Rješavanje problema kodiranja grafičkih informacija

Rješavanje problema kodiranja grafičkih informacija.

Rasterska grafika.

Vektorska grafika.

Uvod

Ovaj elektronički priručnik sadrži skupinu zadataka na temu “Kodiranje grafičkih informacija”. Zbirka zadataka podijeljena je na vrste zadataka prema navedenoj temi. Svaka vrsta zadataka razmatra se diferencirano, odnosno razmatraju se zadaci minimalne razine (ocjena „3“), opće razine (ocjena „4“) i napredne razine (ocjena „5“). Zadani zadaci preuzeti su iz raznih udžbenika (popis u prilogu). Detaljno su razmotrena rješenja svih zadataka, dane su metodološke preporuke za svaku vrstu problema i kratka teorijska građa. Radi lakšeg korištenja, priručnik sadrži poveznice na knjižne oznake.

Rasterska grafika.

Vrste zadataka:

1. Pronalaženje količine video memorije.

2. Određivanje rezolucije zaslona i postavljanje grafičkog načina rada.

1. Pronalaženje količine video memorije

U zadacima ovog tipa koriste se sljedeći pojmovi:

· volumen video memorije,

· grafički način rada,

· dubina boje,

· Razlučivost zaslona,

· paleta.

U svim takvim problemima morate pronaći jednu ili drugu količinu.

Video memorija - ovo je posebno radna memorija, u kojem se formira grafička slika. Drugim riječima, da biste dobili sliku na ekranu monitora, ona mora biti negdje pohranjena. Tome služi video memorija. Najčešće je njegova vrijednost od 512 KB do 4 MB za najbolja računala s implementacijom 16,7 milijuna boja.

Kapacitet video memorije izračunava se formulom: V=ja*X*Y, gdjeja– dubina boje pojedine točke, X,Y – vodoravne i okomite dimenzije zaslona (umnožak x i y je razlučivost zaslona).

Zaslon može raditi u dva glavna načina: tekst I grafički.

U grafički način rada zaslon je podijeljen na zasebne svjetleće točke, čiji broj ovisi o vrsti prikaza, na primjer 640 vodoravno i 480 okomito. Obično se zovu svjetleće točkice na ekranu piksela, njihova boja i svjetlina mogu varirati. Upravo u grafičkom načinu rada sve složene grafičke slike stvorene računalom pojavljuju se na zaslonu računala. posebni programi, koji kontroliraju parametre svakog piksela zaslona. Grafičke načine karakteriziraju takvi pokazatelji kao što su:

- rezolucija(broj točaka s kojima se slika reproducira na ekranu) - trenutno su tipične razine rezolucije 800 * 600 točaka ili 1024 * 768 točaka. Međutim, za monitore s velikom dijagonalom može se koristiti razlučivost od 1152 * 864 piksela.

- dubina boje(broj bitova koji se koriste za kodiranje boje točke), npr. 8, 16, 24, 32 bita. Svaka se boja može smatrati mogućim stanjem točke. Tada se broj boja prikazanih na zaslonu monitora može izračunati pomoću formule K=2 ja, Gdje K– broj cvjetova, ja– dubina boje ili dubina bita.

Osim gore navedenih znanja, student treba imati ideju o paleti:

- paleta(broj boja korištenih za reprodukciju slike) npr. 4 boje, 16 boja, 256 boja, 256 nijansi siva, 216 boja u načinu rada koji se zove High color ili 224, 232 boje u načinu rada True color.

Učenik također mora poznavati veze između mjernih jedinica informacija, znati pretvarati male jedinice u veće, Kbajte i Mbajte, koristiti obični kalkulator i Wise Calculator.

Razina "3"

1. Odredite potrebnu količinu video memorije za različite grafičke modove ekrana monitora, ako je poznata dubina boje po točki (2.76).

Način rada zaslona	Dubina boje (bitovi po točki)

Riješenje:

1. Ukupni broj točaka na ekranu (razlučivost): 640 * 480 = 307200
2. Potrebna količina video memorije V= 4 bita * 307200 = 1228800 bita = 153600 bajtova = 150 KB.
3. Potrebna količina video memorije za ostale grafičke modove izračunava se na isti način. Pri računanju učenik koristi kalkulator kako bi uštedio vrijeme.

Odgovor:

Način rada zaslona	Dubina boje (bitovi po točki)

	150 KB	300 KB	600 KB	900 KB	1,2 MB
	234 KB	469 KB	938 KB	1,4 MB	1,8 MB
	384 KB	768 KB	1,5 MB	2,25 MB
	640 KB	1,25 MB	2,5 MB	3,75 MB

2. Crno-bijela (bez sivih tonova) rasterska grafička slika ima veličinu 10 '10 bodova. Koliko će memorije ova slika zauzeti? (2.6 8 )

Riješenje:

1. Broj bodova -100

2. Budući da postoje samo 2 boje: crna i bijela. tada je dubina boje =2)

3. Količina video memorije je 100*1=100 bita

Zadatak 2.69 rješava se na sličan način

3. Za pohranjivanje bitmape veličine 128 x 128 piksela zauzimao je 4 KB memorije. Koji je najveći mogući broj boja u paleti slike. (USE_2005, demo, razina A). (Vidi također problem 2.73 )

Riješenje:

1. Odredite broj točaka slike. 128*128=16384 točaka ili piksela.

2. Količina memorije za sliku od 4 KB može se izraziti u bitovima, jer se V=I*X*Y izračunava u bitovima. 4 KB=4*1024=4096 bajtova = 4096*8 bita =32768 bita

3. Pronađite dubinu boje I =V/(X*Y)=32768:16384=2

4. N=2I, gdje je N broj boja u paleti. N=4

Odgovor: 4

4. Koliko bita video memorije zauzima informacija o jednom pikselu na crno-bijelom ekranu (bez polutonova)?(, str. 143, primjer 1)

Riješenje:

Ako je slika crno-bijela bez polutonova, tada se koriste samo dvije boje - crna i bijela, tj. K = 2, 2i = 2, I = 1 bit po pikselu.

Odgovor: 1 piksel

5. Koliko je video memorije potrebno za pohranu četiri stranice slika ako je dubina bita 24, a razlučivost zaslona 800 x 600 piksela? (, br. 63)

Riješenje:

1. Pronađite količinu video memorije za jednu stranicu: 800*600*24= bita = 1440000 bajtova = 1406,25 KB ≈1,37 MB

2. 1,37*4 =5,48 MB ≈5,5 MB za pohranjivanje 4 stranice.

Odgovor: 5,5 MB

Razina "4"

6. Odredite količinu video memorije računala koja je potrebna za implementaciju grafičkog načina rada monitora visoko Boja s rezolucijom od 1024 x 768 piksela i paletom boja od 65536 boja. (2,48)

Ako se učenik sjeća da je način visoke boje 16 bita po točki, tada se količina memorije može pronaći određivanjem broja točaka na ekranu i množenjem s dubinom boje, tj. 16. U suprotnom, učenik može razmišljati ovako :

Riješenje:

1. Pomoću formule K=2I, gdje je K broj boja, I dubina boje, određujemo dubinu boje. 2I =65536

Dubina boje je: I = log = 16 bita (izračunato pomoću programaMudarkalkulator)

2.. Broj piksela slike je: 1024´768 =

3. Potrebna količina video memorije je: 16 bita ´ = 12 bita = 1572864 bajta = 1536 KB = 1,5 MB (»1,2 MB. Odgovor je u radionici dao Ugrinovich). Učimo učenike da, kada pretvaraju u druge jedinice, dijele s 1024, a ne s 1000.

Odgovor: 1,5 MB

7. Tijekom procesa pretvorbe rastera grafička slika broj boja se smanjio sa 65536 na 16. Koliko puta će se smanjiti količina memorije koju zauzima? (2,70, )

Riješenje:

Za kodiranje 65536 različitih boja za svaku točku potrebno je 16 bitova. Za kodiranje 16 boja potrebna su samo 4 bita. Posljedično, količina zauzete memorije se smanjila za 16:4=4 puta.

Odgovor: 4 puta

8. Je li 256 KB video memorije dovoljno za rad monitora u načinu rada 640? ´ 480 i paleta od 16 boja? (2,77)

Riješenje:

1. Saznajte količinu video memorije koja će biti potrebna za rad monitora u 640x480 modu i paleti od 16 boja. V=I*X*Y=640*480*4 (24 =16, dubina boje je 4),

V= 1228800 bitova = 153600 bajtova = 150 KB.

2. 150 < 256, значит памяти достаточно.

Odgovor: dovoljno

9. Odredite minimalnu količinu memorije (u kilobajtima) potrebnu za pohranu bilo koje bitmapne slike od 256 x 256 piksela ako znate da slika koristi paletu od 216 boja. Nema potrebe za pohranjivanjem same palete.

1) 128

2) 512

3) 1024

4) 2048

(USE_2005, razina A)

Riješenje:

Pronađimo minimalnu količinu memorije potrebnu za pohranu jednog piksela. Slika koristi paletu od 216 boja, stoga se jedan piksel može povezati s bilo kojom 216 mogući brojevi boja u paleti. Stoga će minimalna količina memorije za jedan piksel biti jednaka log2 216 = 16 bita. Minimalna količina memorije dovoljna za pohranjivanje cijele slike bit će 16 * 256 * 256 = 24 * 28 * 28 = 220 bita = 220: 23 = 217 bajtova = 217: 210 = 27 KB = 128 KB, što odgovara broju točke 1.

Odgovor: 1

10. Koriste se grafički načini s dubinom boja od 8, 16, 24, 32 bita. Izračunajte količinu video memorije potrebne za implementaciju ovih dubina boja na različitim razlučivostima zaslona.

Bilješka: zadatak se u konačnici svodi na rješavanje problema br. 1 (razina “3”, ali sam učenik treba zapamtiti standardne modove ekrana.

11. Koliko će sekundi trebati modemu koji šalje poruke brzinom od 28800 bps da prenese boju rasterska slika Veličine 640 x 480 piksela, pod pretpostavkom da je boja svakog piksela kodirana u tri bajta? (USE_2005, razina B)

Riješenje:

1. Odredite volumen slike u bitovima:

3 bajta = 3*8 = 24 bita,

V=I*X*Y=640*480*24 bita =7372800 bita

2. Pronađite broj sekundi za prijenos slike: 7372800: 28800=256 sekundi

Odgovor: 256.

12. Koliko će sekundi biti potrebno modemu koji odašilje poruke brzinom od 14400 bps da prenese bitmap sliku u boji dimenzija 800 x 600 piksela, pod pretpostavkom da u paleti ima 16 milijuna boja? (USE_2005, razina B)

Riješenje:

Za kodiranje 16 milijuna boja potrebna su 3 bajta ili 24 bita (grafički način True Color). Ukupan broj piksela na slici je 800 x 600 = 480 000. Budući da postoje 3 bajta po 1 pikselu, tada za 480 000 piksela postoji 480 000 * 3 = 1 440 000 bajtova ili bitova. : 14400 = 800 sekundi.

Odgovor: 800 sekundi.

13. Moderan monitor omogućuje dobivanje različitih boja na ekranu. Koliko bitova memorije zauzima 1 piksel? ( , str.143, primjer 2)

Riješenje:

Jedan piksel je kodiran kombinacijom dva znaka "0" i "1". Moramo saznati duljinu koda piksela.

2x =, log2 = 24 bita

Odgovor: 24.

14. Koja je minimalna količina memorije (u bajtovima) dovoljna za pohranu crno-bijele rasterske slike dimenzija 32 x 32 piksela, ako se zna da slika koristi najviše 16 nijansi sive (USE_2005, razina A)

Riješenje:

1. Dubina boje je 4, jer se koristi 16 gradacija boja.

2. 32*32*4=4096 bita memorije za pohranu crno-bijelih slika

3. 4096: 8 = 512 bajtova.

Odgovor: 512 bajtova

Razina "5"

15. Monitor radi s paletom od 16 boja u načinu rada 640*400 piksela. Kodiranje slike zahtijeva 1250 KB. Koliko stranica video memorije zauzima? (2. zadatak, test I-6)

Riješenje:

1. Jer stranica – dio video memorije koji sadrži podatke o jednoj slici zaslona jedne "slike" na ekranu, tj. nekoliko stranica može biti smješteno u video memoriju istovremeno, a zatim da biste saznali broj stranica trebate podijeliti količinu video memorija za cijelu sliku prema količini memorije po 1 stranici. DO-broj stranica, K=Vimage/V1 stranica

Vimage = 1250 KB prema stanju

1. Da bismo to učinili, izračunajmo količinu video memorije za jednu slikovnu stranicu s paletom od 16 boja i rezolucijom od 640*400.

V1 stranica = 640*400*4, gdje je 4 dubina boje (24 =16)

V1 stranica = 1024000 bitova = 128000 bajtova = 125 KB

3. K=1250: 125 =10 stranica

Odgovor: 10 stranica

16. Stranica video memorije ima 16.000 bajtova. Zaslon radi u načinu rada od 320*400 piksela. Koliko je boja u paleti? (3. zadatak, test I-6)

Riješenje:

1. V=I*X*Y – volumen jedne stranice, V=16000 bajtova = 128000 bita prema stanju. Nađimo dubinu boje I.

I= 128000 / (320*400)=1.

2. Odredimo sada koliko boja ima u paleti. K =2 ja, Gdje K– broj cvjetova, ja– dubina boje . K=2

Odgovor: 2 boje.

17. Skenira se slika u boji veličine 10 ´10 cm.Rezolucija skenera 600 dpi i dubina boje 32 bita. Koliki će volumen informacija imati rezultirajuća grafička datoteka? (2.44, , zadatak 2.81 rješava se slično )

Riješenje:

1. Razlučivost skenera od 600 dpi (točaka po inču) znači da u segmentu od 1 inča skener može razlikovati 600 točaka. Pretvorimo razlučivost skenera iz točaka po inču u točaka po centimetru:

600 dpi: 2,54 » 236 točaka/cm (1 inč = 2,54 cm)

2. Stoga će veličina slike u pikselima biti 2360´2360 piksela. (pomnoženo s 10 cm.)

3. Ukupan broj piksela slike je:

4. Informacijski volumen datoteke je:

32 bita ´ 5569600 = bita » 21 MB

Odgovor: 21 MB

18. Količina video memorije je 256 KB. Broj korištenih boja je 16. Izračunajte opcije rezolucije zaslona. S tim da broj slikovnih stranica može biti 1, 2 ili 4. (, br. 64, str. 146)

Riješenje:

1. Ako je broj stranica 1, tada se formula V=I*X*Y može izraziti kao

256 *1024*8 bita = X*Y*4 bita, (budući da se koristi 16 boja, dubina boje je 4 bita.)

tj. 512*1024 = X*Y; 524288 = X*Y.

Omjer između visine i širine zaslona za standardne načine rada ne razlikuje se jedan od drugog i jednak je 0,75. To znači da za pronalaženje X i Y trebate riješiti sustav jednadžbi:

Izrazimo X=524288/Y, zamijenimo to u drugu jednadžbu, dobit ćemo Y2 =524288*3/4=393216. Nađimo Y≈630; X=524288/630≈830

630 x 830.

2. Ako je broj stranica 2, zatim jedna stranica volumena 256:2 = 128 KB, tj.

128*1024*8 bita = X*Y*4 bita, tj. 256*1024 = X*Y; 262144 = X*Y.

Rješavamo sustav jednadžbi:

X=262144/Y; Y2 =262144*3/4=196608; Y=440, X=600

Opcija rješenja bi mogla biti 600 x 440.

4. Ako je broj stranica 4, tada je 256:4 =64; 64*1024*2=X*Y; 131072=X*Y; Rješavamo sustav i veličina zaslonske točke je 0,28 mm. (2,49)

Riješenje:

http://pandia.ru/text/78/350/images/image005_115.gif" width="180" height="96 src=">

1. Problem se svodi na pronalaženje broja točaka po širini zaslona. Izrazimo se veličina dijagonale u centimetrima. S obzirom da je 1 inč = 2,54 cm, imamo: 2,54 cm 15 = 38,1 cm.

2. Idemo definirati odnos visine i širine ekrana ana za često korišten način rada zaslona 1024x768 piksela: 768: 1024 = 0,75.

3. Idemo definirati širina zaslona. Neka širina ekrana bude L, i visinu h,

h:L =0,75, zatim h= 0,75L.

Prema Pitagorinoj teoremi imamo:

L2 + (0,75L)2 = 38,12

1,5625 L2 = 1451,61

L ≈ 30,5 cm.

4. Broj točaka po širini zaslona je:

305 mm: 0,28 mm = 1089.

Stoga je najveća moguća razlučivost zaslona monitora 1024x768.

Odgovor: 1024x768.

26. Odredite odnos između visine i širine zaslona monitora za različite grafičke načine. Razlikuje li se ovaj omjer za različite načine rada? a) 640x480; b) 800x600; c) 1024x768; a) 1152x864; a) 1280x1024. Odredite najveću moguću razlučivost zaslona za monitor dijagonale 17" s veličinom točke zaslona od 0,25 mm. (2.74 )

Riješenje:

1. Odredimo odnos između visine i širine zaslona za navedene modove, gotovo se međusobno ne razlikuju:

2. Izrazimo veličinu dijagonale u centimetrima:

2,54 cm 17 = 43,18 cm.

3. Odredimo širinu zaslona. Neka je širina zaslona L, tada je visina 0,75L (za prva četiri slučaja) i 0,8L za zadnje kućište.

Prema Pitagorinoj teoremi imamo:

Stoga je najveća moguća razlučivost zaslona monitora. 1280x1024

Odgovor: 1280x1024

3. Kodiranje boja i slika.

Učenici koriste prethodno stečena znanja Brojevni sustavi, pretvarajući brojeve iz jednog sustava u drugi.

Također se koristi teorijski materijal teme:

Rasterska slika u boji formira se prema RGB modelu boja u kojem su tri osnovne boje crvena, zelena i plava. Intenzitet svake boje određen je 8-bitnim binarnim kodom, koji se često izražava u terminima heksadecimalni sustav Računanje. U ovom slučaju, sljedeći format zapisa je RRGGBB.

Razina "3"

27. Zapišite kod crvene boje u binarnom, heksadecimalnom i decimalnom zapisu. (2,51)

Riješenje:

Crvena boja odgovara maksimalnoj vrijednosti intenziteta crvene boje i minimalne vrijednosti intenzitete zelene i plave osnovne boje , što odgovara sljedećim podacima:

Kodovi/Boje	Crvena	zelena	Plava
binarni
heksadecimalni
decimal

28. Koliko će se boja koristiti ako se uzmu 2 razine gradacije svjetline za svaku boju piksela? 64 razine svjetline za svaku boju?

Riješenje:

1. Ukupno se za svaki piksel koristi skup od tri boje (crvena, zelena, plava) s vlastitim razinama svjetline (0-uključeno, 1-isključeno). Dakle, K=23 =8 boja.

Odgovor: 8; 262.144 boje.

Razina "4"

29. Ispunite tablicu boja u 24-bitnoj dubini boje u heksadecimalnom zapisu.

Riješenje:

S dubinom boje od 24 bita, 8 bita je dodijeljeno svakoj boji, tj. za svaku boju postoji 256 mogućih razina intenziteta (28 = 256). Te su razine navedene u binarnim kodovima (minimalni intenzitet, maksimalni intenzitet). U binarni prikaz Dobiva se sljedeća formacija boje:

Naziv boje	Intenzitet
Crvena	zelena	Plava
Crno
Crvena
zelena
Plava
Bijela

Pretvarajući u heksadecimalni brojevni sustav imamo:

Naziv boje	Intenzitet
Crvena	zelena	Plava
Crno
Crvena
zelena
Plava
Bijela

30. Na “malom monitoru” s rasterskom mrežom 10 x 10 nalazi se crno-bijela slika slova “K”. Predstavite sadržaj video memorije kao bitnu matricu u kojoj redovi i stupci odgovaraju redovima i stupcima rasterske mreže. ( , str.143, primjer 4)

9 10

Riješenje:

Kodiranje slike na takvom zaslonu zahtijeva 100 bita (1 bit po pikselu) video memorije. Neka "1" znači popunjeni piksel, a "0" znači nepopunjeni piksel. Matrica će izgledati ovako:

0001 0001 00

0001 001 000

0001 01 0000

00011 00000

0001 01 0000

0001 001 000

0001 0001 00

Eksperimenti:

1. Potražite piksele na monitoru.

Naoružajte se povećalom i pokušajte vidjeti trijade crvene, zelene i plave (RGB – od engl. "Crvena -zelena –Plave" točke na ekranu monitora. (, .)

Kako nas upozorava primarni izvor, rezultati eksperimenata neće uvijek biti uspješni. Razlog je ovaj. Što postoji različite tehnologije proizvodnja katodnih cijevi. Ako je cijev izrađena pomoću tehnologije "maska sjene" tada možete vidjeti pravi mozaik točkica. U drugim slučajevima, kada se umjesto maske s rupama koristi sustav fosfornih niti od tri osnovne boje (rešetka otvora), slika će biti potpuno drugačija. Novine donose vrlo vizualne fotografije triju tipičnih slika koje “znatiželjni studenti” mogu vidjeti.

Bilo bi korisno da se momci obavijeste da je preporučljivo razlikovati pojmove "screen point" i piksela. Koncept "točaka zaslona"- fizički stvarno postojeći objekti. pikseli- logičke elemente slike. Kako se to može objasniti? Prisjetimo se. Postoji nekoliko tipičnih konfiguracija slike na zaslonu monitora: 640 x 480, 600 x 800 piksela i druge. Ali možete instalirati bilo koji od njih na isti monitor. To znači da pikseli nisu točke monitora. I svaki od njih može biti formiran od nekoliko susjednih svjetlećih točaka (unutar jedne). Po naredbi da se jedan ili drugi piksel oboji u plavo, računalo će, uzimajući u obzir postavljeni način prikaza, obojiti jednu ili više susjednih točaka na monitoru. Gustoća piksela mjeri se kao broj piksela po jedinici duljine. Najčešće jedinice se kratko nazivaju (dots per inch - broj točaka po inču, 1 inč = 2,54 cm). Jedinica dpi općenito je prihvaćena na terenu računalna grafika i izdavaštvo. Obično je gustoća piksela za sliku na ekranu 72 dpi ili 96 dpi.

2. Provedite eksperiment u grafički urednikšto ako za svaku boju piksela postoje 2 razine gradacije svjetline? Koje ćete boje dobiti? Predstavite ga u obliku tablice.

Riješenje:

Crvena	zelena	Plava	Boja





			Tirkiz

			Grimizna

Vektorska grafika:

1. Zadaci kodiranja vektorske slike.

2. Dobivanje vektorske slike pomoću vektorskih naredbi

U vektorskom pristupu slika se promatra kao opis grafičkih primitiva, linija, lukova, elipsa, pravokutnika, krugova, sjenčanja itd. Opisuje se položaj i oblik ovih primitiva u grafičkom koordinatnom sustavu.

Dakle, vektorska slika je kodirana vektorskim naredbama, odnosno opisana pomoću algoritma. Segment ravne linije određen je koordinatama njegovih krajeva, krug - središnje koordinate i radijus, poligon– koordinate njegovih uglova, zasjenjeno područje- rubna linija i boja sjenčanja. Poželjno je da učenici imaju tablicu naredbenog sustava vektorske grafike (, str.150):

Tim	Akcijski
Linija do X1, Y1	Nacrtajte liniju od trenutne pozicije do pozicije (X1, Y1).
Linija X1, Y1, X2, Y2	Nacrtajte liniju s početnim koordinatama X1, Y1 i krajnjim koordinatama X2, Y2. Trenutačni položaj nije postavljen.
Zaokružite X, Y, R	Nacrtajte krug; X, Y su koordinate središta, a R je duljina polumjera.
Elipsa X1, Y1, X2, Y2	Nacrtajte elipsu omeđenu pravokutnikom; (X1, Y1) su koordinate gornjeg lijevog kuta, a (X2, Y2) su koordinate donjeg desnog kuta pravokutnika.
Pravokutnik X1, Y1, X2, Y2	Nacrtajte pravokutnik; (X1, Y1) - koordinate lijeve strane gornji kut, (X2,Y2) - koordinate donjeg desnog kuta pravokutnika.
Boja crteža Boja	Postavite trenutnu boju crteža.
Boja ispune Boja	Postavite trenutnu boju ispune
Ispuna X, Y, BOJA OBRUBA	Nijansa proizvoljna zatvoreno lik; X, Y – koordinate bilo koje točke unutar zatvorene figure, BORDER COLOR – boja granične linije.

1. Zadaci kodiranja vektorskih slika.

Razina "3"

1. Opišite slovo “K” nizom vektorskih naredbi.

Književnost:

1., Informatika za pravnike i ekonomiste, str. 35-36 (teorijska građa)

2. , Računarstvo i IT, str. 112-116.

3. N. Ugrinovich, L. Bosova, N. Mikhailova, Workshop on Informatics and IT, str. 69-73. (zadaci 2.67-2.81)

4. Popularna predavanja o dizajnu računala. – St. Petersburg, 2003., str. 177-178.

5. U potrazi za pikselom ili vrstama katodnih cijevi // Computer Science. 2002, 347, str. 16-17.

6. I. Semakin, E Henner, Computer Science. Problemska knjiga-radionica, vol. 1, Moskva, LBZ, 1999, str. 142-155.

Elektronički udžbenici:

1. , Informacije u školskom kolegiju informatike.

2. , Radna bilježnica na temu “Teorija informacija”

Testovi:

1. Test I-6 (Kodiranje i mjerenje grafičkih informacija)

Kodiranje grafičkih informacija

Primjer 1. Video memorija računala ima kapacitet od 512Kb, veličina grafičke mreže je 640´200, a paleta ima 16 boja. Koliko se ekranskih stranica može istovremeno pohraniti u video memoriju računala?

S obzirom :

K=640 ´ 200=128000 piksela;

N=16 boja;

Riješenje

Izračun informacijskog volumena rasterske grafičke slike (količina informacija sadržanih u grafičkoj slici) temelji se na brojanju broja piksela u ovoj slici i određivanju dubine boje (informacijske težine jednog piksela).

Dakle, za izračunavanje informacijskog volumena rasterske grafičke slike koristi se formula V=K*i, gdje je V informacijski volumen rasterske grafičke slike, mjeren u bajtovima, kilobajtima, megabajtima; K – broj piksela (točaka) na slici, određen rezolucijom nositelja informacija (zaslon monitora, skener, printer); i – dubina boje, koja se mjeri u bitovima po pikselu.

