Задача №9. Кодирование звуковой и графической информации. Передача информации, Время записи звукового файла, время передачи данных, определение объема информации.
При оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала. Чем чаще записывается сигнал, тем лучше качество записи.
Частота дискретизации f – это количество раз в секунду, которое происходит преобразование аналогового звукового сигнала в цифровой. Измеряется в Герцах (Гц).
Глубина кодирования (а также, разрешение) – это количество бит, выделяемое на одно преобразование сигнала. Измеряется в битах (Бит).
Возможна запись нескольких каналов: одного (моно), двух (стерео), четырех (квадро).
Обозначим частоту дискретизации – f (Гц), глубину кодирования – B(бит), количество каналов – k, время записи – t(Сек).
Количество уровней дискретизации d можно рассчитать по формуле: d = 2 B .
Тогда объем записанного файла V(бит) = f * B * k * t.
Или, если нам дано количество уровней дискретизации,
V(бит) = f * log2d * k * t.
Единицы измерения объемов информации:
1 б (байт) = 8 бит
1 Кб (килобайт) = 2 10 б
1 Мб (мегабайт) = 2 20 б
1 Гб (гигабайт) = 2 30 б
1 Тб (терабайт) = 2 40 б
1 Пб (петабайт) = 2 50 б
При оцифровке графического изображения качество картинки зависит от количества точек и количества цветов, в которые можно раскрасить точку.
Если X – количество точек по горизонтали,
Y – количество точек по вертикали,
I – глубина цвета (количество бит, отводимых для кодирования одной точки), то количество различных цветов в палитре N = 2 I . Соответственно, I = log2N.
Тогда объем файла, содержащего изображение, V(бит) = X * Y * I
Или, если нам дано количество цветов в палитре, V(бит) = X * Y * log2N.
Скорость передачи информации по каналу связи (пропускная способность канала) вычисляется как количество информации в битах, переданное за 1 секунду (бит/с).
Объем переданной информации вычисляется по формуле V = q * t, где q – пропускная способность канала, а t – время передачи.
Кодирование звука
Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 32 бит. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
1) 30 2) 45 3) 75 4) 90
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования, k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 2 23
Переведем все величины в требуемые единицы измерения:
V(Мб) = (16*1000 * 32 * 2 * 12 * 60 ) / 2 23
Представим все возможные числа, как степени двойки:
V(Мб) = (2 4 * 2 3 * 125 * 2 5 * 2 * 2 2 * 3 * 15 * 2 2 ) / 2 23 = (5625 * 2 17 ) / 2 23 = 5625 / 2 6 =
. Без представления чисел через степени двойки вычисления становятся намного сложнее.
. Частота – это физическая величина, а потому 16 кГц = 16 * 1000 Гц, а не 16 * 2 10 . Иногда этой разницей можно пренебречь, но на последних диагностических работах она влияла на правильность ответа.
В течение трех минут производилась четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 16 КГц и 24-битным разрешением. Сжатие данных не производилось. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования (или разрешение), k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 2 23 = (16 * 1000 * 24 * 4 * 3 * 60) / 2 23 = (2 4 * 2 3 * 125 * 3 * 2 3 * 2 2 * 3 * 15 * 2 2 ) / 2 23 = (125 * 9 * 15 * 2 14 ) / 2 23 = 16875 / 2 9 = 32, 96 ≈ 35
Аналоговый звуковой сигнал был записан сначала с использованием 64 уровней дискретизации сигнала, а затем с использованием 4096 уровней дискретизации сигнала. Во сколько раз увеличился информационный объем оцифрованного звука?
V(бит) = f * log2d * k * t, где V – размер файла, f – частота дискретизации, d – количество уровней дискретизации, k – количество каналов, t – время.
V1 = f * log264 * k * t = f * 6 * k * t
V2 = f * log24096 * k * t = f * 12 * k * t
Правильный ответ указан под номером 3.
Кодирование изображения
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 64×64 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
V (Кб) = (64 * 64 * log2256) / 2 13 = 2 12 * 8 / 2 13 = 4
Для хранения растрового изображения размером 64×32 пикселя отвели
1 килобайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
log2N = V /( X*Y) = 2 13 / (2 6 * 2 5 ) = 4
Сравнение двух способов передачи данных
Документ объемом 5 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами:
А) Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Б) Передать по каналу связи без использования архиватора.
Какой способ быстрее и насколько, если
– средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит в секунду,
– объем сжатого архиватором документа равен 80% от исходного,
– время, требуемое на сжатие документа – 35 секунд, на распаковку – 3 секунды?
В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого. Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23. Слов «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Способ А. Общее время складывается из времени сжатия, распаковки и передачи. Время передачи t рассчитывается по формуле t = V / q, где V — объём информации, q — скорость передачи данных.
Объем сжатого документа: 5 * 0,8 = 4 Мб =4 * 2 23 бит.
Найдём общее время: t = 35 с + 3 с + 4 * 2 23 бит / 2 18 бит/с = 38 + 2 7 с = 166 с.
Способ Б. Общее время совпадает с временем передачи: t = 5 * 2 23 бит / 2 18 бит/с = 5 * 2 5 с = 160 с.
Способ Б быстрее на 166 — 160 = 6 с.
Определение времени передачи данных
Скорость передачи данных через ADSL─соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.
Время t = V / q, где V — объем файла, q — скорость передачи данных.
t = 625 * 2 10 байт / (2 7 * 1000) бит/c = 625 * 2 13 бит / (125 * 2 10 ) бит/c = 5 * 2 3 с = 40 с.
У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 2 17 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 15 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 4 Мбайта по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Нужно определить, сколько времени будет передаваться файл объемом 4 Мбайта по каналу со скоростью передачи данных 2 15 бит/с; к этому времени нужно добавить задержку файла у Васи (пока он не получит 512 Кбайт данных по каналу со скоростью 2 17 бит/с).
Время скачивания данных Петей: t1= 4*2 23 бит / 2 15 бит/с = 2 10 c.
Время задержки: t2 = 512 кб / 2 17 бит/с = 2 (9 + 10 + 3) — 17 c = 2 5 c.
Полное время: t1 + t2 = 2 10 c + 2 5 c = (1024 + 32) c = 1056 c.
Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2 19 бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2 20 бит в секунду. Задержка в пункте Б (время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи в пункт В) составляет 25 секунд. Сколько времени (в секундах) прошло с момента начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Полное время складывается из времени передачи из пункта А в пункт Б (t1), задержки в пункте Б (t2) и времени передачи из пункта Б в пункт В (t3).
t1 = (60 * 2 23 ) / 2 19 =60 * 16 = 960 c
t3 = (60 * 2 23 ) / 2 20 =60 * 8 = 480 c
Полное время t1 + t2 +t3 = 960 + 25 + 480 = 1465 c
Примеры использования функции ВРЕМЯ для расчетов в Excel
Функция ВРЕМЯ возвращает десятичное число, выражающее определенное значение во времени. Возвращаемое значение зависит от формата ячейки. Если ячейка имеет формат «Общий», функция ВРЕМЯ вернет результат, отформатированный в виде даты. Числовой результат работы данной функции – десятичное число из интервала от 0 до 0,99988426, которое представляет собой значение в единицах измерения времени от 0:00:00 до 23:59:59.
Особенности работы функции ВРЕМЯ в Excel
Функция ВРЕМЯ в Excel из категории «Дата и время» предназначена для использования специалистами, выполняющими временные расчеты, например, экономистам-нормировщикам.
Функция имеет следующий синтаксис:
=ВРЕМЯ(часы; минуты; секунды)
Рассмотрим параметры, принимаемые на вход данной функцией:
- Часы – обязательный параметр, принимающий значения в интервале от 0 до 32767, задающие часы. При вводе чисел со значениями свыше 23 выполняется вычитание наибольшего ближайшего меньшего значения, кратного 24, результат которого принимается в качестве входного параметра. Например, результат выполнения функции ВРЕМЯ(31;0;0) эквивалентен результату выполнения функции (7;0;0) и равен 07:00.
- Минуты – обязательный параметр, принимающий числа в интервале от 0 до 32767, определяющие минуты. При вводе значений, превышающих 59, производится перерасчет в часы и минуты. Например, результат выполнения функции (0;134;0) эквивалентен результату выполнения функции ВРЕМЯ(2;14;0) и равен 02:14.
- Секунды – обязательный параметр, принимающий значения от 0 до 32767, определяющий секунды. При вводе чисел свыше 59 производится автоматический перерасчет в часы, минуты и секунды. Например, ВРЕМЯ(0;0;190) эквивалентно значению (0;03;10) и равно 00:03:10.
Перечисленные параметры – обязательные. Если один или несколько из них имеют значение 0 (нуль), это должно быть указано явно.
Примеры использования функции ВРЕМЯ в Excel
Пример 1. Длина маршрута общественного транспорта составляет 34 минуты. Время отправки из депо – 8:25 утра. Необходимо узнать, во сколько транспорт прибудет в депо пройдя полный маршрут, пренебрегая возможными задержками на пути.
Заполним таблицу исходных данных. Укажем часы, минуты и секунды отправки транспортного средства из депо, а также длину маршрута:
Для решения задачи необходимо в ячейке E3 ввести следующую формулу:
Значения аргументов функций:
- A3 – часы отправки из депо;
- B3 – минуты выезда;
- C3 – секунды выезда;
- D3 – протяженность маршрута, выраженная в минутах.
То есть, транспортное средство вернется в депо в 8:59 AM.
Как рассчитать прибытие автомобиля к пункту назначения?
Пример 2. Автомобиль движется из одного города в другой со средней скоростью 80 км/ч. Известно, что он выехал в 12:10, а расстояние между городами составляет 420 км. Необходимо определить время прибытия в пункт назначения.
Внесем в таблицу исходных данных часы, минуты и секунды отправки автомобиля:
Определим длительность нахождения автомобиля в пути, зная, что время равно частному от деления расстояния на скорость:
В ячейке F будет использована следующая формула:
- E3 – расстояние между городами, км;
- D3 – средняя скорость движения авто, км/ч;
- 60 – коэффициент для перевода десятичной дроби в минуты.
