Как найти объем музыкального файла

Рассмотрим задание, в котором подробно разберем как определить информационный объем звукового файла.

Для решения подобных задач досаточно знать одну простую формулу

I = H*b*t*k

где:

I — информационный объем звукового файла (иногда обозначают Q)

H — частота дискретизации (количество измерений в секунду времени)

b — глубина кодирования информации (количество уровней громкости в измерениях)

k — количество каналов по которым производится запись (моно — 1 канал, стерео — 2 канала, квадро — 4 канала)

При решении подобных задач, как и многих других нужно помнить, что чаще всего все расчеты удобнее производить в степенях двойки.

• глубина кодирования — в битах;
• частота дискретизации — количество измерений в секунду;
• время записи — в секундах.

§4. Кодирование звуковой информации

• 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 `t` секунд, закодированном с частотой дискретизации `f` Гц и глубиной кодирования `B` бит требуется `B*f*t` бит памяти; например, при `f=8` кГц, глубине кодирования `16` бит на отсчёт и длительности звука  `128` секунд требуется

  `I=8000*16*128=1384000` бит

  `I=8000*16*128//8=2048000` байт

  `I=8000*16*128//8//1024=2000` Кбайт

  `I=8000*16*128//8//1024//1024~~1,95` Мбайт

• при двухканальной записи (стерео) объем памяти, необходимый для хранения данных одного канала, умножается на `2`, при четырехканальной(квадро) – умножается на `4`
• для упрощения ручных расчетов можно использовать приближённые равенства

`1` мин  `= 60` сек `~~64` сек `= 2^6` сек

`1000~~1024=2^(10)`

Итак, объём музыкального файла вычисляется по формуле

`I=f*r*k*t`,

где `f` – частота дискретизации,  `r`  – разрешение (глубина кодирования), `k`  – количество каналов, `t` – время звучания.

Определение объема звукового файла

Размер цифрового аудиофайла измеряется по формуле: A = k*t*i*ch,

где k – частота дискретизации (Гц),

t – время звучания или записи звука,

i — разрядность регистра (разрешение),

ch – число дорожек.

Задача 1. Оценить информационный объем (в Кбайт) цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука (16 бит, 48кГц).

Решение: 48 000 × 16 бит × 1 с × 2 = 1 536 000 бит / 8 / 1024 =

Ответ: 187,5

Задача 2. Оценить информационный объем (в Мбайтах) цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 минута при среднем качестве звука (16 битов, 24 кГц).

Решение: 24 000 × 16 бит × 60 × 2 = 46 080 000 бит / 8 / 1024 = 5 760 000 байт = 5 625 Кбайт ≈

Ответ: 5,5

Задача 3. Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы — 8. С какой частотой дискретизации (в кГц) записан звук?

Решение:

k = A / (t * i * ch) = 1,3 Мб : 60 : 8 бит

Ответ: 22,05

Задача 4. Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания (в секундах) цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?

Решение:

t = A / (k * i * ch) = 5,25 Мбайт : 22050 Гц : 16 бит

Ответ: 124,8

Задача 5. Две минуты записи цифрового аудиофайла занимают на диске 5 Мб. Частота дискретизации — 22050 Гц. Какова разрядность аудиоадаптера (в битах)?

Решение:

k =A / (t * i * ch) = 5 Мбайт : 120 сек : 22050 Гц

Ответ: 16

Задача 6*. Аналоговый звуковой сигнал был дискретизирован сначала с использованием 256 уровней интенсивности сигнала (качество звучания радиотрансляции), а затем с использованием 65536 уровней интенсивности сигнала (качество звучания аудио-CD). Во сколько раз различаются информационные объемы оцифрованного звука?

Домашнее задание — Решить задании:

1. Определить количество уровней сигнала 24-битной звуковой карты.

2. Уместиться ли песня на дискету размером 1,44 Мбайта, если она имеет следующие параметры: стерео длительностью звучания 3 минуты при качестве звука — 16 битов, 16 кГц.

Расчёт иформационного объема аудио-файла

Расчёт
информационного объёма аудио-файла
можно производить по следующей формуле
(4):

V_audio
=
D * T
* n_{каналов}
*
i / k_сжатия
, (4)

где
V
–
это информационный объём аудио-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах; D
–
частота дискретизации (количество точек
в секунду для описания аудио-записи); T
–
время аудио-файла; n_{каналов}
–
число каналов аудио-файла (стерео — 2
канала, система 5.1 — 6 каналов); i
–
глубина звука, которая измеряется в
битах, k_сжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.

Расчёт иформационного объема анимации

Расчёт
информационного объёма анимации можно
производить по следующей формуле (5):

V_anim
=
K * T
* v
* i / k_сжатия
, (5)

где
V_anim
–
это информационный объём растрового
графического изображения, измеряющийся
в байтах, килобайтах, мегабайтах; K
–
количество пикселей (точек) в изображении,
определяющееся разрешающей способностью
носителя информации (экрана монитора,
сканера, принтера); T
–
время анимации; v

–
частота смены кадров в секунду; i
–
глубина цвета, которая измеряется в
битах на один пиксель, k_сжатия
– коэффициент сжатия данных, без сжатия
он равен 1.

Расчёт иформационного объема видео-файла

Расчёт
информационного объёма видео-файла
можно производить по следующей формуле
(5):

V_video
=
V_anim
+ V_audio
+ V_sub

, (5)

где
V_video
–
это информационный объём видео-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах; V_anim
– это информационный объём анимации
(видео-ряда), измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах; V_audio
– это информационный объём аудео-файла,
измеряющийся в байтах, килобайтах,
мегабайтах (в видео-ролике могут
содержатся файлы аудио-дорожек для
нескольких языков, тогда умножаем объем
аудио-файла на количество языковых
дорожек); V_sub
– это информационный объём файла
субтитров, измеряющийся в байтах,
килобайтах, мегабайтах (если несколько
файлов субтитров, то надо сложить размеры
каждого файла).

Практическая часть

1.
Рассчитать каков будет минимальный
размер сообщения «Гой ты Русь моя
Родная!»?

2.
Рассчитать размер видео-файла с указанными
параметрами (по вариантам).

9

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  06.03.20161.42 Mб33ОТИ практическая 5.docx

• #