Dubina boje određena je brojem bitova koji se koriste za kodiranje boje točke.

Dubina boje povezana je s brojem boja koje formula prikazuje

N=2 i, gdje je N broj boja u paleti, i je dubina boje u bitovima po pikselu.

Koristimo formule:

V=K*i; N=2 i; m= VVP/V, gdje je m broj ekranskih stranica

16=2 4 ® ja=4 bita/piksel;

K=640 ´ 200=128000 piksela

V=128000*4=512000bit=64000byte=62.5Kb po ekranu

M=512/62,5=8 stranica

Odgovor: 8 stranica na cijelom zaslonu može se istovremeno pohraniti u video memoriju računala.

Primjer 2. Tijekom procesa pretvorbe rastera grafička datoteka broj boja smanjio se s 1024 na 32. Koliko se puta smanjio volumen informacija datoteke?

a) 5 b) 2 c) 3 d) 4

Riješenje

Koristimo formulu N=2 ja, gdje je N broj boja na slici, ja– broj bitova dodijeljen svakom pikselu. Tada je 1024=2 ja, stoga, ja= 10 bita. Nakon pretvaranja datoteke 32=2 ja, ja=5, količina informacija u datoteci se smanjila 2 puta.

Odgovor: količina informacija u datoteci se smanjila 2 puta.

Primjer 3. Rezolucija zaslona monitora je 1024x768 piksela, dubina boje je 16 bita. Kolika je potrebna količina video memorije za ovaj grafički način?

a) 256 bajtova b) 4 KB c) 1,5 MB d) 6 MB

Riješenje

Ukupno točaka na ekranu: 1024×768=786432

Potrebna količina video memorije 16 bita × 786432 = 12.582.912 bita = 1.572.864 bajta = 1536 KB = 1,5 MB

Odgovor: 1,5 MB potrebna količina video memorije za ovaj grafički način rada.

Kodiranje audio informacije

Riješenje

Audio adapter (zvučna kartica) – uređaj koji pretvara električne vibracije zvučne frekvencije u numerički binarni kod i obrnuto.

Učestalost uzorkovanja– je broj mjerenja ulaznog signala u 1 sekundi.

Uobičajene stope uzorkovanja audio adaptera:

11 kHz (8 bita) - razgovor,

Formula za izračunavanje veličine digitalne audio datoteke:

V = f * I * t,

Gdje je N broj razina glasnoće, i je dubina zvuka (bitovi).

Trajanje glazbenog djela: 4 min = 240 s;

Kvaliteta zvuka = Razina kvantizacije ⋅ Frekvencija uzorkovanja.

Razina kvantizacije: 16 bita (dubina svakog dijela);

Frekvencija uzorkovanja: 44,1 kHz = 44100 Hz = 44100 s -1 ;

Kvaliteta zvuka = 16 bita ⋅ 44100 s -1 = 705600 bps;

Volumen glazbenog djela = 240 sekundi ⋅ 705600 bita/sek = 169344000 bita = 19,6 MB.

Odgovor: 19,6 MB volumena glazbenog djela.

Primjer 2. Potrebno je procijeniti glasnoću informacija stereo audio datoteke sa trajanjem zvuka od 1 sekunde na visoka kvaliteta audio (16 bita, 48 kHz). Da biste to učinili, broj bitova po uzorku mora se pomnožiti s brojem uzoraka u sekundi i pomnožiti s 2 (stereo):

Riješenje

V = f * I * t,

gdje je: f – frekvencija uzorkovanja (Hz); I – dubina zvuka (bitovi); t – vrijeme sviranja (sek).

V=16 bita × 48 000 × 2 = 1 536 000 bita = 192 000 bajtova = 187,5 KB.

Odgovor: 187,5 K bajtova je volumen informacija stereo audio datoteke.

Primjer 3. Procijenite glasnoću informacija digitalne stereo zvučne datoteke sa zvukom u trajanju od 1 minute s prosječnom kvalitetom zvuka (16 bita, 24 kHz).

Riješenje

Za rješavanje koristimo se formulom za izračun veličine digitalne audio datoteke:

V = f * I * t,

gdje je: f – frekvencija uzorkovanja (Hz); I – dubina zvuka (bitovi); t – vrijeme sviranja (sek).

V = 16 bita × 24 000 × 2 × 60 = 46 080 000 bita = 5 760 000 bajtova =

5625 KB ≈ 5,5 MB.

Razlučivost zaslona monitora je 1024 * 768 piksela, dubina boje je 16 bita. Kolika je potrebna količina video memorije za ovaj grafički način?

1) 256 bajtova 2) 4 KB 3) 1,5 MB 4) 6 MB

RGB model boja koristi 3 bajta za kodiranje jednog piksela. Fotografija veličine 2048 * 1536 piksela spremljena je kao nekomprimirana datoteka korištenjem RGB kodiranja. Odredite veličinu rezultirajuće datoteke u megabajtima.

Koja je minimalna količina memorije (u bajtovima) dovoljna za pohranjivanje bilo koje crno-bijele bitmap slike od 32*32 piksela ako se zna da slika ne koristi više od 16 nijansi sive?

Odredite minimalnu količinu memorije (u kilobajtima) dovoljnu za pohranu bilo koje bitmapne slike od 64 * 64 piksela ako je poznato da slika ima paletu od 256 boja. Nema potrebe za pohranjivanjem same palete.

1) 128 2) 256 3) 2 4) 4.

Odredite minimalnu količinu memorije (u bajtovima) potrebnu za pohranu bilo koje bitmapne slike od 8 * 32 piksela ako je poznato da slika ima paletu od 256 boja. Nema potrebe za pohranjivanjem same palete.

1) 128 2) 256 3) 512 4) 1024.

Odredite minimalnu količinu memorije koja je dovoljna za pohranu bitmap grafike od 64 boje, 32 x 128 piksela. Nema potrebe za pohranjivanjem same palete.

1) 32 KB 2) 64 bajta 3) 4096 bajtova 4) 3 KB.

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

U procesu pretvorbe rasterske grafičke datoteke broj boja se smanjio sa 1024 na 32. Koliko se puta smanjio volumen podataka datoteke?

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

U procesu pretvorbe rasterske grafičke datoteke broj boja se smanjio s 512 na 8. Koliko se puta smanjio volumen podataka datoteke?

1) 5 2) 2 3) 3 4) 4.

Nakon pretvaranja rasterske grafičke datoteke od 256 boja u crno-bijelu (2 boje), njezina je veličina smanjena za 70 bajtova. Kolika je bila veličina izvorne datoteke?

1) 70 bajtova 2) 640 bita 3) 80 bita 4) 560 bita.

Knjiga, koja se sastoji od 1360 stranica, zauzima volumen od 40 MB. Neke od stranica knjige su slike u boji u formatu 320 * 640 piksela. Jedna stranica knjige s tekstom sadrži 1024 znaka. Svaki znak je kodiran s 1 bajtom. Broj stranica s tekstom na 560 više količine stranice sa slikama u boji. Koliko se boja koristi za prikaz slika u knjizi? Odgovor napišite kao cijeli broj.

Dubina boje/ Paleta

Boju piksela koji proizvodi pisač određuju tri komponente: cijan, magenta i žuta. Za svaku komponentu jednog piksela dodijeljena su 4 bita. U koliko boja može biti obojan piksel?

Boju piksela monitora određuju tri komponente: zelena, plava i crvena. Za crvenu i plavu komponentu jednog piksela dodijeljeno je 5 bitova. Koliko je bitova dodijeljeno zelenoj komponenti jednog piksela ako rasterska slika od 8 * 8 piksela zauzima 128 bajtova memorije?

1) 5 2) 6 3) 8 4) 16.

U procesu pretvorbe rasterske grafičke datoteke njezin se volumen smanjio za 1,5 puta. Koliko je boja prvotno bilo u paleti ako je nakon pretvorbe dobivena rasterska slika iste rezolucije u paleti od 256 boja?

Za pohranu rasterske slike dimenzija 64 x 64 piksela dodijeljeno je 512 bajta memorije. Koji je najveći mogući broj boja u paleti slike?

1) 16 2) 2 3) 256 4) 1024.

Za pohranjivanje rasterske slike veličine 128 * 128 piksela dodijeljeno je 4 kilobajta memorije. Koji je najveći mogući broj boja u paleti slike?

1) 8 2) 2 3) 16 4) 4.

Monitor vam omogućuje primanje 16.777.216 boja na ekranu. Koliko memorije u bajtovima zauzima 1 piksel?

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5.

Definicija boje

1) bijela; 2) crvena; 3) zelena; 4) plava.

Koju će boju imati stranica određena oznakom?

1) bijela; 2) zelena; 3) ljubičasta; 4) crna.

Koju će boju imati stranica određena oznakom?

1) bijela; 2) plava; 3) siva; 4) crna.

1) crna; 2) žuta; 3) ljubičasta; 4) bijela.