Лабораторная работа_форматы_сжатия

Лабораторная работа № 9
по основам теории информации.
Исследование свойств форматов сжатия графических данных.
1. Цель работы: Исследовать различные форматы сжатия графических данных.
Определить степень сжатия данных для различных форматов.
2. Технические средства:
Оборудование: ПК.
Программное обеспечение: Windows, Paint.
3. Задание:
3.1 Выполнить задание в соответствии с установленным порядком.
3.2 Оформить отчет.
Все файлы по лабораторной работе сохранить в папке LR9.
4. Общие сведения.
Характерной особенностью большинства «классических» типов данных, с которыми
традиционно работают люди, является определенная избыточность. Степень избыточности
зависит от типа данных. Например, у видеоданных степень избыточности обычно в несколько
раз больше, чем у графических данных, а степень избыточности графических данных в несколько
раз больше, чем текстовых. Кроме того, степень избыточности данных зависит от принятой
системы кодирования. Так, например, можно сказать, что кодирование текстовой информации
средствами русского языка (с использованием русской азбуки) дает в среднем избыточность на
20-30 % больше, чем кодирование адекватной информации средствами английского языка.
Для человека избыточность информации нередко связана с представлением о ее качестве,
поскольку избыточность, как правило, улучшает восприятие, особенно в неблагоприятных
условиях (просмотр телепередач при наличии помех, восстановление поврежденного
графического материала, чтение текстов в условиях недостаточной освещенности и т. п.).
При обработке информации избыточность также играет важную роль. Так, например, при
преобразовании или селекции информации избыточность используют для повышения ее
качества (репрезентативности, актуальности, адекватности и т. п.).
Однако когда речь заходит не об обработке, а о хранении готовых документов или их
передаче, то избыточность можно уменьшить, что дает эффект сжатия данных.
В общем случае под сжатием данных понимают процесс преобразования большого объема
данных в меньший объем.
Существует большое количество методов сжатия. Для оценки их эффективности используют
показатель — степень сжатия, определяющий отношение объема несжатых данных к объему
сжатых. Так, степень сжатия 10:1 характеризует в 5 раз более эффективное сжатие, чем 2:1, и,
например, для передачи сообщения, состоящего до сжатия из 100 символов, после него
потребуется всего лишь 10 символов.
5. Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте для экспериментов папку Pictures.
2. Откройте графический редактор Paint (Пуск-Программы-Стандартные-Paint) и загрузите
в него заранее подготовленный многоцветный рисунок, например Безмятежность.bmp.
3. Определите размер рисунка в пикселах (Рисунок-Атрибуты). Оцените теоретически
размер рисунка в 24-разрядной палитре (3 байта на точку) по формуле:
S=M·N·3,
где S — размер файла с рисунком (байт),
M — ширина рисунка (точек),
N — высота рисунка (точек).
Запишите результат: S=________________.
1
4. Сохраните рисунок в папку Pictures, выбрав имя файла Test и назначив типа файла: 24разрядный рисунок.
5. Повторно сохраните рисунок, выбрав то же имя Test, но назначив тип файла GIF. При
сохранении произойдет потеря определенной части графической информации.
6. Восстановите рисунок, загрузив его из ранее сохраненного файла Test.bmp, и вновь
сохраните его под тем же именем, но выбрав в качестве типа файла формат JPEG.
7. В окне проводника или оболочки Windows Commander откройте папку Pictures в режиме
Таблица. Определите размеры файлов Test.bmp, Test.gif и Test.jpg. Определите
коэффициент сжатия файлов (R), взяв отношения размеров файлов к теоретической
величине, полученной расчетным путем в п.3. Результаты занесите в таблицу.
Формат файла
Размер файла (Кбайт)
Степень сжатия (%)
24-разрядный .BMP
.GIF
.JPG
8. Ответьте на вопросы.
 Что можно сказать о степени сжатия данных в формате BMP?
 Что можно сказать о степени сжатия данных в формате JPEG?
9. В графическом редакторе Paint дайте команду создания нового документа Файл-Создать.
Убедитесь в том, что полотно имеет размер 640*480. если это не так, измените его
размер командой Рисунок-Атрибуты-Ширина (Высота).
10. В качестве инструмента выберите Кисть. Задайте максимальный размер кисти.
Поочередно используя 8-10 разных красок, грубо закрасьте полотно.
11. Сохраните рисунок под именем Test_1 в формате 24-разрядный рисунок.
12. Сохраните рисунок под именем Test_1 в формате GIF.
13. Восстановите рисунок из файла Test_1.bmp.
14. Сохраните рисунок под именем Test_1 в формате JPEG.
15. Определите размеры сохраненных файлов и заполните таблицу.
Формат файла
Размер файла (Кбайт)
Степень сжатия (%)
24-разрядный .BMP
.GIF
.JPG
16. Уточните ранее сделанный вывод о степени сжатия данных в формате JPEG, учитывая
тот факт, что в первом случае изображение было многоцветным, а во втором случае оно
имело небольшое количество цветовых оттенков.
17. Ответьте на вопросы.
 Какой формат графических данных из рассмотренных здесь наилучшим образом
подходит для передачи цветного фотографического материала по каналам
электронных сетей?
 Какой формат графических данных целесообразно использовать для передачи
черно-белого фотографического материала по каналам электронных сетей?
 Какой формат наиболее благоприятен для передачи рисунков, имеющих малое
количество цветовых оттенков (до 256)?
 Какой формат графических данных не годится для передачи информации по
каналам электронных сетей, но удобен для хранения изображений,
предназначенных для дальнейшей обработки?
6. Оформите отчет и покажите преподавателю.
2