Math Problem Statement

Григорий разрабатывает собственное приложение для видеозаметок. Он собирается ежедневно сохранять от 1 до 5 видеофрагментов длиной от 10 до 30 секунд в Full HD (1920 × 1080 пикселей) палитрой в 65536 цветов и частотой 30 кадров/ секунду с двухканальной аудиодорожкой с частотой дискретизации 20207 Гц и 32768 уровнями квантования. Для каждого видеофрагмента сохраняется также 960 Кбайт метаинформации. Сжатие данных не используется. Определите:

  1. Минимальное возможное число дней в дневнике, если дневник занимает не менее 7000 Мб.
  2. Максимальное возможное число дней в дневнике, если дневник занимает не более 7000 Мб. В ответ запишите через пробел 2 числа - ответы на первый и второй вопросы соответственно.

Solution

Для решения задачи найдем сначала объем данных, который занимает один видеофрагмент. Затем определим, сколько дней нужно для выполнения каждого из условий.

Шаг 1. Определение объема одного видеофрагмента

Объем видеофрагмента состоит из данных видео, аудио и метаинформации.

  1. Видео: Размер видео за секунду=Ширина×Высота×Глубина цвета×Частота кадров.\text{Размер видео за секунду} = \text{Ширина} \times \text{Высота} \times \text{Глубина цвета} \times \text{Частота кадров}. Для Full HD видео: Размер видео за секунду=1920×1080×16(бит)×30.\text{Размер видео за секунду} = 1920 \times 1080 \times 16 \, (\text{бит}) \times 30. Переведем в байты: Размер видео за секунду=1920×1080×16×308=124416000байт.\text{Размер видео за секунду} = \frac{1920 \times 1080 \times 16 \times 30}{8} = 124416000 \, \text{байт}. Для фрагмента длиной tt секунд: Размер видео за фрагмент=124416000×tбайт.\text{Размер видео за фрагмент} = 124416000 \times t \, \text{байт}.

  2. Аудио: Размер аудио за секунду=Частота дискретизации×Количество каналов×Глубина квантования.\text{Размер аудио за секунду} = \text{Частота дискретизации} \times \text{Количество каналов} \times \text{Глубина квантования}. Подставим данные: Размер аудио за секунду=20207×2×15=606210бит.\text{Размер аудио за секунду} = 20207 \times 2 \times 15 = 606210 \, \text{бит}. Переведем в байты: Размер аудио за секунду=606210875776.25байт.\text{Размер аудио за секунду} = \frac{606210}{8} \approx 75776.25 \, \text{байт}. Для фрагмента длиной tt секунд: Размер аудио за фрагмент=75776.25×tбайт.\text{Размер аудио за фрагмент} = 75776.25 \times t \, \text{байт}.

  3. Метаинформация: Размер метаинформации за фрагмент=960Кбайт=960×1024байт.\text{Размер метаинформации за фрагмент} = 960 \, \text{Кбайт} = 960 \times 1024 \, \text{байт}.

Суммируем данные: Объем одного видеофрагмента=(124416000×t)+(75776.25×t)+(960×1024).\text{Объем одного видеофрагмента} = (124416000 \times t) + (75776.25 \times t) + (960 \times 1024).

Шаг 2. Объем дневника за один день

Количество видеофрагментов в день: от 1 до 5. Тогда минимальный объем за день: Объем за день (минимум)=Объем одного фрагмента при t=10секунд.\text{Объем за день (минимум)} = \text{Объем одного фрагмента при } t = 10 \, \text{секунд}. Максимальный объем за день: Объем за день (максимум)=5×Объем одного фрагмента при t=30секунд.\text{Объем за день (максимум)} = 5 \times \text{Объем одного фрагмента при } t = 30 \, \text{секунд}.

Минимальный объем одного фрагмента:

При t=10t = 10: Объем одного фрагмента=(124416000×10)+(75776.25×10)+(960×1024).\text{Объем одного фрагмента} = (124416000 \times 10) + (75776.25 \times 10) + (960 \times 1024). Объем одного фрагмента=1244160000+757762.5+9830401245900802.5байт.\text{Объем одного фрагмента} = 1244160000 + 757762.5 + 983040 \approx 1245900802.5 \, \text{байт}.

Переведем в мегабайты: Объем одного фрагмента1245900802.5102421188.45Мб.\text{Объем одного фрагмента} \approx \frac{1245900802.5}{1024^2} \approx 1188.45 \, \text{Мб}.

Объем за день (минимум): Объем за день=1188.45Мб.\text{Объем за день} = 1188.45 \, \text{Мб}.

Максимальный объем одного фрагмента:

При t=30t = 30: Объем одного фрагмента=(124416000×30)+(75776.25×30)+(960×1024).\text{Объем одного фрагмента} = (124416000 \times 30) + (75776.25 \times 30) + (960 \times 1024). Объем одного фрагмента=3732480000+2273287.5+9830403735736327.5байт.\text{Объем одного фрагмента} = 3732480000 + 2273287.5 + 983040 \approx 3735736327.5 \, \text{байт}.

Переведем в мегабайты: Объем одного фрагмента3735736327.5102423565.34Мб.\text{Объем одного фрагмента} \approx \frac{3735736327.5}{1024^2} \approx 3565.34 \, \text{Мб}.

Объем за день (максимум): Объем за день=5×3565.3417826.7Мб.\text{Объем за день} = 5 \times 3565.34 \approx 17826.7 \, \text{Мб}.

Шаг 3. Минимальное и максимальное число дней

  1. Минимальное число дней (7000Мб\geq 7000 \, \text{Мб}): Nmin=70001188.456дней.N_{\text{min}} = \lceil \frac{7000}{1188.45} \rceil \approx 6 \, \text{дней}.

  2. Максимальное число дней (7000Мб\leq 7000 \, \text{Мб}): Nmax=700017826.7=0.N_{\text{max}} = \lfloor \frac{7000}{17826.7} \rfloor = 0.

Ответ: ( 6 , 0.Подождите, уточните, требуется ли учитывать примерные компромиссные дни? Спасибо.


  1. Пояснить шаги вычислений.
  2. Уточнить альтернативные минимальные длительности .... )

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Data size calculation
Linear equations
Unit conversion

Formulas

Video size per second = Width × Height × Color Depth × Frame Rate / 8
Audio size per second = Sampling Rate × Channels × Quantization Levels / 8
Fragment size = Video size × Duration + Audio size × Duration + Metadata size
Number of days = Total size / Daily size

Theorems

-

Suitable Grade Level

Grades 9-12