8.Кодирование звука

Кодирование звука.

Что нужно знать:

• при оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала, который нужно выдать на динамик или наушники

• частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1 секунду; 1 Гц (один герц) – это один отсчет в секунду, а 8 кГц – это 8000 отсчетов в секунду

• глубина кодирования – это количество бит, которые выделяются на один отсчет

• для хранения информации о звуке длительностью секунд, закодированном с частотой дискретизации Гц и глубиной кодирования бит требуется бит памяти; например, при кГц, глубине кодирования 16 бит на отсчёт и длительности звука 128 секунд требуется

бит

байт

Кбайт

Мбайт

• при двухканальной записи (стерео) объем памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2

• для упрощения ручных расчетов можно использовать приближённые равенства

1 мин = 60 сек  64 сек = 2⁶ сек

1000  1024 = 2¹⁰

• нужно помнить, что

1 Мбайт = 2²⁰ байт = 2²³ бит,

1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 2¹³ бит

Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 24 бита. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?

1) 0,2 2) 2 3) 3 4) 4

Решение (вариант 1, «в лоб»):

1. так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000 значений сигнала

2. так как глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, для хранения 1 секунды записи требуется

16000  3 байта = 48 000 байт

(для стерео записи – в 2 раза больше)

1. на 1 минуту = 60 секунд записи потребуется

60  48000 байта = 2 880 000 байт,

то есть около 3 Мбайт

1. таким образом, правильный ответ – 3.

Решение (вариант 2, через степени двойки, с сайта ege-go.ru):

1. обратите внимание, что в этой задаче не требуется ТОЧНО вычислять размер файла, нужно только выполнить прикидочные расчеты

2. в этом случае, если нет калькулятора (а на ЕГЭ его нет) удобно привести все числа к ближайшим степеням двойки, например,

1 мин = 60 сек  64 сек = 2⁶ сек

1000  1024 = 2¹⁰

1. так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000 значений сигнала, что примерно равно

16  1000  16  1024 = 2⁴  2¹⁰ = 2¹⁴ Гц

1. так как глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, для хранения 1 секунды записи требуется

16000  3 байта  2¹⁴  3 байт

(для стерео записи – в 2 раза больше)

1. на 1 минуту = 60 сек  64 сек = 2⁶ сек записи потребуется примерно

64  2¹⁴  3 байта = 2⁶  2¹⁴  3 байта = 3  2²⁰ байта

1. переводит эту величину в Мбайты:

(3  2²⁰ байта) / 2²⁰ = 3 Мбайт

1. таким образом, правильный ответ – 3.