 32 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) проводилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число.
Так как частота дискретизации 64 кГц, то за одну секунду запоминается 64000 значений сигнала.
Глубина кодирования 16 бит, т. е. 2 байта. Т. к. запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2. Поскольку потребовалось 32 Мбайтa, один канал занимает 16 Мбайт или 16·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Тем самым, время записи примерно равно 2 минутам.
131 секунд примерно больше чем 2 минуты, поэтому количество минут надо округлять до 3 минут, 2 минут не хватит по любому!
131с. ближе к 120, чем к 180, поэтому округление проводится в меньшую сторону.
Производилась четырехканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 24 кГц и 16-битным разрешением. В результате был получен файл размером 1800 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько минут производилась запись.
В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число минут.
Так как частота дискретизации 24 кГц, то за одну секунду запоминается 24000 значений сигнала.
Глубина кодирования 16 бита, т. е. 2 байта. Т. к. запись четырёхканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 4, поэтому, так как потребовалось 1800 Мбайт, один канал занимает 450 Мбайт или 450·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
сек.
Тем самым, время записи примерно равно 163,84 минуты, что близко к 164 минутам.