Задачи мультимедиа

1.

2.

Основными составляющими мультимедиа являются звук и
видео.
С помощью микрофона звуковой сигнал превращается в
непрерывный электрический сигнал. Чтобы обработать звук
на компьютере, его нужно дискретизировать, то есть
превратить в дискретный сигнал. Функцию преобразования
звука из непрерывной формы в дискретную при записи и из
дискретной в непрерывную при воспроизведении выполняет
звуковая карта.
Качество преобразования непрерывного звукового сигнала в
дискретный сигнал зависит от частоты и разрядности
дискретизации. Чем они больше, тем точнее представляется
звук в цифровой форме и тем больше размер файла,
хранящего такую информацию.

3.

Важной составляющей мультимедиа являются
всевозможные движущиеся изображения.
Чтобы у человека создать иллюзию движения,
ему можно показывать быстро сменяющиеся
картинки, на которых изображены
последовательные фазы движения. На этом
же основано и действие кино- или
видеокамеры, производящей съёмку 16, 24, 30
и даже 60 кадров в секунду.

4.

Технология мультимедиа – это технология, обеспечивающая
одновременную работу со звуком, видеороликами, анимацией,
статистическими изображениями и текстами в интерактивном
режиме.
Дискретизация звука – превращение звука в дискретный
сигнал, состоящий из последовательности нулей и единиц.
Частота дискретизации показывает, сколько раз в секунду
будет измерен исходный сигнал.
Разрядность дискретизации зависит от количества битов,
выделяемых при записи каждого результата измерений.
Объём звукового файла: I = ν · t · i, где I – информационный
объём, ν – частота дискретизации, t – время, i – глубина
кодирования.

5.

6.

Общий объём информации, байт = (объём одного кадра) x
24 x (длительность, с) = (цвет одной точки) x (кол-во точек
в строке) x (кол-во строк) x 24 x (длительность, с).
Например, для видеофильма длительностью
2 мин (=120 с) при разрешении 640x480 получается, что:
Общий объём информации = 3 байта х 640 х 480 х 24 х
120 с = 2654208000 байт = 2592000 кбайт = 2531,25 Мбайт.
Всё сказанное выше относится к так называемым
“несжатым” форматам.

7.

Давайте разберём задачу. Нужно рассчитать объём памяти,
необходимой для представления одноминутного фильма на
экране монитора с пространственным разрешением 800 на 600
пикселей и палитрой из 256 цветов. Для решения этой задачи нам
понадобятся формулы.
I=ν·t·i
N = 2i
Для кодирования 256 цветов потребуется 8 битов или 1 байт.
Значит, один кадр займёт 1*800*600= 480000 байтов.
Чтобы смена кадров не была заметна, нужно проецировать на
экран 24 кадров в секунду. Получается 480000*24=11520000
байтов или примерно 11 мегабайтов для одной секунды показа.
Чтобы показать одноминутный фильм, потребуется 660 Мб.

8.

Общий объём информации, бит =
(частота дискретизации, Гц) x (разрешение) x(длительность записи, с) х 2 (для стерео).
Например,
при частоте дискретизации 48 кГц (= 48000 Гц),
разрешении 24 бита, длительности записи 1 мин (= 60 с) и
стереозвуке получается, что:

9.

Тип задания: выбор элемента из выпадающего списка.
Оцените информационный объём моноаудиофайла
длительностью 1 с при частоте дискретизации 48000 и
разрешении 16 бит.
Решение:
Информационный объём рассчитывается по формуле
I = ν · t · i.
Режим «моно» предполагает запись одной звуковой
дорожки. подставляя данные значения в формулу,
получаем I = 48000 · 1 · 16 · 1 = 768000 бит.
Ответ: 768000 бит.

10.

Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в
тексте.
Информационный объём некоторого файла со стереозвуком
составляет 1760000 байтов. С какой частотой дискретизации он
закодирован, если продолжительность звучания файла – 20
секунд, а глубина кодирования – 16 бит?
Решение:
Режим «стерео» предполагает запись двух звуковых дорожек.
Из формулы I = ν · t · i, выразим ν. ν = I : (t · i) · 2.
Выразим 1760000 байт в битах: 1760000 · 8 = 14080000 бит.
Подставим значения в выведенную формулу: ν = 14080000 : (20
· 16) · 2 = 22000 (Герц).
Ответ: 22000 Герц.

11.

Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации
48 кГц и 24-битным разрешением. Запись длится 1 минуту, её результаты
записываются в файл, сжатие данных не производится.
Решение
Частота дискретизации = 48 кГц = 48 000 Гц.
Разрешение = 24 бита.
Длительность записи = 1 мин = 60 с.
Стереозвук (двухканальная запись) = 2.
Общий объём записываемой информации = 48 000 Гц х 24 бит х 60 с х 2 бит.
Расчёты удобнее всего производить, по возможности переведя все сомножители в
степени двойки (поскольку затем потребуется выполнять перевод в байты,
килобайты, мегабайты и пр.). Поэтому формула получит вид:

12.

Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и
24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 480 Мбайт, сжатие
данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах)
проводилась запись.
Решение
1) Разрешение равно 24 бит.
2) Частота дискретизации равна 64 кГц — 64000 измерений в секунду.
3) Длительность записи (в секундах) примем равной х.
4) Запись двухканальная — объём информации умножается на 2.
5) Результирующий объём файла равен 480 Мб, или 480 ∙ 223 бит.
(Не забываем, что все расчёты ведутся в битах и в секундах.)
6) Составляем уравнение:
24 ∙ 64000 ∙ x ∙ 2 = 480 ∙ 223.
Для удобства вычислений по возможности выделяем степени двойки:
7) Переводим х в минуты:
х ≈ 1311/60 ≈ 21,85 (минут).
8) Округляем до ближайшего значения, кратного 10: х ∙ 21,85 ≈ 20
(минут).
Ответ: 20.