«Кто владеет информацией, тот управляет миром»

«Кто владеет
информацией,
тот управляет
миром»
1
Кодирование
информации
Урок обобщения и систематизации знаний
07.05.2016
2
Кодирование информации



http://informatika.admsurgut.ru/ege/ - МОУ
дополнительного образования детей Центр детского
научно-технического творчества «Информатика +»
http://schoolcollection.edu.ru/catalog/search/?text=%CA%EE%E4%
E8%F0%EE%E2%E0%ED%E8%E5%20%E8%ED%F
4%EE%F0%EC%E0%F6%E8%E8&interface=teacher
&class[]=51&class[]=53&class[]=54&subject=19&cont
ext=current&onpage=20&onpage=20&page=1 – ЦОР
http://kpolyakov.narod.ru/school/ege.htm - сайт
К.Полякова ЕГЭ по информатике
3
Вопросы:
 Какое кодирование используется в
компьютере для представления
информации? Почему?
 Какие виды информации существуют,
и как они представлены в
компьютере
 Что происходит в процессе
преобразования информации из одной
знаковой формы в другую?

Как называется операция, обратная
кодированию?
4
Вопросы:
 Какие виды представления
информации вы знаете?
 Каковы отличительные черты
аналогового и дискретного
представления информации?
 В чем состоит суть дискретизации?
 Почему для представления данных в
компьютере стали использовать
дискретную форму?
 Что общего в представлении
текстовых, числовых, графических и
звуковых данных на компьютере? 5
Кодирование текстовой информации
• Какое количество информации
требуется для кодирования одного
символа
• Какое количество различных
символов можно закодировать с
помощью 1 байта?
• В чем заключается кодирование
текстовой информации?
• Что такое кодировочная таблица?
6
Кодирование текстовой информации
• Какая часть кодировочной таблицы
является универсальной?
• Как можно определить числовой код
символа?
• Чем обусловлено появления большого
количества кодировочных таблиц?
7
Кодирование текстовой информации
Задание:
Текст занимает 0,25 Кбайт памяти
компьютера. Сколько символов
содержит этот текст?
Решение:
0,25Кбайт*1024байт=256 символов
Ответ: 256 символов
8
Кодирование графической информации






Каким путем могут быть преобразованы
графические изображения из аналоговой
формы в цифровой компьютерный
формат?
С чем можно сравнить
пространственную дискретизацию?
От чего зависит качество кодирования
изображения?
Какие способы представления
графической информации вы знаете?
В чем их различие?
Как представлена графическая
информация на экране монитора?
9
Кодирование графической информации





Чем определяется качество
изображения?
Какими параметрами задается
графический режим, в котором
изображение выводится на экран
монитора?
Какие разрешающие способности экрана
вы знаете?
Чем определяется качество двоичного
кодирования информации?
Как формируется цветное изображение
на экране. Как называется эта модель?
10
Кодирование графической информации
Объем видеопамяти рассчитывается по формуле: V=I*X*Y, где I – глубина цвета
отдельной точки, X, Y –размеры экрана по горизонтали и по вертикали
(произведение х на у – разрешающая способность экрана).
Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и
графическом.
В графическом режиме экран разделяется на отдельные светящиеся точки,
количество которых зависит от типа дисплея, например 640 по горизонтали
и 480 по вертикали. . Графические режимы характеризуются такими
показателями как:
- разрешающая способность (количество точек, с помощью которых на экране
воспроизводится изображение) - типичные в настоящее время уровни
разрешения 800*600 точек или 1024*768 точек. Однако для мониторов с
большой диагональю может использоваться разрешение 1152*864 точки.
- глубина цвета (количество бит, используемых для кодирования цвета точки),
например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как
возможное состояние точки, Тогда количество цветов, отображаемых на
экране монитора может быть вычислено по формуле K=2^I , где K –
количество цветов, I – глубина цвета или битовая глубина.
Кроме перечисленных выше знаний учащийся должен иметь представление о
палитре:
- палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения
изображения), например 4 цвета, 16 цветов, 256 цветов, 256 оттенков серого
цвета, 216 цветов в режиме называемом High color или 224 , 232 цветов в
режиме True color.
11
Кодирование графической информации
Задание:
Сколько информации содержится в
картинке экрана с разрешающей
способностью 800х600 пикселей и 16
цветами?
Решение:
V=I*X*Y =48 ∙10^4 ∙4=192 ∙ 10^4
бит=24 ∙10^4байт=234,375Кб)
Ответ: 234,375Кб
12
Кодирование графической информации
Задание.
Достаточно ли видеопамяти объемом 256
Кбайт для работы монитора в режиме
640  480 и палитрой из 16 цветов?
Решение:
Узнаем объем видеопамяти, которая
потребуется для работы монитора в
режиме 640х480 и палитрой в 16 цветов.
V=I*X*Y=640*480*4 (24 =16, глубина
цвета равна 4),
V= 1228800 бит = 153600 байт =150 Кб.
150 < 256, значит памяти достаточно.
Ответ: достаточно
13
Кодирование звуковой информации




В чем состоит принцип двоичного
кодирования звука?
Какую глубину звука обеспечивают
современные звуковые карты?
От каких параметров зависит
качество двоичного кодирования
звука?
Какие значения может принимать
частота дискретизации?
14
Кодирование звуковой информации
Задание .
Объем звукового файла 5,25 Мбайт,
разрядность звуковой платы - 16.
Какова длительность звучания
этого файла, записанного с
частотой дискретизации 22,05 кГц?
Решение: N =v∙t∙R; t = N/(v∙R)
=5,25∙1024∙1024 /(22050∙2)
=5505024/44100=124,8 с)
Ответ: 124,8с
15
Кодирование звуковой информации
Задание:
Какой информационный объем имеет
моноаудиофайл, длительность
звучания которого 1 секунда, при
среднем качестве звука (16 бит, 24
кГц)?
Решение.
16 бит * 24000 = 384000 бит = 48000 байт =
47 Кбайт
Ответ: 47 Кбайт
16
Кодирование звуковой информации
Задание:
Рассчитайте объем стереоаудиофайла
длительностью 20 секунд при 20-битном
кодировании и частоте дискредитации
44.1 кГц.
Решение.
20 бит * 20 * 44100 * 2 = 35280000 бит =
4410000 байт = 4.41 Мбайт
Ответ: 4,41 Мбайт
17
Тест
Загрузить тест:
Мой компьютер - Сетевое окружение
– Отразить компьютеры рабочей
группы – teacher( Teacher) –
К урокам – 10а – kodirovanie.
(открыть программой Internet Explorer)
Сообщить о результатах учителю
Выполнить задание
A1 Автоматическое устройство осуществило
перекодировку информационного сообщения на
русском языке, первоначально записанного в 16битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8.
При этом информационное сообщение уменьшилось
на 480 бит. Какова длина сообщения в символах?
1) 30
2) 60
3) 120
4) 480
Ответ:2).
Решение: Число бит, используемых для кодирования
одного символа для 16-битного кода=16, а для 8битного – 8. Для х символов информационный
объем для 16-битного кода=16х, а для 8-битного –
8х. По условию задачи: 16х-8х=480. Значит 8х=480,
х=60
19
Выполнить задание
A2 В велокроссе участвуют 119 спортсменов.
Специальное устройство регистрирует прохождение
каждым из участников промежуточного финиша,
записывая его номер с использованием минимально
возможного количества бит, одинакового для
каждого спортсмена. Каков информационный объем
сообщения, записанного устройством, после того
как промежуточный финиш прошли 70
велосипедистов?
1) 70 бит 2) 70 байт
3) 490 бит
4) 119 байт
Ответ:3).
Решение: 26<119<27. Значит, минимально возможное
число бит=7. 7∙70=490 бит
20
Выполнить задание
В1 Световое табло состоит из лампочек. Каждая
лампочка может находиться в одном из трех
состояний («включено», «выключено» или
«мигает»). Какое наименьшее количество
лампочек должно находиться на табло, чтобы с
его помощью можно было передать 18
различных сигналов?
Ответ: 3.
Решение: 3>log318>2. Значит нужно 3 лампочки
21
Выполнить задание
B7 Скорость передачи данных через ADSLсоединение равна 128000 бит/с. Через данное
соединение передают файл размером 625
килобайт. Определите время передачи файла в
секундах
Ответ: 40.
Решение:
625  1024  8
t
 40
128000
22
Выполнить задание
A1 В кодировке Unicode на каждый
символ отводится два байта.
Определите информационный
объем слова из двадцати четырех
символов в этой кодировке.
1)384 бита 2)192 бита 3)256 бит 4)48 бит
Ответ: 1).
Решение: 2 байта=16 бит.
16∙24=384
23
Выполнить задание
A3 Для передачи секретного сообщения
используется код, состоящий из десятичных
цифр. При этом все цифры кодируются
одним и тем же (минимально возможным)
количеством бит. Определите
информационный объем сообщения длиной
в 150 символов.
1) 600 бит 2) 750 бит 3) 1200 бит 4) 60 байт
Ответ: 1).
Решение: Десятичных цифр десять, значит
нужно не меньше 4 бит памяти для каждой
цифры. 2^3<10<2^4. 4∙150=600бит
24
Выполнить задание
A17 Для хранения растрового
изображения размером 32x32 пикселя
отвели 512 байтов памяти. Каково
максимально возможное число цветов в
палитре изображения?
1) 256
2) 2 3) 16
4) 4
Ответ: 3).
512  8 2 9  2 3
Решение: Глубина цвета . N  32  32  2 5  2 5  4
Число цветов К = 2^N= 2^4=16
25
Выполнить задание
A1Считая, что каждый символ кодируется 16-ю
битами, оцените информационный объем
следующей пушкинской фразы в кодировке
Unicode:
Привычка свыше нам дана: Замена счастию
она.
1)44 бита 2)704 бита 3)44 байта 4)704 байта
Ответ: 2).
Решение: Информационный объем для
алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число
бит, используемых для кодирования одного
символа. Число символов в данном тексте (х)=
44. 1 байт=8 битам. Поэтому К=44∙16=704 бит
Выполнить задание
A2 Световое табло состоит из лампочек, каждая из
которых может находиться в двух состояниях
(«включено» или «выключено»). Какое наименьшее
количество лампочек должно находиться на табло,
чтобы с его помощью можно было передать 50
различных сигналов?
1)5
2)6
3)25
4)50
Ответ: 2).
Решение: так как символов для кодирования – два,
чтобы передать 50 разных последовательностей
нужно найти наименьшее i при котором 2i не
меньше 50 (по формуле Хартли 2^i=N, где N –
число возможных сигналов). 2^6=64. То есть
результат =6
Выполнить задание
A3 Метеорологическая станция ведет наблюдение за
влажностью воздуха. Результатом одного измерения
является целое число от 0 до 100 процентов, которое
записывается при помощи минимально возможного
количества бит. Станция сделала 80 измерений.
Определите информационный объем результатов
наблюдений.
1)80 бит
2)70 байт
3)80 байт
4)560
байт
Ответ: 2).
Решение: чтобы закодировать 100 измерений нужно найти
наименьшее i при котором 2i не меньше 100 (по формуле
Хартли 2i=N, где N – число возможных сигналов).
27=128. То есть i =7 бит. 80∙7=560 бит=70 байт.
Выполнить задание
A17 Для хранения растрового изображения размером
6464 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково
максимально возможное число цветов в палитре
изображения?
1)16
2)2
3)256
4)1024
Ответ: 2).
Решение: Глубина цвета – число бит, отводимых в
видеопамяти под каждый пиксель (N). Число
цветов, воспроизводимых на экране монитора (К)
можно найти по формуле: К = 2^N. бит.
512  8 2 9  2 3
N
 6 6 1
64  64 2  2
К=2.
Выполнить задание
A1Считая, что каждый символ кодируется двумя
байтами, оцените информационный объем
следующего предложения в кодировке Unicode:
Один пуд – около 16,4 килограмм.
1)32 Кбайта 2)512 бит 3)64 бита 4)32 байта
Ответ: 1).
Решение: Информационный объем для
алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число
бит, используемых для кодирования одного
символа. Число символов в данном тексте (х)=
32. 1 байт=8 битам.. Поэтому К=32∙16=512 бит
Выполнить задание
A2 Азбука Морзе позволяет кодировать символы
для радиосвязи, задавая комбинацию точек и
тире. Сколько различных символов (цифр,
букв, знаков пунктуации и т.д.) можно
закодировать, используя код Морзе длиной не
менее пяти и не более шести сигналов (точек и
тире)?
1)80
2)120 3)112
4)96
Ответ: 4).
Решение: так как символов для кодирования –
два, количество разных последовательностей
равно 2^5 по формуле Хартли, то есть 32 и
2^6=64. То есть результат 32+ 64=96
Выполнить задание
A3 Сколько мегабайт информации
содержит сообщение объемом 223
бит?
1)1
2)8
3)3
4)32
Ответ: 4).
Решение:
23
2
2 2
20
3
1
Выполнить задание
A17 Укажите минимальный объем памяти (в
килобайтах), достаточный для хранения любого
растрового изображения размером 6464
пикселя, если известно, что в изображении
используется палитра из 256 цветов. Саму
палитру хранить не нужно.
1)128
2)2
3)256
4)4
Ответ: 4). Решение: Глубина цвета – число
бит, отводимых в видеопамяти под каждый
пиксель (N). Число цветов, воспроизводимых
на экране монитора (К) можно найти по
формуле: К = 2^N. К=256=2^N, значит N=8.
Объем памяти =
64  64  8 2 6  2 6
 10  2 2  4
1024  8
2
Выполнить задание
A1Считая, что каждый символ кодируется одним
байтом, оцените информационный объем
следующего предложения из пушкинского
четверостишия:
Певец-Давид был ростом мал, Но повалил
же Голиафа!
1)400 бит2)50 бит 3)400 байт4)5 байт
Ответ: 1).
Решение: Информационный объем для
алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число
бит, используемых для кодирования одного
символа. Число символов в данном тексте (х)=
50. 1 байт=8 битам. Поэтому К=50∙8=400 бит
Выполнить задание
A2Сколько существует различных
последовательностей из символов
«плюс» и «минус», длиной ровно в
пять символов?
1)64
2)50
3)32
4)20
Ответ: 3).
Решение: так как символов для
кодирования – два, количество
разных последовательностей равно
25 по формуле Хартли, то есть 32.
Выполнить задание
A3 Обычный дорожный светофор без дополнительных
секций подает шесть видов сигналов (непрерывные
красный, желтый и зеленый, мигающие желтый и
зеленый, красный и желтый одновременно).
Электронное устройство управления светофором
последовательно воспроизводит записанные
сигналы. Подряд записано 100 сигналов светофора.
В байтах данный информационный объем
составляет
1)37
2)38 3)50
4)100
Ответ: 2).
Решение: для кодирования шести видов сигналов
нужно >log4 (по основанию 2), равного 2 битам и <
log8 (по основанию 2), равного 3 битам. Поэтому
для кодирования понадобится 3 бита памяти. Для
100 сигналов информационный объем составит 300
бит, то есть 37,5 байт. Значит не менее 38.
Выполнить задание
A20Для хранения растрового изображения
размером 128x128 пикселей отвели 4
килобайта памяти. Каково максимально
возможное число цветов в палитре
изображения?
1)8
2)2
3)16
4)4
Ответ: 4).
Решение: Глубина цвета – число бит,
отводимых в видеопамяти под каждый
пиксель (N). Число цветов,
воспроизводимых на экране монитора
(К) можно найти по формуле: К = 2^N.
N=4∙1024∙8/(128∙128)=2, значит
К=2^2=4
Кодирование информации
1.
38
Кодирование информации
1.
39