Введем в ячейке G2 следующую формулу:
Значения аргументов функций:
- A3 – часы отправки из депо;
- B3 – минуты выезда;
- C3 – секунды выезда;
- F3 – вычисленное ранее время нахождения в пути, выраженное в минутах.
То есть, автомобиль приедет во второй город в 5:25 PM.
Как посчитать длительность производственного процесса на оборудовании в Excel?
Пример 3. Длительность производственного процесса составляет 739 секунд. Необходимо выразить эту длительность в минутах и секундах.
Укажем исходное значение минут в ячейке A2:
Воспользуемся рассматриваемой формулой для вычисления времени:
Результатом выполнения формулы является значение 12:12 AM, что не соответствует условию задачи. Воспользуемся функцией МИНУТЫ, чтобы выделить искомую часть времени:
B2 – ячейка с полученным промежуточным результатом вычислений.
То есть длительность производственного процесса для изготовления единицы продукции составляет 12 минут на одной единице оборудования цеха.
“Microsoft Excel 2007”. Функции “дата” и “время”. 8–10-й класс
1.1. Проверить присутствующих на уроке;
1.2. Проверить готовность учащихся к уроку.
2. Вводный инструктаж
2.1. Проверка знаний пройденного материала (фронтальный опрос);
- Что такое функция?
- Сколько функций входит в Excel, и на какие категории распределяются?
- Какие существуют способы вызова окна “Мастера функций”?
- Статистические функции и их синтаксис?
В процессе повторения, на экране отображается презентация по прошлому уроку при изучении темы “Статистические функции”.
2.2. Сообщить тему и цели нового урока;
2.3. Объяснение нового материала;2.3.1. Объяснить и показать при помощи проектора синтаксис функций Даты и время;
2.4. Повторение требований охраны труда.
3. Текущий инструктаж.
3.1. Выдать раздаточный материал;
3.2. Целевой обход;
3.3. Проверка правильной организации рабочих мест;
3.4. Проверка правильности выполнения приемов;
3.5. Работа с отстающими;
3.6. Контроль знаний.
4. Заключительный инструктаж.
4.1. Провести анализ выполненного задания;
4.2. Разобрать ошибки;
4.3. Сообщить оценки.
Конспект вводного инструктажа
Функции дат и времени используют для преобразования форматов даты и времени, вычислений промежутков времени, а также для вставки на лист автоматически обновляемых значений даты и времени. Всего в категории “Дата и время” имеется 20 функций.
Рис. 1. Вкладка Формулы /категория Дата и время
Excel хранит даты в виде чисел от 1 до 2 958 465 (в версиях ранее Excel 97 — до 65 380). Числа эти — “номер по порядку” данного дня, отсчитанный от 1 января 1900 года. Порядковое число 1 соответствует 1 января 1900 года, число 2 – это 2 января 1900 года и т.д. Дата написания этой статьи — 20 октября 2012г. имеет порядковый номер 41202.
Такая система позволяет использовать даты в формулах. Например, с ее помощью легко подсчитать количество дней между двумя датами. Как это ни удивительно, но в программе Excel есть дата с порядковым числом, равным нулю, – 0 января 1900 года. Эта несуществующая дата используется для представления временных данных, которые не связаны с какой-либо конкретной датой.
Чтобы отобразить числовое значение в виде даты, просто примените к данной ячейке формат даты.
Максимальная доступная дата – 31 декабря 9999 года (в версиях до Excel 97 – 31 декабря 2078 года).
Время Excel хранит так же в виде чисел, точнее, в виде десятичных дробей чисел соответствующих дат. То есть к порядковому номеру даты добавляется дробная часть, соответствующая части суток. Например, 06 марта 2011 года имеет порядковый номер 40608, а полдень 06 марта 2011 года (12:00) будет соответствовать числу 40608,5 так как 12 часов – это 0,5 от 24.
Максимальное значение времени, которое можно ввести в ячейку (без значения даты), составляет 9999:59:59 (без одной секунды 10 тыс. часов).
