Аудиофайл имеет следующие параметры:
- глубина кодирования — в битах;
- частота дискретизации — количество измерений в секунду;
- время записи — в секундах.
Чтобы вычислить объём аудиофайла, необходимо перемножить частоту дискретизации на глубину кодирования и на время записи файла:
·глубина кодирования
·время
.
Пример:
определи размер аудиофайла в байтах, если время его звучания составляет (10) с, частота дискретизации — (44100) Гц и глубина кодирования — (8) бит.
Решение:
(I) (=)
44100
·8
·10
(=) 3528000 бит (=)
35280008
(=) 441000 байт.
Ответ: 441000.
Рассмотрим задание, в котором подробно разберем как определить информационный объем звукового файла.
Для решения подобных задач досаточно знать одну простую формулу
I = H*b*t*k
где:
I — информационный объем звукового файла (иногда обозначают Q)
H — частота дискретизации (количество измерений в секунду времени)
b — глубина кодирования информации (количество уровней громкости в измерениях)
k — количество каналов по которым производится запись (моно — 1 канал, стерео — 2 канала, квадро — 4 канала)
При решении подобных задач, как и многих других нужно помнить, что чаще всего все расчеты удобнее производить в степенях двойки.
Определение объема звукового файла
Определение объема звукового файла
Размер цифрового аудиофайла измеряется по формуле: A = k*t*i*ch,
Размер цифрового аудиофайла измеряется по формуле: A = k*t*i*ch,
где k – частота дискретизации (Гц),
t – время звучания или записи звука,
i – разрядность регистра (разрешение),
ch – число дорожек.
Задача 1. Оценить информационный объем (в Кбайт) цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука (16 бит, 48кГц).
Решение: 48 000 × 16 бит × 1 с × 2 = 1 536 000 бит / 8 / 1024 =
Ответ: 187,5
Задача 2. Оценить информационный объем (в Мбайтах) цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 минута при среднем качестве звука (16 битов, 24 кГц).
Решение: 24 000 × 16 бит × 60 × 2 = 46 080 000 бит / 8 / 1024 = 5 760 000 байт = 5 625 Кбайт ≈
Ответ: 5,5
Задача 3. Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы — 8. С какой частотой дискретизации (в кГц) записан звук?
Решение:
k = A / (t * i * ch) = 1,3 Мб : 60 : 8 бит
Ответ: 22,05
Задача 4. Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания (в секундах) цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?
Решение:
t = A / (k * i * ch) = 5,25 Мбайт : 22050 Гц : 16 бит
Ответ: 124,8
Задача 5. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5 Мб. Частота дискретизации — 22050 Гц. Какова разрядность аудиоадаптера (в битах)?
Решение:
k =A / (t * i * ch) = 5 Мбайт : 120 сек : 22050 Гц
Ответ: 16
Задача 6*. Аналоговый звуковой сигнал был дискретизирован сначала с использованием 256 уровней интенсивности сигнала (качество звучания радиотрансляции), а затем с использованием 65536 уровней интенсивности сигнала (качество звучания аудио-CD). Во сколько раз различаются информационные объемы оцифрованного звука?
Домашнее задание – Решить задании:
1. Определить количество уровней сигнала 24-битной звуковой карты.
2. Уместиться ли песня на дискету размером 1,44 Мбайта, если она имеет следующие параметры: стерео длительностью звучания 3 минуты при качестве звука – 16 битов, 16 кГц.
Расчёт иформационного объема аудио-файла
Расчёт
информационного объёма аудио-файла
можно производить по следующей формуле
(4):
Vaudio
=
D * T
* nканалов
*
i / kсжатия
, (4)
где
V
–
это информационный объём аудио-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах; D
–
частота дискретизации (количество точек
в секунду для описания аудио-записи); T
–
время аудио-файла; nканалов
–
число каналов аудио-файла (стерео — 2
канала, система 5.1 — 6 каналов); i
–
глубина звука, которая измеряется в
битах, kсжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.
Расчёт иформационного объема анимации
Расчёт
информационного объёма анимации можно
производить по следующей формуле (5):
Vanim
=
K * T
* v
* i / kсжатия
, (5)
где
Vanim
–
это информационный объём растрового
графического изображения, измеряющийся
в байтах, килобайтах, мегабайтах; K
–
количество пикселей (точек) в изображении,
определяющееся разрешающей способностью
носителя информации (экрана монитора,
сканера, принтера); T
–
время анимации; v
–
частота смены кадров в секунду; i
–
глубина цвета, которая измеряется в
битах на один пиксель, kсжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.
Расчёт иформационного объема видео-файла
Расчёт
информационного объёма видео-файла
можно производить по следующей формуле
(5):
Vvideo
=
Vanim
+ Vaudio
+ Vsub
, (5)
где
Vvideo
–
это информационный объём видео-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах; Vanim
– это информационный объём анимации
(видео-ряда), измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах; Vaudio
– это информационный объём аудео-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах (в видео-ролике могут
содержатся файлы аудио-дорожек для
нескольких языков, тогда умножаем объем
аудио-файла на количество языковых
дорожек); Vsub
– это информационный объём файла
субтитров, измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах (если несколько
файлов субтитров, то надо сложить размеры
каждого файла).
Практическая часть
1.
Рассчитать каков будет минимальный
размер сообщения «Гой ты Русь моя
Родная!»?
2.
Рассчитать размер видео-файла с указанными
параметрами (по вариантам).
|
Параметры / Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Частота кадров |
24 |
50 |
24 |
50 |
24 |
50 |
24 |
50 |
24 |
50 |
|
Размер изображения |
1920х720 |
2560х1920 |
1024х720 |
1920х720 |
2560х1920 |
1920х720 |
2560х1920 |
1920х720 |
1024х720 |
1024х720 |
|
Глубина цвета, бит |
32 |
32 |
16 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
16 |
32 |
|
Коэффициент сжатия изображения |
1 |
2 |
1 |
4 |
1 |
3 |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
Аудио-дорожка |
стерео |
5.1 |
стерео |
стерео |
5.1 |
стерео |
8.1 |
стерео |
моно |
стерео |
|
Число языков |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
4 |
3 |
1 |
2 |
|
Глубина звука, бит |
16 |
24 |
16 |
16 |
24 |
16 |
16 |
16 |
16 |
16 |
|
Частота дискретизации |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
44 100 |
|
Время, ч |
2 |
2,2 |
3 |
1,5 |
1,7 |
1,3 |
1,6 |
1,7 |
2,5 |
1,9 |
|
Коэффициент сжатия |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
Число субтитров, шт. |
2 |
4 |
2 |
3 |
2 |
2 |
1 |
3 |
1 |
3 |
|
Кодировка текста субтитров |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
Unicode |
ASCII |
Unicode |
|
Число символов в файле |
24000 12000 |
32000 23000 24000 25000 |
27000 22000 |
21000 33300 73000 |
24000 31000 |
32000 43000 |
27000 |
21000 31000 43000 |
12000 |
31000 27000 34000 |
|
Коэффициент сжатия текста |
1 |
2 |
1 |
13 |
4 |
1 |
2 |
1 |
3 |
1 |
9
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
06.03.20161.42 Mб33ОТИ практическая 5.docx
- #
Для успешного решения задания ЕГЭ по информатике №7 потребуется знания и понимание некоторых терминов. А также полезные формулы для нахождения искомой величины. В заданиях участвуют следующие темы: архивация, кодирование звуковых файлов, кодирование графических файлов. Неплохо ещё бы знать, как переводить единицы измерения по таблице СИ (международная система единиц).
Кодирование графических файлов
Разберёмся с этими темами по порядку. Начнём с темы кодирования графических файлов. Для начала стоит знать формулу нахождения объема информации изображений.
В этой формуле находятся три переменные:
- I — объём информации изображения (сколько весит изображение, измеряется в бит);
- K — размер изображения (ширина и высота изображения, измеряется в px, dpi и т.д.);
- i — глубина цвета (сколько памяти выделяется на один пиксель, измеряется в бит);
- N — количество цветов (измеряется в единицах).
В данной формуле отсутствует переменная, отвечающая за количество цветов – это нормально. Ведь для полноценного решения задач потребуется знания второй формулы.
Здесь все переменные уже знакомы. Используется она для нахождения количества цветов или глубины цвета (в зависимости от того, что дано в самой задаче).
Кодирование звуковых файлов
Кодирование звуковых файлов состоит из многих вещей, в отличие от кодирования текстовой или графической информации. Используются следующие термины: каналы записи, частота дискретизации, разрешение (глубина кодирования), время записи. Для подробного изучения рассмотрим формулу.
В данной формуле уже пять переменных, но они достаточно простые, да и сама формула является произведением переменных.
- I — объём информации звукового файла (сколько весит файл, измеряется в бит);
- i — глубина кодирования (измеряется в бит);
- v — частота дискретизации (как и другая любая другая частота измеряется в Гц);
- k — количество каналов записи (измеряется в единицах);
- t — время записи (измеряется в секундах)
Чем выше параметры частоты дискретизации, количества каналов и глубины кодирования, тем выше качество звукового файла.
Архивация
Вся суть архивации в уменьшении объёма файла для дальнейшей передачи/хранения. В задачах обычно задают вопрос: “какой способ передачи будет быстрее, с использованием архивации или нет?”.
Казалось бы, чем меньше вес файла, тем быстрее будет передача (после архивации). Но всё не так просто, ведь на архивацию и разархивацию тоже уходит определённое время. Соответственно придётся просчитать оба способа и найти оптимальный.
Задание
С большей части теории разобрались, теперь можно использоваться полученные знания на практике.
В информационной системе хранятся изображения размером 224 x 128 пикселей, содержащие не более 64 различных цветов. Коды пикселей записываются подряд, никакая дополнительная информация об изображении не сохраняется, данные не сжимаются. Сколько Кбайт нужно выделить для хранения одного изображения? В ответе укажите только целое число — количество Кбайт, единицу измерения указывать не надо.
Прочитав условие задачи, можно подметить следующие важные моменты:
- K = 224 x 128px;
- N = 64;
- Дополнительной информации об изображении отсутствует — добавлять к весу файла ничего не надо;
- Объём изображения необходимо найти.
Теперь можно приступить к решению задачи.
Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись), оцифрован с частотой дискретизации 44 кГц и разрешением 16 бит и сохранён без использования сжатия данных. Получился файл размером 120 Мбайт. Затем тот же фрагмент был записан в формате квадро (четырёхканальная запись) с частотой дискретизации 88 кГц и тоже сохранён без сжатия, при этом получился файл размером 720 Мбайт. С каким разрешением проводилась вторая запись? В ответе укажите целое число — разрешение в битах, единицу измерения писать не нужно.
Прочитав условия задачи, можно также записать дано:
- v1 = 44 кГц;
- k1 = 2 (двухканальная запись);
- i1 = 16 бит;
- I1= 120 Мбайт;
- v2 = 88 кГц;
- k2 = 4 (четырёхканальная запись);
- I2 = 720 Мбайт;
- i2 – ?
Тут можно пойти разными путями. К примеру, можно сначала найти время аудиофайла или же составить сразу уравнение. Тут уже дело вкуса, кому что больше нравится. Распишем задачу и найдём сначала время.
Опять же, тут может напугать получившаяся дробь, но ответ в любом случае получился целый без всякого округления. Сделано это, потому что в данной задаче самое простое решение сводится к уравнению. Там всё получается без огромных чисел.
Заметим, что вторая глубина цвета — неизвестная. Запишем уравнение с учётом этой информации. И продолжим решение.
Здесь останется сократить всё лишнее и получить искомое число.
Понравилась статья? Хочешь разбираться в информатике, программировании и уметь работать в разных программах? Тогда ставь лайк, подпишись на канал и поделись статьей с друзьями! Остались или появились вопросы — спроси в комментариях!
Читайте также:
