Параграф 16 - Информатика. 10 класс. Босова Л.Л.

Информатика для 10-го класса
Предмет:	Информатика
Класс:	10
Автор учебника:	Босова Л.Л.
Год издания:	2016
Издательство:
Кол-во заданий:	25
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Если есть вопросы, дополнения, правки, вопросы к тексту ответа, пишите на странице обсуждения.

Кодирование звуковой информации

Преобразование непрерывного звукового сигнала в дискретный цифровой код

• Каким образом происходит преобразование непрерывного звукового сигнала в дискретный цифровой код?

Дискретный цифровой код – это цифровой код, который представляет собой набор цифр, каждая из которых обозначает отдельный символ.

Преобразование непрерывного звукового сигнала в дискретный цифровой код происходит с помощью цифровой аудиозаписи. Для этого звуковой сигнал преобразуется в цифровые данные с помощью аналого-цифрового преобразователя. Аналого-цифровой преобразователь измеряет силу звукового сигнала в определенные временные промежутки (волны). Далее эти данные преобразуются в цифровой код с помощью алгоритма сжатия звука. Таким образом, преобразование непрерывного звукового сигнала в дискретный цифровой код происходит путем анализа силы сигнала и преобразования его в цифровой код с помощью сжатия.

Частота дискретизации и глубина кодирования

• Как частота дискретизации и глубина кодирования влияют на качество цифрового звука?

Частота дискретизации отвечает за количество измерений силы звукового сигнала, выполняемых аналого-цифровым преобразователем в течение единицы времени. Чем выше частота дискретизации, тем более точно будет представлена сила сигнала и, следовательно, качество цифрового звука будет выше.

Глубина кодирования определяет количество цифр, используемых для представления одного символа. Чем выше глубина кодирования, тем более точно будет представлена сила сигнала и, следовательно, качество цифрового звука будет выше.

Расчёт размера записи звуковой информации

• Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 4 минуты, её результаты заносятся в файл, сжатие данных не производится. Определите приблизительно размер полученного файла (в мегабайтах). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 10.

Частота дискретизации 32 кГц означает, что каждую секунду сохраняется 32 000 значений звука. 32-битное разрешение означает, что каждое значение звука представлено в виде 4 байт (32 бита делятся на 8 байт в байте). Поэтому каждая секунда длится 128 Кб. За 4 минуты (240 секунд) будет записано 30 Мб данных. Поскольку запись происходит в четырехканальном режиме, размер файла будет в 4 раза больше, то есть 120 Мб. Ближайшее к размеру файла целое число, кратное 10, равно 240 Мб.

• Музыкальный фрагмент был записан в формате моно, оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла — 49 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате стерео (двухканальная запись) и оцифрован с разрешением в 4 раза выше и частотой дискретизации в 3,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Укажите в мегабайтах размер файла, полученного при повторной записи.

Размер файла при повторной записи будет таким же, как и при первой записи. Потому что двухканальная запись не изменяет объём данных, а увеличение разрешения и уменьшение частоты дискретизации не имеет значения, так как данные не сжимаются. Поэтому размер файла при повторной записи будет равен 49 Мб.

• Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 32 секунды. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 3 раза выше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б. Пропускная способность канала связи с городом Б в 2 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б?

Так как второй файл был записан с 3-кратно большим разрешением и частотой дискретизации, а также пропускная способность канала связи с городом Б в 2 раза выше, чем канала связи с городом А, то передача файла в город Б заняла половину времени, то есть 16 секунд.

• Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 96 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 4 раза выше и частотой дискретизации в 3 раза ниже, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 16 секунд. Во сколько раз пропускная способность канала связи с городом Б больше пропускной способности канала связи с городом А?

Пропускная способность канала связи с городом Б в 6 раз больше пропускной способности канала связи с городом А. Поскольку второй файл был записан с разрешением в 4 раза выше, но с частотой дискретизации в 3 раза ниже, чем в первый раз, он требует меньше данных для передачи, чем первый файл, а значит, пропускная способность канала связи должна быть выше, чтобы передать файл за то же самое время. Таким образом, пропускная способность канала связи с городом Б должна быть в 6 раз выше, чтобы передать файл за 16 секунд, по сравнению с 96 секундами для первого файла.

• В сети Интернет найдите информацию о записи музыкальных произведений в формате MIDI. Почему запись звука в этом формате считают аналогичной векторному методу кодирования графических изображений?

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) – это музыкальный формат, используемый для записи музыкальных произведений. Запись музыки в формате MIDI происходит путем записи набора команд и инструментов, необходимых для воспроизведения музыки. Он не использует аудио-звуковые файлы для записи музыки, а записывает движение инструментов и инструментов в различных тонах и нотах.

MIDI может быть сравнен с векторным методом кодирования графических изображений, поскольку он использует простые команды и инструменты для записи музыкальных композиций. В отличие от аудио-файлов, MIDI не требует большого объема памяти для записи музыкальных произведений. Также, поскольку MIDI работает с командами и инструментами вместо аудио-потока, он может легко масштабироваться и модифицироваться по сравнению с аудио-файлами. Это представляет собой аналогичный метод кодирования графических изображений, поскольку он может легко масштабироваться и модифицироваться.