Графический файл размером 30 мб хранит изображение с количеством цветов 65536
Обновлено: 18.09.2024
Отработка навыков решения задач на тему кодирование графической информации в 8 классе.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| reshenie_zadach_na_kodirovanie_graficheskoy_informatsii.ppt | 104.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Решение задач на кодирование графической информации
Задача 1 1. Определить требуемый объем видеопамяти для различных графических режимов экрана монитора, если известна глубина цвета на одну точку. Режим экрана Глубина цвета (бит на точку) 4 8 16 24 32 640 на 480 800 на 600 1024 на 768 1280 на 1024
Решение задачи 1 Всего точек на экране (разрешающая способность): 640 * 480 = 307200 Необходимый объем видеопамяти V = 4 бит * 307200 = 1228800 бит/8 = 153600 байт/1024= 150 Кбайт . Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов. При расчетах учащийся пользуется калькулятором для экономии времени.
Режим экрана Глубина цвета (бит на точку) 4 8 16 24 32 640 на 480 150 Кб 300 Кб 600 Кб 900 Кб 1,2 Мб 800 на 600 234 Кб 469 Кб 938 Кб 1,4 Мб 1,8 Мб 1024 на 768 384 Кб 768 Кб 1,5 Мб 2,25 Мб 3 Мб 1280 на 1024 640 Кб 1,25 Мб 2,5 Мб 3,75 Мб 5 Мб
Задача 2 Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
Решение задачи 2 Количество точек -100 Так как всего 2 цвета черный и белый. то глубина цвета равна 1 ( 2 ^ 1 =2) Объем видеопамяти равен 100*1=100 бит
Задача 3 Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения.
Определим количество точек изображения. 128*128=16384 точек или пикселей. Объем памяти на изображение 4 Кб выразим в битах, так как V = I * X * Y вычисляется в битах. 4 Кб=4*1024=4 096 байт = 4096*8 бит =32768 бит Найдем глубину цвета I = V /( X * Y )=32768:16384=2 N =2 ^I , где N – число цветов в палитре. N =4
Задача 4 Сколько бит видеопамяти занимает информация об одном пикселе на ч/б экране (без полутонов)?
Решение задачи 4 Если изображение Ч/Б без полутонов, то используется всего два цвета –черный и белый, т.е. К=2, 2 ^i =2, I = 1 бит на пиксель.
Задача 5 Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея- 800 х 600 пикселей?
Решение задачи 5 Найдем объем видеопамяти для одной страницы: 800*600*24=11520000 бит =1440000 байт =1406,25 Кб ≈1, 37 Мб 1,37*4 =5,48 Мб ≈5.5 Мб для хранения 4 страниц.
Задача 6 Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024 х 768 точек и палитрой цветов из 65536 цветов.
Решение задачи 6 По формуле K =2 ^I , где K – количество цветов, I – глубина цвета определим глубину цвета. 2 ^I =65536 Глубина цвета составляет: I = log 265 536 = 16 бит Количество точек изображения равно: 1024 768 = 786 432 3. Требуемый объем видеопамяти равен: 16 бит 786 432 = 12 582 912 бит = 1572864 байт = 1536 Кб =1,5 Мб
Задача 7 В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти?
Решение задачи 7 Чтобы закодировать 65536 различных цветов для каждой точки, необходимо 16 бит. Чтобы закодировать 16 цветов, необходимо всего 4 бита. Следовательно, объем занимаемой памяти уменьшился в 16:4=4 раза.
Задача 8 Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640 480 и палитрой из 16 цветов?
Глубина цвета ( I ) - количество бит (двоичных разрядов), отводимых в видеопамяти под каждый пиксель.
Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (N ), и число бит, отводимых под кодирование цвета одного пикселя (I) , находится по формуле: N=2 I
где V - информационный объем рисунка (файла), К - общее количество точек рисунка или разрешающая способность монитора, I - глубина цвета.
Задачи (с решением)
1. Растровый файл, содержащий черно-белый рисунок, имеет объем 300 байт. Какой размер может иметь рисунок в пикселях?
Решение: Объем файла V = 300 б = 2400 бит. Рисунок черно-белый, значит, палитра состоит из двух цветов (черный, белый), т.е. N =2. Отсюда находим глубину цвета I= 1 бит.
2. Сколько информации содержится в картинке экрана с разрешающей способностью 800х600 пикселей и 16 цветами?
3. Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024х768 точек и палитрой из 65536 цветов.
4. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кб для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?
5. Определить максимально возможную разрешающую способность экрана монитора с диагональю 15" и размером точки экрана 0,28 мм.
6. Сканируется цветное изображение размером 10х10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?
Решение: Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch - точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек.
7. Какую часть экрана займет изображение файла типа ВМР объемом 3 Мбайт, созданного при глубине цвета, равной 32 бита, при разрешении экрана 1024х768 точек и качестве цветопередачи 32 бита?
1) Весь экран. 2) ½ экрана. 3) 1/3 экрана. 4) ¼ экрана.
8. Фотография размером 10х10 была отсканирована с разрешением 400 dpi при глубине цвета, равной 24 бита. Определите информационную емкость полученного растрового файла.
1) 7,3 Мб. 2) 940 Кб. 3) 150 Кб. 4) 7,3 Кб.
1. Чему равен информационный объем одной точки черно-белого растрового изображения?
2. Чему равен информационный объем одной точки 16-цветного растрового изображения?
3. Чему равен информационный объем одной точки 256-цветного растрового изображения?
4. 256-цветное изображение файла типа ВМР имеет размер 1024 х 768 пикселей. Определите информационную емкость файла.
5. Какой объем памяти видеокарты займет изображение 32-разрядного файла типа ВМР, экранный размер которого 1024 х 768 пикселей?
6. После изменения свойств рабочего стола монитор приобрел разрешение 1024 х 768 точек и получил возможность отображать 65 536 цветов. Какой объем видеопамяти занимает текущее изображение рабочего стола?
7. Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения.
8. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея - 800 х 600 пикселей?
9. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти?
10. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 256 х 256 пикселей, если известно, что в изображении используется палитра из 216 цветов. Саму палитру хранить не нужно.
Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).
При расчетах используется формула V = i * k,
где V – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах;
k – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера);
i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель.
Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки.
Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой
N = 2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.
Примеры
1. Видеопамять компьютера имеет объем 512Кб, размер графической сетки 640×200, в палитре 8 цветов. Какое количество страниц экрана может одновременно разместиться в видеопамяти компьютера?
Найдем количество пикселей в изображении одной страницы экрана:
k = 640*200=128000 пикселей.
Найдем i (глубину цвета, т.е. сколько бит потребуется для кодировки одного цвета) N = 2 i , следовательно, 8 = 2 i , i = 3.
Находим объем видеопамяти, необходимый для размещения одной станицы экрана. V = i * k (бит), V = 3*128000 = 384000(бит) = 48000 (байт) = 46,875Кб.
Т.к. объем видеопамяти компьютера 512Кб, то можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера 512 / 46,875 = 10,923 ≈ 10 целых страниц экрана.
Ответ: 10 полных страниц экрана можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера
2. В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменился объем видеопамяти, занимаемой изображением?
Используем формулы V = i * k и N = 2 i .
256 = 2 i1 , 16 = 2 i2 ,
Ответ: объём графического изображения уменьшится в два раза.
3. Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21×29,7 см 2 ). Разрешающая способность сканера 1200dpi (точек на один дюйм) и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?
i=24 бита на пиксель;
Переведем размеры изображения в дюймы и найдем количество пикселей k: k = (21/2,54)*(29,7/2,54)*1200 2 (dpi) ≈ 139210118 (пикселей)
Используем формулу V = i * k
V=139210118*24 = 3341042842 (бита) = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб
Ответ: объём сканированного графического изображения равен 398 Мб
Задачи для самостоятельного решения
1. Определите количество цветов в палитре при глубине цвета 4, 8, 16, 24, 32 бита.
2. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится информационный объем файла?
3. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
4. Достаточно ли видеопамяти объёмом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640×480 и палитрой из 16 цветов?
5. Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640×350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?
6. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея 800×600 пикселей?
7. Объем видеопамяти равен 2 Мб, битовая глубина 24, разрешающая способность дисплея 640×480. Какое максимальное количество страниц можно использовать при этих условиях?
8. Видеопамять имеет объем, в котором может храниться 4-х цветное изображение размером 640×480. Какого размера изображение можно хранить в том же объеме видеопамяти, если использовать 256 – цветную палитру?
9. Для хранения растрового изображения размером 1024×512 отвели 256 Кб памяти. Каково максимальное возможное количество цветов в палитре изображения?
Задачи на расчет объёма звуковой информации
Теория
Звук может иметь различные уровни громкости. Количество различных уровней рассчитывается по формуле N = 2 i , где i - глубина звука.
Частота дискретизации - количество измерений уровня входного сигнала в единицу времени (за 1 секунду).
Размер цифрового моноаудиофайла вычисляется по формуле А=Д*Т*i,
где Д- частота дискретизации;
Т- время звучания или записи звука;
i - разрядность регистра (глубина звука).
Для стереоаудиофайла размер вычисляется по формуле А=2*Д*Т*i
Примеры
1. Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового звука на жестком диске или любом другом цифровом носителе, записанного с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит.
Если записывают стереосигнал
А = 2*Д*Т*i = 44100*120*16 = 84672000бит = = 10584000байт = 10335,9375Кб = 10,094Мб.
Если записывают моносигнал А = 5Мб.
Ответ: 10 Мб, 5Мб
2. Объем свободной памяти на диске - 0,01 Гб, разрядность звуковой платы - 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц.
Т = 10737418,24/44100/2 = 121,74(сек) = 2,03(мин)
Ответ: 2,03 мин.
Задачи для самостоятельного решения
1. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен.
2. В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность?
3. Объем свободной памяти на диске – 0,01 Гб, разрядность звуковой платы – 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44100 Гц?
4. Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы – 8. С какой частотой записан звук?
Задание 7 № 9759
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 128×128 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Один пиксель кодируется 8 битами памяти, так как 2 8 = 256.
Всего 128 * 128 = 2 7 · 2 7 = 2 14 пикселей.
Тогда объем памяти, занимаемый изображением 2 14 * 8 = 2 17 бит = 2 14 байт = 2 4 Кбайт = 16 Кбайт.
Откуда там 8? Может быть 2 в 8 степени? И ответ тогда 512 Кб
На каждый пиксель 8 бит, всего 2 14 пикселей. Сколько бит на все пиксели? Правильно: .
Задание 7 № 9795
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 128×128 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 128 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Один пиксель кодируется 7 битами памяти, поскольку используется 128 = 2 7 цветов.
Всего 128 * 128 = 2 7 · 2 7 = 2 14 пикселей.
Объем памяти, занимаемый изображением 2 14 * 7 = 7 · 2 11 байт = 7 · 2 Кбайт = 14 Кбайт.
Задание 7 № 10470
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 512x512 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Для того, чтобы закодировать один пиксель, то есть 256 цветов, требуется
Всего пикселей , то есть и памяти понадобится
Задание 7 № 10497
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 1024x1024 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 16 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Для того, чтобы закодировать один пиксель, то есть 16 цветов, требуется
Всего пикселей , то есть и памяти понадобится
Задание 7 № 11110
Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 320×640 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Заметим, что 256 = 2 8 , то есть для хранения цвета одного пиксела изображения нужно использовать Значит, для хранения изображения размером 320×640 пикселей нужно использовать:
Читайте также: