Презентация для подготовке к ЕГЭ Кодирование звука

Кодирование звукаА(8) Учитель информатикиМБОУ «СОШ №83»Салопова Светлана Вячеславовна Звук – это распространяющиеся в упругих средах механические колебания с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой, воспринимаемые органами слуха.Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Дискретизация – это преобразование непрерывных сигналов в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается число. Частота дискретизации - количество измерений за 1 секунду (Гц)Для кодировки выбирают одну из трех частот: 44,1 КГц, 22,05 КГц, 11,025 КГц.Диапазон частот, которые слышит человек, составляет от 20 Гц до 20 кГц.Глубина кодирования – это количество бит, которые выделяются на одно измерение.Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации. Количество уровней громкости рассчитываем по формуле, где I – глубина звука. N=2I Звуковой файл - файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме. Качество звука Глубина кодирования Частота дискретизации Радио-трансляция 8 бит До 8 кГц Среднее качество 8, 16 бит 8 - 48 кГц Звучание CD - диска 16 бит До 48 кГц Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее звуковые электрические колебания в числовой двоичный код при вводе звука и обратно при воспроизведении звука.Характеристики аудиоадаптера: частота дискретизации и разрядность регистра. Разрядность регистра -число бит в регистре аудиоадаптера. Если разрядность равна I, то при измерении входного сигнала может быть получено 2I =N различных значений. Размер цифрового моноаудиофайла V (в битах) определяется по формуле:V = f * t * I, где f –частота дискретизации (Гц),t – время звучания или записи звука, I - разрядность регистра (разрешение). Размер цифрового стереоаудиофайла V (в битах) определяется по формуле:V = 2 * f * t * I, так как кодируются два канала звучания. Единицы измерения информации 1 байт = 8 бит = 23 бит1 Кбайт = 1024 байт= 210 байт= 213 бит 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 210 Кбайт = 220 байт= 223 бит 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 210 Мбайт = 220 Кбайт = 230 байт= 233 бит 1 Тбайт = 210 Гбайт=1024 Гбайт1 Пбайт = 210 Тбайт=1024 Тбайт A8 (демо-версия 2012) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16кГц и 24-битным разрешением. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?1) 0.2 Мб 2) 2 Мб 3) 3 Мб 4) 4 Мб Решение:За 1 минуту произведено 16000*60 измерений.Каждое измерение занимает 24 бита.Тогда объем файла:V=16000*60*24 бит.Т.к. ответы в Мб, а 1 Мб=210Кб=220б=223 бит, то преобразуем формулу для V:16000*60*24:223=(16*8*125)*(4*15)*(8*3):223 = 24*23*125*22*15*23*3:223 = 212*125*15*3:223 = 125*45:211 = 5625 : 2048  2,7 Мб Ответ: 3 3) 3 Мб A8 (2012) 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 Решение:Используется 32 = 25 уровня дискретизации, поэтому одно измерение занимает в памяти 5 бит (разрешение).Время записи 4 мин 16 с = 4 * 60 + 16 = 256 с1Кб=213 битТогда V файла:64*5*256 бит=26*5*28 бит=214*5 бит=213*2*5 = 10Кб Ответ: 1 1) 10 A8 (2012) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц. Запись длится 2 минуты 8 секунд, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Получен файл размером 4000 Кбайт. Определить глубину звука (разрешение) в битах.1) 2 2) 8 3) 16 4) 24 Решение:Измерение звука производится 16000 раз в секунду 128 секунд.Из формулы: V = f*t*I выразим I = V:f:t. 4000 :16000:128 Кб= 1:4:128 Кб = 1024:4:128 байт= 2 байта=16 битОтвет: 3 3) 16 A8 (2012) Производится одноканальная (моно) звукозапись с 24-битным разрешением. Запись длится 1 минуту 4 секунды, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Получен файл размером 3000 Кбайт. Определить частоту дискретизации в кГц.1) 2 2) 6 3) 16 4) 44,1 Решение:1 минута 4 секунды = 64 секунды24 бита = 3 байта3000 Кбайт =3000*210 байтИз формулы: V = f*t*I выразим f = V:t:I3000*210:64:3 = 3000*210:26:3 =1000*24=1000*16=16000 Гц=16 кГцОтвет: 3 3) 16 Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 24-битным разрешением. Запись длится 3 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?1) 8 Мб 2) 12 Мб 3) 16 Мб 4) 24 Мб Решение:За 3 минуты произведено 16000*60*3 измерений. Каждое измерение занимает 24 бита. Тогда объем стерео файла:V=2*16000*60*3*24 бит.Т.к. ответы в Мб, а 1 Мб=210Кб=220б=223 бит, то преобразуем формулу для V:2*16000*60*3*24:223=2*(16*8*125)*(4*15*3)*(8*3):223 = 2*24*23*125*22*15*3*23*3:223 = 213*125*15*9:223 =16875:210 =16875 : 1024  16Мб Ответ: 3 A8 (Вариант 2 - 2013) 3) 16 Мб Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 24-битным разрешением. Результаты записываются в файл, размер которого не может превышать 4 Мбайта, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к максимально возможной длительности записываемого звукового фрагмента?1) 30 секунд 2) 60 секунд 3) 90 секунд 4) 120 секунд Решение:1 Мб=210Кб=220б=223 бит  4 Мб=4*223=22*223=225 битИз формулы V = f*t*I выразим время t = V:(f*I)225:(16000*24)=225:((16*8*125)*(8*3))=225:(24*23*125*23*3)=225:(210*375) = 215:375= 1024*32:375  87 секундОтвет: 3 A8 (Вариант 6 - 2013) 3) 90 секунд Литература: Информатика и ИКТ: ЕГЭ: Контрольные тренировочные материалы с ответами и комментариями (Серия «Итоговый контроль: ЕГЭ»)/ С.М.Авдошин, Р.З.Ахметсафина, О.В.Максименкова.- М.;СПб.: Просвящение, 2012.-338с.: ил.Информатика. Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. Единый государственный экзамен 2013. Информатика. Учебное пособие./ В.Р.Лещинер, С.С.Крылов, А.П. Якушкин. – Москва: Интеллект-Центр, 2013. – 136 с.ЕГЭ-2013. Информатика и ИКТ : типовые экзаменационные варианты: 10 вариантов / С.С.Крылов, Т.Е.Чуркина. – М.: Издательство «Национальное образование», 2012. – 176 с. – (ЕГЭ-2013. ФИПИ – школе).http://www.alleng.ru