КОДИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ Перевод единиц измерения информации *8 (23) Бит /8 (23) *1024 (210) Байт *1024 (210) Килобайт /1024 (210) Мегабайт /1024 (210) *1024 (210) Гигабайт /1024 (210) 2 Для хранения растрового выделить в памяти I=N·i изображения нужно битов N – количество пикселей i – глубина цвета (разрядность кодирования) 3 Количество пикселей изображения N вычисляется как произведение ширины рисунка на высоту (в пикселях) Глубина кодирования – это количество выделяются на хранение цвета одного пикселя бит, которые При глубине кодирования i битов на пиксель код каждого пикселя выбирается из 2i возможных вариантов, поэтому можно использовать не более 2i различных цветов 1 Мбайт = 220 байт = 223 бит, 1 Кбайт = 210 байт = 213 бит 4 ЗАДАЧА Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 64 на 64 пикселов при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно. 5 РЕШЕНИЕ: 1. Находим количество пикселей, используя для вычисления степени числа 2: 6 6 12 N = 64 · 64 = 2 · 2 = 2 2. 256 = 28 =>для кодирования одного из 256 вариантов цвета нужно выделить в памяти 8 бит на пиксель 3. Объём файла в битах: 12 2 · 3 2 = 4. Объём файла в Кбайтах: 15 2 : 13 2 15 2 = 2 2 = 4 Ответ: 4 6 ЗАДАЧА Рисунок размером 512 на 256 пикселей занимает в памяти 64 Кбайт (без учёта сжатия). Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения. 7 РЕШЕНИЕ: 1. Находим количество пикселей, используя для вычисления степени числа 2: N = 512 · 256 = 29 · 28 = 217 2. Объём файла в Кбайтах: 3. Объём файла в битах: 64 = 26 26 · 213 = 219 4. Глубина кодирования (количество битов, выделяемых на 1 пиксель): 19 17 2 2 : 2 = 2 = 4 бита на пиксель 4 = 16 2 5. Максимальное возможное количество цветов: Ответ: 16 8 ЗАДАЧА Для хранения произвольного растрового изображения размером 128×320 пикселей отведено 20 Кбайт памяти без учёта размера заголовка файла. Для кодирования цвета каждого пикселя используется одинаковое количество бит, коды пикселей записываются в файл один за другим без промежутков. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении? 9 РЕШЕНИЕ: 1. Находим количество пикселей, используя для вычисления степени числа 2: N = 128 · 320 = 27 · 25 · 10 = 213 · 5 2. Объём файла переводим из Кбайт в биты: 20 Кбайт = 20 · 213 бит 3. Глубина кодирования (количество битов, выделяемых на 1 пиксель): 13 13 20 · 2 : (5 · 2 ) = 4 бита на пиксель 4. Максимальное возможное количество цветов: 4 2 = 16 Ответ: 16 10 СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Q q t Q – объем переданной информации q - пропускная способность канала (в битах в секунду или подобных единицах) t - время передачи 12 ЗАДАЧА Документ объёмом 40 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами. А. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать. Б. Передать по каналу связи без использования архиватора. Какой способ быстрее и насколько, если: • средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 223 бит в секунду; • объём сжатого архиватором документа равен 90% исходного; • время, требуемое на сжатие документа, – 16 секунд, на распаковку – 2 секунды? В ответе напишите букву А, если быстрее способ А, или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите число, обозначающее, на сколько секунд один способ быстрее другого? 13 РЕШЕНИЕ: 1. Вспомним, что 1 Мбайт = 210 Кбайт = 220 байт = 223 бит 2. Время передачи несжатого файла (по варианту Б): 40 23 2 / 23 2 = 40 3. Время передачи файла по варианту А: 16 + 0,9 40 + 2 = 18 + 36 = 54 4. Таким образом, быстрее вариант Б на 54 – 40 = 14 Ответ: Б14 14
