Тема 7. Кодирование и декодирование – передача и хранение информации

7.05 Передача по каналу связи

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела кодирование и декодирование – передача и хранение информации
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#5973Максимум баллов за задание: 1

Катя отправила файл размером 120  Кбайт со скоростью 3  Кбит/с. За какое время файл дойдет до получателя (в секундах)? Ответ округлите до целых.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано,переведя сразу в стандартные единицы измерения:

I = 120  Кбайт = 15 ⋅ 23 ⋅ 213 = 15 ⋅ 216   бит;

v = 3  Кбит/с = 3 ⋅ 1000  бит/с.

Подставим известные значения в формулу I =  v ⋅ t  и выразим время:      16
15 ⋅ 2  = 3 ⋅ 1000 ⋅ t  ;

         16
t = 15-⋅ 2--= 5 ⋅ 26 = 327,68
    3 ⋅ 1000  секунд. В ответ запишем 328.

Ответ: 328

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#5974Максимум баллов за задание: 1

Маша хочет отправить файл со скоростью передачи данных равной 1000 Кбит/c. Определите какой размер файла может отправить Маша, чтобы передача данных заняла 5 секунд. Ответ дайте в килобайтах. Округлите ответ до целого.

Показать ответ и решение

Для начала вычислим объем передаваемого файла в Кбит: 1000 ⋅ 5 = 5000  (Кбит). Переведем данное значение в биты: 5000 ⋅ 1000 = 5000000  (бит). Осталось перевести данное значение в Кбайт и округлить до целого : 5⋅10163 = 610
 2  (Кбайт). Ответ: 610.

Ответ: 610

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#6074Максимум баллов за задание: 1

По защищённому каналу связи Школково(150  Мбит/с)  передаётся 3  файла: изображение, аудиофайл и видеофайл.

Файлы имеют следующие характеристики:

1) Изображение − 24,125  Мбайт.

2) Аудиофайл − 4  канала; 64  c; 32  кГц.

3) Видеофайл − 66,25  Мбайт.

Найдите глубину кодирования, если передача файлов шла 424
----
 75  секунды? Ответ округлите в меньшую сторону.

Показать ответ и решение

Так как передача файлов шла 424-
75  секунды, было передано: 424-⋅ 150 ⋅ 106 = 848 ⋅ 106
75   бит.

Из них: 24,125 Мбайт – изображение, 66,25 Мбайт – видеофайл.

Откуда, аудиофайл мог занимать 848 ⋅ 106 − 24,125 ⋅ 223 − 66,25 ⋅ 223 = 89879552  бит.

Для хранения информации о звуке длительностью t  секунд, закодированном с частотой дискретизации f  Гц и глубиной кодирования B  бит с k  каналами записи требуется t ⋅ f ⋅ B ⋅ k  бит памяти.

f  (Гц) - частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1  секунду.

B  (бит) - глубина кодирования - это количество бит, которые выделяются на один отсчет.

I = t ⋅ f ⋅ B ⋅ k

89879552 =  64 ⋅ 32000 ⋅ 4 ⋅ B ⇒ B = 10,9716...  . В ответ запишем 10.

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#6076Максимум баллов за задание: 1

Владимир присылает Егору фотографии, а он ему аудиофайлы. Передача происходит по одному каналу связи с пропускной способностью 100  Кбит/с.

Владимир отправил изображение с разрешением 4096 × 4096  пикселей, а Егор отправил аудиофайл весом 16  Мбайт.

Найдите максимальное количество цветов, которое могло использоваться в палитре изображения, если известно, что файлы передавались равное количество времени.

Показать ответ и решение

Так как передача файлов заняла одинаковое количество времени, объёмы файлов равны.

Для хранения растрового изображения нужно выделить в памяти I = N ⋅ i  бит, где N  − количество пикселей и i  − количество бит, отводимое на 1  пиксель.

Откуда                           23
I1 = 4096 ⋅ 4096 ⋅ i = 16 ⋅ 2 ⇒ i = 8  бит.

Глубина кодирования − это количество бит, которые выделяются на хранение цвета одного пикселя. При глубине кодирования i  бит на пиксель, код каждого пикселя выбирается из 2i  возможных вариантов, поэтому можно использовать не более 2i  различных цветов. Следовательно, изображение использует: 28 = 256  цветов.

Ответ: 256

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#6077Максимум баллов за задание: 1

Артём присылает Тимофею фотографии, а он ему аудиофайлы. Передача происходит по одному каналу связи с пропускной способностью 50,6  Кбит/с.

Артём отправил изображение с разрешением 1024 × 512  пикселей, а Тимофей отправил аудиофайл весом 1  Мбайт.

Найдите максимальное количество цветов, которое могло использоваться в палитре изображения, если известно, что файлы передавались равное количество времени.

Показать ответ и решение

Так как передача файлов заняла одинаковое количество времени, объёмы файлов равны.

Для хранения растрового изображения нужно выделить в памяти I = N ⋅ i  бит, где N  − количество пикселей и i  − количество бит, отводимое на 1  пиксель.

Откуда                      23
I1 = 1024 ⋅ 512 ⋅ i = 2 ⇒ i = 16  бит.

Глубина кодирования − это количество бит, которые выделяются на хранение цвета одного пикселя. При глубине кодирования i  бит на пиксель, код каждого пикселя выбирается из 2i  возможных вариантов, поэтому можно использовать не более 2i  различных цветов. Следовательно, изображение использует: 216 = 65536  цветов.

Ответ: 65536

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#6079Максимум баллов за задание: 1

Матвей заядлый киноман: он каждую неделю качает фильм весом 6  Гбайт. До этого у него был тариф, в котором скорость интернета составляла 0.408  Мбит/с. Матвей перешёл на другой тариф, в котором скорость интернета составляет 5  Мбит/с.

На сколько быстрее Матвей сможет скачивать фильмы с новой скоростью интернета? Ответ дайте в минутах, единиц измерения писать не нужно. Округлите до целых значений в случае необходимости.

Показать ответ и решение

Фильм весит 6  Гбайт = 6 ⋅ 233   бит.

v1 = 0.408 ⋅ 220   бит/c;

v2 = 5 ⋅ 220   бит/c;

          33
t1 =  --6 ⋅ 2---= 120470.588
     0.408 ⋅ 220  c.

     6 ⋅ 233
t2 =  5 ⋅ 220 = 9830.4  c.

t1 − t2 = 120470.588 − 9830.4 =  110640.188  с. =  1844.003  м.

Ответ: 1844

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#6112Максимум баллов за задание: 1

Какую объём данных в Кб может передать канал связи, имеющий 16384 бит/сек за одну минуту?

Показать ответ и решение

Размер передаваемого файла это произведение времени передачи на скорость передачи.

16384  бит/сек = 2  Кб/сек.

1  минута=   60  секунд.

Получается 2 ⋅ 60 =  120  Кб.

Ответ: 120

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#6113Максимум баллов за задание: 1

Сколько минут потребуется модему, имеющему скорость передачи данных 8192  бит/сек, чтобы передать растровое чёрно-белое изображение, в котором 1024 ⋅ 1024  пикселя? В ответе запишите ближайшее целое число.

Показать ответ и решение

Время передачи файла можно посчитать как отношение размера передаваемого файла к скорости передачи.

Размер изображения можно посчитать как произведение количества пикселей на количество бит, необходимых для хранения цвета одного пикселя.

Всего 2  цвета, то есть для хранения цвета одного пикселя необходим 1  бит   1
(2  =  2).

Тогда размер одного изображения равен 1024 ⋅ 1024 ⋅ 1  бит.

Посчитаем время передачи — 1024⋅1024  =  128
 8⋅1024  сек.

Ближайшее целое значение минут — 2  (120  секунд), что и является ответом.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#6114Максимум баллов за задание: 1

Сколько минут потребуется модему, имеющему скорость передачи данных 4096  бит/сек, чтобы передать растровое чёрно-белое изображение, в котором 1024 ⋅ 2048  пикселей? В ответе запишите ближайшее целое число.

Показать ответ и решение

Время передачи файла можно посчитать как отношение размера передаваемого файла к скорости передачи.

Размер изображения можно посчитать как произведение количества пикселей на количество бит, необходимых для хранения цвета одного пикселя.

Всего 2  цвета, то есть для хранения цвета одного пикселя необходим 1  бит   1
(2  =  2).

Тогда размер одного изображения равен 1024 ⋅ 2024 ⋅ 1  бит.

Посчитаем время передачи — 1024 ⋅ 1024 ⋅ 2
-------------- =  512
   4 ⋅ 1024  сек.

Ближайшее целое значение минут — 9  (540  секунд), что и является ответом.

Ответ: 9

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#6115Максимум баллов за задание: 1

Сколько минут потребуется модему, имеющему скорость передачи данных 8000  бит/сек, чтобы передать растровое изображение, в котором используется 1000 цветов и в котором 360 ⋅ 720  пикселей? В ответе запишите ближайшее целое число.

Показать ответ и решение

Время передачи файла можно посчитать как отношение размера передаваемого файла к скорости передачи.

Размер изображения можно посчитать как произведение количества пикселей на количество бит, необходимых для хранения цвета одного пикселя.

Всего 1000 цветов, то есть для хранения цвета одного пикселя необходимо 10  бит (210 =  1024,  а29 =  512,  и этого не хватит).

Тогда размер одного изображения равен 360 ⋅ 720 ⋅ 10  бит.

Посчитаем время передачи — 360 ⋅ 720 ⋅ 10
------------- =  324
    8000  сек.

Ближайшее целое значение минут — 5  (300  секунд), что и является ответом.

Ответ: 5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#6653Максимум баллов за задание: 1

Какое количество информации Артём сможет передать за 1 секунду по каналу передачи с пропускной способностью 100 Мбит/с? В ответе укажите только целую часть числа в Мбайт.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано, переведя сразу в стандартные единицы измерения:

v = 100  Мбит/с =  1080=  12,5  Мбайт/с;

t = 1  сек.

Зная вышеуказанное, посчитаем объём информации:

I = v ⋅ t  ;

I = 12,5 ⋅ 1 = 12,5  Мбайт.

В ответ записываем только целую часть от этого числа, то есть 12.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#6654Максимум баллов за задание: 1

Аня отправила сообщение , размер которого составил 8 Мбайт, за 1 минуту 40 секунд. Определите каким должен быть размер сообщения (в Мбайтах), чтобы его можно было передать через это же соединение за 25 секунд.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано:

I1 = 8  Мбайт;

t1 = 1  мин 40 сек = 100  секунд;

t2 = 25  секунд.

Вычислим скорость передачи данных по данному каналу: v =  -8--
     100  = 0,08 Мбайт/сек.

Следовательно, размер файла, который можно передать за 25 секунд равен : I2 = 0,08 ⋅ 25 = 2  Мбайт.

Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#6655Максимум баллов за задание: 1

В качестве лабораторной работы Саша передавал сообщения через некоторое соединение. Сообщение, размер которого составил 4 Мбайт передавался 32 секунды. Сколько секунд потребуется Саше для передачи сообщения размером 1536 Кбайт.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано, переведя сразу в стандартные единицы измерения:

I1 = 4  Мбайт = 4 ⋅ 223 = 225   бит;

t1 = 32 =  25   сек;

I2 = 1536  Кбайт      9   13       22
=  3 ⋅ 2 ⋅ 2 = 3 ⋅ 2   бит.

Вычислим скорость передачи данных по данному каналу:       25
v =  2--= 220
     25   бит/с.

Подставим известные значения в формулу I =  v ⋅ t  и выразим время:      3-⋅ 222
t2 =   220  = 3 ⋅ 4 = 12  секунд.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#6656Максимум баллов за задание: 1

Катя отправила файл по электронной почте размером 32 Кбайт со скоростью 4 Кбит/c. Определите размер файла (в Кбайт), который можно отправить за то же время с другого устройства со скоростью 768 бит/c. В ответе укажите одно число — размер файла.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано, переведя сразу в стандартные единицы измерения:

I1 = 32 = 25   Кбайт= 25 ⋅ 213 = 218   бит;

v1 = 4 = 22   Кбит/с = 22 ⋅ 210 = 212   бит/с;

               8
v2 = 768 = 3 ⋅ 2   бит/с.

Вычислим время передачи данных по первому каналу:       18
t =  2--=  26 = 64
 1   212  секунды.

Теперь определим размер файла, который передается по второму каналу за 64 секунды, подставив известные значения в формулу I =  v ⋅ t  : I2 = 3 ⋅ 28 ⋅ 64 = 3 ⋅ 28 ⋅ 26 = 3 ⋅ 214   бит .

Переведем полученный результат в Кбайты, разделив на 213   :      3 ⋅ 214
I2 =  --13--= 6
      2  Кбайт.

Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#6657Максимум баллов за задание: 1

Максим отправил файл, размер которого составляет 1500 Кбайт, в течение 1 минуты. Какого размера файл (в Кбайт) можно отправить за 36 секунд? В ответе укажите одно число — размер файла в Кбайт, не указывая единицы измерения.

Показать ответ и решение

Итак, давайте выпишем что нам дано, переведя сразу в стандартные единицы измерения:

I1   = 1500 Кбайт =  1500 ⋅ 213 = 375 ⋅ 22 ⋅ 213 = 375 ⋅ 215   бит;

t1 = 1  минута =  60  сек;

t2 = 36  cек.

Вычислим скорость передачи данных по первому каналу:                 15         15
v =  I1 = 375-⋅ 2- = 375-⋅ 2- = 25 ⋅ 213
 1   t1      60       22 ⋅ 15   .

Теперь определим размер файла, который передается по этому каналу за 36 секунд, подставив известные значения в формулу I = v ⋅ t  :

I =  25 ⋅ 213 ⋅ 36 = 900 ⋅ 213
 2   бит.

Переведем полученный результат в Кбайты, разделив на 213   :      900 ⋅ 213
I2 = -------- = 900
        213  Кбайт.

Ответ: 900

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#6885Максимум баллов за задание: 1

Анатолий отправил фотографию с 24  -битным разрешением в город крабов по каналу связи за 20  минут. Затем краб перевёл фотографию в черно-белый формат. Сжатие данных не производилось.

Ч/б фотография была отправлена в город Самопознания; пропускная способность канала связи с городом самопознания в 5  раз выше, чем пропускная способность канала связи с городом крабов.

Сколько секунд длилась передача фотографии в город Самопознания?

Показать ответ и решение

Для хранения растрового изображения нужно выделить в памяти I = N  ⋅ i  бит, где N  − количество пикселей и i  − количество бит, отводимое на 1  пиксель.

Откуда I1 = N ⋅ 24;I2 = N ⋅ 1,  так как всего 2  цвета − черный и белый, i2 = 1  (21 = 2 )

Значит, v1 = N--⋅ 24 = N--
      1200     50  бит/с. v2 = 5 ⋅ v1 = N-
             10

Откуда      I2
t2 = v2 = 10  секунд.

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#6886Максимум баллов за задание: 1

Ирина сняла видео, которое длится 34  минуты 8  секунд на выступлении своей дочери. Видео было на камеру, которая фиксирует 30  кадров в секунду с разрешением одного кадра 2048 × 1024  пикселей в формате HighColor  (16  бит на пиксель).  Аудиодорожка записывается в формате стерео с частотой дискретизации 64  кГц и глубиной кодирования 32  бит.

Ирина хочет отправить это видео своему мужу по каналу связи со скоростю передачи 100  Мбит/с. Через сколько секунд это видео придёт мужу Ирины? В ответ запишите целую часть.

Показать ответ и решение

Для хранения растрового изображения нужно выделить в памяти I = N  ⋅ i  бит, где N  − количество пикселей и i  − количество бит, отводимое на 1  пиксель.

Для хранения информации о звуке длительностью t  секунд, закодированном с частотой дискретизации f  Гц и глубиной кодирования B  бит с k  каналами записи требуется t ⋅ f ⋅ B ⋅ k  бит памяти.

f  (Гц) - частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1  секунду.

B  (бит) - глубина кодирования - это количество бит, которые выделяются на один отсчет.

I = t ⋅ f ⋅ B ⋅ k

Iвидео = t ⋅ N ⋅ i ⋅ v + t ⋅ f ⋅ B ⋅ k,  где v  − частота кадров в секунду.

Подставим, что известно, и найдём объём видеофайла в Мбиты: Iвидео = 2048 ⋅ 2048 ⋅ 1024 ⋅ 16 ⋅ 30 + 2048 ⋅ 64000 ⋅ 32 ⋅ 2 = 2069972910080  бит.

Откуда     2069972910080
t = ---------------≈  20699,73
       100 ⋅ 106  c

Ответ: 20699

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#6887Максимум баллов за задание: 1

Максим Олегович отправил 10  растровых изображений размером 1920 × 1080  и глубиной цвета   24  бит по каналу связи со скоростью 829440  бит/с.

Сколько минут будут передаваться изображения?

Показать ответ и решение

Для хранения растрового изображения нужно выделить в памяти I = N  ⋅ i  бит, где N  − количество пикселей и i  − количество бит, отводимое на 1  пиксель.

Откуда I = 1920 ⋅ 1080 ⋅ 24 = 213 ⋅ 35 ⋅ 52   бит.

Найдём время передачи 10 изображений в минутах:     10 ⋅ (213 ⋅ 35 ⋅ 52)
t = ---------------- = 10
     60 ⋅ (211 ⋅ 34 ⋅ 5)  минут.

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#6889Максимум баллов за задание: 1

Олег и Валентин подключились к разным каналам связи на 223   бит/секунду и на 225   бит в секунду соответственно. Олег имеет возможность выйти в Интернет, а Валентин такой возможности не имеет.

Валентин хочет послушать аудиокнигу, которая весит 480  Мбайт, поэтому попросил Олега помочь ему: Олег будет скачивать аудиокнигу и ретранслировать её Валентину.

Через сколько минут Валентин сможет начать слушать аудиокнигу? В ответе укажите только целое число.

Показать ответ и решение

Аудио книга весит 480  Мбайт = 480 ⋅ 223   бит.

Олег будет скачивать медленнее, чем мог бы получать информацию Валентин.

Найдём за сколько будет передана аудиокнига: 480 ⋅ 223
---23---= 480
  2  с. = 8  м.

Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#6890Максимум баллов за задание: 1

По защищённому каналу связи Школково(500  Мбит/с)  передаётся 3  файла: изображение, аудиофайл и видеофайл.

Файлы имеют следующие характеристики:

1) Изображение −  2048 × 1024  пикселей; 2,5  Мбайт.

2) Аудиофайл −  2  канала; 48  кГц; глубина кодирования − 24  бит.

3) Видеофайл − 104  Мбайт.

Какое максимальное целое количество секунд может длиться запись, если передача файлов шла     4  секунды? В ответе укажите только целое число.

Показать ответ и решение

Так как передача файлов шла 4  секунды, было передано: 4 ⋅ 500 ⋅ 106   бит.

Из них: 2,5 ⋅ 223   бит − изображение, 104 ⋅ 223   бит - видеофайл.

Откуда, аудиофайл мог занимать 4 ⋅ 500 ⋅ 106 − 2,5 ⋅ 223 − 104 ⋅ 223 = 1106613248  бит.

Для хранения информации о звуке длительностью t  секунд, закодированном с частотой дискретизации f  Гц и глубиной кодирования B  бит с k  каналами записи требуется t ⋅ f ⋅ B ⋅ k  бит памяти.

f  (Гц) - частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1  секунду.

B  (бит) - глубина кодирования - это количество бит, которые выделяются на один отсчет.

I = t ⋅ f ⋅ B ⋅ k

1106613248 =  t ⋅ 48000 ⋅ 2 ⋅ 24 ⇒ t ∼ 480,3 ⇒ tmax = 480  секунд

Ответ: 480
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!