Товаров: 0 (0р.)

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

* t.

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 * I

Или, 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

2256) / 213 = 212 * 8 / 213 = 4

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 = 2nn = 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

Разрядность и размер файла

Битовая глубина
и
Оценка размера файла

(с отсылкой к цифровым камерам)

Клайв Р. Хейнс ФПС

Размер файла и качество изображения напрямую связано.
Цифровые фотоаппараты быстро стали «норма» в фотографии. В связи с этим необходимо эмпирическое правило для обозначения насколько хорошим может быть изображение для предназначенной цели.

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.
Фотореалистичное изображение формата А4 имеет размер около 11 МБ и содержит от 3,5 до 4 миллионов пикселей для рендеринга качество изображения на обычном расстоянии просмотра.

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. Изменение количества пикселей на повторная выборка нежелательна, так как она включает создание/изобретение пикселей или отбрасывание пикселей. На рынке есть несколько очень умных программ передискретизации, однако нет ничего лучше, чем правильное количество пикселей для начала с.

Куда начинать?

А изображение в оттенках серого (т. е. монохромное/черно-белое) использует один байт на пиксель (байт равен 8 битам).
8-битный блок или байт, как его называют, может хранить до 256 уровней информации. Таким образом, мы можем хранить до 256 уровней. яркости на пиксель, что дает нам 8-битную шкалу серого.

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). Три байта на пикселей (RGB), поэтому 8 x 3 = 24 бита. Таким образом, для данной области цвет изображению требуется в три раза больше байтов по сравнению с его эквивалентом в оттенках серого.

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.
А пиксель с битовой глубиной 8 имеет 2 8 или 256 возможных значений.
Пиксель с битовой глубиной 24 имеет 2 24 , или прибл. 16 миллионов возможных ценности.

чем больше битовая глубина, тем мельче уровни изменений, которые могут быть записаны, поэтому тем выше точность градаций изображения. Естественно оборудование для выполнения эта задача дороже и размер результирующего файла соответственно больше. Как следствие, требуется больше места в компьютерной системе для обработки и сохраните изображение. В зависимости от параметров сканирования глубина цвета может быть 24, 30, 36, 48 или даже 64

Расчет Размер файла:
Простой расчет.

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. Файлы, конечно, могут быть «сжаты».
Так это «расширенный» или несжатый размер файла, который действительно важен.

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.
Для отпечатков формата A4 достаточно разрешения 3,5 мегапикселя, т.к. это, когда «несжатый» расширяется примерно до 10 МБ.
Однако помните, что если изображение «обрезается» для удаления лишнего материала, пиксели также «обрезаются» и, следовательно, размер результирующего файла уменьшается.

Верхний ряд «бытовых» цифровых камер теперь дает превосходные результаты.

Высококачественные потребительские (зеркальные) модели, такие как Nikon D70, Canon EOS 300 и Fuji S3 Pro даст отличные результаты из сжатого 6-мегабайтного файла, расширяясь до некоторых 18 мб, что дает очень приемлемые отпечатки формата А3.
Однако многие «потребители» мегапиксельные модели будут бороться за создание качественных изображений больше, чем A4 (много зависит от содержания, ваших требований и нужд). Тем не менее, я видел отличные изображения, создаваемые моделями с разрешением около 4 мегапикселей и выше.
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». Для получения дополнительной информации о «RAW» Нажмите на ссылку ниже.

 

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.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *