Тема №8978 Решение задач на кодирование звуковой информации
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Решение задач на кодирование звуковой информации из предмета Информатика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Решение задач на кодирование звуковой информации, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Решение задач на кодирование звуковой информации

I. Размер цифрового  файла 
 
1. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен. ([1], стр. 156, пример 1) 
 
Решение: 
 
Формула для расчета размера (в байтах) цифрового аудио-файла: A=D*T*I/8. 
 
Для перевода в байты полученную величину надо разделить на 8 бит.  
 
22,05 кГц =22,05 * 1000 Гц =22050 Гц 
 
A=D*T*I/8 = 22050 х 10 х 8 / 8 = 220500 байт. 
 

Ответ: размер файла 220500 байт. 
 
2. Определить объем памяти для хранения цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 бит. ([1], стр. 157, №88)  
 
Решение: 
 
A=D*T*I/8. – объем памяти для хранения цифрового аудиофайла.  
 
44100 (Гц) х 120 (с) х 16 (бит) /8 (бит) = 10584000 байт= 10335,9375 Кбайт= 10,094 Мбайт.  
 
Ответ: ≈ 10 Мб 
 
6. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5,1 Мб. Частота дискретизации — 22050 Гц. Какова разрядность аудиоадаптера

Решение: 
 
Формула для расчета разрядности: (объем памяти в байтах) : (время звучания в секундах): (частота дискретизации):  
 
5, 1 Мбайт= 5347737,6 байт 
 
5347737,6 байт: 120 сек : 22050 Гц= 2,02 байт =16 бит 

Ответ: 16 бит 
 
8. Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 мин. если "глубина" кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно:  
а) 16 бит и 8 кГц;  
б) 16 бит и 24 кГц. 
 
 
Решение: 
 
а). 1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:  
16 бит х 8 000 = 128000 бит = 16000 байт = 15,625 Кбайт/с  
2) Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:  
15,625 Кбайт/с х 60 с = 937,5 Кбайт 
 
б). 1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:  
16 бит х 24 000 = 384000 бит = 48000 байт = 46,875 Кбайт/с  
2) Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:  
46,875 Кбайт/с х 60 с =2812,5 Кбайт = 2,8 Мбайт 
 

Ответ: а) 937,5 Кбайт; б) 2,8 Мбайт 
 
 
9. Какой объем памяти требуется для хранения цифрового аудиофайла с записью звука высокого качества при условии, что время звучания составляет 3 минуты?

Решение: 
 
Высокое качество звучания достигается при частоте дискретизации 44,1КГц и разрядности аудиоадаптера, равной 16.  
Формула для расчета объема памяти: (время записи в секундах) x (разрядность звуковой платы в байтах) x (частота дискретизации):  
180 с х 2 х 44100 Гц = 15876000 байт = 15,1 Мб 
Ответ: 15,1 Мб 
 
10. Цифровой аудиофайл содержит запись звука низкого качества (звук мрачный и приглушенный). Какова длительность звучания файла, если его объем составляет 650 Кб?   
Решение: 
 
Для мрачного и приглушенного звука характерны следующие параметры: частота дискретизации — 11, 025 КГц, разрядности аудиоадаптера — 8 бит (см. таблицу 1). Тогда T=A/D/I. Переведем объем в байты: 650 Кб = 665600 байт 
 
Т=665600 байт/11025 Гц/1 байт ≈60.4 с 
 

Ответ: длительность звучания равна 60,5 с 
 
11. Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина" кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц. ([2], стр. 74, пример 2.54) 
 
Решение: 
 
Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:  
16 бит х 48 000 х 2 = 1 536 000 бит = 187,5 Кбайт (умножили на 2, так как стерео). 
 
Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:  
187,5 Кбайт/с х 60 с ≈ 11 Мбайт  
 
Ответ: 11 Мб 
 
12. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 32 кГц его объем равен:  
а) 700 Кбайт;  
б) 6300 Кбайт
 
 
Решение: 
 
а). 1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:  
16 бит х 32 000 = 512000 бит = 64000 байт = 62,5 Кбайт/с  
2) Время звучания моноаудиофайла объемом 700 Кбайт равно: 
700 Кбайт : 62,5 Кбайт/с = 11,2 с 
 
б). 1) Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:  
16 бит х 32 000 = 512000 бит = 64000 байт = 62,5 Кбайт/с  
2) Время звучания моноаудиофайла объемом 700 Кбайт равно: 
6300 Кбайт : 62,5 Кбайт/с = 100,8 с = 1,68 мин 
 
Ответ: а) 10 сек; б) 1,5 мин.  
 
13. Вычислить, сколько байт информации занимает на компакт-диске одна секунда стереозаписи (частота 44032 Гц, 16 бит на значение). Сколько занимает одна минута? Какова максимальная емкость диска (считая максимальную длительность равной 80 минутам)?  
 
Решение: 
 
Формула для расчета объема памяти A=D*T*I:  
(время записи в секундах) * (разрядность звуковой платы в байтах) * (частота дискретизации). 16 бит -2 байта. 
1) 1с х 2 х 44032 Гц = 88064 байт (1 секунда стереозаписи на компакт-диске) 
2) 60с х 2 х 44032 Гц = 5283840 байт (1 минута стереозаписи на компакт-диске) 
3) 4800с х 2 х 44032 Гц = 422707200 байт=412800 Кбайт=403,125 Мбайт (80 минут) 
 
Ответ: 88064 байт (1 секунда), 5283840 байт (1 минута), 403,125 Мбайт (80 минут) 
 

 II. Определение качества звука. 
 
Для определения качества звука надо найти частоту дискретизации и воспользоваться таблицей №1  
 
256 (28) уровней интенсивности сигнала - качество звучания радиотрансляции, использованием 65536 (216) уровней интенсивности сигнала - качество звучания аудио-CD. Самая качественная частота соответствует музыке, записанной на компакт-диске. Величина аналогового сигнала измеряется в этом случае 44 100 раз в секунду. 
 
13. Определите качество звука (качество радиотрансляции, среднее качество, качество аудио-CD) если известно, что объем моноаудиофайла длительностью звучания в 10 сек. равен:  
а) 940 Кбайт;  
б) 157 Кбайт. 
 
 
Решение: 
а). 1) 940 Кбайт= 962560 байт = 7700480 бит 
2) 7700480 бит : 10 сек = 770048 бит/с 
3) 770048 бит/с : 16 бит = 48128 Гц –частота дискретизации – близка к самой высокой 44,1 КГц 

Ответ: качество аудио-CD 
б). 1) 157 Кбайт= 160768 байт = 1286144 бит 
2) 1286144 бит : 10 сек = 128614,4 бит/с 
3) 128614,4 бит/с : 16 бит = 8038,4 Гц 
Ответ: качество радиотрансляции 
 Ответ: а) качество CD; б) качество радиотрансляции.  
 


Категория: Информатика | Добавил: Админ (18.10.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar