Задание № 7
«Кодирование графической и звуковой информации, объем и передача информации»
Уровень сложности — базовый,
Требуется использование специализированного программного обеспечения — нет,
Максимальный балл — 1.
Примерное время выполнения — 5 минут.
Проверяемые элементы содержания: умение определять объём памяти, необходимый для хранения графической и звуковой информации.
На апелляцию не подается.
1. Если вычисления получаются слишком громоздкими, значит, Вы неправильно решаете задачу. Удобно выделить во всех множителях степени двойки, тогда умножение сведётся к сложению показателей степеней, а деление – к вычитанию.
2. Прежде чем угадывать, как же решать задачу, выпишите все, что известно, используя общепринятые обозначения. Тогда Вы сможете поискать в памяти подходящие формулы.
3. Не понимаете, как ответить на вопрос задачи, ищите все, что можете найти, постепенно подберетесь к нужному ответу.
4. Перепроверяйте свои расчеты, небольшая арифметическая ошибка может испортить любое эффективное и эффектное решение.
5. Для закрепления этого задания не нужно нарешивать много заданий, нужно хорошо владеть терминологией и выучить три основных формулы, одна из которых известна еще с начальной школы (S=vt).
Скорость передачи информации
1. Канал связи всегда имеет ограниченную пропускную способность (скорость передачи информации), которая зависит от свойств аппаратуры и самой линии связи(кабеля).
2. Скорость передачи данных определяется по формуле: V = I/t и измеряется в бит/с:
- I — объем информации;
- v — пропускная способность канала связи (измеряется в битах в секунду или подобных единицах);
- t — время передачи.
Работа с текстовой информацией
I = n•i, где:
- I — объем памяти;
- n — количество символов
- i — количество бит на 1 символ (кодировка)
Работа с графической информацией
1. Основные понятия:
- Пиксель – это наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.
- Разрешение – это количество пикселей на дюйм размера изображения.
- Глубина цвета — это количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.
- Если глубина кодирования составляет i битов на пиксель, код каждого пикселя выбирается из 2i возможных вариантов, поэтому можно использовать не более 2i различных цветов.
- N — количество цветов;
- i — глубина цвета;
- цветовая модель RGB: красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue);
- Red: 0..255; Green: 0..255; Blue: 0..255, то есть 28 вариантов на каждый из трех цветов;
- режим True Color (истинный цвет): R+G+B=24 бита = 3 байта.
- I — объем памяти, требуемый для хранения изображения;
- M — ширина изображения в пикселях;
- N — высота изображения в пикселях;
- i — глубина кодирования цвета или разрешение.
4. Формула объема памяти для хранения растрового изображения (2 формулировка): I = N•i
- где N – количество пикселей (M•N) и i – глубина кодирования цвета (разрядность кодирования).
5. Формулы преобразования:
- 1 бит = 8 байт = 2³байт;
- 1 Мбайт = 220 байт = 223 бит;
- 1 Кбайт = 210 байт = 213 бит.
Работа со звуковой информацией
1. Общие понятия:
- Частота дискретизации определяет количество отдельных сигналов за 1 секунду. Измеряется в герцах, 1 Гц (один герц) – это один сигнал в секунду, а, например, 7 кГц – это 7000 сигналов в секунду.
- Разрядность кодирования (глубина, разрешение) — это число битов, используемое для хранения одного сигнала.
2. Формула объема звукового файла: I = β * ƒ * t * S
- I — объем;
- β — глубина кодирования;
- ƒ — частота дискретизации;
- t — время;
- S — количество каналов.
S для моно = 1, для стерео = 2, для квадро = 4.
4. (СтатрГрад-2017) Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 800 х 600 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 600 Кбайт, упаковка данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре?
5. (ЕГЭ-2021. Досрочная волна.) Для хранения произвольного растрового изображения размером 1536 × 2048 пикселей отведено не более 6 Мбайт 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?
6. (ЕГЭ-2022. Досрочная волна.) Для хранения сжатого произвольного растрового изображения размером 192 на 960 пикселей отведено 90 Кбайт памяти без учёта размера заголовка файла. При сжатии объём файла уменьшается на 35%. 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?
1. (ЕГЭ-2015. Досрочная волна.) Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 30 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
4. (ЕГЭ-2017. Демоверсия.) Для хранения произвольного растрового изображения размером 1024 × 1024 пикселей отведено 512 Кбайт памяти, при этом для каждого пикселя хранится двоичное число — код цвета этого пикселя. Для каждого пикселя для хранения кода выделено одинаковое количество бит. Сжатие данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении?
5. (ЕГЭ-2018. Демоверсия.) Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640×480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре?
7. (ЕГЭ-2020. Основная волна.) На снимок размером 1200 на 1024 пикселей в памяти выделено не более 1000 Кбайт. Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.