صدا. حجم اطلاعات فایل صوتی. حل مشکلات رمزگذاری اطلاعات صوتی نحوه محاسبه حجم فرمول صدا و مقادیر

با دامنه و فرکانس متفاوت. هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، توسط شخص بلندتر درک می شود. هر چه فرکانس سیگنال بیشتر باشد، صدای آن بیشتر می شود.

شکل 1. دامنه ارتعاشات موج صوتی

فرکانس امواج صوتیبا تعداد ارتعاشات در ثانیه تعیین می شود. این مقدار بر حسب هرتز (هرتز، هرتز) اندازه گیری می شود.

گوش انسان صداهایی را در بازه 20 دلار هرتز تا 20 دلار کیلوهرتز درک می کند که به این محدوده گفته می شود. صدا. تعداد بیت هایی که به یک سیگنال صوتی تخصیص داده می شود نامیده می شود عمق کدگذاری صوتی. در مدرن کارت های صداعمق رمزگذاری صوتی $16-$، $32-$ یا $64-$bit ارائه شده است. در فرآیند رمزگذاری اطلاعات صوتی، یک سیگنال پیوسته جایگزین می شود گسستهیعنی به دنباله ای از پالس های الکتریکی متشکل از صفر و یک باینری تبدیل می شود.

نرخ نمونه برداری صوتی

یکی از ویژگی های مهماز فرآیند رمزگذاری صدا، نرخ نمونه برداری است، که تعداد اندازه گیری سطح سیگنال در هر $1 دلار ثانیه است:

یک اندازه گیری در هر ثانیه با فرکانس 1 دلار گیگاهرتز (گیگاهرتز) مطابقت دارد.
اندازه گیری های 1000 دلاری در هر ثانیه با فرکانس 1 دلار کیلوهرتز (کیلوهرتز) مطابقت دارد.

تعریف 2

نرخ نمونه برداری صوتیتعداد اندازه گیری حجم صدا در یک ثانیه است.

تعداد اندازه‌گیری‌ها می‌تواند در محدوده 8 دلار کیلوهرتز تا 48 دلار کیلوهرتز باشد، که مقدار اول مربوط به فرکانس پخش‌های رادیویی است و مقدار دوم مربوط به کیفیت صدای رسانه موسیقی است.

یادداشت 1

هر چه فرکانس و عمق نمونه برداری صدا بیشتر باشد، صدای دیجیتالی با کیفیت بالاتری به صدا در می آید. صدای دیجیتالی با کمترین کیفیت مطابق با کیفیت ارتباط تلفنی، مشخص می شود زمانی که نرخ نمونه برداری 8000 بار در ثانیه باشد، عمق نمونه برداری 8 دلار بیت است که مربوط به ضبط یک آهنگ صوتی (حالت مونو) است. بالاترین کیفیت صدای دیجیتالی، که مطابق با کیفیت یک سی دی صوتی است، زمانی به دست می آید که نرخ نمونه برداری 48000 دلار بار در ثانیه باشد، عمق نمونه برداری 16 دلار بیت است که مربوط به ضبط دو بیت است. آهنگ های صوتی(حالت استریو).

حجم اطلاعات یک فایل صوتی

لازم به ذکر است که هر چه کیفیت بالاتر باشد صدای دیجیتال، حجم اطلاعات فایل صوتی بیشتر است.

بیایید حجم اطلاعات یک فایل صوتی مونو ($V$) را تخمین بزنیم، این را می توان با استفاده از فرمول انجام داد:

$V = N \cdot f \cdot k$,

که در آن $N$ کل مدت زمان صدا است که بر حسب ثانیه بیان می شود،

$f$ - فرکانس نمونه برداری (هرتز)،

$k$ - عمق رمزگذاری (بیت).

مثال 1

به عنوان مثال، اگر مدت زمان صدا 1 دلار دقیقه باشد و کیفیت صدای متوسطی داشته باشیم که فرکانس نمونه برداری 24 دلار کیلوهرتز و عمق رمزگذاری 16 دلار بیت باشد، آنگاه:

$V=60 \cdot 24000 \cdot 16 \bit=23040000 \bit=2880000 \byte = 2812.5 \KB=2.75 \MB.$

هنگام رمزگذاری صدای استریو، فرآیند نمونه برداری به طور جداگانه و مستقل برای کانال های چپ و راست انجام می شود که بر این اساس صدا را افزایش می دهد. فایل صوتیدو برابر صدای مونو

مثال 2

به عنوان مثال، بیایید حجم اطلاعات یک فایل صوتی دیجیتال استریو را تخمین بزنیم که مدت زمان صدای آن برابر با 1 دلار با کیفیت متوسط صدا است (16 دلار بیت، 24000 دلار اندازه گیری در ثانیه). برای انجام این کار، عمق رمزگذاری را در تعداد اندازه‌گیری‌ها در هر $1 دلار در ثانیه ضرب کنید و در $2 (صدای استریو) ضرب کنید:

V=16 \bit \cdot 24000 \cdot 2 = 768000 \bit = 96000 \byte = 93.75 \KB.$

روش های اساسی رمزگذاری اطلاعات صوتی

روش های مختلفی برای رمزگذاری اطلاعات صوتی با کد باینری وجود دارد که در میان آنها دو جهت اصلی وجود دارد: روش FMو روش Wave-Table.

روش FM (مدولاسیون فرکانس) بر این واقعیت استوار است که از نظر تئوری هر صدای پیچیده را می توان به دنباله ای از سیگنال های هارمونیک ساده با فرکانس های مختلف تجزیه کرد، که هر یک نشان دهنده یک سینوسی منظم است، به این معنی که می توان آن را با یک کد توصیف کرد. فرآیند تجزیه سیگنال های صوتی به سری هارمونیک و نمایش آنها به صورت گسسته سیگنال های دیجیتالدر دستگاه های خاصی به نام «مبدل آنالوگ به دیجیتال» (ADC) رخ می دهد.

شکل 2. تبدیل سیگنال صوتیبه یک سیگنال گسسته

شکل 2a سیگنال صوتی را در ورودی ADC نشان می دهد و شکل 2b سیگنال گسسته از قبل تبدیل شده را در خروجی ADC نشان می دهد.

برای تبدیل معکوس هنگام پخش صدا، که در قالب یک کد عددی ارائه می شود، از مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC) استفاده می شود. فرآیند تبدیل صدا در شکل نشان داده شده است. 3. این روش کدگذاری کیفیت صدای خوبی را ارائه نمی دهد، اما یک کد فشرده ارائه می دهد.

شکل 3. تبدیل یک سیگنال گسسته به سیگنال صوتی

شکل 3a سیگنال گسسته ای را که در ورودی DAC داریم و شکل 3b سیگنال صوتی را در خروجی DAC نشان می دهد.

روش موج جدولی (جدول موج) بر این واقعیت استوار است که نمونه هایی از صداهای دنیای اطراف در جداول از پیش آماده شده ذخیره می شود. آلات موسیقیو غیره کدهای عددی زیر و بم، مدت و شدت صدا و سایر پارامترهای مشخص کننده ویژگی های صدا را بیان می کنند. از آنجایی که صداهای "واقعی" به عنوان نمونه استفاده می شوند، کیفیت صدای به دست آمده در نتیجه سنتز بسیار بالا است و به کیفیت صدای آلات موسیقی واقعی نزدیک می شود.

نمونه هایی از فرمت های فایل های صوتی

فایل های صوتی در فرمت های مختلفی ارائه می شوند. محبوب ترین آنها MIDI، WAV، MP3 هستند.

فرمت MIDI(Musical Instrument Digital Interface) در اصل برای کنترل آلات موسیقی در نظر گرفته شده بود. در حال حاضر در زمینه آلات موسیقی الکترونیک و ماژول های کامپیوترسنتز.

فرمت فایل صوتی WAV(شکل موج) صدای دلخواه را به عنوان نمایش دیجیتالی ارتعاش یا موج صوتی اصلی نشان می دهد. همه استاندارد صدای ویندوزدارای پسوند WAV

فرمت MPZ(MPEG-1 Audio Layer 3) یکی از فرمت های دیجیتالی برای ذخیره اطلاعات صوتی است. کیفیت کدگذاری بالاتری را ارائه می دهد.

رهنمودها

نمونه برداری زمانی فرآیندی است که در آن، در هنگام رمزگذاری سیگنال صوتی پیوسته، موج صوتی به بخش های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می شود و برای هر یک از این بخش ها مقدار دامنه مشخصی تعیین می شود. هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، صدا بلندتر است.

عمق صدا (عمق رمزگذاری) - تعداد بیت ها در هر کدگذاری صدا.

سطوح صدا (سطوح سیگنال) - صدا می تواند سطوح مختلف صدا داشته باشد. تعداد سطوح مختلف صدا با استفاده از فرمول N = 2 I که در آن I عمق صدا است محاسبه می شود.

فرکانس نمونه برداری - تعداد اندازه گیری های سطح سیگنال ورودی در واحد زمان (در هر 1 ثانیه). هر چه میزان نمونه برداری بیشتر باشد، روش دقیق تر است کدگذاری باینری. فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود. 1 اندازه گیری در 1 ثانیه - 1 هرتز.

اندازه گیری در 1 ثانیه 1 کیلوهرتز. نرخ نمونه برداری را با حرف D نشان می دهیم.

اعتقاد بر این است که محدوده فرکانس هایی که شخص می شنود از آن است 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز.

کیفیت کدگذاری باینری مقداری است که با عمق کدگذاری و فرکانس نمونه برداری تعیین می شود.

آداپتور صوتی (کارت صدا) - دستگاهی که ارتعاشات الکتریکی فرکانس صدا را به عددی تبدیل می کند. کد باینریهنگام ورود صدا و برگشت (از یک کد عددی به ارتعاشات الکتریکی) هنگام پخش صدا.

ویژگی های آداپتور صوتی: فرکانس نمونه برداری و عمق بیت ثبت.

عرض رجیستر تعداد بیت های موجود در رجیستر آداپتور صوتی است. هر چه عمق بیت بزرگتر باشد، خطای هر تبدیل مقدار مجزا کمتر می شود جریان الکتریسیتهبه یک عدد و برگشت. اگر عمق بیت برابر با I باشد، هنگام اندازه گیری سیگنال ورودی، 2 I =N مقادیر مختلف می توان به دست آورد.

اندازه فایل صوتی مونو دیجیتال (A) با استفاده از فرمول اندازه گیری می شود:

جایی که D فرکانس نمونه برداری (Hz)، T زمان ضبط صدا یا صدا، I عمق رمزگذاری (رزولوشن) است. طبق این فرمول اندازه بر حسب بایت اندازه گیری می شود.

اندازه فایل صوتی دیجیتال استریو (A) با استفاده از فرمول اندازه گیری می شود:

، سیگنال برای دو بلندگو ضبط می شود، زیرا کانال های صوتی چپ و راست به طور جداگانه کدگذاری می شوند.

اندازه یک فایل صوتی دیجیتال چهار کاناله استریو (A) با استفاده از فرمول اندازه گیری می شود:

، مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده های یک کانال در 4 ضرب می شود.

مثال ها

1. اندازه (بر حسب بایت) یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 10 ثانیه با نرخ نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز و وضوح 8 بیت است را تعیین کنید. فایل فشرده نیست

راه حل.

فرمول محاسبه اندازه (در بایت)فایل صوتی دیجیتال: .

برای تبدیل به بایت، مقدار حاصل باید بر 8 بیت تقسیم شود.

(بایت).

پاسخ: حجم فایل 220500 بایت می باشد.

2. مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن دو دقیقه در فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت است را تعیین کنید.

راه حل.

– مقدار حافظه برای ذخیره یک فایل صوتی دیجیتال.

پاسخ: ≈ 10 مگابایت.

3. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام می شود. ضبط 5 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

عمق رمزگذاری 16 بیت، یعنی 2 بایت است. از آنجایی که ضبط دو کاناله است، مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها از یک کانال در 2 ضرب می شود. برای یافتن اندازه فایل به دست آمده، باید مدت زمان انجام ضبط را در عمق رمزگذاری ضرب کنید. و فرکانس نمونه برداری:

300 · 2 · 2 · 32000 = 38400000 بایت = 36.6 مگابایت.

پاسخ: 36.6 مگابایت.

4. به مدت دو دقیقه ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 24 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام شد. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

از آنجایی که فرکانس نمونه برداری 24 کیلوهرتز است، 24000 مقدار سیگنال در یک ثانیه ذخیره می شود.

عمق رمزگذاری 16 بیت = 2 بایت، زمان ضبط 2 دقیقه یا 120 ثانیه است. زیرا اگر ضبط چهار کاناله باشد، مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها برای یک کانال در 4 ضرب می شود، بنابراین برای ذخیره اطلاعات مربوط به چنین ضبطی به 24000 · 2 · 120 · 4 = 2304 0000 بایت یا 21.97 مگابایت نیاز دارید. که نزدیک به 22 مگابایت است.

پاسخ: 22 مگابایت

5. مقدار حافظه آزاد روی دیسک 5.25 مگابایت، عمق بیت کارت صدا 16. مدت زمان صدای فایل صوتی دیجیتال ضبط شده با فرکانس نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز چقدر است؟

راه حل.

فرمول محاسبه مدت زمان صدا: T=A/D/I

(ظرفیت حافظه بر حسب بایت) : (فرکانس نمونه برداری بر حسب هرتز) : (ظرفیت کارت صدا بر حسب بایت):

5.25 مگابایت = 5505024 بایت.

T=5505024 بایت: 22050 هرتز: 2 بایت = 124.8 ثانیه.

راه حل.

حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 ثانیه برابر است با:

16 بیت · 48000 · 2 = 1536000 بیت = 187.5 کیلوبایت (ضرب در 2، چون استریو است).

حجم اطلاعات یک فایل صوتی به مدت 1 دقیقه برابر است با:
187.5 کیلوبایت بر ثانیه · 60 ثانیه ≈ 11 مگابایت.

پاسخ: 11 مگابایت

7. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 20 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. مدت زمان ضبط را مشخص کنید.

از آنجایی که فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز است، 16000 مقدار سیگنال در یک ثانیه ذخیره می شود.

عمق رمزگذاری - 32 بیت = 4 بایت، حجم فایل 20 مگابایت = 20971520 بایت. زمان ضبط به صورت زیر تعیین می شود: T = 20971520 / (16000 · 4) = 328 ثانیه یا 5.5 دقیقه که نزدیک به 5 دقیقه است.

پاسخ: 5.5 دقیقه

8. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و رزولوشن 32 بیت ساخته می شود، نتایج در فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 16 مگابایت باشد. مدت زمان ضبط را بر حسب ثانیه تعیین کنید.

از آنجایی که فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز است، 48000 مقدار سیگنال در یک ثانیه ذخیره می شود.

عمق رمزگذاری 32 بیت، یعنی 4 بایت است. از آنجایی که ضبط دو کاناله است، مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها برای یک کانال در 2 ضرب می شود، بنابراین از آنجایی که حجم فایل نمی تواند از 16 مگابایت تجاوز کند، یک کانال 8 مگابایت یا 8220 بایت را اشغال می کند. برای یافتن حداکثر مدت زمان ضبط ممکن، لازم است حجم اطلاعات یافت شده را بر عمق رمزگذاری و فرکانس نمونه برداری تقسیم کنید:

ثانیه

پاسخ: 43.69 ثانیه.

9. ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 20 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. مدت زمان ضبط را بر حسب ثانیه تعیین کنید.

از آنجایی که فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز است، 32000 مقدار سیگنال در یک ثانیه ذخیره می شود.

عمق رمزگذاری 24 بیت، یعنی 3 بایت است. از آنجایی که ضبط چهار کاناله است، مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها برای یک کانال در 4 ضرب می شود، بنابراین، از آنجایی که 20 مگابایت مورد نیاز بود، یک کانال 5 مگابایت یا 5 220 بایت را اشغال می کند. برای یافتن زمانی که ضبط انجام شده است، باید حجم اطلاعات یافت شده را بر عمق کدگذاری و فرکانس نمونه برداری تقسیم کرد:

ثانیه

بنابراین زمان ضبط تقریباً 1 دقیقه است.

پاسخ: 1 دقیقه.

وظایف برای کار مستقل

انتخاب 1

1. دانش آموزان گروه یکی از سه زبان انگلیسی، آلمانی یا فرانسوی را مطالعه می کنند. علاوه بر این، 12 دانش آموز انگلیسی یاد نمی گیرند. پیام این که یک دانش آموز به طور تصادفی انتخاب شده پتروف در حال مطالعه انگلیسی است حاوی اطلاعات 23 بیتی است و اینکه ایوانف در حال مطالعه زبان فرانسه است - 1 بیت. چند دانش آموز آلمانی می خوانند؟

2. در یک کشور خاص، یک پلاک 7 کاراکتری از حروف بزرگ (30 حرف مختلف در آن دخالت دارد) و ارقام اعشاری به هر ترتیبی تشکیل شده است. هر عدد از این قبیل در برنامه کامپیوتریبا حداقل ممکن و تعداد صحیح بایت های یکسان نوشته می شود (در این حالت از رمزگذاری کاراکتر به کاراکتر استفاده می شود و همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند). مقدار حافظه اختصاص داده شده توسط این برنامه برای ثبت 40 عدد را تعیین کنید.

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

5. برای ذخیره یک تصویر با اندازه پیکسل، 128×128 4 کیلوبایت حافظه اختصاص داده شده است. حداکثر تعداد رنگ ها را در پالت تعیین کنید.

گزینه 2

1. عرشه شامل 32 کارت است. یک آس به طور تصادفی از عرشه کشیده شد، سپس آن را به عقب بازگرداند و عرشه به هم ریخت. پس از آن، همان آس دوباره از عرشه بیرون کشیده شد. این دو پیام در مجموع شامل چند بیت اطلاعات هستند؟

2. 12 ورزشکار در ماراتن شرکت می کنند. یک دستگاه ویژه تکمیل پایان را ثبت می کند و تعداد آن را با استفاده از حداقل تعداد بیت های ممکن، برای هر دونده یکسان، ثبت می کند. حجم اطلاعات پیام ضبط شده توسط دستگاه پس از عبور 2/3 ورزشکاران از خط پایان چقدر است؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 22 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 24 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 1800 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین تعداد دقیق دقیقه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. یک نقاشی 16 رنگی حاوی 500 بایت اطلاعات است. از چند امتیاز تشکیل شده است؟

گزینه 3

1. عرشه شامل 32 کارت است. 2 کارت به صورت تصادفی از آن گرفته شد. این پیام که یک آس و یک پادشاه یک لباس انتخاب شده اند چقدر اطلاعات منتقل می شود؟

2. در مسابقات تیراندازی 131 ورزشکار شرکت کردند. تمام نتایج توسط یک دستگاه خودکار مخصوص با استفاده از حداقل تعداد بیت ممکن ثبت شد، برای همه ورزشکاران یکسان. اگر معلوم شود بهترین نتیجه 37 متر بوده است حجم اطلاعات پیام چقدر است؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 11 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 24 بیت انجام می شود. ضبط 7 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. قطعه موزیکال در فرمت مونو ضبط شد، دیجیتالی شد و بدون استفاده از فشرده سازی داده ها به صورت فایل ذخیره شد. حجم فایل به دست آمده 24 مگابایت است. سپس همان قطعه موسیقی مجدداً در فرمت استریو (ضبط دو کاناله) ضبط و با وضوح 4 برابر بیشتر و نرخ نمونه برداری 1.5 برابر کمتر از بار اول دیجیتالی شد. هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. اندازه فایل را در مگابایت بازنویسی حاصل مشخص کنید. در پاسخ خود فقط یک عدد صحیح بنویسید، نیازی به نوشتن واحد اندازه گیری نیست.

5. مقدار مورد نیاز (بر حسب مگابایت) حافظه ویدئویی برای پیاده سازی حالت گرافیکی مانیتور با وضوح 1024×768 پیکسل با تعداد رنگ های نمایش داده شده 4294967296 تعیین کنید.

گزینه 4

1. متشکل از 16 اتومبیل که در میان آنها K اتومبیل های کوپه ای، P اتومبیل های صندلی رزرو شده و SV اتومبیل های خواب هستند. پیامی که دوست شما در حال آمدن به NE است حاوی 3 بیت اطلاعات است. تعداد واگن های SV را در قطار تعیین کنید.

2. 64 دانش آموز در آزمون یکپارچه دولتی شرکت کردند. حداکثر نمره ای که می توان در طول امتحان به دست آورد 100 بود. نمره هر دانش آموز (یک عدد، نه یک رقم) با استفاده از کد باینری در کمترین تعداد بیت ممکن و برای همه یکسان کدگذاری شد. حجم اطلاعات پیام حاوی امتیازات هر دانش آموز را مشخص کنید.

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام می شود. ضبط 8 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 64 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 60 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. ضبط تقریباً چه مدت (در چند دقیقه) انجام شد؟ به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح به زمان ضبط را مشخص کنید.

5. مقدار حافظه ویدئویی را در کیلوبایت برای یک فایل گرافیکی با اندازه 480×1240 پیکسل و عمق رنگ 16 بیت تعیین کنید.

گزینه 5

1. دانش آموزان یک کلاس 21 نفره آلمانی یا فرانسوی می آموزند. پیامی که دانش آموز A در حال یادگیری آلمانی است حاوی اطلاعات 2 3 بیتی است. چند نفر زبان فرانسه می خوانند؟

2. در برخی کشورها، یک پلاک 10 کاراکتری از حروف بزرگ (19 حرف مختلف درگیر) و ارقام اعشاری به هر ترتیبی تشکیل شده است. هر یک از این اعداد در یک برنامه کامپیوتری با حداقل ممکن و تعداد صحیح بایت ها نوشته می شود (در این حالت از کدنویسی کاراکتر به کاراکتر استفاده می شود و همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند). مقدار حافظه اختصاص داده شده توسط این برنامه برای ثبت 40 عدد را تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 64 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 60 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. ضبط تقریباً چه مدت (در چند دقیقه) انجام شد؟ به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح به زمان ضبط را مشخص کنید.

5. مقدار حافظه ویدیویی را بر حسب کیلوبایت برای یک فایل گرافیکی با اندازه 480×640 پیکسل و پالت 32 رنگ تعیین کنید.

گزینه 6

1. جعبه حاوی 64 نشانگر بود. همه نشانگرها - رنگهای متفاوت. پیامی که یک خودکار نمدی قرمز از او بیرون آورده شده است چقدر اطلاعات دارد؟

2. هنگام ثبت نام در سیستم کامپیوتریبه هر کاربر رمز عبوری متشکل از 9 کاراکتر و فقط شامل کاراکترهای A، B، C، D. E، F داده می شود. هر رمز عبور در یک برنامه کامپیوتری با حداقل ممکن و به همان تعداد صحیح بایت نوشته می شود. از رمزگذاری توسط کاراکتر استفاده می شود و همه کاراکترها یکسان و حداقل تعداد بیت ممکن کدگذاری می شوند. میزان حافظه اختصاص داده شده توسط این برنامه برای ثبت 50 رمز عبور را تعیین کنید

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 44.1 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام شد. نتیجه یک فایل 1 مگابایتی بود؛ هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. پس از تبدیل تصویر گرافیکی، تعداد رنگ ها از 256 به 32 کاهش یافت. مقدار حافظه اشغال شده چند بار کاهش یافت؟

گزینه 7

1. خانه 16 طبقه است. در هر طبقه چندین آپارتمان وجود دارد. این پیام که ساشا در آپارتمان شماره 40 زندگی می کند حاوی 6 بیت اطلاعات است. در هر طبقه چند آپارتمان وجود دارد؟

2. هنگام ثبت نام در سیستم کامپیوتری مورد استفاده برای المپیاد تیمی، به هر دانش آموز یک شناسه منحصر به فرد داده می شود - یک عدد صحیح از 1 تا 1000. همان و حداقل تعداد بیت ممکن برای ذخیره هر شناسه دانش آموز استفاده می شود. هر تیم متشکل از 4 دانش آموز است. شناسه تیم متشکل از شناسه های دانشجویی که به صورت متوالی نوشته شده و 12 بیت اضافی است. سیستم از تعداد بایت های یکسان و حداقلی برای ثبت هر شناسه فرمان استفاده می کند. سیستم باید چند بایت برای ثبت شناسه 20 دستور اختصاص دهد؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 8 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

5. اسکنر رنگی دارای وضوح 512×1024 نقطه در اینچ است. مقدار حافظه اشغال شده توسط یک تصویر 4'2 اینچی اسکن شده تقریباً 8 مگابایت است. عمق رنگ اسکنر بر حسب بیت چقدر است؟

گزینه 8

1. در یک سبد 32 توپ پشمی وجود دارد. در بین آنها 4 عدد قرمز وجود دارد. این پیام که یک گلوله پشم قرمز پیدا کرده اید چقدر اطلاعات را منتقل می کند؟

2. شماره ماشین از چند حرف (تعداد حروف در همه اعداد یکسان است) و به دنبال آن سه عدد تشکیل شده است. در این مورد از 10 عدد و فقط 5 حرف استفاده می شود: H، O، M، E و R. شما باید حداقل 100 هزار عدد مختلف داشته باشید. کمترین تعداد حروفی که باید در یک شماره پلاک باشد چقدر است؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام می شود. ضبط 4 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 20 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین تعداد دقیق دقیقه به زمان ضبط را نشان دهید.

گزینه 9

1. جعبه حاوی 64 مداد رنگی است. پیامی که یک مداد سفید برداشته شده است حاوی 4 بیت اطلاعات است. چند مداد سفید در سبد بود؟

2. پلاک از سه حرف و سه عدد تشکیل شده است. در این حالت از 10 رقم و تنها 6 حرف Z، N، D، E، K و S استفاده می شود. برای ذخیره یک عدد از حداقل تعداد بیت ممکن و برای همه اعداد یک عدد استفاده می شود. چند بایت حافظه برای ذخیره 400 پلاک لازم است؟ اعداد بدون جداکننده ذخیره می شوند.

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید

4. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. نتیجه یک فایل 3 مگابایتی بود؛ هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. رنگ یک پیکسل مانیتور توسط سه جزء سبز، آبی و قرمز تعیین می شود. 5 بیت برای اجزای قرمز و آبی اختصاص داده شد. اگر یک تصویر شطرنجی 8×8 پیکسلی 128 بایت را اشغال کند، چند بیت برای مولفه سبز تخصیص داده می شود؟

گزینه 10

1. در جعبه دستکش (سفید و مشکی) وجود دارد. در میان آنها 2 جفت مشکی وجود دارد. پیامی که یک جفت دستکش سیاه از جعبه برداشته شده است حاوی 4 بیت اطلاعات است. چند جفت دستکش داخل جعبه بود؟

2. هنگام ثبت نام در سیستم کامپیوتری مورد استفاده برای المپیاد تیمی، به هر دانش آموز یک شناسه منحصر به فرد داده می شود - یک عدد صحیح از 1 تا 1000. همان و حداقل تعداد بیت ممکن برای ذخیره هر شناسه استفاده می شود. شناسه تیم متشکل از شناسه‌های دانشجویی و 8 بیت اضافی است. سیستم از تعداد بایت های یکسان و حداقلی برای ثبت هر شناسه فرمان استفاده می کند. همه تیم ها به تعداد مساوی شرکت کننده دارند. اگر 180 بایت طول بکشد تا شناسه 20 تیم شرکت کننده ذخیره شود، در هر تیم چند عضو وجود دارد؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام می شود. ضبط 12 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود و هیچ فشرده سازی داده انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدای دیجیتال تک کاناله (مونو) انجام می شود. مقدار سیگنال 48000 بار در ثانیه با استفاده از 32 بیت برای ثبت هر مقدار گرفته می شود. نتایج در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 16 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. پس از تبدیل یک فایل گرافیکی شطرنجی 256 رنگی به فرمت دو رنگ سیاه و سفید، حجم آن 70 بایت کاهش یافت. حجم فایل اصلی بر حسب بایت چقدر بود؟

گزینه 11

1. 30 نفر در کلاس هستند. برای آزمون ریاضی 6 نمره A، 15 B، 8 C و 1 D دریافت کردم. چه مقدار اطلاعات در پیامی وجود دارد که ایوانف B را دریافت کرده است؟

2. 119 ورزشکار در سیکلوکراس شرکت می کنند. یک دستگاه ویژه، عبور هر شرکت‌کننده از پایان میانی را ثبت می‌کند و تعداد آن را با استفاده از حداقل تعداد بیت‌های ممکن، برای هر ورزشکار یکسان، ثبت می‌کند. حجم اطلاعات پیام ضبط شده توسط دستگاه پس از اتمام پایان متوسط توسط 70 دوچرخه سوار چقدر است؟

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام می شود. ضبط 11 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود و هیچ فشرده سازی داده انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدای دیجیتال تک کاناله (مونو) انجام می شود. مقدار سیگنال 16000 بار در ثانیه گرفته می شود و از 32 بیت برای ثبت هر مقدار استفاده می شود. نتایج در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 3 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. در فرآیند تبدیل یک فایل گرافیکی شطرنجی، حجم آن 1.5 برابر کاهش یافت. اگر پس از تبدیل، تصویری با وضوح یکسان در یک پالت 256 رنگی به دست آمد، ابتدا چند رنگ در پالت وجود داشت؟

گزینه 12

1. پیامی که دوست شما در طبقه 6 زندگی می کند حاوی 4 بیت اطلاعات است. خانه چند طبقه است؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر رمز عبوری متشکل از 6 کاراکتر و فقط شامل کاراکترهایی از مجموعه 7 حرفی N، O، R، S، T، U، X داده می شود. پایگاه داده دارای همان و کوچکترین است. تعداد صحیح بایت های ممکن در این حالت از رمزگذاری نویسه به کاراکتر پسوردها استفاده می شود؛ همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند. علاوه بر رمز عبور، سیستم اطلاعات اضافی را برای هر کاربر ذخیره می کند که 10 بایت به آن اختصاص داده شده است. مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره اطلاعات 100 کاربر را تعیین کنید

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 128 هرتز انجام می شود. 64 سطح نمونه گیری در طول ضبط استفاده شد. ضبط 6 دقیقه و 24 ثانیه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود و هر سیگنال با حداقل ممکن و همان تعداد بیت کدگذاری می شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 60 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین تعداد دقیق دقیقه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. عکسی به ابعاد 10*10 سانتی متر با وضوح 400 dpi و عمق رنگ 24 بیت اسکن شد. ظرفیت اطلاعاتی فایل شطرنجی حاصل را بر حسب کیلوبایت تعیین کنید. توجه: 1 اینچ = 2.5 سانتی متر را بردارید.

گزینه 13

1. عرشه شامل 32 کارت است. یک کارت به طور تصادفی از روی عرشه کشیده شد. با این پیام که کارت کشیده شده یک آس است چقدر اطلاعات منتقل می شود؟

2. دمای آب در استخر کنترل می شود. نتیجه یک اندازه گیری یک عدد صحیح از 10+ تا 35+ درجه است که با استفاده از کمترین تعداد بیت ممکن نوشته می شود. 27 اندازه گیری انجام شد. حجم اطلاعات همه نتایج مشاهدات را تعیین کنید.

3. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 256 هرتز انجام می شود. 128 سطح نمونه گیری در طول ضبط استفاده شد. ضبط 8 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود و هر سیگنال با حداقل ممکن و همان تعداد بیت کدگذاری می شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب کیلوبایت بیان می شود، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 4 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. ویژگی برای رمزگذاری رنگ پس زمینه یک صفحه وب استفاده می شود ، که در نقل قول مقادیر هگزادسیمال شدت اجزای رنگ در 24 بیت مشخص شده است. مدل رنگ RGB. صفحه مشخص شده توسط تگ چه رنگی خواهد داشت؟ ?

گزینه 14

1. این پیام که یک فرد در ورودی اول یا دوم زندگی می کند در صورتی که در خانه 16 ورودی باشد چقدر اطلاعات را منتقل می کند؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر رمز عبوری شامل 15 کاراکتر و فقط شامل کاراکترهای مجموعه 12 کاراکتری داده می شود: A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M, N. پایگاه داده همان و حداقل تعداد صحیح ممکن از بایت ها را برای ذخیره اطلاعات مربوط به هر کاربر اختصاص می دهد. در این حالت از رمزگذاری کاراکتر به کاراکتر پسوردها استفاده می شود، همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند. علاوه بر خود رمز عبور، اطلاعات اضافی در سیستم برای هر کاربر ذخیره می شود که تعداد صحیحی از بایت ها برای آنها تخصیص داده می شود. این عدد برای همه کاربران یکسان است. برای ذخیره اطلاعات 20 کاربر، 400 بایت مورد نیاز بود. چند بایت برای ذخیره سازی اختصاص داده شده است اطلاعات اضافیدر مورد یک کاربر؟ در پاسخ خود، فقط یک عدد صحیح - تعداد بایت ها را بنویسید.

3. به مدت سه دقیقه ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 8 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. در مدل رنگ RGB ویرایشگر گرافیکی Paint.NET، پارامترهای رنگ اعشاری زیر تنظیم شده است: 127، 127، 127. چه رنگی با این پارامترها مطابقت دارد؟

گزینه 15

1. برای انتقال سیگنال ها در ناوگان، از پرچم های سیگنال ویژه استفاده می شود که در یک خط آویزان می شوند (توالی مهم است). اگر کشتی دارای چهار پرچم باشد، یک کشتی با استفاده از سه پرچم سیگنال چند سیگنال مختلف می تواند ارسال کند؟ انواع مختلف(تعداد نامحدودی پرچم از هر نوع وجود دارد)؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر یک رمز عبور شامل 11 کاراکتر و فقط شامل کاراکترهای I، K، L، M، N داده می شود. هر رمز عبور در یک برنامه کامپیوتری به حداقل ممکن و یکسان نوشته می شود. تعداد صحیح بایت ها (از کدنویسی کاراکتر به کاراکتر استفاده می شود) و همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند. میزان حافظه اختصاص داده شده توسط این برنامه برای ثبت 60 رمز عبور را تعیین کنید.

3. به مدت یک دقیقه، ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام شد. هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 16 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. آیا 256 کیلوبایت حافظه ویدئویی برای کار با مانیتور در حالت 640 ´ 480 و پالت 16 رنگ کافی است؟

گزینه 16

1. هر عنصر از تخته نور می تواند در یکی از 4 رنگ روشن شود. کمترین تعداد عناصری که باید عمل کنند تا بتوانند 500 سیگنال مختلف را ارسال کنند چقدر است؟

2. 779 ورزشکار در سیکلکراس شرکت می کنند. یک دستگاه ویژه، عبور هر شرکت‌کننده از پایان میانی را ثبت می‌کند و تعداد آن را با استفاده از حداقل تعداد بیت‌های ممکن، برای هر ورزشکار یکسان، ثبت می‌کند. حجم اطلاعات پیام (بر حسب بایت) ضبط شده توسط دستگاه پس از اتمام پایان متوسط توسط 280 دوچرخه سوار چقدر است؟

3. ضبط صدا چهار کاناله (چهارگانه) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام می شود. ضبط 1 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 3 مگابایت باشد. ثانیه ها

5. اگر بدانیم که تصویر حاوی بیش از 16 سایه خاکستری نیست، حداقل مقدار حافظه (بر حسب بایت) برای ذخیره یک تصویر بیت مپ سیاه و سفید با ابعاد 32×32 پیکسل چقدر است.

گزینه 17

1. توپ های سفید و سیاه در جعبه وجود دارد. بین آنها 2 تا سیاه وجود دارد.پیام که یک سیاهی خارج شده است حامل 4 بیت اطلاعات است. چند توپ سفید در جعبه وجود دارد؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر یک رمز عبور شامل 13 کاراکتر و فقط شامل کاراکترهای Z، X، C، V، B داده می شود. هر یک از این رمزهای عبور در سیستم به حداقل ممکن و یک عدد صحیح نوشته می شود. تعداد بایت ها (از کدنویسی کاراکتر به کاراکتر استفاده می شود و همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند). میزان حافظه اختصاص داده شده توسط سیستم برای ثبت 75 رمز عبور را تعیین کنید.

3. ضبط صدا چهار کاناله (چهارگانه) با فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام می شود. ضبط 1 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 2 مگابایت باشد. ثانیه ها

5. مانیتور با پالت 16 رنگ در حالت 640*400 پیکسل کار می کند. رمزگذاری یک تصویر به 1250 کیلوبایت نیاز دارد. چند صفحه از حافظه ویدئویی را اشغال می کند؟

گزینه 18

1. بادکنک های سفید و آبی برای تعطیلات باد کرده بودند. 24 توپ سفید وجود دارد. پیام ترکیدن توپ آبی حاوی 2 بیت اطلاعات است. چند بادکنک باد کردی؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر یک رمز عبور شامل 15 کاراکتر و فقط شامل نمادهای Ш,К,О,Л,А(بنابراین از 5 علامت مختلف استفاده می شود). هر یک از این رمزهای عبور در یک سیستم کامپیوتری با حداقل تعداد ممکن و یک عدد صحیح بایت نوشته می شود (از رمزگذاری نویسه به نویسه استفاده می شود و همه کاراکترها با همان و حداقل تعداد ممکن بیت کدگذاری می شوند). میزان حافظه اختصاص داده شده توسط این سیستم برای ثبت 30 رمز عبور را تعیین کنید.

3. ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 64 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت انجام می شود. ضبط 1 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 48 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت ساخته می شود، نتایج در یک فایل نوشته می شود، از فشرده سازی داده ها استفاده نمی شود. حجم فایل ضبط شده نمی تواند بیش از 6 مگابایت باشد. تعیین کنید که ضبط تقریباً چند دقیقه انجام شده است. به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح ثانیه به زمان ضبط را نشان دهید.

5. میزان حافظه ویدئویی 256 کیلوبایت است. تعداد رنگ های استفاده شده 16 عدد می باشد. محاسبه گزینه های وضوح نمایشگر به شرطی که تعداد صفحات تصویر 1، 2 یا 4 باشد.

گزینه 19

1. در یک جعبه 32 توپ تنیس وجود دارد که در میان آنها توپ های زرد وجود دارد. یک توپ به طور تصادفی کشیده می شود. پیام "توپ زرد بازیابی نشد" حاوی 4 بیت اطلاعات است. چند توپ زرد در جعبه وجود دارد؟

2. هنگام ثبت نام در یک سیستم کامپیوتری، به هر کاربر رمز عبوری متشکل از 15 کاراکتر و فقط حاوی کاراکترهای A، B، C، D، E، E داده می شود. هر یک از این رمزهای عبور در برنامه کامپیوتری در حداقل ممکن نوشته می شود و همان تعداد صحیح بایت، با استفاده از رمزگذاری کاراکتر به کاراکتر و همه کاراکترها با همان تعداد بیت ممکن و حداقل ممکن کدگذاری می شوند. تعیین کنید که چند بایت برای ذخیره 20 رمز عبور لازم است.

3. ضبط صدا چهار کاناله (چهارگانه) با فرکانس نمونه برداری 32 کیلوهرتز و وضوح 16 بیت انجام می شود. ضبط 1 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل حاصل را که بر حسب مگابایت بیان شده است، تعیین کنید.

4. ضبط صدا چهار کاناله (چهار کاناله) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 48 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. تقریباً چند دقیقه برای تولید تعیین کنید

رمزگذاری اطلاعات صوتی

صدا- اینها امواجی هستند که در هوا، آب یا رسانه های دیگر با شدت و فرکانس تغییر مداوم منتشر می شوند.

هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، برای انسان بلندتر است. هر چه فرکانس سیگنال بیشتر باشد، تون بالاتر است.

مقادیر حجم معمولی:

دیجیتالی شدن صدا

صدای دیجیتالیک سیگنال صوتی آنالوگ است که با مقادیر عددی گسسته دامنه آن نشان داده می شود.

دیجیتالی شدن صدا- فناوری تبدیل سیگنال صوتی آنالوگ به فرم دیجیتال.

این شامل اندازه گیری دامنه سیگنال با یک مرحله زمانی مشخص و سپس ثبت مقادیر به دست آمده به صورت عددی است. نام دیگر دیجیتالی شدن صدا، تبدیل صوتی آنالوگ به دیجیتال است.

نرخ نمونه برداری صوتیتعداد اندازه گیری حجم صدا در یک ثانیه است.

نرخ نمونه برداری صدا می تواند بین 8000 تا 48000 اندازه گیری حجم صدا در ثانیه باشد.

عمق کدگذاری صوتیمقدار اطلاعات مورد نیاز برای رمزگذاری سطوح حجم مجزای صدای دیجیتال است.

اگر عمق رمزگذاری مشخص باشد، می توان تعداد سطوح صدای دیجیتال را با استفاده از فرمول N = 2 R محاسبه کرد. بگذارید عمق رمزگذاری صدا 16 بیت باشد، سپس تعداد سطوح صدای صدا برابر است با:

N = 2 R = 2 16 = 65536.

در طی فرآیند رمزگذاری، به هر سطح حجم صدا، کد باینری 16 بیتی خود اختصاص داده می شود، کمترین سطح صدا با کد 00000000000000000 و بالاترین - 1111111111111111 مطابقت دارد.

اندازه فایل صوتی

I=f×R×N×t، جایی که

f - فرکانس نمونه برداری (Hz)

R - عمق کدگذاری (عمق بیت)

N - تعداد کانال (1 - مونو، 2 - استریو ...)

t – زمان (ها) بازی

شما می توانید حجم اطلاعات یک فایل صوتی استریو را به مدت 1 ثانیه تخمین بزنید کیفیت بالاصدا 16 بیت، 48 کیلوهرتز.

48000 هرتز × 16 بیت × 2×1 = 1536000 بیت = 192000 بایت = 187.5 کیلوبایت

مشق شب:

1. ضبط صدای تک کاناله (مونو) با فرکانس نمونه برداری 22 کیلوهرتز و عمق کدگذاری 16 بیت انجام می شود. ضبط 2 دقیقه طول می کشد، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود. اندازه فایل چقدر است؟

2. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 16 کیلوهرتز و وضوح 32 بیت به مدت 5 دقیقه انجام شد. هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. حجم فایل حاصل چقدر است؟

3. ضبط صدا دو کاناله (استریو) با فرکانس نمونه برداری 64 کیلوهرتز و وضوح 24 بیت انجام شد. نتیجه فایلی با حجم 72 مگابایت بود که هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. مدت زمان ضبط را تقریباً تعیین کنید (بر حسب دقیقه). به عنوان پاسخ، نزدیکترین عدد صحیح به زمان ضبط را مشخص کنید.

حل مشکلات رمزگذاری اطلاعات صوتی.

بخش نظری

دانش آموزان هنگام حل مسائل بر مفاهیم زیر تکیه می کنند:

نمونه برداری زمانی- فرآیندی که در طی آن، در هنگام رمزگذاری یک سیگنال صوتی پیوسته، موج صوتی به بخش های زمانی کوچک جداگانه تقسیم می شود و برای هر یک از این بخش ها مقدار دامنه مشخصی تنظیم می شود. هر چه دامنه سیگنال بیشتر باشد، صدا بلندتر است.

عمق صدا (عمق کدگذاری) - تعداد بیت ها در هر کدگذاری صوتی.

تعداد سطوح مختلف حجم با استفاده از فرمول N=2 محاسبه می شودمن ، جایی که من عمق صدا هستم.

فرکانس نمونه برداری- تعداد اندازه گیری سطح سیگنال ورودی در واحد زمان (در هر 1 ثانیه). هر چه نرخ نمونه برداری بیشتر باشد، روش کدگذاری باینری دقیق تر است. فرکانس بر حسب هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود.

کیفیت کدگذاری باینری مقداری است که با عمق کدگذاری و فرکانس نمونه برداری تعیین می شود.

ثبت عرض- تعداد بیت های موجود در رجیستر آداپتور صوتی. هر چه ظرفیت رقم بزرگتر باشد، خطای هر تبدیل مجزای مقدار جریان الکتریکی به عدد کوچکتر است و بالعکس. اگر عمق بیت برابر با I باشد، هنگام اندازه گیری سیگنال ورودی 2 می توان به دست آورد.من =N مقادیر مختلف.

بخش عملی تجزیه و تحلیل و حل مسئله.

مشکل 1 . حجم اطلاعات یک فایل صوتی دیجیتالی استریو به مدت 20 ثانیه با عمق کدگذاری 16 بیت و فرکانس نمونه برداری 10000 هرتز را تخمین بزنید؟ نتیجه را در کیلوبایت، گرد شده به نزدیکترین صدم ارائه دهید.

هنگام حل چنین مشکلاتی باید موارد زیر را به خاطر بسپاریم:

آن مونو - 1 کانال، استریو - 2 کانال

مشکل 2 . اندازه (بر حسب بایت) یک فایل صوتی دیجیتال که زمان پخش آن 10 ثانیه با نرخ نمونه برداری 22.05 کیلوهرتز و وضوح 8 بیت است را تعیین کنید.

داده شده:

I = 8 بیت = 1 بایت

t = 10 ثانیه

η = 22.05 کیلوهرتز = 22.05 * 1000 هرتز = 22050 هرتز

I - عمق بیت کارت صدا،

t - زمان پخش فایل های صوتی،

η - فرکانس نمونه برداری

راه حل:

V(اطلاع رسانی.) = I · η ·t

V(Inform.) = 22050 * 10 * 1 = 220500 بایت

پاسخ: V(Inform.) = 220500 بایت

پیدا کردن: V (حجم اطلاعات) -؟

این درس به تجزیه و تحلیل تکلیف 9 آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر اختصاص دارد

موضوع 9 - "کدگذاری اطلاعات، حجم و انتقال اطلاعات" - به عنوان وظایف سطح اولیه پیچیدگی، زمان تکمیل - تقریبا 5 دقیقه، حداکثر امتیاز - 1 مشخص می شود.

رمزگذاری اطلاعات متنی

n- شخصیت ها

من- تعداد بیت در هر کاراکتر (رمزگذاری)

رمزگذاری اطلاعات گرافیکی

بیایید به برخی از مفاهیم و فرمول های لازم برای راه حل های آزمون دولتی یکپارچهدر مورد علوم کامپیوتر این موضوع

پیکسلکوچکترین عنصر بیت مپ است که رنگ خاصی دارد.
اجازهتعداد پیکسل در هر اینچ اندازه تصویر است.
عمق رنگتعداد بیت های مورد نیاز برای رمزگذاری رنگ یک پیکسل است.
اگر عمق رمزگذاری است منبیت در هر پیکسل، کد هر پیکسل از آن انتخاب می شود 2 من گزینه های ممکن، بنابراین دیگر نمی توانید استفاده کنید 2 منرنگ های متنوع

فرمول برای یافتن تعداد رنگ ها در پالت استفاده شده:

ن- تعداد رنگ
من- عمق رنگ
در مدل رنگی RGB(قرمز (R)، سبز (G)، آبی (B)): R (0..255) G (0..255) B (0..255) -> دریافت می کنیم 2 8 گزینه هایی برای هر یک از سه رنگ
R G B: 24 بیت = 3 بایت - حالت رنگ واقعی(رنگ واقعی)

پیدا خواهیم کرد فرمول مقدار حافظه برای ذخیره یک تصویر بیت مپ:

من- مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره تصویر
م- عرض تصویر بر حسب پیکسل
ن- ارتفاع تصویر بر حسب پیکسل
من- عمق یا وضوح کدگذاری رنگ

یا می توانید فرمول را به صورت زیر بنویسید:

I = N * i بیت ها

جایی که ن– تعداد پیکسل (M * N) و من– عمق کدگذاری رنگ (عمق بیت کدگذاری)

* برای نشان دادن مقدار حافظه اختصاص داده شده نمادهای مختلفی وجود دارد ( Vیا من).

همچنین باید فرمول های تبدیل را به خاطر بسپارید:

1 مگابایت = 2 20 بایت = 2 23 بیت،
1 کیلوبایت = 2 10 بایت = 2 13 بیت

رمزگذاری اطلاعات صوتی

بیایید با مفاهیم و فرمول های لازم برای حل تکالیف 9 آزمون دولتی واحد علوم کامپیوتر آشنا شویم.

مثال:در ƒ=8 کیلوهرتز، عمق کدگذاری 16 بیتبرای شمارش معکوس و مدت زمان صدا 128 s. ضروری:

✍ راه حل:

I = 8000*16*128 = 16384000 بیت
I = 8000*16*128/8 = 2 3 * 1000 * 2 4 * 2 7 / 2 3 = 2 14 / 2 3 = 2 11 =
= 2048000 بایت

تعیین نرخ انتقال اطلاعات

کانال ارتباطی همیشه محدود است توان عملیاتی(سرعت انتقال اطلاعات)، که به ویژگی های تجهیزات و خود خط ارتباطی (کابل) بستگی دارد

حجم اطلاعات ارسالی I با فرمول محاسبه می شود:

من- مقدار اطلاعات
v — توان عملیاتیکانال ارتباطی (اندازه گیری شده بر حسب بیت در ثانیه یا واحدهای مشابه)
تی- زمان انتقال

* به جای تعیین سرعت Vگاهی اوقات استفاده می شود q
* به جای نشان دادن حجم پیام منگاهی اوقات استفاده می شود س

سرعت انتقال داده با فرمول زیر تعیین می شود:

و در اندازه گیری می شود بیت/ثانیه

حل تکالیف 9 آزمون دولتی واحد علوم کامپیوتر

موضوع: کدنویسی تصویر

9_1: آزمون یکپارچه ایالتی در انفورماتیک 2017 وظیفه 9 گزینه FIPI 1 (Krylov S.S., Churkina T.E.):

حداقل مقدار حافظه (به کیلوبایت) که باید رزرو شود تا بتوان هر تصویر بیت مپ را با اندازه ذخیره کرد چقدر است 160*160پیکسل، به شرطی که بتوان از تصویر استفاده کرد 256 رنگهای متفاوت؟

✍ راه حل:

برای یافتن حجم از فرمول استفاده می کنیم:
بیایید هر عامل در فرمول را بشماریم و سعی کنیم اعداد را به توان دو کاهش دهیم:
M x N:

160 * 160 = 20 * 2 ³ * 20 * 2³ = 400 * 2 6 = = 25 * 2 4 * 2 6

یافتن عمق رمزگذاری من:

256 = 2 8 یعنی. 8 بیت در هر پیکسل (از فرمول تعداد رنگ = 2 i)

پیدا کردن حجم:

من= 25 * 2 4 * 2 6 * 2 3 = 25 * 2 13 - کل بیت ها برای کل تصویر

تبدیل به کیلوبایت:

(25 * 2 13) / 2 13 = 25 کیلوبایت

نتیجه: 25

به تفصیل پیشنهاد می کنیم تجزیه و تحلیل تکلیف 9 آزمون دولتی واحد علوم کامپیوتر را در ویدیو مشاهده کنید:

آزمون دولتی واحد در علم کامپیوتر وظیفه 9.2 (منبع: گزینه 11، K. Polyakov):

اندازه نقاشی 128 بر 256 پیکسل های اشغال شده در حافظه 24 کیلوبایت(به استثنای فشرده سازی). تعداد رنگ هادر پالت تصویر

✍ راه حل:

جایی که M*N- تعداد کل پیکسل ها بیایید این مقدار را با استفاده از قدرت های دو برای راحتی پیدا کنیم:

128 * 256 = 2 7 * 2 8 = 2 15

در فرمول بالا من- این عمق رنگ است که تعداد رنگ ها را در پالت تعیین می کند:

تعداد رنگ = 2 i

پیدا خواهیم کرد مناز همین فرمول:

i = I / (M*N)

بیایید آن را در نظر بگیریم 24 کیلوبایتباید تبدیل شود بیت ها. ما گرفتیم:

2 3 * 3 * 2 10 * 2 3: i = (2 3 * 3 * 2 10 * 2 3) / 2 15 = = 3 * 2 16 / 2 15 = 6 بیت

حالا بیایید تعداد رنگ های پالت را پیدا کنیم:

2 6 = 64 گزینه های رنگ در پالت رنگ

نتیجه: 64

توضیحات ویدیویی کار را تماشا کنید:

موضوع: کدگذاری تصویر:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9.3 (منبع: 9.1 گزینه 24، K. Polyakov):

پس از تبدیل شطرنجی 256-رنگفایل گرافیکی در 4 رنگقالب اندازه آن کاهش یافته است 18 کیلوبایت. چه بود اندازهفایل منبع در کیلوبایت؟

✍ راه حل:

با استفاده از فرمول حجم فایل تصویر، داریم:

جایی که ن- تعداد کل پیکسل ها،
آ من

منمی توان با دانستن تعداد رنگ های پالت پیدا کرد:

تعداد رنگ = 2 i

قبل از تبدیل: i = 8 (2 8 = 256) بعد از تبدیل: i = 2 (2 2 = 4)

بیایید یک سیستم معادلات بر اساس اطلاعات موجود ایجاد کنیم ایکستعداد پیکسل (رزولوشن):

I = x * 8 I - 18 = x * 2

بیان کنیم ایکسدر معادله اول:

x = I / 8

من(حجم فایل):

I - 18 = I / 4 4I - I = 72 3I = 72 I = 24

نتیجه: 24

برای تجزیه و تحلیل دقیق از تکلیف 9 آزمون یکپارچه دولتی، ویدیو را تماشا کنید:

موضوع: کدگذاری تصویر:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9.4 (منبع: 9.1 گزینه 28، K. Polyakov, S. Loginova):

تصویر رنگی دیجیتالی و بدون استفاده از فشرده سازی داده ها به صورت فایل ذخیره شد. اندازه فایل دریافتی – 42 مگابایت 2 بار کمتر و عمق کدگذاری رنگ افزایش یافته است 4 برابر بیشتر از پارامترهای اصلی هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. مشخص كردن حجم فایل در مگابایت، در طی دیجیتالی سازی مجدد به دست آمد.

✍ راه حل:

با استفاده از فرمول حجم فایل تصویر، داریم:

جایی که ن
آ من

در این نوع کار باید در نظر گرفت که کاهش 2 برابری وضوح به معنای کاهش 2 برابری پیکسل ها به صورت جداگانه در عرض و ارتفاع است. آن ها به طور کلی N کاهش می یابد 4 دفعه!
بیایید یک سیستم معادلات را بر اساس اطلاعات موجود ایجاد کنیم که در آن معادله اول با داده های قبل از تبدیل فایل مطابقت دارد و معادله دوم - بعد از:

42 = N * i I = N / 4 * 4i

بیان کنیم مندر معادله اول:

i=42/N

بیایید معادله دوم را جایگزین کنیم و پیدا کنیم من(حجم فایل):

\[ I= \frac (N)(4) * 4* \frac (42)(N) \]

پس از کاهش می گیریم:

من = 42

نتیجه: 42

موضوع: کدگذاری تصویر:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9.5 (منبع: 9.1 گزینه 30، K. Polyakov, S. Loginova):

تصویر دیجیتالی شد و به صورت فایل شطرنجی ذخیره شد. فایل حاصل به منتقل شد شهرهااز طریق کانال ارتباطی برای 72 ثانیه. سپس همان تصویر با وضوح تصویر دیجیتالی شد 2 بار بزرگتر و با عمق کدگذاری رنگ 3 بار کمتر از بار اول هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. فایل حاصل به منتقل شد شهر B، ظرفیت کانال ارتباطی با شهر B در 3 برابر کانال ارتباطی با شهر A.
ب?

✍ راه حل:

با توجه به فرمول سرعت انتقال فایل، داریم:

جایی که من- اندازه فایل و تی- زمان

با استفاده از فرمول حجم فایل تصویر، داریم:

جایی که ن- تعداد کل پیکسل ها یا وضوح،
آ من- عمق رنگ (تعداد بیت های اختصاص داده شده به 1 پیکسل)

برای این کار، لازم به توضیح است که وضوح در واقع دارای دو عامل (پیکسل در عرض * پیکسل در ارتفاع) است. بنابراین، وقتی وضوح دو برابر شود، هر دو عدد افزایش می‌یابند، یعنی. نافزایش خواهد یافت 4 بار به جای دو بار
بیایید فرمول بدست آوردن حجم فایل برای یک شهر را تغییر دهیم ب:

\[ I= \frac (2*N * i)(3) \]

برای شهرهای A و B، مقادیر حجم را در فرمول جایگزین کنید تا سرعت را بدست آورید:

\[ V= \frac (N*i)(72) \]

\[ 3*V= \frac(\frac (4*N*i)(3))(t) \]

\[ t*3*V= \frac (4*N*i)(3) \]

بیایید مقدار سرعت از فرمول شهر A را با فرمول شهر B جایگزین کنیم:

\[ \frac (t*3*N*i)(72)= \frac (4*N*i)(3) \]

بیان کنیم تی:

t = 4 * 72 / (3 * 3) = 32 ثانیه

نتیجه: 32

برای راه حل دیگر، آموزش تصویری را ببینید:

موضوع: کدگذاری تصویر:

آزمون دولتی واحد در کار 9.6 علوم کامپیوتر (منبع: گزینه 33، K. Polyakov):

دوربین در اندازه عکس می گیرد 1024 x 768پیکسل ها یک قاب برای ذخیره سازی اختصاص داده شده است 900 کیلوبایت.
حداکثر ممکن را پیدا کنید تعداد رنگ هادر پالت تصویر

✍ راه حل:

تعداد رنگ ها به عمق کدگذاری رنگ بستگی دارد که بر حسب بیت اندازه گیری می شود. برای ذخیره سازی قاب، یعنی. تعداد کل پیکسل های اختصاص داده شده 900 کیلوبایت بیایید به بیت تبدیل کنیم:

900 کیلوبایت = 2 2 * 225 * 2 10 * 2 3 = 225 * 2 15

بیایید تعداد کل پیکسل ها (از اندازه داده شده) را محاسبه کنیم:

1024 * 768 = 2 10 * 3 * 2 8

بیایید مقدار حافظه مورد نیاز برای ذخیره کردن تعداد پیکسل‌ها را تعیین کنیم، نه تعداد پیکسل‌ها، بلکه یک پیکسل ([حافظه برای فریم]/[تعداد پیکسل]):

\[ \frac (225 * 2^(15))(3 * 2^(18)) = \frac (75)(8) \تقریباً 9 \]

9 بیت در هر پیکسل

9 بیت است من- عمق کدگذاری رنگ تعداد رنگ = 2 i:

2 9 = 512

نتیجه: 512

راه حل دقیق را در ویدیو مشاهده کنید:

موضوع: کدگذاری تصویر:

9_8: نسخه آزمایشی آزمون Unified State Exam 2018 علوم کامپیوتر:

یک دوربین اتوماتیک تولید می کند تصاویر شطرنجیاندازه 640 × 480 پیکسل ها در این حالت، اندازه فایل تصویری نمی تواند بیشتر شود 320 KB، داده ها بسته بندی نشده اند.
کدام حداکثر تعداد رنگآیا می توان از آن در یک پالت استفاده کرد؟

✍ راه حل:

با استفاده از فرمول حجم فایل تصویر، داریم:

جایی که ن من- عمق کدگذاری رنگ (تعداد بیت های تخصیص یافته در هر 1 پیکسل)

بیایید ببینیم آنچه قبلاً از فرمول به ما داده شده است:

من= 320 کیلوبایت، ن= 640 * 420 = 307200 = 75 * 2 12 پیکسل کل، من - ?

تعداد رنگ ها در تصویر به پارامتر بستگی دارد من، که ناشناخته است. بیایید فرمول را به خاطر بسپاریم:

تعداد رنگ = 2 i

از آنجایی که عمق رنگ بر حسب بیت اندازه گیری می شود، لازم است حجم را از کیلوبایت به بیت تبدیل کنیم:

320 کیلوبایت = 320 * 2 10 * 2 3 بیت = 320 * 2 13 بیت

پیدا خواهیم کرد من:

\[ i = \frac (I)(N) = \frac (320 * 2^(13))(75 * 2^(12)) \تقریباً 8.5 بیت \]

بیایید تعداد رنگ ها را پیدا کنیم:

2 i = 2 8 = 256

نتیجه: 256

برای حل دقیق این تکلیف نهم از نسخه آزمایشی Unified State Exam 2018، ویدیو را تماشا کنید:

9_21: : آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9.21 (منبع: K. Polyakov, 9.1 گزینه 58):

برای ذخیره سازی در سیستم اطلاعاتاسناد با وضوح اسکن می شوند 300ppi. هیچ روش فشرده سازی تصویر استفاده نمی شود. اندازه متوسط یک سند اسکن شده است 5 مگابایت. به منظور صرفه جویی در هزینه، تصمیم گرفته شد که به مجوز تغییر دهید 150ppiو یک سیستم رنگ حاوی 16 رنگ. اندازه متوسط یک سند اسکن شده با تنظیمات تغییر یافته است 512 کیلوبایت.

تعريف كردن تعداد رنگ هادر پالت قبل از بهینه سازی.

✍ راه حل:

با استفاده از فرمول حجم فایل تصویر، داریم:

جایی که نتعداد کل پیکسل ها یا وضوح است و من- عمق کدگذاری رنگ (تعداد بیت های تخصیص یافته در هر 1 پیکسل).

از آنجایی که طبق دستورالعمل ها وضوحی داریم که بر حسب پیکسل در هر اینچ بیان شده است، این در واقع به این معنی است:

I = مقدار ppi 2 * N * i

فرمول تعداد رنگ:

تعداد رنگ = 2 i

بیایید ببینیم آنچه قبلاً از فرمول قبل از گزینه اقتصادی و با گزینه اقتصادی به ما داده شده است:

گزینه غیراقتصادی: من= 5 مگابایت = 5 * 2 23 بیت، ن - ?, من-؟ 300ppi گزینه اقتصادی: من= 512 کیلوبایت = 2 9 * 2 13 بیت = 2 22 بیت، ن - ?, من= 4 بیت (2 4 = 16) 150 ppi

از آنجایی که در حالت اقتصادی همه اجزای فرمول به جز وضوح (N) را می شناسیم، وضوح را خواهیم یافت:

N = I / (i * 150*150 ppi) N = 2 22 / (4 * 22500)

بیایید همه مقادیر شناخته شده، از جمله N یافت شده را در فرمول حالت غیر اقتصادی جایگزین کنیم:

I = N * 300 * 300 ppi * i 5 * 2 23 = (2 22 * 300 * 300 * i) / (22500 * 4);

بیان کنیم منو مقدار آن را محاسبه کنید:

i = (5 * 2 23 * 22500 * 4) / (2 22 * 300 * 300) = 9000 / 900 = 10 بیت

با استفاده از فرمول برای یافتن تعداد رنگ ها در پالت، داریم:

2 10 = 1024

نتیجه: 1024

موضوع: کدگذاری صوتی

9_7: آزمون دولتی واحد در انفورماتیک 2017 وظیفه 9 گزینه FIPI 15 (Krylov S.S., Churkina T.E.):

در یک استودیو با چهار کانال ( چهار) ضبط صدا از 32 وضوح بیت در هر 30 ثانیه فایل صوتی ضبط شد. هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. مشخص است که اندازه فایل مشخص شده است 7500 کیلوبایت

از چی نرخ نمونهبرداری(در کیلوهرتز) ضبط انجام شد؟لطفا فقط یک عدد به عنوان پاسخ خود وارد کنید؛ نیازی به نشان دادن واحدهای اندازه گیری نیست.

✍ راه حل:

با استفاده از فرمول حجم یک فایل صوتی، به دست می آوریم:

I = β * t * ƒ * S

از تکلیف داریم:

من= 7500 کیلوبایت β = 32 بیت تی= 30 ثانیه اس= 4 کانال

ƒ - فرکانس نمونه گیری ناشناخته است، بیایید آن را از فرمول بیان کنیم:

\[ ƒ = \frac (I)(S*B*t) = \frac (7500 * 2^(10) * 2^2 بیت) (2^7 * 30) هرتز = \frac (750 * 2^6 ) (1000) کیلوهرتز = 2^4 = 16\]

2 4 = 16 کیلوهرتز

نتیجه: 16

برای تجزیه و تحلیل دقیق تر، پیشنهاد می کنیم نگاه کنید راه حل ویدئویی برای این نهمین تکلیف آزمون دولتی واحد علوم کامپیوتر:

موضوع: کدگذاری صوتی:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9_9 (منبع: 9.2 گزینه 36، K. Polyakov):

قطعه موسیقی دیجیتالی و بدون استفاده از فشرده سازی داده ها به صورت فایل ضبط شد. فایل حاصل به شهر منتقل شد آاز طریق کانال ارتباطی سپس همان قطعه موسیقی با وضوح تصویر دیجیتالی شد 2 3 بار کمتر از بار اول هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. فایل حاصل به شهر منتقل شد بپشت 15 ثانیه؛ ظرفیت کانال ارتباطی با شهر ب V 4 برابر بیشتر از کانال ارتباطی با شهر آ.

انتقال فایل به شهر چند ثانیه طول کشید؟ آ? در پاسخ خود فقط یک عدد صحیح بنویسید، نیازی به نوشتن واحد اندازه گیری نیست.

✍ راه حل:

برای حل، به فرمولی برای یافتن نرخ انتقال داده فرمول نیاز دارید:
اجازه دهید فرمول حجم یک فایل صوتی را نیز به یاد بیاوریم:

I = β * ƒ * t * s

جایی که:
من- جلد
β - عمق کدگذاری
ƒ - فرکانس نمونه برداری
تی- زمان
اس- تعداد کانال ها (اگر مشخص نشده است، تک)

ما تمام داده های مربوط به شهر را به طور جداگانه یادداشت خواهیم کرد ب(در باره آعملا هیچ چیز مشخص نیست):

شهر B: β - 2 برابر بیشتر ƒ - 3 برابر کمتر تی- 15 ثانیه، توان عملیاتی (سرعت V) - 4 برابر بیشتر

بر اساس پاراگراف قبلی، برای شهر A مقادیر مخالف را دریافت می کنیم:

شهرها: β B / 2 ƒ B * 3 I B/2 V B / 4 t B / 2، t B * 3، t B * 4 - ?

اجازه دهید داده های به دست آمده را توضیح دهیم:

زیرا عمق کدنویسی ( β ) برای شهر ببالاتر در 2 بار، سپس برای شهر آاو پایین تر خواهد بود 2 به ترتیب بار و تیکاهش خواهد یافت 2 بار:

t = t/2

زیرا نرخ نمونه برداری (ƒ)برای شهر بکمتر در 3 بار، سپس برای شهر آاو بلندتر خواهد بود 3 بار؛ منو تیبه طور متناسب تغییر می کند، به این معنی که وقتی فرکانس نمونه برداری افزایش می یابد، نه تنها حجم، بلکه زمان نیز افزایش می یابد:

t = t * 3

سرعت ( V) (ظرفیت) برای شهر ببالاتر در 4 بارها، این یعنی برای شهر آ 4 برابر کمتر خواهد بود. از آنجایی که سرعت کمتر است، زمان در داخل بیشتر است 4 بار ( تیو V- وابستگی معکوس نسبت به فرمول V = I/t):

t = t * 4

بنابراین، با در نظر گرفتن تمام شاخص ها، زمان برای شهر است آاینگونه تغییر می کند:

\[ t_A = \frac (15) (2) * 3 * 4 \]

90 ثانیه

نتیجه: 90

برای راه حل دقیق، ویدیو را تماشا کنید:

موضوع: کدگذاری صوتی:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9.10 (منبع: 9.2 گزینه 43، K. Polyakov):

قطعه موسیقی در فرمت استریو ضبط شد ( ضبط دو کاناله)، دیجیتالی و بدون استفاده از فشرده سازی داده ها به صورت فایل ذخیره می شود. اندازه فایل دریافتی – 30 MB سپس همان قطعه موسیقی دوباره در قالب ضبط شد مونونوکلئوزو دیجیتالی با وضوح 2 برابر بیشتر و فرکانس نمونه برداری در 1,5 بار کمتر از بار اول هیچ فشرده سازی داده انجام نشد.

مشخص كردن حجم فایل در مگابایت، در حین ضبط مجدد دریافت شد.در پاسخ خود فقط یک عدد صحیح بنویسید، نیازی به نوشتن واحد اندازه گیری نیست.

✍ راه حل:

I = β * ƒ * t * S

من- جلد
β - عمق کدگذاری
ƒ - فرکانس نمونه برداری
تی- زمان
اس-تعداد کانال

بیایید تمام داده های مربوط به حالت اول فایل و سپس حالت دوم - پس از تبدیل را به طور جداگانه بنویسیم:

1 حالت: S = 2 کانال I = 30 مگابایت 2 حالت: S = 1 کانال β = 2 برابر بیشتر ƒ = 1.5 برابر کمتر I = ?

از آنجایی که در ابتدا بود 2 کانال ارتباطی ( اس) و شروع به استفاده کرد یکیکانال ارتباطی، سپس فایل کاهش یافته است 2 بار:

من = من / 2

عمق رمزگذاری ( β ) افزایش یافته است 2 بار، سپس حجم ( من) افزایش خواهد یافت 2 زمان (وابستگی متناسب):

من = من * 2

فرکانس نمونه برداری ( ƒ ) کاهش یافته توسط 1,5 بار، که به معنی حجم ( من) نیز کاهش خواهد یافت 1,5 بار:

I = I / 1.5

بیایید به تمام تغییرات حجم فایل تبدیل شده نگاه کنیم:

I = 30 مگابایت / 2 * 2 / 1.5 = 20 MB

نتیجه: 20

تجزیه و تحلیل ویدیویی این کار را تماشا کنید:

موضوع: رمزگذاری فایل های صوتی:

آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر وظیفه 9_11 (منبع: 9.2 گزینه 72، K. Polyakov):

قطعه موسیقی دیجیتالی و بدون استفاده از فشرده سازی داده ها به صورت فایل ضبط شد. فایل حاصل به منتقل شد شهرهااز طریق کانال ارتباطی برای 100 ثانیه همان قطعه موسیقی سپس با وضوح دوباره دیجیتالی شد 3 برابر بالاترو فرکانس نمونه برداری 4 برابر کمترنسبت به بار اول هیچ فشرده سازی داده انجام نشد. فایل حاصل به منتقل شد شهر Bپشت 15 ثانیه

چند برابر سرعت (ظرفیت کانال) به شهر بظرفیت کانال بیشتر به شهر آ ?

✍ راه حل:

بیایید فرمول حجم یک فایل صوتی را به خاطر بسپاریم:

I = β * ƒ * t * S

من- جلد
β - عمق کدگذاری
ƒ - فرکانس نمونه برداری
تی- زمان

ما تمام داده های مربوط به فایل منتقل شده به شهر را به طور جداگانه یادداشت می کنیم آ، سپس فایل تبدیل شده به شهر منتقل می شود ب:

آ: t = 100 ثانیه ب:β = 3 برابر بیشتر ƒ = 4 برابر کمتر t = 15 ثانیه.

✎ 1 راه حل:

سرعت انتقال داده (پهنای باند) به زمان انتقال فایل بستگی دارد: هر چه زمان طولانی تر باشد، سرعت کمتری دارد. آن ها تعداد دفعاتی که زمان انتقال افزایش می یابد، سرعت با همان فاکتور کاهش می یابد و بالعکس.

از بند قبل می بینیم که اگر محاسبه کنیم زمان انتقال فایل به شهر چند برابر کاهش یا افزایش می یابد. ب(در مقایسه با شهر A)، آنگاه خواهیم فهمید که سرعت انتقال داده به شهر چند برابر افزایش یا کاهش می یابد ب(رابطه معکوس).

بر این اساس، تصور کنید که فایل تبدیل شده به شهر منتقل شود آ. اندازه فایل به 3/4 بار(عمق کدگذاری (β) در 3 برابر بیشتر، فرکانس نمونه برداری (ƒ) در 4 برابر کمتر). حجم و زمان به نسبت متفاوت است. بنابراین زمان تغییر خواهد کرد 3/4 بار:

t A برای تحولات. = 100 ثانیه * 3/4 = 75 ثانیه

آن ها فایل تبدیل شده به شهر منتقل می شود آ 75 ثانیه، و به شهر ب 15 ثانیه بیایید محاسبه کنیم که زمان انتقال چند برابر کاهش یافته است:

75 / 15 = 5

زمان انتقال زمان به شهر بکاهش یافته است 5 بر این اساس، سرعت افزایش یافت 5 یک بار.

پاسخ: 5

✎ راه حل دوم:

ما تمام داده های مربوط به فایل منتقل شده به شهر را به طور جداگانه یادداشت می کنیم آ: آ: t A = 100 ثانیه. V A = I / 100

از آنجایی که افزایش یا کاهش وضوح و فرکانس نمونه برداری توسط یک عامل خاص منجر به افزایش یا کاهش متناظر در اندازه فایل (وابستگی متناسب) می شود، ما داده های شناخته شده را برای فایل تبدیل شده که به شهر منتقل شده است یادداشت می کنیم. ب:

ب:β = 3 برابر بیشتر ƒ = 4 برابر کمتر t = 15 ثانیه. I B = (3 / 4) * I V B = ((3 / 4) * I) / 15

حالا بیایید نسبت V B به V A را پیدا کنیم:

\[ \frac (V_B)(V_A) = \frac (3/_4 * I)(15) * \frac (100)(I) = \frac (3/_4 * 100)(15) = \frac (15) )(3) = 5\]

(((3/4) * I) / 15) * (100 / I) = (3/4 * 100) / 15 = 15/3 = 5 اس- تعداد کانال ها

برای سادگی محاسبات، فعلاً تعداد کانال ها را در نظر نمی گیریم. بیایید ببینیم چه داده هایی داریم و کدام یک از آنها باید به واحدهای اندازه گیری دیگر تبدیل شوند:

β = 32 بیت ƒ = 32 کیلوهرتز = 32000 هرتز t = 2 دقیقه = 120 ثانیه

بیایید داده ها را در فرمول جایگزین کنیم. بیایید در نظر بگیریم که نتیجه باید در مگابایت به دست آید؛ بر این اساس، محصول را بر 2 23 (2 3 (بایت) * 2 10 (KB) * 2 10 (MB) تقسیم می کنیم:

(32 * 32000 * 120) / 2 23 = =(2 5 * 2 7 * 250 * 120) / 2 23 = = (250*120) / 2 11 = = 30000 / 2 11 = = (2 4 * 1875) / 2 11 = = 1875 / 128 ~ 14,6

مقدار حجم حاصل را در ضرب کنید 4 با در نظر گرفتن تعداد کانال های ارتباطی:

14,6 * 4 = 58,5

نزدیکترین شماره مضرب 10- این 60 .

نتیجه: 60

راه حل دقیق را ببینید:

موضوع: کدگذاری صوتی:

9_19: امتحان نهایی دولتی GVE 2018 (انفورماتیک GVE FIPI، وظیفه 7):

تولید شده دو کانالهضبط صدای دیجیتال (استریو). مقدار سیگنال ثابت است 48000 بار در ثانیه، برای ثبت هر مقدار استفاده می شود 32 بیت. ضبط طول می کشد 5 دقیقه، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود.

کدام یک از مقادیر زیر به اندازه فایل حاصل نزدیکتر است؟

1) 14 مگابایت
2) 28 مگابایت
3) 55 مگابایت
4) 110 مگابایت

✍ راه حل:

I = β * ƒ * t * S

بیایید مقادیر موجود را در فرمول جایگزین کنیم:

I = 48000 * 32 * 300 * 2

از آنجایی که مقادیر بزرگ هستند، اعداد مورد نیاز است 48000 و 300 بیان به توان دو:

48000 | 2 24000 | 2 12000 | 2 6000 | 2 = 375 * 2 7 3000 | 2 1500 | 2 750 | 2 375 | 2 - دیگر قابل تقسیم نیست 187.5 300 | 2 = 75 * 2 2 150 | 2 75 | 2 - دیگر قابل تقسیم 37.5 نیست

ما گرفتیم:

I = 375 * 75 * 2 15

در گزینه های پاسخ پیشنهادی می بینیم که نتیجه در همه جا به مگابایت است. این بدان معنی است که ما باید نتیجه خود را بر 2 23 (2 3 * 2 10 * 2 10) تقسیم کنیم:

I = 375 * 75 * 2 15 / 2 23 = 28125 / 2 8

بیایید چیزی نزدیک به عدد پیدا کنیم 28125 مقدار به توان دو:

2 10 = 1024 1024 * 2 2048 * 2 4096 * 2 8192 * 2 16384 * 2 32768

ما گرفتیم:

2 10 * 2 5 = 2 15 = 32768 2 10 * 2 4 = 2 14 = 16384

عدد 28125 بین این مقادیر قرار دارد، بنابراین آنها را می گیریم:

2 15 / 2 8 = 2 7 = 128 2 14 / 2 8 = 2 6 = 64

پاسخی را که مقدار آن بین این دو عدد است انتخاب می کنیم: گزینه 4 (110 مگابایت)

نتیجه: 4

برای راه حل دقیق برای GVE task 7 2018، ویدیو را تماشا کنید:

موضوع: کدگذاری صوتی:

9_20: راه حل 9 تکلیف آزمون دولتی واحد در علوم کامپیوتر (نسخه تشخیصی مقاله امتحانی 2018، S.S. Krylov، D.M. Ushakov):

تولید شده دو کانالهضبط صدا (استریو) با نرخ نمونه برداری 4 کیلوهرتزو وضوح 64 بیت. ضبط طول می کشد 1 دقیقه، نتایج آن در یک فایل نوشته می شود، فشرده سازی داده ها انجام نمی شود.

به طور تقریبی تعیین کنید اندازه فایل به دست آمده (در مگابایت). به عنوان پاسخ، مضرب صحیح اندازه فایل را که نزدیکترین به آن است مشخص کنید 2 .

✍ راه حل:

با توجه به فرمول حجم یک فایل صوتی، داریم:

I = β * ƒ * t * S

I - حجم β - عمق رمزگذاری = 32 بیت ƒ - فرکانس نمونه برداری = 48000 هرتز t - زمان = 5 دقیقه = 300 ثانیه S - تعداد کانال ها = 2

بیایید مقادیر موجود را در فرمول جایگزین کنیم. برای راحتی، از دو قدرت استفاده خواهیم کرد:

ƒ = 4 کیلوهرتز = 4 * 1000 هرتز ~ 2 2 * 2 10 B = 64 بیت = 2 6 / 2 23 مگابایت t = 1 دقیقه = 60 ثانیه = 15 * 2 2 ثانیه S = 2

بیایید مقادیر را در فرمول حجم فایل صوتی جایگزین کنیم:

I = 2 6 * 2 2 * 2 10 * 15 * 2 2 * 2 1 / 2 23 = 15/4 ~ 3.75

نزدیکترین مضرب دو عدد صحیح است 4

نتیجه: 4

تجزیه و تحلیل ویدیویی کار: