Giải Tin Học 10 trang 30

Nguon: Tin Hoc 10 - Ket Noi Tri Thuc Voi Cuoc Song (trang 30 – 31)

---

⚠️ Lưu ý: Hai trang ảnh gửi kèm là trang 29 và 30 của bài "Biểu diễn thông tin". Mình sẽ giải toàn bộ câu hỏi và tóm tắt kiến thức xuất hiện trong hai trang này.

---

🔍 Kiến thức cần nhớ

1. Số hoá âm thanh (PCM)

• Âm thanh được số hoá bằng cách lấy mẫu biên độ tín hiệu của sóng âm theo chu kì lấy mẫu.
• Chu kì lấy mẫu càng nhỏ, thang lấy mẫu càng chi tiết → âm thanh càng trung thực nhưng cần nhiều không gian lưu trữ hơn.
• Đồ thị hình sin liên tục của sóng âm được xấp xỉ bằng đồ thị bậc thang (tín hiệu số).
• ADC (Analog to Digital Converter): mạch chuyển tín hiệu tương tự → tín hiệu số.
• DAC (Digital to Analog Converter): mạch tạo lại tín hiệu tương tự từ tín hiệu số để phát ra loa, tai nghe.
• Tốc độ bit (bit-rate): số bit cần thiết để biểu diễn một giây âm thanh.

2. Các định dạng lưu trữ âm thanh

• Nén không mất mát (lossless): giảm kích thước tệp nhưng không giảm chất lượng.
• Nén mất mát (có giảm chất lượng): bỏ bớt một phần thông tin, chất lượng vẫn chấp nhận được. Ví dụ Mp3 giảm kích thước khoảng 10 lần so với định dạng wav (PCM) mà chất lượng giảm không đáng kể.

3. Biểu diễn hình ảnh

• Hệ màu RGB = Red (đỏ) + Green (xanh lá cây) + Blue (xanh dương). Phối hợp ba màu cơ bản theo các "liều lượng" khác nhau tạo ra mọi màu.
• Điểm ảnh (pixel): đơn vị nhỏ nhất của ảnh số. Ảnh lưu thông tin theo từng điểm ảnh gọi là ảnh bitmap.
• Độ sâu màu (bit depth): số bit để mã hoá thông tin màu của một điểm ảnh. Độ sâu màu càng lớn → màu sắc càng tinh tế.
• Ảnh màu thông dụng: độ sâu màu 24 bit, mỗi màu cơ bản mã hoá bằng 8 bit = 256 sắc độ. Tổng cộng 256^3 ≈ 16,7 triệu màu.
• Mã màu 255 = 11111111₂ (đậm nhất), mã màu 0 = 00000000₂ (mất màu).
• Một số mã màu: trắng (255, 255, 255); đỏ (255, 0, 0); xanh lá (0, 255, 0); xanh dương (0, 0, 255); đen (0, 0, 0).
• Ảnh xám (grayscale): nhiều mức đậm nhạt, phổ biến 256 mức.

💡 Mẹo nhớ: Số mức xám = 2^(độ sâu màu). Độ sâu 8 bit → 2^8 = 256 mức.

---

⚙️ Bài tập

Câu 1

Đề bài: Khi số hoá âm thanh, chu kì lấy mẫu tăng thì lượng thông tin lưu trữ tăng hay giảm?

Cách 1 — Suy luận theo định nghĩa lấy mẫu

Chu kì lấy mẫu là khoảng thời gian giữa hai lần lấy mẫu liên tiếp.

• Khi chu kì lấy mẫu tăng → khoảng cách giữa các lần lấy mẫu xa nhau hơn → số lần lấy mẫu trong cùng một đơn vị thời gian giảm.
• Mỗi lần lấy mẫu tạo ra một lượng dữ liệu (số bit) nhất định. Số lần lấy mẫu giảm → tổng số bit ghi lại giảm.

Kết luận: Lượng thông tin lưu trữ giảm.

Cách 2 — Liên hệ tỉ lệ nghịch

Số mẫu lấy được trong 1 giây = 1 / (chu kì lấy mẫu).

Đây là quan hệ tỉ lệ nghịch: chu kì lấy mẫu tăng → số mẫu giảm → dung lượng lưu trữ giảm.

⚠️ Lưu ý thi: Đừng nhầm giữa "chu kì lấy mẫu" và "tần số lấy mẫu". Chúng tỉ lệ nghịch nhau. Chu kì tăng → tần số giảm → ít dữ liệu hơn nhưng âm thanh kém trung thực hơn.

---

Câu 2

Đề bài: Tốc độ bit 128 Kb/s (còn được viết là Kbps) nghĩa là gì?

Cách 1 — Giải thích theo định nghĩa tốc độ bit

Tốc độ bit (bit-rate) là số bit cần thiết để biểu diễn một giây âm thanh.

Vậy 128 Kb/s nghĩa là: mỗi một giây âm thanh được biểu diễn (mã hoá) bằng 128 kilobit dữ liệu.

• Kb/s đọc là kilobit trên giây (kilobit per second – Kbps).
• 1 Kb = 1024 bit, nên 128 Kb/s ≈ 128 × 1024 = 131 072 bit cho mỗi giây âm thanh.

Cách 2 — Ước lượng kích thước tệp

Từ tốc độ bit ta tính được dung lượng:

• 1 giây cần 128 Kb → 128 ÷ 8 = 16 KB (vì 1 byte = 8 bit).
• Một bài hát dài khoảng 3 phút = 180 giây sẽ chiếm khoảng 16 × 180 ≈ 2 880 KB ≈ 2,8 MB.

Cách hiểu này cho thấy tốc độ bit càng cao → âm thanh càng chi tiết, trung thực nhưng tệp càng lớn.

💡 Mẹo nhớ: "b" thường (bit) khác "B" hoa (byte): 1 B = 8 b. Tốc độ bit dùng đơn vị bit (Kb/s), kích thước tệp dùng byte (KB, MB).

---

Hoạt động 2 — Tạo màu như thế nào?

Đề bài: Hãy đọc để biết màu trên màn hình máy tính hay ti vi được tạo như thế nào.

Trả lời

Màu trên màn hình được tạo theo hệ màu RGB, gồm ba màu cơ bản:

• R – Red (đỏ)
• G – Green (xanh lá cây)
• B – Blue (xanh dương)

Cơ chế tạo màu:

• Màn hình LCD hay OLED dùng ba diode đặt cạnh nhau, phát ba màu đỏ – lục – lam theo hệ RGB để tạo thành một điểm ảnh (pixel).
• Ba màu cơ bản được phối hợp theo các "liều lượng" khác nhau (mỗi màu có giá trị từ 0 đến 255) để tạo ra tất cả các màu ta nhìn thấy.

Ví dụ minh hoạ:

Vì mỗi màu cơ bản có 256 mức nên tổng số màu tạo ra được là 256 × 256 × 256 = 256^3 ≈ 16,7 triệu màu.

⚠️ Lưu ý thi: Hệ RGB là hệ màu cộng (phát sáng): càng cộng nhiều ánh sáng càng sáng, đủ cả ba ở mức tối đa (255, 255, 255) cho ra màu trắng; không có màu nào (0, 0, 0) cho ra màu đen. Đây là điểm dễ nhầm với hệ màu trừ (CMYK dùng cho in ấn).

---

🎯 Ghi nhớ: - Số hoá âm thanh: chu kì lấy mẫu nhỏ → trung thực hơn nhưng tốn dung lượng hơn. Chu kì tăng → dữ liệu giảm. - Tốc độ bit (Kb/s) = số bit dùng cho một giây âm thanh; càng cao thì âm thanh càng chất lượng. - Màu trên màn hình tạo bằng hệ RGB; ảnh màu 24 bit cho ≈ 16,7 triệu màu; số mức xám = 2^(độ sâu màu).