Презентация для подготовке к ЕГЭ "Кодирование звука"

• 1 слайд

  Кодирование звука
  А(8)
  Учитель информатики
  МБОУ «СОШ №83»
  Салопова Светлана Вячеславовна
  

• 2 слайд

  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.
  

• 3 слайд

  Дискретизация – это преобразование непрерывных сигналов в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается число.
  
  

• 4 слайд

  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.
  

• 5 слайд

• 6 слайд

  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.
  

• 7 слайд

  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.
  

• 8 слайд

  Единицы измерения информации
  1 байт = 8 бит = 23 бит
  1 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 Гбайт
  1 Пбайт = 210 Тбайт=1024 Тбайт
  

• 9 слайд

  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
  

• 10 слайд

  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 с
  1Кб=213 бит
  Тогда V файла:
  64*5*256 бит=26*5*28 бит=214*5 бит=213*2*5 = 10Кб
  Ответ: 1
  1) 10
  

• 11 слайд

  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 бит
  
  Ответ: 3
  3) 16
  

• 12 слайд

  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 секунды
  24 бита = 3 байта
  3000 Кбайт =3000*210 байт
  Из формулы: V = f*t*I выразим f = V:t:I
  3000*210:64:3 = 3000*210:26:3 =1000*24=1000*16=16000 Гц=16 кГц
  Ответ: 3
  3) 16
  

• 13 слайд

  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
  

• 14 слайд

  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 бит
  Из 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 секунд
  Ответ: 3
  A8 (Вариант 6 - 2013)
  3) 90 секунд
  

• 15 слайд

  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
  
  

• 16 слайд

  Спасибо за внимание