Список функций даты и времени
Функция | Описание |
ВРЕМЗНАЧ | Преобразует время из текстового формата в число, представляющее время в Excel. |
ВРЕМЯ | Преобразует заданные в виде чисел часы, минуты и секунды в число в виде кода Excel. |
ГОД | Возвращает год, соответствующий заданной дате от 1900 до 9999. |
ДАТА | Возвращает целое число, представляющее определенную дату. |
ДАТАЗНАЧ | Преобразует дату, которая хранится в виде текста, в порядковый номер, который Microsoft Excel воспринимает как дату. |
ДАТАМЕС | Возвращает порядковый номер даты, отстоящей на заданное количество месяцев вперед или назад от заданной даты. |
ДЕНЬ | Возвращает день даты, заданной в числовом формате. |
ДЕНЬНЕД | Возвращает день недели, соответствующий дате. |
ДНЕЙ360 | Возвращает количество дней между двумя датами на основе 360-дневного года (двенадцать месяцев по 30 дней). |
ДОЛЯГОДА | Возвращает долю года, которую составляет количество дней между двумя датами (начальной и конечной). |
КОНМЕСЯЦА | Возвращает порядковый номер последнего дня месяца, отстоящего на указанное количество месяцев от даты, указанной в аргументе “нач_дата”. |
МЕСЯЦ | Возвращает месяц для даты, заданной в числовом формате. |
МИНУТЫ | Возвращает минуты, соответствующие аргументу время_в_числовом_формате. |
НОМНЕДЕЛИ | Возвращает номер недели для определенной даты. |
РАБДЕНЬ | Возвращает число, которое представляет дату, отстоящую на заданное количество рабочих дней вперед или назад от начальной даты. |
СЕГОДНЯ | Возвращает текущую дату в числовом формате. |
СЕКУНДЫ | Возвращает секунды, соответствующие аргументу время_в_числовом_формате. |
ТДАТА | Возвращает текущую дату и время в числовом формате. |
ЧАС | Возвращает час, соответствующий заданному времени. |
ЧИСТРАБДНИ | Возвращает количество рабочих дней между датами “нач_дата” и “кон_дата”. Праздники и выходные в это число не включаются. |
Для закрепления нового материала, учащимся предлагается выполнить практические задания на компьютере.
1. =ВРЕМЯЗНАЧ (время_как_текст), преобразует время из текстового формата в число. Введя формулу, задайте для ячеек формат “Время”;
2. =ВРЕМЯ (час; минута; секунда), функция преобразует заданные в виде чисел часы, минуты и секунды в число в виде кода Excel;
3. =ГОД (дата_в_числовом_формате), возвращает год, соответствующий заданной дате от 1900 до 9999;
4. =ДАТА (год; месяц; день), возвращает целое число, представляющее определенную дату;
5. =ДАТАЗНАЧ (дата_как_текст), функция возвращает числовой формат даты, представленной в виде текста. Функция ДАТАЗНАЧ используется для преобразования даты из текстового представления в числовой формат;
6. =ДАТАМЕС (нач_дата; число_месяцев), функция возвращает порядковый номер даты, отстоящей на заданное количество месяцев вперед или назад от заданной даты;
7. =ДЕНЬ (дата_как_число), — преобразует дату в числовом формате в день месяца (от 1 до 31);
8. =ДЕНЬНЕД (дата_в_числовом_формате; тип), функция возвращает число от 1 до 7, соответствующему номеру дня недели для заданной даты. В данном примере выбираем “Тип” 2, т.е. понедельнику присваивается номер 1;
9. =ДНЕЙ360 (нач_дата; кон_дата; метод), функция вычисляет кол-во дней между двумя датами на основе 360 дневного года (12 месяцев по 30 дней).
Метод это логическое значение, которое определяет, какой метод, европейский или американский, должен использоваться при вычислениях. В данном примере метод выбран не был;
10. =ДОЛЯГОДА (нач_дата; кон_дата; базис), функция возвращает долю года, которую составляет количество дней между двумя датами. К результату применяем числовой формат;
11. =КОНМЕСЯЦА (нач_дата; число_мсяцев), функция возвращает порядковый номер последнего дня месяца, отстоящего на указанное количество месяцев от даты, указанной в аргументе “нач_дата”;
12. = МЕСЯЦ (дата_в_числовом _формате), функция возвращает месяц — число от 1(январь) до 12(декабрь);
13. = МИНУТЫ (время_в_числовом_формате), возвращает минуты в виде числа от 0 до 59;
14. = НОМНЕДЕЛИ (пор_номер_даты; тип_возвр), функция возвращает номер недели для определенной даты;
15. = РАБДЕНЬ (нач_дата; число_дней; праздники), функция возвращает число, которое представляет дату, отстоящую на заданное количество рабочих дней вперед или назад от начальной даты;
16. = СЕГОДНЯ, функция возвращает дату в числовом формате (у данной функции нет аргументов);
17. =СЕКУНДЫ (время_в_числовом_формате), функция возвращает секунды в виде числа от 0 до 59;
18. = ТДАТА, функция возвращает текущую дату и время в числовом формате (у данной функции нет аргументов);
19. = ЧАС (время_в_числовом_формате), функция возвращает часы в виде числа от 0 до 23;
20. = ЧИСТРАБДНИ (нач_дата; кон_дата; праздники), функция возвращает количество полных рабочих дней между двумя датами;
Практическая работа 1
В ячейках выделенных зелёным цветом произведите соответствующие вычисления, используя функции “Даты и время” (ДЕНЬНЕД, НОМНЕДЕЛИ, РАБДЕНЬ);
Практическая работа 2
В ячейках выделенных синем цветом произведите соответствующие вычисления, используя функции “Даты и время” (ГОД, СЕГОДНЯ);
Практическая работа 3
В ячейках выделенных серым цветом произведите соответствующие вычисления, используя функции “Даты и время”.
Автор материалов – Лада Борисовна Есакова.
При оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала. Чем чаще записывается сигнал, тем лучше качество записи.
Частота дискретизации f – это количество раз в секунду, которое происходит преобразование аналогового звукового сигнала в цифровой. Измеряется в Герцах (Гц).
Глубина кодирования (а также, разрешение) – это количество бит, выделяемое на одно преобразование сигнала. Измеряется в битах (Бит).
Возможна запись нескольких каналов: одного (моно), двух (стерео), четырех (квадро).
Обозначим частоту дискретизации – f (Гц), глубину кодирования – B(бит), количество каналов – k, время записи – t(Сек).
Количество уровней дискретизации d можно рассчитать по формуле: d = 2B.
Тогда объем записанного файла V(бит) = f * B * k * t.
Или, если нам дано количество уровней дискретизации,
V(бит) = f * log2d * k * t.
Единицы измерения объемов информации:
1 б (байт) = 8 бит
1 Кб (килобайт) = 210 б
1 Мб (мегабайт) = 220 б
1 Гб (гигабайт) = 230 б
1 Тб (терабайт) = 240 б
1 Пб (петабайт) = 250 б
При оцифровке графического изображения качество картинки зависит от количества точек и количества цветов, в которые можно раскрасить точку.
Если X – количество точек по горизонтали,
Y – количество точек по вертикали,
I – глубина цвета (количество бит, отводимых для кодирования одной точки), то количество различных цветов в палитре N = 2I. Соответственно, I = log2N.
Тогда объем файла, содержащего изображение, V(бит) = X * Y * I
Или, если нам дано количество цветов в палитре, V(бит) = X * Y * log2N.
Скорость передачи информации по каналу связи (пропускная способность канала) вычисляется как количество информации в битах, переданное за 1 секунду (бит/с).
Объем переданной информации вычисляется по формуле V = q * t, где q – пропускная способность канала, а t – время передачи.
Кодирование звука
Пример 1.
Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 32 бит. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
1) 30 2) 45 3) 75 4) 90
Решение:
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования, k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 223
Переведем все величины в требуемые единицы измерения:
V(Мб) = (16*1000 * 32 * 2 * 12 * 60 ) / 223
Представим все возможные числа, как степени двойки:
V(Мб) = (24 * 23 * 125 * 25 * 2 * 22 * 3 * 15 * 22) / 223 = (5625 * 217) / 223 = 5625 / 26 =
5625 / 64 ≈ 90.
Ответ: 4
!!! Без представления чисел через степени двойки вычисления становятся намного сложнее.
!!! Частота – это физическая величина, а потому 16 кГц = 16 * 1000 Гц, а не 16 * 210. Иногда этой разницей можно пренебречь, но на последних диагностических работах она влияла на правильность ответа.
Пример 2.
В течение трех минут производилась четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 16 КГц и 24-битным разрешением. Сжатие данных не производилось. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 25 Мбайт
2) 35 Мбайт
3) 45 Мбайт
4) 55 Мбайт
Решение:
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования (или разрешение), k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 223 = (16 * 1000 * 24 * 4 * 3 * 60) / 223 = (24 * 23 * 125 * 3 * 23 * 22 * 3 * 15 * 22) / 223 = (125 * 9 * 15 * 214) / 223 = 16875 / 29 = 32, 96 ≈ 35
Ответ: 2
Пример 3.
Аналоговый звуковой сигнал был записан сначала с использованием 64 уровней дискретизации сигнала, а затем с использованием 4096 уровней дискретизации сигнала. Во сколько раз увеличился информационный объем оцифрованного звука?
1) 64
2) 8
3) 2
4) 12
Решение:
V(бит) = f * log2d * k * t, где V – размер файла, f – частота дискретизации, d – количество уровней дискретизации, k – количество каналов, t – время.
V1 = f * log264 * k * t = f * 6 * k * t
V2 = f * log24096 * k * t = f * 12 * k * t
V2 / V1 = 2
Правильный ответ указан под номером 3.
Ответ: 3
Кодирование изображения
Пример 4.
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 64×64 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Решение:
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
V (Кб) = (64 * 64 * log2256) / 213 = 212 * 8 / 213 = 4
Ответ: 4
Пример 5.
Для хранения растрового изображения размером 64×32 пикселя отвели
1 килобайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Решение:
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
log2N = V /( X*Y) = 213 / (26 * 25) = 4
N = 16
Ответ:16
Сравнение двух способов передачи данных
Пример 6.
Документ объемом 5 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами:
А) Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Б) Передать по каналу связи без использования архиватора.
Какой способ быстрее и насколько, если
– средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 218 бит в секунду,
– объем сжатого архиватором документа равен 80% от исходного,
– время, требуемое на сжатие документа – 35 секунд, на распаковку – 3 секунды?
В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого. Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23. Слов «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Решение:
Способ А. Общее время складывается из времени сжатия, распаковки и передачи. Время передачи t рассчитывается по формуле t = V / q, где V — объём информации, q — скорость передачи данных.
Объем сжатого документа: 5 * 0,8 = 4 Мб =4 * 223 бит.
Найдём общее время: t = 35 с + 3 с + 4 * 223 бит / 218 бит/с = 38 + 27 с = 166 с.
Способ Б. Общее время совпадает с временем передачи: t = 5 * 223 бит / 218 бит/с = 5 * 25 с = 160 с.
Способ Б быстрее на 166 – 160 = 6 с.
Ответ: Б6
Определение времени передачи данных
Пример 7.
Скорость передачи данных через ADSL─соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.
Решение:
Время t = V / q, где V — объем файла, q — скорость передачи данных.
t = 625 * 210 байт / (2 7 * 1000) бит/c = 625 * 213 бит / (125 * 210) бит/c = 5 * 23 с = 40 с.
Ответ: 40
Пример 8.
У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 217 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 215 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 4 Мбайта по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Решение:
Нужно определить, сколько времени будет передаваться файл объемом 4 Мбайта по каналу со скоростью передачи данных 215 бит/с; к этому времени нужно добавить задержку файла у Васи (пока он не получит 512 Кбайт данных по каналу со скоростью 217 бит/с).
Время скачивания данных Петей: t1= 4*223 бит / 215 бит/с = 210 c.
Время задержки: t2 = 512 кб / 217 бит/с = 2(9 + 10 + 3) – 17 c = 25 c.
Полное время: t1 + t2 = 210 c + 25 c = (1024 + 32) c = 1056 c.
Ответ: 1056
Пример 9.
Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 219 бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 220 бит в секунду. Задержка в пункте Б (время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи в пункт В) составляет 25 секунд. Сколько времени (в секундах) прошло с момента начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Решение:
Полное время складывается из времени передачи из пункта А в пункт Б (t1), задержки в пункте Б (t2) и времени передачи из пункта Б в пункт В (t3).
t1 = (60 * 223) / 219 =60 * 16 = 960 c
t2 = 25 c
t3 = (60 * 223) / 220 =60 * 8 = 480 c
Полное время t1 + t2 +t3 = 960 + 25 + 480 = 1465 c
Ответ: 1465
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами.
Информация на странице «Задача №9. Кодирование звуковой и графической информации. Передача информации, Время записи звукового файла, время передачи данных, определение объема информации.» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
07.05.2023
Excel для Microsoft 365 Excel для Microsoft 365 для Mac Excel для Интернета Excel 2021 Excel 2021 для Mac Excel 2019 Excel 2019 для Mac Excel 2016 Excel 2016 для Mac Excel 2013 Excel 2010 Excel 2007 Excel для Mac 2011 Excel Starter 2010 Еще…Меньше
В этой статье описаны синтаксис формулы и использование функции СЕКУНДЫ в Microsoft Excel.
Описание
Возвращает секунды, соответствующие аргументу время_в_числовом_формате. Секунды определяются как целое число в интервале от 0 до 59.
Синтаксис
СЕКУНДЫ(время_в_числовом_формате)
Аргументы функции СЕКУНДЫ описаны ниже.
-
Дата_в_числовом_формате Обязательный. Время, для которого требуется выделить секунды. Время может быть задано текстовой строкой в кавычках (например, “18:45”), десятичным числом (например, значение 0,78125 соответствует 18:45) или являться результатом других формул или функций (например, ВРЕМЗНАЧ(“18:45”)).
Замечание
Время представляет собой часть значения даты и задается десятичным числом (например, 12:00 представляется как 0,5, поскольку это значение отмечает половину суток).
Пример
Скопируйте образец данных из следующей таблицы и вставьте их в ячейку A1 нового листа Excel. Чтобы отобразить результаты формул, выделите их и нажмите клавишу F2, а затем — клавишу Enter. При необходимости измените ширину столбцов, чтобы видеть все данные.
Данные |
||
---|---|---|
Время |
||
16:48:18 |
||
16:48 |
||
Формула |
Описание |
Результат |
=СЕКУНДЫ(A3) |
Секунды в первой ячейке (18) |
18 |
=СЕКУНДЫ(A4) |
Секунды во второй ячейке (0) |
0 |
Нужна дополнительная помощь?
Нужны дополнительные параметры?
Изучите преимущества подписки, просмотрите учебные курсы, узнайте, как защитить свое устройство и т. д.
В сообществах можно задавать вопросы и отвечать на них, отправлять отзывы и консультироваться с экспертами разных профилей.
Дарья Шацкая
Профи
(808),
закрыт
5 месяцев назад
Уровень A. Ввести число, обозначающее количество секунд. Вывести то же самое время в минутах и секундах.
Пример:
Введите число секунд: 145
2 мин. 25 с
Красным цветом выделен ввод пользователя.
Для нахождения целой части числа, используем целочисленное деление. То есть, если у нас имеется число n=145, то после команды m = n//60,переменная n = 2. Так мы найдем количество минут. Чтобы найти количество оставшихся секунд используем команду s = n%60, это позволит найти остаток от деления, т.е. если n=145, то s=25
Дополнен 5 месяцев назад
Для ввода целых чисел с клавиатуры используем команду
a=int(input())
Для вывода выражения используем формат, где имена переменных в фигурных скобках:
print(f”{a}+{b}={S}”)
тогда если, например a=5, b=3, S=8, в окне вывода появится строка:
5+3=8
Anton Pisarev.
Просветленный
(29889)
5 месяцев назад
Всё классно и просто супер!
Непонятно только: где вопрос?
И в чём задание?
Какой язык программирования используется?
Как выводится текст?
Будем импровизировать.
seconds=(int(input())
minutes=int(seconds//60)
addional_seconds=seconds%60
print(f”{minutes} +{additional_seconds}”)
Время на прочтение
6 мин
Количество просмотров 34K
Python-программисту, при работе со значениями, представляющими дату и время, часто нужно вычислять длительность временных интервалов. Из этого материала вы узнаете о том, как находить разницу между двумя временными метками, выраженную в часах, минутах и секундах.
А именно, здесь мы коснёмся следующих вопросов:
- Как пользоваться Python-модулем
datetime
для работы с датой и временем. - Что собой представляют объекты
timedelta
и что они могут дать программисту. - Как вычислять продолжительность временных интервалов, выражая результат в разных единицах измерения.
Python-модуль datetime
Для работы с датой и временем в Python используется модуль datetime
. Он является частью стандартной библиотеки Python. Для того чтобы применить этот модуль в своём проекте — достаточно его импортировать:
import datetime
Для вычисления продолжительности временного интервала нужно создать две различных отметки времени. Тут есть несколько вариантов:
- Два объекта
date
— стандартное представление даты. - Два объекта
time
— стандартное представление времени. - Два объекта
datetime
, комбинирующие сведения, которые обычно хранятся в объектахdate
иtime
.
Создание объектов date
Импортируем класс date
из модуля datetime
. Для того чтобы создать в Python объект date
— можно воспользоваться обычной синтаксической конструкцией вида datetime.date(<year>,<month>,<day>)
. Вот пример создания объекта date
с именем date1
:
from datetime import date
date1 = datetime.date(2022,3,27)
print(date1)
# Вывод: 2022-03-27
Этот код можно попробовать запустить в онлайн-интерпретаторе Python на Geekflare. Ещё можно установить Python у себя.
Из предыдущего примера видно, что дата выводится в формате YYYY-MM-DD
.
Обратите внимание на то, что при создании объекта date
месяц надо задавать с использованием целого числа, в начале которого нет дополнительных нулей. Обычно в числовой записи месяцев соответствующие числа дополняют нулями. Здесь же, например, чтобы указать Июнь, то есть — 6 месяц — нужно воспользоваться числом 6, а не 06.
Попробуйте запустить следующий фрагмент кода. Тут месяц намеренно записан неправильно — 03 вместо 3. Из-за этого возникает ошибка SyntaxError
:
date1 = datetime.date(2022,03,27)
print(date1)
# Сообщение об ошибке
File "<ipython-input-12-6eb72084e6ce>", line 1
date1 = datetime.date(2022,03,27)
^
SyntaxError: invalid token
Поговорим теперь о том, как создавать объекты time
.
Создание объектов time
Для создания объектов time
импортируем класс time
. При создании таких объектов указывают следующие атрибуты класса: hour
, minute
, second
и microsecond
. Они, соответственно, позволяют указывать часы, минуты, секунды и микросекунды.
Правда, все эти атрибуты являются необязательными. Если какой-то из них опустить, предположим — second
, то он, по умолчанию, будет установлен в 0.
В следующем примере показано создание объекта time
с именем time1
. Так же, как и при работе с объектами date
, объекты time
можно выводить в консоль:
from datetime import time
time1 = datetime.time(13,27,45,4600)
print(time1)
# Вывод: 13:27:45.004600
Создание объектов datetime
Как видите, объекты типа date
не содержат сведений о времени. А в объектах time
нет информации о дате.
Но на практике обычно нужны данные и о дате, и о времени. Поэтому вместо двух вышеописанных классов рекомендуется прибегнуть к классу datetime
.
Обратиться к этому классу и создать соответствующий объект (dt1
) можно так:
dt1 = datetime.datetime(2022,3,27,13,27,45,46000)
print(dt1)
# Вывод: 2022-03-27 13:27:45.046000
Создадим ещё один объект datetime
и дадим ему имя dt2
, опустив при его создании атрибут second
. Это приведёт к тому, что он будет установлен в значение по умолчанию — 0.
dt2 = datetime.datetime(2022,6,30,14,28)
print(dt2)
# Вывод: 2022-06-30 14:28:00
Итак, теперь вы знаете о том, как создавать Python-объекты date
, time
и datetime
, представляющие отметки времени. Пришло время поговорить о том, как находить длительность временных интервалов.
Применение объектов timedelta
В Python объекты timedelta
представляют собой сведения о промежутках времени. Это — разница двух объектов date
, time
или datetime
.
Если сложить или вычесть два объекта date
, time
или datetime
, получится объект timedelta
. У этого объекта имеются полезные атрибуты и методы, которые могут помочь в деле нахождения длительности временных интервалов.
Посчитаем длительность интервала, задаваемого двумя объектами типа datetime
— dt1
и dt2
:
dt1 = datetime.datetime(2022,3,27,13,27,45,46000)
dt2 = datetime.datetime(2022,6,30,14,28)
tdelta = dt2 - dt1
print(tdelta)
print(type(tdelta))
# Вывод
95 days, 1:00:14.954000
<class 'datetime.timedelta'>
Видно, что переменная tdelta
хранит разницу между dt1
и dt2
. Тут, кроме того, пользуясь встроенной Python-функцией type()
, мы проверили тип tdelta
. Это — timedelta
.
Проведём ещё один эксперимент.
Нахождение временного промежутка между двумя датами
Рассмотрим простой, но интересный пример.
Задача заключается в том, чтобы получить временную разницу между текущей датой (сегодняшним днём) и днём вашего рождения.
Для того чтобы её решить — надо сформировать первую отметку времени, указывающую на сегодняшний день, и вторую, указывающую на дату дня рождения.
Создадим пару объектов datetime
:
- Первый будет хранить сегодняшнюю дату, мы назовём его
today
. - Второй будет хранить дату дня рождения. Назовём его
bday
.
У класса datetime
есть метод now()
, который позволяет создавать объекты, содержащие сведения о текущем местном времени и дате. Воспользуемся этим методом для того чтобы получить сегодняшнюю дату, играющую роль точки отсчёта:
today = datetime.datetime.now()
print(today)
# Пример вывода: 2022-01-22 09:10:18.489538
Пробуя следующий код, замените значение, попадающее в bday
, на дату своего дня рождения текущего года. Это позволит узнать о том, сколько времени вам ещё его ждать в этом году.
Если же ваш день рождения в этом году уже прошёл, можете записать в bday
дату из следующего года.
bday = datetime.datetime(2022,8,30,11,59)
print(bday)
# Пример вывода: 2022-08-30 11:59:00
Следующий шаг нашей работы — нахождение разницы между двумя отметками времени. Её мы будем хранить в переменной time_diff
. Подобные переменные, как мы уже говорили, имеют тип timedelta
. Нам достаточно вычесть today
из bday
.
time_diff = bday - today
print(f"Your birthday is in {time_diff}")
# Вывод
Your birthday is in 220 days, 2:46:00.127416
Для того чтобы узнать о том, сколько полных дней осталось до дня рождения, можно воспользоваться атрибутом days
объекта типа timedelta
.
tdays = time_diff.days
print(f"Your birthday is in {tdays} days.")
# Вывод
Your birthday is in 220 days.
Выражение длительности временных промежутков в секундах
Теперь узнаем о том, сколько ждать дня рождения, выразив результат в секундах.
Для этого можно воспользоваться методом total_seconds()
объекта типа timedelta
. В следующем примере это — всё тот же объект time_diff
.
tsecs = time_diff.total_seconds()
print(f"Your birthday is {tsecs} seconds away.")
# Вывод
Your birthday is 19017960.127416 seconds away.
Да, дня рождения придётся подождать!
Теперь вы знаете о том, как вычислять промежутки времени и выражать их в секундах.
Давайте вспомним то, что мы знаем о времени, и поговорим об измерении времени в днях, часах, минутах и секундах. В сутках 24 часа, в часе 60 минут, а 60 секунд — это минута.
Часы, минуты и секунды
Для перехода от секунд к минутам, дням или часам, можно воспользоваться следующей таблицей, деля значение в секундах на соответствующий коэффициент преобразования.
Воспользуемся этими знаниями.
Выражение длительности временных промежутков в минутах
Для того чтобы, имея данные о длительности промежутка времени, выраженные в секундах, узнать его длительность в минутах, нужно разделить общее число секунд на 60.
Разделим то, что хранится в переменной tsecs
, на 60, и сохраним то, что получится, в переменной tmins
:
tmins = tsecs/60
print(f"Your birthday is {tmins} minutes away.")
# Вывод
Your birthday is 316966.0021236 minutes away.
Выражение длительности временных промежутков в часах
Теперь посчитаем длительность временного промежутка, выраженную в часах. Учитывая то, что у нас уже есть значение, выраженное в минутах, для достижения этой цели его можно просто поделить на 60. Или можно поделить значение, выраженное в секундах, на 3600 (60*60).
thrs = tsecs/(60*60)
print(f"Your birthday is {thrs} hours away.")
# Вывод
Your birthday is 5282.76670206 hours away.
Теперь вы знаете о том, как представлять разные промежутки времени в нужном вам виде.
Итоги
Освоив это руководство, вы узнали следующее:
- Как создавать объекты, содержащие сведения о дате и времени, пользуясь модулем
datetime
, и как работать с такими объектами. - Как пользоваться объектами типа
timedelta
для нахождения длительности временных промежутков или разницы между двумя объектами, содержащими сведения о дате или времени. - Как выражать длительность временных промежутков в секундах, минутах и часах.
Надеюсь, вам пригодится то, о чём вы узнали. Теперь эти знания вполне можно применить на практике.
Какие задачи вы решаете с помощью Python?