Глубина цвета формула: В палитре растрового графического изображения 8 цветов, его размер -16×16 пикселей, какой информационный объем имеет…
Задача №9. Кодирование звуковой и графической информации. Передача информации.
Автор материалов — Лада Борисовна Есакова.
При оцифровке звука в памяти запоминаются только отдельные значения сигнала. Чем чаще записывается сигнал, тем лучше качество записи.
Частота дискретизации f – это количество раз в секунду, которое происходит преобразование аналогового звукового сигнала в цифровой. Измеряется в Герцах (Гц).
Глубина кодирования (а также, разрешение) – это количество бит, выделяемое на одно преобразование сигнала. Измеряется в битах (Бит).
Возможна запись нескольких каналов: одного (моно), двух (стерео), четырех (квадро).
Обозначим частоту дискретизации – f (Гц), глубину кодирования – B(бит), количество каналов – k, время записи – t(Сек).
Количество уровней дискретизации d можно рассчитать по формуле: d = 2B.
Тогда объем записанного файла V(бит) = f * B * k
Или, если нам дано количество уровней дискретизации,
V(бит) = f * log2d * k * t.
Единицы измерения объемов информации:
1 б (байт) = 8 бит
1 Кб (килобайт) = 210 б
1 Мб (мегабайт) = 220 б
1 Гб (гигабайт) = 230 б
1 Тб (терабайт) = 240 б
1 Пб (петабайт) = 250 б
При оцифровке графического изображения качество картинки зависит от количества точек и количества цветов, в которые можно раскрасить точку.
Если X – количество точек по горизонтали,
Y – количество точек по вертикали,
I – глубина цвета (количество бит, отводимых для кодирования одной точки), то количество различных цветов в палитре N = 2I. Соответственно, I = log2N.
Тогда объем файла, содержащего изображение, V
(бит) = X * Y * IИли, если нам дано количество цветов в палитре, V(бит) = X * Y * log2N.
Скорость передачи информации по каналу связи (пропускная способность канала) вычисляется как количество информации в битах, переданное за 1 секунду (бит/с).
Объем переданной информации вычисляется по формуле V = q * t, где q – пропускная способность канала, а t – время передачи.
Кодирование звука
Пример 1.
Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной кодирования 32 бит. Запись длится 12 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах?
1) 30 2) 45 3) 75 4) 90
Решение:
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования, k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 223
Переведем все величины в требуемые единицы измерения:
V(Мб) = (16*1000 * 32 * 2 * 12 * 60 ) / 223
Представим все возможные числа, как степени двойки:
V(Мб) = (24 * 23 * 125 * 25 * 2 * 22 * 3 * 15 * 22) / 223
= (5625 * 217) / 223 = 5625 / 26 =5625 / 64 ≈ 90.
Ответ: 4
!!! Без представления чисел через степени двойки вычисления становятся намного сложнее.
!!! Частота – это физическая величина, а потому 16 кГц = 16 * 1000 Гц, а не 16 * 210. Иногда этой разницей можно пренебречь, но на последних диагностических работах она влияла на правильность ответа.
Пример 2.
В течение трех минут производилась четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 16 КГц и 24-битным разрешением. Сжатие данных не производилось. Какая из приведенных ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 25 Мбайт
2) 35 Мбайт
3) 45 Мбайт
4) 55 Мбайт
Решение:
V(бит) = f(Гц)* B(бит) * k * t(Сек),
где V – размер файла, f – частота дискретизации, B – глубина кодирования (или разрешение), k – количество каналов, t – время.
Значит, V(Мб) = (f * B * k * t ) / 223 = (16 * 1000 * 24 * 4 * 3 * 60) / 223 = (24 * 23 * 125 * 3 * 23 * 22 * 3 * 15 * 22) / 223 = (125 * 9 * 15 * 214) / 223 = 16875 / 29 = 32, 96 ≈ 35
Ответ: 2
Пример 3.
Аналоговый звуковой сигнал был записан сначала с использованием 64 уровней дискретизации сигнала, а затем с использованием 4096 уровней дискретизации сигнала. Во сколько раз увеличился информационный объем оцифрованного звука?
1) 64
2) 8
3) 2
4) 12
Решение:
V(бит) = f * log2d * k * t, где V – размер файла, f – частота дискретизации, d – количество уровней дискретизации, k – количество каналов, t – время.
V1 = f * log264 * k * t = f * 6 * k * t
V2 = f * log24096 * k * t = f * 12 * k * t
V2 / V1 = 2
Правильный ответ указан под номером 3.
Ответ: 3
Кодирование изображения
Пример 4.
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 64×64 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Решение:
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
V (Кб) = (64 * 64 * log
Ответ: 4
Пример 5.
Для хранения растрового изображения размером 64×32 пикселя отвели
1 килобайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Решение:
V(бит) = X * Y * log2N, где V – объем памяти, X,Y – количество пикселей по горизонтали и вертикали, N – количество цветов.
log2N = V /( X*Y) = 213 / (26 * 25) = 4
N = 16
Ответ:16
Сравнение двух способов передачи данных
Пример 6.
Документ объемом 5 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 218 бит в секунду,
– объем сжатого архиватором документа равен 80% от исходного,
– время, требуемое на сжатие документа – 35 секунд, на распаковку – 3 секунды?
В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого. Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23. Слов «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Решение:
Способ А. Общее время складывается из времени сжатия, распаковки и передачи. Время передачи t рассчитывается по формуле t = V / q, где V — объём информации, q — скорость передачи данных.
Объем сжатого документа: 5 * 0,8 = 4 Мб =4 * 223 бит.
Найдём общее время: t = 35 с + 3 с + 4 * 223 бит / 218 бит/с = 38 + 27 с = 166 с.
Способ Б. Общее время совпадает с временем передачи: t = 5 * 223 бит / 218 бит/с = 5 * 25 с = 160 с.
Способ Б быстрее на 166 — 160 = 6 с.
Ответ: Б6
Определение времени передачи данных
Пример 7.
Скорость передачи данных через ADSL─соединение равна 128000 бит/c. Через данное соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.
Решение:
Время t = V / q, где V — объем файла, q — скорость передачи данных.
t = 625 * 210 байт / (2 7 * 1000) бит/c = 625 * 213 бит / (125 * 210) бит/c = 5 * 23 с = 40 с.
Ответ: 40
Пример 8.
У Васи есть доступ к Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения им информации 217 бит в секунду. У Пети нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Васи по низкоскоростному телефонному каналу со средней скоростью 215 бит в секунду. Петя договорился с Васей, что тот будет скачивать для него данные объемом 4 Мбайта по высокоскоростному каналу и ретранслировать их Пете по низкоскоростному каналу. Компьютер Васи может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 512 Кбайт этих данных. Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах), с момента начала скачивания Васей данных, до полного их получения Петей? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Решение:
Нужно определить, сколько времени будет передаваться файл объемом 4 Мбайта по каналу со скоростью передачи данных 215 бит/с; к этому времени нужно добавить задержку файла у Васи (пока он не получит 512 Кбайт данных по каналу со скоростью 217 бит/с).
Время скачивания данных Петей: t1= 4*223 бит / 215 бит/с = 210 c.
Время задержки: t2 = 512 кб / 217 бит/с = 2(9 + 10 + 3) — 17 c = 25 c.
Полное время: t1 + t2 = 210 c + 25 c = (1024 + 32) c = 1056 c.
Ответ: 1056
Пример 9.
Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 219 бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 220 бит в секунду. Задержка в пункте Б (время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи в пункт В) составляет 25 секунд. Сколько времени (в секундах) прошло с момента начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.
Решение:
Полное время складывается из времени передачи из пункта А в пункт Б (t1), задержки в пункте Б (t2) и времени передачи из пункта Б в пункт В (t3).
t1 = (60 * 223) / 219 =60 * 16 = 960 c
t2 = 25 c
t3 = (60 * 223) / 220 =60 * 8 = 480 c
Полное время t1 + t2 +t3 = 960 + 25 + 480 = 1465 c
Ответ: 1465
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами. Информация на странице «Задача №9. Кодирование звуковой и графической информации. Передача информации, Время записи звукового файла, время передачи данных, определение объема информации.» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена: 08.03.2023
Информатика — 9
Для того чтобы найти объем графического изображения, необходимо знать количество пикселей в ширину и в высоту (соответственно a и b), а также глубину цвета (n). Тогда объем графического изображения (V) можно рассчитать по следующей формуле:
V = a · b · n
Пример
В растровом изображении, имеющим размер 256×256 пикселей, использовано 512
цветов. Сколько места займет изображение в памяти компьютера?
Решение. Сначала найдем общее количество пикселей, формирующих изображение. Используя степени числа 2, можно упростить вычисления. |
a · b = 256 · 256 = 28 · 28 = 216.
Поскольку палитра содержит 512 цветов, то представим это число в виде степени 2 и найдем глубину цвета:
512 = 2n ⇨ 29 = 2n ⇨ n = 9.
Следовательно, для кодирования цвета было использовано 9 бит. Таким образом, объем памяти, занимаемый растровым изображением, будет
V = 216 · 9 бит = 213 · 9 байт = 23 · 9 Kбайт = 72 Kбайт
Памятка
• Глубина цвета
• Дополняющие цвета
• Кодирование RGB
• Кодирование CMYK
На экране монитора любой цвет получается
смешением трех основных цветов: красного (Red), зеленого (Green) и зеленого
(Blue). Такая
система кодирования называется RGB (читается как «er-ci-bi»). Смешивая эти цвета в
определенном соотношении, можно получить
любой другой цвет, воспринимаемый глазом человека; отсутствие всех трех
цветов дает черный цвет, белый цвет получается 100-процентным присутствием всех трех цветов.
Если для кодирования яркости каждого из этих основных цветов используют 8 бит (из 256), то для кодирования каждой точки изображения необходимо 24 бита. Такая система кодирования позволяет однозначно определять 16,8 миллиона цветов. Кодирование цветных изображений при помощи 24-битных двоичных чисел называют полным цветным кодированием (True Color).
При печати приемлемо использовать не эти три основных цвета, а дополняющие цвета. Дополняющие цвета следующие: голубой (Cyan), пурпурный
Битовая глубина (с отсылкой к цифровым камерам) Клайв Р. |
Размер файла
и качество изображения напрямую связано. Установлено
что выставочное качество формата А3, фотореалистичная, цветная картинка для просмотра
на «нормальном расстоянии просмотра» требуется файл размером от 20 до 25 МБ. Такой
изображение будет содержать от 7 до 9 миллионов пикселей. Это
выгодно иметь хорошее рабочее представление о том, что конкретное отношение пикселей будет производиться как размер файла. Часто мы видим такие цифры, как 640.
х 480 пикселей или 1200 х 800 пикселей и так далее. Количество пикселей в изображении
является абсолютным, поэтому, по сути, чем больше, тем лучше. |
Куда начинать? А
изображение в оттенках серого (т. е. монохромное/черно-белое) использует один байт на пиксель
(байт равен 8 битам). А
цветное изображение получается, когда каждый элемент ПЗС-матрицы, в фотоаппарате или сканере,
выборки уровня определенного основного цвета — красного, зеленого или синего (RGB).
результирующая выборка объединяет информацию для создания одного полноцветного пикселя. Этот
полноцветный пиксель содержит три байта (каждый 8 МБ в глубину). Итак по одному байту на цвет (помните, это 8 бит x 3 = 24 бита) мы имеем то, что называется 24-битным цветом и является типичной битовой глубиной для реалистичных изображений. А 24-битное изображение RGB имеет 8 бит на пиксель для каждого из каналов R, G и B. |
Бит Глубина . Это иногда называется глубиной пикселей или глубиной цвета. А
пиксель с битовой глубиной 1 имеет два возможных значения: черный или белый. чем больше битовая глубина, тем мельче уровни изменений, которые могут быть записаны, поэтому
тем выше точность градаций изображения. |
Расчет Размер файла: Умножение общее количество пикселей по количеству «битов» цвета (обычно 24) и разделите результат на 8 (потому что в «байте» 8 «бит»). напр. Изображение размером 1200 x 800 пикселей 1200 х 800 = 960 000 = 960 000 пикселей x 24 (обычная 24-битная глубина для цифровой камеры) = 23 040 000 8 = 2 880 000 или как мы сказать 2.88mb выше формула предоставит быструю ссылку для оценки размера файла (и, следовательно, руководство по разрешению). Примечание:
формат файла, используемый для сохранения информации об изображении, может изменить рассчитанную цифру
но не в огромных количествах. |
Как можно ли использовать информацию в качестве ориентира? Взять пример: та же формула применительно к цветному слайду (или негативу), отсканированному в мой Nikon Coolscan V. При значении 2700 пикселей на дюйм получается около 8 000 000 пикселей. (8 мегапикселей) умножьте на 24 и разделите на 8 ответ будет 24мб, что примерно правильно для изображения, которое будет приемлемо в качестве печати формата A3. |
Цифровые фотоаппараты Многие превосходные цифровые фотоаппараты теперь доступно, но будьте осторожны и помните о разрешении / размере файла для отпечатков большего размера чем, скажем, А4 (многое зависит от контента, ваших требований и потребностей). Некоторый камеры используют хитрые методы интерполяции для повышения уровня пикселей — посмотрите на спецификации тщательно.![]() Итак, в качестве ориентира, камеры
по реальной цене со спецификацией от 6 до 7 мегапикселей можно рассматривать
нижний предел допустимых отпечатков формата A3. Изображение 6 или 7mgpxl в несжатом виде
расшириться примерно до 18mb. Верхний
ряд «бытовых» цифровых камер теперь дает превосходные результаты. Однако многие «потребители» мегапиксельные модели будут бороться за создание качественных изображений больше, чем A4 (много зависит от содержания, ваших требований и нужд). ![]() Там также большая разница в качестве (и стоимости!) между «потребительскими чипами» и «профессиональными чипами». чипсы». Цифровые камеры создают текстурно гладкие изображения без зернистости, результат которого часто выглядит лучше, чем отсканированные слайды или неги с присущую им зернистую структуру и поверхностные дефекты. Про такие камеры, как «полнокадровые» мегапиксельные зеркальные фотокамеры, фантастические, но по цене выходит за рамки бюджета большинства техно-энтузиастов-любителей (мы речь идет о ценниках от 3000 до 7000 фунтов стерлингов здесь!) В конце концов, они предназначены для «профессиональных фотографов».Что является приемлемым конечно субъективным и зависит от содержания и цель, для которой предназначено изображение. Качество
цифровые камеры (обычно типа «SLR») снимают в формате RAW, и это позволяет
16 бит работает, чтобы перенести в «Фотошоп». |
javascript — глубина пикселей и глубина цвета
спросил
Изменено 10 месяцев назад
Просмотрено 3к раз
Вопрос, в чем разница между глубиной цвета и глубиной пикселя?
При поиске Pixel Depth в Google просто дайте ссылки на Color Depth . Даже словарь определяет глубину пикселей как глубину бит , который, согласно Википедии, на самом деле Глубина цвета . Википедия говорит,
Глубина цвета , также известная как битовая глубина , представляет собой количество битов, используемых для обозначения цвета одиночного пикселя .
..
Значит ли это, что «Глубина цвета», «Глубина цвета» и «Глубина пикселей» — это одно и то же? Если да, то неверна ли эта статья w3schools, в которой говорится:
?Для современных компьютеров глубина цвета и глубина пикселей равны.
Строка выше подразумевает, что на старых компьютерах глубина цвета и глубина пикселей были другими.
- javascript
- html
- цвета
- rgb
4
Хорошо, все эти w3Schools ругают в комментариях, но на самом деле они правы. Статья посвящена не 90 155 терминам «глубина 90 156 пикселей» и «глубина цвета», а свойствам объекта на экране.
screen.pixelDepth
и screen.colorDepth
— это два разных свойства, поэтому можно представить, что они имеют разные значения.
На момент написания этого ответа они были зафиксированы на 24 (также говорит Mozilla). Это по спецификации, хотя в WebKit была ошибка, из-за которой он возвращал 32..
Примеры на странице Mozilla предполагают, что они могли бы быть ниже, но в настоящее время (на современных компьютерах, включая современные смартфоны) они часто равны 24. Некоторые браузеры на некоторых устройствах также могут возвращать более высокие значения, но 24 по спецификации является стандартным значением, когда браузер не знает фактического значения или не хочет его раскрывать. Как бы то ни было, в настоящее время они связаны, и оба свойства должны возвращать одно и то же значение.
Настоящий ответ можно найти на QuirksMode:
Разница между colorDepth и pixelDepth важна только для (старые?) Машины Unix, где старые X-клиенты могут разрешать приложениям определяют собственную цветовую схему. Если это так, то colorDepth соответствует глубина цвета приложения и pixelDepth глубина цвета монитор. Во всех остальных случаях они равны.
Похоже, это замечание верно.