Размер файла с записью не может превышать 16 мбайт
Что проверяется: Умение оценивать количественные характеристики процесса записи звука.
Краткие теоретические сведения: Поскольку данный тип задания является новым в КИМ ЕГЭ, приведем (пока без обоснования, обоснование ниже) математическую модель процесса звукозаписи:
N = k * F * L *T (1)
- • N – размер файла (в битах) , содержащего запись звука;
- • k - количество каналов записи (например, 1 – моно, 2 – стерео, 4 – квадро и т.д.);
- • F – частота дискретизации (в герцах), т.е. количество значений амплитуды звука фиксируемых за одну секунду;
- • L – разрешение, т.е. число бит, используемых для хранения каждого измеренного значения;
- • T – продолжительность звукового фрагмента (в секундах).
Как может выглядеть задание? Например, так: Заданы значения всех требуемых параметров процесса звукозаписи, кроме одного. Требуется оценить значение оставшегося параметра, например, размер файла или продолжительность звукового фрагмента.
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц 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?
2. Пример задания
2.1. Условие задачи.
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц 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 Мбайт 2) 2 Мбайт 3) 3 Мбайт 4) 4 Мбайт
Приводим исходные данные к размерности биты-секунды-герцы и проводим расчеты по формуле (1):
Дано:
k = 1, т.к. одноканальная (моно) звукозапись;
F = 16 кГц = 16 000 Гц;
Найти N
Подставляем значение известных параметров в формулу (1)
= 2 4 *(2 3 *125)*(2 3 *3)* )*(2 2 * 15) = 2 12 *5625 (бит)=
= 2 12 *5625 бит = (2 12 *5625)/2 3 байт = 2 9 *5625 байт =
= (2 9 *5625)/ 2 20 Мбайт = 5625/2 11 Мбайт = 5625/2048 Мбайт.
Число 5625/2048 находится между числами 2 и 3. При этом оно ближе к 3, чем к 2, т.к. 3 * 2048 – 5625 < 1000; 5625 - 2 * 2048 > 1000.
Правильный вариант ответа: №3 (3 Мбайт)
Замечание. Другая идея решения приведена в п.3.3
3. Советы учителям и ученикам
3.1 Какие знания/умения/навыки нужны ученику, чтобы решить эту задачу
1) Не следует «зазубривать» формулу (1). Ученик, представляющий суть процесса цифровой звукозаписи, должен быть способен самостоятельно её сформулировать.
2) Необходимо умение записывать значения параметров в требуемой размерности, а также элементарные арифметические навыки, в т.ч. оперирование со степенями двойки.
3.2. Рекомендации для учителей: как разбирать задачу с учениками
Эти рекомендации – не догма, а попытка сделать выводы из собственного опыта. Ждем комментариев и Ваших рекомендаций.
А. Сильные ученики.
1. Скорее всего, они и так решат эту задачу.
3. Целесообразно подчеркнуть концептуальную общность растрового представления звука и изображения, являющихся разновидностями одного и того же процесса приближенного представления непрерывного сигнала последовательность коротких дискретных сигналов, т.е. оцифровывания на основе дискретизации. В случае растрового изображения производится двумерная дискретизизация яркости в пространстве, в случае звука – одномерная дискретизация по времени. И в том, и в другом случае повышение частоты дискретизации (количества пикселей или звуковых отсчетов) и/или увеличение количества битов для представления одного отсчета (разрядность цвета или звука) ведет к повышению качества оцифровки, при одновременном росте размера файла с цифровым представлением. Отсюда – необходимость сжатия данных.
4. Желательно упомянуть об альтернативных способах оцифровки звука – запись «партий» инструментов в MIDI-формате. Здесь уместно провести аналогию с растровым и векторным представлением изображений.
Б. Не столь сильные ученики.
1. Необходимо обеспечить усвоение соотношения (1). Рекомендуется дать задания типа «Как изменится объем файла, если время записи звучания увеличить/уменьшить в p раз? »,
«Во сколько раз можно увеличить/уменьшить продолжительность записи, если максимальный размер файла увеличить/уменьшить в p раз? », «Как изменится объем файла, если количество бит для записи одного значения увеличить/уменьшить в p раз?» и т.д.
2. Необходимо убедиться, что учащиеся свободно оперируют размерностями, знают, что в Мбайте 2 23 бит и т.д.
3. Необходимо убедиться, что учащиеся достаточно арифметически грамотны, свободно владеют устным счетом со степенями двойки (умножение, деление, выделение сомножителей, представляющих собой 2 n ).
4. Придумывайте свои подходы и пробуйте их.
3.3. Полезный прием.
В подобных задачах часто возникают степени двойки. Перемножать и делить степени проще, чем произвольные числа: умножение и деление степеней сводится к сложению и вычитанию показателей.
Заметим, что числа 1000 и 1024 отличаются менее, чем на 3%, числа 60 и 64 отличаются менее, чем на 7%. Поэтому можно поступить так. Провести вычисления, заменив 1000 на 1024 = 2 10 и 60 на 64 = 2 6 , используя преимущества операций со степенями. Ближайший к полученному числу ответ и будет искомым. Можно после этого перепроверить себя, проведя точные вычисления. Но можно учесть, что общая погрешность вычислений при нашем приближении не превышает 10%. Действительно, 60*1000 = 60000; 64*1024=65536;
60000 > 0.9 * 65536 = 58982.4
Таким образом, правильный результат умножений по формуле (1) немного больше, чем 90% от полученного приближенного результата. Если учет погрешности не меняет результата – можно не сомневаться в ответе.
Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 30 Мбайт 2) 60 Мбайт 3) 75 Мбайт 4) 90 Мбайт
Решение. Размер записи в битах равен
С учетом замены 1000 на 1024=2 10 и 60 на 64=2 6 получим:
2 1 *2 4 *2 10 *2 5 *3*2 2 *2 6 =3*2 28
Как известно, 1 Мбайт = 2 20 байт = 2 23 бит. Поэтому 3*2 28 бит = 3*32 = 96 Мбайт. Уменьшив это число на 10%, получим 86.4 Мбайт. В обоих случаях ближайшей величиной является 90 Мбайт.
Правильный ответ: 4
3.4. Рекомендации для учеников: как решать подобные задачи
1. Прочитайте условие задачи. Выразите неизвестный параметр через известные. Особое внимание обратите, на размерность известных параметров. Она должна быть – биты-секунды-герцы (напомним, что 1 Гц = с -1 ). При необходимости, приведите значения параметров к нужной размерности, так же как это делается в задачах по физике.
2. Проводите вычисления, стараясь выделять степени двойки.
4. Задачи для самостоятельного решения
А) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 24-битным разрешением. Запись длится 15 секунд, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 1,5 Мбайт 2) 3 Мбайт 3) 6 Мбайт 4) 12 Мбайт
Б) Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 24-битным разрешением. Запись длится 30 секунд, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 1,5 Мбайт 2) 3 Мбайт 3) 6 Мбайт 4) 12 Мбайт
В) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 2 Мбайт 2) 4 Мбайт 3) 8 Мбайт 4) 16 Мбайт
Г) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 4 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 2 Мбайт 2) 4 Мбайт 3) 8 Мбайт 4) 16 Мбайт
A) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 24-битным разрешением. Результаты записываются в файл, размер которого не может превышать 8 Мбайт, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к максимально возможной длительности записываемого звукового фрагмента?
1) 1минута 2) 30 секунд 3) 3 минуты 4) 90 секунд
Б) Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 24-битным разрешением. Результаты записываются в файл, размер которого не может превышать 8 Мбайт, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к максимально возможной длительности записываемого звукового фрагмента?
1) 1минута 2) 30 секунд 3) 3 минуты 4) 90 секунд
1) 1минута 2) 30 секунд 3) 3 минуты 4) 90 секунд
Г) Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 48 кГц и 16-битным разрешением. Результаты записываются в файл, размер которого не может превышать 5 Мбайт, сжатие данных не производится. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к максимально возможной длительности записываемого звукового фрагмента?
1) 1минута 2) 30 секунд 3) 3 минуты 4) 90 секунд
5.Дополнение. Некоторые сведения о цифровой звукозаписи.
Распространение звука в воздухе можно рассматривать как распространение колебаний давления. Микрофон преобразует колебания давления в колебания электрического тока. Это аналоговый непрерывный сигнал. Звуковая плата обеспечивает дискретизацию входного сигнала от микрофона. Это делается следующим образом – непрерывный сигнал заменяется последовательностью измеренных с определенной точностью значений.
График аналогового сигнала:
Дискретное представление этого же сигнала (41 измеренное значение):
Дискретное представление этого же сигнала (161 измеренное значение, более высокая частота дискретизации):
Видно, что чем выше частота дискретизации, тем выше качество приближенного (дискретного) сигнала. Кроме частоты дискретизации, на качество оцифрованного сигнала влияет количество двоичных разрядов, отводимых для записи каждого значения сигнала. Чем больше бит отводится под каждое значение, тем более точно можно оцифровать сигнал.
Пример 2-х битного представления этого же сигнала (двумя разрядами можно пронумеровать только 4 возможных уровня величины сигнала):
Теперь можно выписать зависимость для размера файла с оцифрованным звуком
Учитывая возможность одновременной записи звука с нескольких микрофонов (стерео-, квадро- запись и т.д.), что делается для усиления реалистичности при воспроизведении, получаем формулу (1).
При воспроизведении звука цифровые значения преобразуются в аналоговые. Электрические колебания, передаваемые на динамики, преобразуются ими снова в колебания давления воздуха.
Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 на 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется 24 битами?
Пояснение.
Время t вычисляется по формуле t = Q / q, где Q — объем файла, q — cкорость передачи данных.
Один цвет занимает один пиксел, поэтому Q = 640 * 480 * 24 бит = 7 372 800 бит.
t = 7 372 800 бит / 14 400 бит/с = 512 с.
Задание 9 № 2
Скорость передачи данных через модемное соединение равна 51200 бит/с. Передача текстового файла через это соединение заняла 10 с. Определите, сколько символов содержал переданный текст, если известно, что он был представлен в 16-битной кодировке Unicode.
Пояснение.
Объём информации вычисляется по формуле Q = q * t, где t — время передачи q — cкорость передачи данных. Поэтому
Q = 51200 бит/c * 10 c.
Каждый символ в данной кодировке кодируется 16-ю битами. Следовательно, количество символов определится так:
N = 2 9 * 1000 / 2 4 = 2 5 * 1000 = 32 000.
Задание 9 № 3
Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 48 кГц и 32-битным разрешением, результаты записываются в файл, сжатие данных не используется. Размер файла с записью не может превышать 16 Мбайт. Какая из приведённых ниже величин наиболее близка к максимально возможной продолжительности записи?
4) 77 секунд
Пояснение.
Так как частота дискретизации 48 кГц, то за одну секунду запоминается 48 000 значений сигнала. Глубина кодирования 32 бит, т. е. 4 байта. Поскольку запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2, поэтому, так как размер файла не может превышать 16 Мбайт, один канал занимает 8 Мбайт или 8·2 20 байт. Чтобы найти максимально возможную продолжительность записи, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Правильный ответ указан под номером 3.
Задание 9 № 4
Производилась четырехканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 24 кГц и 16-битным разрешением. В результате был получен файл размером 1800 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько минут производилась запись.
В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число минут.
Пояснение.
Так как частота дискретизации 24 кГц, то за одну секунду запоминается 24000 значений сигнала.
Глубина кодирования 16 бита, т. е. 2 байта. Т. к. запись четырёхканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 4, поэтому, так как потребовалось 1800 Мбайт, один канал занимает 450 Мбайт или 450·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
сек.
Тем самым, время записи примерно равно 163,84 минуты, что близко к 164 минутам.
Задание 9 № 5
Производилась четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 8 кГц и 32-битным разрешением. В результате был получен файл размером 16 Мбайт, сжатие данных не производилось. Какая из приведённых ниже величин наиболее близка ко времени, в течение которого проводилась запись?
Так как частота дискретизации 8 кГц, то за одну секунду запоминается 8 000 значений сигнала. Глубина кодирования 32 бит, т. е. 4 байта. Поскольку запись четырёхканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 4, поэтому, так как размер файла не может превышать 16 Мбайт, один канал занимает 4 Мбайт или 4·2 20 байт. Чтобы найти продолжительность записи, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Правильный ответ указан под номером 2.
Задание 9 № 6
Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 9000 Мбайт данных, причем треть времени передача шла со скоростью 60 Мбит в секунду, а остальное время — со скоростью 90 Мбит в секунду?
Пояснение.
Обозначим время передачи за t. Тогда t1 = 1/3 t, а t2 = 2/3 t.
Обозначим за Q — количество данных, q — сорость передачи. Переведём Q в Мбиты:
9 000 Мбайт = 72 000 Мбит.
1/3 t * 60 +2/3 t * 90 = 72 000.
t * (20 + 60) = 72 000
Откуда находим время: t = = 900 с = 15 минут.
Задание 9 № 7 Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 11 кГц и глубиной кодирования 24 бита. Запись длится 7 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
Так как частота дискретизации 11 кГц, то за одну секунду запоминается 11000 значений сигнала.
Глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, время записи 7 минут = 420 секунд, поэтому для хранения информации о такой записи потребуется 11000 * 3 * 420 = 13860000 байт или 13,22 Мб, что близко к 13 Мб.
Правильный ответ указан под номером 2.
Задание 9 № 8
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 8 кГц и глубиной кодирования 16 бита. Запись длится 2 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах.
Так как частота дискретизации 8 кГц, то за одну секунду запоминается 8000 значений сигнала.
Глубина кодирования – 16 бит = 2 байта, время записи 2 минуты = 120 секунд, поэтому для хранения информации о такой записи потребуется 8000 * 2 * 120 = 1920000 байт или 1,86 Мб, что близко к 2 Мб.
Правильный ответ указан под номером 2.
Задание 9 № 9
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 8 кГц и глубиной кодирования 16 бита. Запись длится 2 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах.
Так как частота дискретизации 8 кГц, то за одну секунду запоминается 8000 значений сигнала.
Глубина кодирования – 16 бит = 2 байта, время записи 2 минуты = 120 секунд, поэтому для хранения информации о такой записи потребуется 8000 * 2 * 120 = 1920000 байт или 1,86 Мб, что близко к 2 Мб.
Правильный ответ указан под номером 2.
Задание 9 № 10
Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 19200 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется 24 битами?
Пояснение.
Время t вычисляется по формуле t = Q / q, где Q — объем файла, q — cкорость передачи данных.
Q = 1280 * 800 * 24 бит = 24 576 000 бит.
t = 24 576 000 бит / 19 200 бит/с = 1280 с.
Задание 9 № 11
Документ объёмом 20 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами. А. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать. Б. Передать по каналу связи без использования архиватора. Какой способ быстрее и насколько, если:
средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 23 бит в секунду;
объём сжатого архиватором документа равен 50% исходного;
время, требуемое на сжатие документа, — 15 секунд, на распаковку — 2 секунды?
В ответе напишите букву А, если быстрее способ А, или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите число, обозначающее, на сколько секунд один способ быстрее другого. Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23. Единицы измерения «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Пояснение.
Общее время складывается из времени сжатия, распаковки и передачи. Время передачи t рассчитывается по формуле t = Q / q, где Q — объём информации, q — cкорость передачи данных.
Найдём сжатый объём: 20 · 0,5 = 10 Мбайт. Переведём Q из Мбайт в биты: 10 Мбайт = 10 · 2 20 байт = 10 · 2 23 бит. Найдём общее время: t = 15 с + 2 с + 10 · 2 23 бит / 2 23 бит/с = 17 + 10 · 2 0 с = 27 с.
Общее время совпадает с временем передачи: t = 20 · 2 23 бит / 2 23 бит/с = 20 · 2 0 с = 20 с.
Таким образом, способ Б быстрее на 27 − 20 = 7 с.
Задание 9 № 12
Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 48 кГц и глубиной кодирования 16 бит. Запись длится 2 минуты, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
4) 20
Пояснение.
Так как частота дискретизации 48 кГц, то за одну секунду запоминается 48000 значений сигнала.
Глубина кодирования – 16 бит = 2 байта, время записи 2 минуты = 120 секунд, поэтому для хранения информации о такой записи потребуется 48000 · 2 · 120 = 11520000 байт или 11520000/1024 2 = 10,99 Мб, что близко к 11 Мб.
Правильный ответ указан под номером 1.
Задание 9 № 13
Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 48 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) проводилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число.
Пояснение.
Так как частота дискретизации 64 кГц, то за одну секунду запоминается 64000 значений сигнала.
Глубина кодирования 24 бита, т. е. 3 байта. Т. к. запись двухканальная, объём памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на 2, поэтому, так как потребовалось 48 Мбайт, один канал занимает 24 Мбайт или 24·2 20 байт. Чтобы найти время, в течение которого проводилась запись, необходимо разделить найденный информационный объем на глубину кодирования и на частоту дискретизации:
Тем самым, время записи примерно равно 2 минутам.
Задание 9 № 14
У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 2 18 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 14 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 6 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Пояснение.
Нужно определить, сколько времени будет передаваться файл объемом 6 Мбайт по каналу со скоростью передачи данных 2 14 бит/с; к этому времени нужно добавить задержку файла у Васи (пока он не получит 512 Кбайт данных по каналу со скоростью 2 18 бит/с).
Переведём объём информации в Мб в биты: Q = 6 Мб = 6 * 2 20 байт = 6 * 2 23 бит.
Время задержки: = 512 кб / 2 18 бит/с = 2 (9 + 10 + 3) - 18 c = 2 4 с = 16 c.
Время скчивания данных Петей: = 6 * 2 23 бит / 2 14 бит/с = 6 * 2 9 с = 3072 c.
Полное время: = (3072 + 16) c = 3088 c.
Задание 9 № 15
Документ объёмом 6 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой
А. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Б. Передать по каналу связи без использования архиватора.
· скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 22 бит в секунду;
· объём сжатого архиватором документа равен 50% от исходного;
· время, требуемое на сжатие документа, — 6 секунд, на распаковку — 2 секунды.
Какой способ быстрее и на сколько?
В ответе напишите букву А, если быстрее способ А, или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите, на сколько секунд один способ быстрее другого.
Например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23.
Единицы измерения «секунд», «сек.», «с» и т. п. к ответу добавлять не нужно.
Пояснение.
Общее время складывается из времени сжатия, распаковки и передачи. Время передачи t рассчитывается по формуле t = Q / q, где Q — объём информации, q — cкорость передачи данных.
Способ А. Найдём сжатый объём: 6 · 0,5 = 3 Мбайт. Переведём Q из Мбайт в биты: 3 Мбайт = 3 · 2 20 байт = 3 · 2 23 бит. Найдём общее время: t = 6 с + 2 с + 3 · 2 23 бит / 2 22 бит/с = 8 с + 6 с = 14 с.
Способ Б. Общее время совпадает с временем передачи: t = 6 · 2 23 бит / 2 22 бит/с = 12 с.
Проверяемые элементы содержания: Умение определять объём памяти, необходимый для хранения графической и звуковой информации
Плейлист видеоразборов задания на YouTube:
Задание демонстрационного варианта 2022 года ФИПИ
Тема: Кодирование изображений
ЕГЭ по информатике 2017 задание 7 (9) ФИПИ вариант 1 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):Какой минимальный объем памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 160 х 160 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Ответ: 25
Тема: Кодирование изображений
ЕГЭ по информатике задание 9.2 (источник: 9.1 вариант 11, К. Поляков):Рисунок размером 128 на 256 пикселей занимает в памяти 24 Кбайт (без учёта сжатия). Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Ответ: 64
i = I / (M*N)
Тема: Кодирование изображений
ЕГЭ по информатике задание 9.3 (источник: 9.1 вариант 24, К. Поляков):После преобразования растрового 256-цветного графического файла в 4-цветный формат его размер уменьшился на 18 Кбайт. Каков был размер исходного файла в Кбайтах?
Ответ: 24
Тема: Кодирование изображений
ЕГЭ по информатике задание 7.4 (источник: 9.1 вариант 28, К. Поляков, С. Логинова):Цветное изображение было оцифровано и сохранено в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 42 Мбайт. Затем то же изображение было оцифровано повторно с разрешением в 2 раза меньше и глубиной кодирования цвета увеличили в 4 раза больше по сравнению с первоначальными параметрами. Сжатие данных не производилось. Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной оцифровке.
Ответ: 42
Тема: Кодирование изображений и скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.5 (источник: 9.1 вариант 30, К. Поляков, С. Логинова):Изображение было оцифровано и сохранено в виде растрового файла. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 72 секунды. Затем то же изображение было оцифровано повторно с разрешением в 2 раза больше и глубиной кодирования цвета в 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б, пропускная способность канала связи с городом Б в 3 раза выше, чем канала связи с городом А.
Сколько секунд длилась передача файла в город Б?
Ответ: 32
Тема: Кодирование изображений
ЕГЭ по информатике задание 7.6 (источник: 9.1 вариант 33, К. Поляков):Камера делает фотоснимки размером 1024 х 768 пикселей. На хранение одного кадра отводится 900 Кбайт.
Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Ответ: 512
- Количество цветов зависит от глубины кодирования цвета, которая измеряется в битах. Для хранения кадра, т.е. общего количества пикселей выделено 900 Кбайт. Переведем в биты:
- Посчитаем общее количество пикселей (из заданного размера):
- Определим объем памяти, необходимый для хранения не общего количества пикселей, а одного пикселя ([память для кадра]/[кол-во пикселей]):
Тема: Кодирование изображений
7 (9) задание. Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика:Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640×480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится.
Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре?
Ответ: 256
7_21: : ЕГЭ по информатике задание 9.21 (источник: К. Поляков, 9.1 вариант 58):Для хранения в информационной системе документы сканируются с разрешением 300 ppi. Методы сжатия изображений не используются. Средний размер отсканированного документа составляет 5 Мбайт. В целях экономии было решено перейти на разрешение 150 ppi и цветовую систему, содержащую 16 цветов. Средний размер документа, отсканированного с изменёнными параметрами, составляет 512 Кбайт.
Определите количество цветов в палитре до оптимизации.
Ответ: 1024
Тема: Кодирование звука
ЕГЭ по информатике 2017 задание 7 (9) ФИПИ вариант 15 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):На студии при четырехканальной (квадро) звукозаписи с 32-битным разрешением за 30 секунд был записан звуковой файл. Сжатие данных не производилось. Известно, что размер файла оказался 7500 Кбайт.
С какой частотой дискретизации (в кГц) велась запись? В качестве ответа укажите только число, единицы измерения указывать не нужно.
Ответ: 16
Тема: Кодирование звука и скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.9 (источник: 9.2 вариант 36, К. Поляков):Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А.
Сколько секунд длилась передача файла в город A? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Ответ: 90
- Для решения понадобится формула нахождения скорости передачи данных формулы:
где:
I — объем
β — глубина кодирования
ƒ — частота дискретизации
t — время
S — кол-во каналов (если не указывается, то моно)
\[ t_А = \frac * 3 * 4 \]
Тема: Кодирование звука
ЕГЭ по информатике задание 7.10 (источник: 9.2 вариант 43, К. Поляков):Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись), оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 30 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате моно и оцифрован с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось.
Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Ответ: 20
I — объем
β — глубина кодирования
ƒ — частота дискретизации
t — время
S -количество каналов
Тема: Кодирование звука и скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.11 (источник: 9.2 вариант 72, К. Поляков):Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 100 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 4 раз меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд.
Во сколько раз скорость (пропускная способность канала) в город Б больше пропускной способности канала в город А?
Ответ: 5
I — объем
β — глубина кодирования
ƒ — частота дискретизации
t — время
Ответ: 5
Тема: Кодирование звука
ЕГЭ по информатике задание 7.12 (источник: 9.2 вариант 80, К. Поляков):Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.
Определите приблизительно размер полученного файла (в Мбайт). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 10.
Ответ: 60
I — объем
β — глубина кодирования
ƒ — частота дискретизации
t — время
S — количество каналов
Тема: Кодирование звука
Государственный выпускной экзамен ГВЭ 2018 (информатика ГВЭ ФИПИ, задание 7):Производится двухканальная (стерео) цифровая звукозапись. Значение сигнала фиксируется 48 000 раз в секунду, для записи каждого значения используется 32 бит. Запись длится 5 минут, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.
Какая из приведённых ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 14 Мбайт
2) 28 Мбайт
3) 55 Мбайт
4) 110 Мбайт
Ответ: 4
Тема: Кодирование звука
Решение 7 задания ЕГЭ по информатике (диагностический вариант экзаменационной работы 2018 года, С.С. Крылов, Д.М. Ушаков):Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 4 кГц и 64-битным разрешением. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.
Определите приблизительно размер получившегося файла (в Мбайтах). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 2.
Ответ: 4
Тема: Кодирование видео
7_22: : ЕГЭ по информатике задание 9.22 (источник: К. Поляков, 9.1 вариант 47):Камера снимает видео без звука с частотой 120 кадров в секунду, при этом изображения используют палитру, содержащую 2 24 = 16 777 216 цветов. При записи файла на сервер полученное видео преобразуют так, что частота кадров уменьшается до 20, а изображения преобразуют в формат, использующий палитру из 256 цветов. Другие преобразования и иные методы сжатия не используются. 10 секунд преобразованного видео в среднем занимают 512 Кбайт.
Сколько Мбайт в среднем занимает 1 минута исходного видео?
Ответ: 54
- Посмотрим, как изменялись параметры файла до преобразования и после:
- Поскольку после преобразования количество кадров в секунду уменьшилось в 6 раз (120 / 20 = 6), а количество бит на пиксель уменьшилось в 3 раза (24 / 8 = 3), то и объем уменьшился в целом в 18 раз (6 * 3 = 18).
- Вычислим объем файла, передаваемого за 10 секунд, до его преобразования:
- Чтобы получить объем, переданный за 1 минуту, необходимо полученное значение умножить на 6:
Тема: Скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.13 (источник: 9.V вариант 5, К. Поляков):Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Передача текстового файла через это соединение заняла 1 минуту. Определите, сколько символов содержал переданный текст, если известно, что он был представлен в 16-битной кодировке Unicode.
Ответ: 480000
* Вместо Q можно использовать обозначение I (для объема файла)Тема: Скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 9.14 (источник: 9.V вариант 23, К. Поляков):У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 2 17 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 2 16 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 8 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных.
Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей?
Ответ: 1088
* Вместо Q можно использовать обозначение I (для объема файла)Тема: Скорость передачи и кодирование изображений
ЕГЭ по информатике задание 7.15 (источник: 9.V вариант 28, К. Поляков):Ответ: 60
* Вместо Q можно использовать обозначение I (для объема файла)Тема: Скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.16 (источник: 9.V вариант 34, К. Поляков):Каково время (в минутах) передачи полного объема данных по каналу связи, если известно, что передано 9000 Мбайт данных, причем треть времени передача шла со скоростью 60 Мбит в секунду, а остальное время – со скоростью 90 Мбит в секунду?
Ответ: 15
* Вместо Q можно использовать обозначение I (для объема файла)Тема: Скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.17 (источник: 9.V вариант 43, К. Поляков):Документ объемом 5 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами:
А) Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать
Б) Передать по каналу связи без использования архиватора.
Какой способ быстрее и насколько, если
- средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит в секунду,
- объем сжатого архиватором документа равен 20% от исходного,
- время, требуемое на сжатие документа – 7 секунд, на распаковку – 1 секунда?
В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого.
Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23.Ответ: А120
Рассмотрим способ Б:
Тема: Скорость передачи
ЕГЭ по информатике задание 7.18 (источник: 9.V вариант 72, К. Поляков):Документ объёмом 20 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами:
А) сжать архиватором-1, передать архив по каналу связи, распаковать;
Б) сжать архиватором-2, передать архив по каналу связи, распаковать;
Какой способ быстрее и насколько, если
В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого.
Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23.Ответ: Б9
Рассмотрим способ Б:
Тема: Скорость передачи
Решение 7 ЕГЭ по информатике, задание 7_19 (источник: Тематические тренировочные задания, 2020 г., Самылкина Н.Н., Синицкая И.В., Соболева В.В.):Документ (без упаковки) можно передать по каналу связи с одного компьютера на другой за 1 минуту и 40 секунд. Если предварительно упаковать документ архиватором, передать упакованный документ, а потом распаковать на компьютере получателя, то общее время передачи (включая упаковку и распаковку) составит 30 секунд. При этом на упаковку и распаковку данных всего ушло 10 секунд. Размер исходного документа 45 Мбайт.
Чему равен размер упакованного документа (в Мбайт)?
Ответ: 9
Рубрики:
MrRaven
Задание 9_7: Опечатка в степенях, где 7500 * 2^10 * (2^2) должно быть (2^3)
В кодировке RGB на один из (3,4 5) основных цветов отводится (1 бит, 8 бит, 2 байт, 4 байт). Если закодировать в ней изображение размером 1024×8192 пикселей, то оно займет .
Параметры изображения
Установите соответствие между параметрами изображения (N — количество цветов в палитре, P — разрешающая способность) и объёмом памяти (L).
Кодирование изображений
Какое минимальное количество памяти понадобиться для кодирования изображения? Расставьте подписи в соответствии с изображением.
Координаты цветов в RGB
Вставьте название цвета, которому в кодировке RGB соответствуют следующие координаты.
Палитра растровых изображений
Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 600 на 400 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 120 Кбайт, упаковка данных не производится. Значит максимальное количество цветов в палитре должно быть .
Инструменты векторного редактора
Данный рисунок был выполнен в векторном редакторе. К фрагменту рисунка применили инструмент «лупа (увеличение)». Обведите изображение, которое является результатом этой операции.
Четырёхканальная звукозапись
Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 64 минуты, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Размер полученного файла в Мбайт.
Объём растровых изображений
Известно, что объём некоторого растрового изображения размером 640 × 512 пикселей на 80 Кбайт меньше объёма некоторой одноканальной (моно) звукозаписи с частотой дискретизации 16 кГц и длительностью 7,68 секунды. Если количество цветов, используемых в палитре этого изображения, увеличить в 256 раз, а разрешение звукозаписи увеличить в 2 раза, то объём изображения станет равен объёму звукозаписи. Определите:
Посчитайте общее количество пикселей в изображении. Посчитайте информационный объём картинки.Первоначальное глубину звукозаписи
Первоначальное количество цветов в палитре
Продолжительность видео
Камера видеорегистратора имеет скорость записи 25 кадров/сек. и разрешение 2048х1024 пикселей в режиме 16 бита/пиксель. Также регистратор оснащён жёстким диском объёмом 750 Гбайт.
ДАНО: L=750 Гб=750*233 бит υ=25 кад/сек P=1024×2048 i=16 бит L=P*i=225 бит t=L/(υ*L*60)Максимальная продолжительность видео, которое может снять регистратор= мин.
Читайте также: