Решение задач на кодирование графической информации

Решение задач на кодирование графической информации.

Растровая графика.

Векторная графика.

Введение

Данное электронное пособие содержит группу задач по теме «Кодирование графической информации». Сборник задач разбит на типы задач исходя из указанной темы. Каждый тип задач рассматривается с учетом дифференцированного подхода, т. е. рассматриваются задачи минимального уровня (оценка «3»), общего уровня (оценка «4»), продвинутого уровня (оценка «5»). Приведенные задачи взяты из различных учебников (список прилагается). Подробно рассмотрены решения всех задач, даны методические рекомендации для каждого типа задач, приведен краткий теоретический материал. Для удобства пользования пособие содержит ссылки на закладки.

Растровая графика.

Типы задач:

1. Нахождение объема видеопамяти.

2. Определение разрешающей способности экрана и установка графического режима.

1. Нахождение объема видеопамяти

В задачах такого типа используются понятия:

· объем видеопамяти,

· графический режим,

· глубина цвета,

· разрешающая способность экрана,

· палитра.

Во всех подобных задачах требуется найти ту или иную величину.

Видеопамять - это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Иными словами для получения на экране монитора картинки её надо где-то хранить. Для этого и существует видеопамять. Чаще всего ее величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов.

Объем видеопамяти рассчитывается по формуле: V= I* X* Y, где I – глубина цвета отдельной точки, X, Y – размеры экрана по горизонтали и по вертикали (произведение х на у – разрешающая способность экрана).

Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и графическом .

В графическом режиме экран разделяется на отдельные светящиеся точки, количество которых зависит от типа дисплея, например 640 по горизонтали и 480 по вертикали. Светящиеся точки на экране обычно называют пикселями , их цвет и яркость может меняться. Именно в графическом режиме появляются на экране компьютера все сложные графические изображения, создаваемыми специальными программами, которые управляют параметрами каждого пикселя экрана. Графические режимы характеризуются такими показателями как:

- разрешающая способность (количество точек, с помощью которых на экране воспроизводится изображение) - типичные в настоящее время уровни разрешения 800*600 точек или 1024*768 точек. Однако для мониторов с большой диагональю может использоваться разрешение 1152*864 точки.

- глубина цвета (количество бит, используемых для кодирования цвета точки), например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, Тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора может быть вычислено по формуле K =2 I , где K – количество цветов, I – глубина цвета или битовая глубина.

Кроме перечисленных выше знаний учащийся должен иметь представление о палитре:

- палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения изображения), например 4 цвета, 16 цветов, 256 цветов, 256 оттенков серого цвета, 216 цветов в режиме называемом High color или 224 , 232 цветов в режиме True color.

Учащийся должен знать также связи между единицами измерения информации, уметь переводить из мелких единиц в более крупные, Кбайты и Мбайты, пользоваться обычным калькулятором и Wise Calculator.

Уровень «3»

1. Определить требуемый объем видеопамяти для различных графических режимов экрана монитора, если известна глубина цвета на одну точку.(2.76 )

Режим экрана	Глубина цвета (бит на точку)

Решение:

1. Всего точек на экране (разрешающая способность): 640 * 480 = 307200
2. Необходимый объем видеопамяти V= 4 бит * 307200 = 1228800 бит = 153600 байт = 150 Кбайт .
3. Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов. При расчетах учащийся пользуется калькулятором для экономии времени.

Ответ:

Режим экрана	Глубина цвета (бит на точку)

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

2. Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 ´10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?(2.6 8 )

Решение:

1. Количество точек -100

2. Так как всего 2 цвета черный и белый. то глубина цвета равна =2)

3. Объем видеопамяти равен 100*1=100 бит

Аналогично решается задаа 2.69

3. Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения. (ЕГЭ_2005, демо, уровень А). (См. также задачу 2.73 )

Решение:

1. Определим количество точек изображения. 128*128=16384 точек или пикселей.

2. 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

3. Найдем глубину цвета I =V/(X*Y)=32768:16384=2

4. N=2I, где N – число цветов в палитре. N=4

Ответ: 4

4. Сколько бит видеопамяти занимает информация об одном пикселе на ч/б экране (без полутонов)?(, C. 143, пример 1)

Решение:

Если изображение Ч/Б без полутонов, то используется всего два цвета –черный и белый, т. е. К=2, 2i =2, I= 1 бит на пиксель.

Ответ: 1 пиксель

5. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея - 800 х 600 пикселей? (, №63)

Решение:

1. Найдем объем видеопамяти для одной страницы: 800*600*24= бит =1440000 байт =1406,25 Кб ≈1, 37 Мб

2. 1,37*4 =5,48 Мб ≈5.5 Мб для хранения 4 страниц.

Ответ: 5.5 Мб

Уровень «4»

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. (2.48 )

Если ученик помнит, что режим High Color – это 16 бит на точку, то объем памяти можно найти, определив число точек на экране и умножив на глубину цвета, т. е. 16. Иначе ученик может рассуждать так:

Решение:

1. По формуле K=2I, где K – количество цветов, I – глубина цвета определим глубину цвета. 2I =65536

Глубина цвета составляет: I = log= 16 бит (вычисляем с помощью программы Wise Calculator)

2.. Количество точек изображения равно: 1024´768 =

3. Требуемый объем видеопамяти равен: 16 бит ´ = 12 бит = 1572864 байт = 1536 Кб =1,5 Мб (»1,2 Мбайта. Ответ дан в практикуме Угринович) . Приучаем учеников, переводя в другие единицы, делить на 1024, а не на 1000.

Ответ: 1,5 Мб

7. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой им памяти? (2.70, )

Решение:

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.

Ответ: в 4 раза

8. Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640 ´ 480 и палитрой из 16 цветов? (2.77 )

Решение:

1. Узнаем объем видеопамяти, которая потребуется для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой в 16 цветов. V=I*X*Y=640*480*4 (24 =16, глубина цвета равна 4),

V= 1228800 бит = 153600 байт =150 Кб.

2. 150 < 256, значит памяти достаточно.

Ответ: достаточно

9. 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.

1) 128

2) 512

3) 1024

4) 2048

(ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

Найдем минимальный объем памяти, необходимый для хранения одного пикселя. В изображении используется палитра из 216 цветов, следовательно, одному пикселю может быть сопоставлен любой из 216 возможных номеров цвета в палитре. Поэтому, минимальный объем памяти, для одного пикселя будет равен log2 216 =16 битам. Минимальный объем памяти, достаточный для хранения всего изображения будет равен 16*256*256 =24 * 28 * 28 =220 бит=220: 23 =217 байт = 217: 210 =27 Кбайт =128 Кбайт, что соответствует пункту под номером 1.

Ответ: 1

10. Используются графические режимы с глубинами цвета 8, 16. 24, 32 бита. Вычислить объем видеопамяти, необходимые для реализации данных глубин цвета при различных разрешающих способностях экрана.

Примечание: задача сводится в конечном итоге к решению задачи №1 (уровень «3», но ученику самому необходимо вспомнить стандартные режимы экрана.

11. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 х 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

1. Определим объем изображения в битах:

3 байт = 3*8 = 24 бит,

V=I*X*Y=640*480*24 бит =7372800 бит

2. Найдем число секунд на передачу изображения: 7372800: 28800=256 секунд

Ответ: 256.

12. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/сек, чтобы передать цветное растровое изображение размером 800 х 600 пикселей, при условии, что в палитре 16 миллионов цветов? (ЕГЭ_2005, уровень В)

Решение:

Для кодирования 16 млн. цветов требуется 3 байта или 24 бита (Графический режим True Color). Общее количество пикселей в изображении 800 х 600 =480000. Так как на 1 пиксель приходится 3 байта, то на 480000 пикселей приходится 480000*3=1 440 000 байт или бит. : 14400 = 800 секунд.

Ответ: 800 секунд.

13. Современный монитор позволяет получать на экране различных цветов. Сколько бит памяти занимает 1 пиксель? ( , с.143, пример 2)

Решение:

Один пиксель кодируется комбинацией двух знаков «0» и «1». Надо узнать длину кода пикселя.

2х =, log2 =24 бит

Ответ: 24.

14. Каков минимальный объем памяти (в байтах), достаточный для хранения черно-белого растрового изображения размером 32 х 32 пикселя, если известно, что в изображении используется не более 16 градаций серого цвета.(ЕГЭ_2005, уровень А)

Решение:

1. Глубина цвета равна 4, т. к. 16 градаций цвета используется.

2. 32*32*4=4096 бит памяти для хранения черно-белого изображения

3. 4096: 8 = 512 байт.

Ответ: 512 байт

Уровень «5»

15. Монитор работает с 16 цветной палитрой в режиме 640*400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает? (Задание 2,Тест I-6)

Решение:

1. Т. к. страница – раздел видеопамяти, вмещающий информацию об одном образе экрана одной «картинки» на экране, т. е. в видеопамяти могут размещаться одновременно несколько страниц, то, чтобы узнать число страниц надо поделить объем видеопамяти для всего изображения на объем памяти на 1 страницу. К -число страниц, К= Vизобр/ V1 стр

Vизобр =1250 Кб по условию

1. Для этого вычислим объем видеопамяти для одной страницы изображения с 16 цветовой палитрой и разрешающей способностью 640*400.

V1 стр = 640*400*4 , где 4- глубина цвета (24 =16)

V1 стр = 1024000 бит = 128000 байт =125 Кб

3. К=1250: 125 =10 страниц

Ответ: 10 страниц

16. Страница видеопамяти составляет 16000 байтов. Дисплей работает в режиме 320*400 пикселей. Сколько цветов в палитре? (Задание 3,Тест I-6)

Решение:

1. V=I*X*Y – объем одной страницы, V=16000 байт = 128000 бит по условию. Найдем глубину цвета I.

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

2. Определим теперь, сколько цветов в палитре. K=2 I, где K – количество цветов, I – глубина цвета. K=2

Ответ: 2 цвета.

17. Сканируется цветное изображение размером 10 ´10 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл. (2.44, , аналогично решается задача 2.81 )

Решение:

1. Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch - точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 600 точек. Переведем разрешающую способность сканера из точек на дюйм в точки на сантиметр:

600 dpi: 2,54 » 236 точек/см (1 дюйм = 2.54 см.)

2. Следовательно, размер изображения в точках составит 2360´2360 точек. (умножили на 10 см.)

3. Общее количество точек изображения равно:

4. Информационный объем файла равен:

32 бит ´ 5569600 = бит » 21 Мбайт

Ответ: 21 Мбайт

18. Объем видеопамяти равен 256 Кб. Количество используемых цветов -16. Вычислите варианты разрешающей способности дисплея. При условии, что число страниц изображения может быть равно 1, 2 или 4. (, №64, стр. 146)

Решение:

1. Если число страниц равно 1 , то формулу V=I*X*Y можно выразить как

256 *1024*8 бит = X*Y*4 бит, (так как используется 16 цветов, то глубина цвета равна 4 бит.)

т. е. 512*1024 = X*Y; 524288 = X*Y.

Соотношение между высотой и шириной экрана для стандартных режимов не различаются между собой и равны 0,75. Значит, чтобы найти X и Y, надо решить систему уравнений:

Выразим Х=524288/ Y, подставим во второе уравнение, получим Y2 =524288*3/4=393216. Найдем Y≈630; X=524288/630≈830

630 х 830 .

2. Если число страниц равно 2 , то одна страница объемом 256:2=128 Кбайт, т. е

128*1024*8 бит = X*Y*4 бит, т. е. 256*1024 = X*Y; 262144 = X*Y.

Решаем систему уравнений:

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

Вариантом разрешающей способности может быть 600 х 440 .

4. Если число страниц равно 4, то 256:4 =64; 64*1024*2=X*Y; 131072=X*Y; решаем систему и размером точки экрана 0,28 мм. (2.49 )

Решение:

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

1. Задача сводится к нахождению числа точек по ширине экрана. Выразим размер диагонали в сантиметрах . Учитывая, что 1 дюйм=2,54 см., имеем: 2,54 см 15 = 38,1 см.

2. Определим соотношение между высотой и шириной экр ана для часто встречающегося режима экрана 1024х768 точек: 768: 1024 = 0,75.

3. Определим ширину экрана . Пусть ширина экрана равна L , а высота h ,

h:L =0,75, тогда h= 0,75L.

По теореме Пифагора имеем:

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

1,5625 L2 = 1451,61

L ≈ 30,5 см.

4. Количество точек по ширине экрана равно:

305 мм: 0,28 мм = 1089.

Следовательно, максимально возможным разрешением экрана монитора является 1024х768.

Ответ: 1024х768 .

26. Определить соотношение между высотой и шириной экрана монитора для различных графических режимов. Различается ли это соотношение для различных режимов? а)640х480; б)800х600; в)1024х768; а)1152х864; а)1280х1024. Определить максимально возможную разрешающую способность экрана для монитора с диагональю 17" и размером точки экрана 0,25 мм. (2.74 )

Решение:

1. Определим соотношение между высотой и шириной экрана для перечисленных режимов, они почти не различаются между собой:

2. Выразим размер диагонали в сантиметрах:

2,54 см 17 = 43,18 см.

3. Определим ширину экрана. Пусть ширина экрана равна L, тогда высота равна 0,75L (для первых четырех случаев) и 0,8L для последнего случая.

По теореме Пифагора имеем:

Следовательно, максимально возможным разрешением экрана монитора является. 1280х1024

Ответ: 1280х1024

3. Кодировка цвета и изображения.

Учащиеся пользуются знаниями, полученными ранее Системы счисления, перевод чисел из одной системы в другую.

Используется и теоретический материал темы:

Цветное растровое изображение формируется в соответствие с цветовой моделью RGB, в которой тремя базовыми цветами являются Red (красный), Green (зеленый) и Blue (синий). Интенсивность каждого цвета задается 8-битным двоичным кодом, который часто для удобства выражают в шестнадцатеричной системе счисления. В этом случае используется следующий формат записи RRGGBB.

Уровень «3»

27. Запишите код красного цвета в двоичном, шестнадцатеричном и десятичном представлении. (2.51 )

Решение:

Красный цвет соответствует максимальному значению интенсивности красного цвета и минимальным значениям интенсивностей зеленого и синего базовых цветов, что соответствует следующим данным:

Коды/Цвета	Красный	Зеленый	Синий
двоичный
шестнадцатеричный
десятичный

28. Сколько цветов будет использоваться, если для каждого цвета пикселя взято 2 уровня градации яркости? 64 уровня яркости каждого цвета?

Решение:

1. Всего для каждого пикселя используется набор из трех цветов (красный, зеленый, синий) со своими уровнями яркости (0-горит, 1-не горит). Значит, K=23 =8 цветов.

Ответ: 8; 262 144 цвета.

Уровень «4»

29. Заполните таблицу цветов при 24- битной глубине цвета в 16- ричном представлении.

Решение:

При глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, т. е для каждого из цветов возможны 256 уровней интенсивности (28 =256). Эти уровни заданы двоичными кодами (минимальная интенсивность, максимальная интенсивность). В двоичном представлении получается следующее формирование цветов:

Название цвета	Интенсивность
Красный	Зеленый	Синий
Черный
Красный
Зеленый
Синий
Белый

Переведя в 16-ричную систему счисления имеем:

Название цвета	Интенсивность
Красный	Зеленый	Синий
Черный
Красный
Зеленый
Синий
Белый

30.На «маленьком мониторе» с растровой сеткой размером 10 х 10 имеется черно-белое изображение буквы «К». Представить содержимое видеопамяти в виде битовой матрицы, в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки. ( , c.143, пример 4)

9 10

Решение:

Для кодирования изображения на таком экране требуется 100 бит (1 бит на пиксель) видеопамяти. Пусть «1» означает закрашенный пиксель, а «0» - не закрашенный. Матрица будет выглядеть следующим образом:

0001 0001 00

0001 001 000

0001 01 0000

00011 00000

0001 01 0000

0001 001 000

0001 0001 00

Эксперименты:

1. Поиск пикселей на мониторе.

Вооружиться увеличительным стеклом и попытаться увидеть триады красных, зеленых и синих (RGB –от англ. « Red – Green – Blue» точек на экране монитора. (, .)

Как предупреждает нас первоисточник, результаты экспериментов будут успешными далеко не всегда. Причина в том. Что существуют разные технологии изготовления электронно-лучевых трубок. Если трубка выполнена по технологии «теневая маска», тогда можно увидеть настоящую мозаику из точек. В других случаях, когда вместо маски с отверстиями используется система нитей из люминофора трех основных цветов (апертурная решетка), картина будет совсем иной. Газета приводит очень наглядные фотографии трех типичных картин, которые могут увидеть «любопытные ученики».

Ребятам полезно было бы сообщить, что желательно различать понятия «точки экрана» и пиксели. Понятие «точки экрана» - физически реально существующие объекты. Пиксели- логические элементы изображения. Как это можно пояснить? Вспомним. Что существует несколько типичных конфигураций картинки на экране монитора: 640 х 480, 600 х 800 пикселей и другие. Но на одном и том же мониторе можно установить любую из них.. Это значит, что пиксели это не точки монитора. И каждый их них может быть образован несколькими соседними светящимися точками (в пределе одной). По команде окрасить в синий цвет тот или иной пиксель, компьютер, учитывая установленный режим дисплея, закрасит одну или несколько соседних точек монитора. Плотность пикселей измеряется как количество пикселей на единицу длины. Наиболее распространены единицы, называемые кратко как (dots per inch - количество точек на дюйм, 1 дюйм = 2, 54 см). Единица dpi общепринята в области компьютерной графики и издательского дела. Обычно плотность пикселей для экранного изображения составляет 72 dpi или 96dpi.

2. Проведите эксперимент в графическом редакторе в случае, если для каждого цвета пикселя взято 2 уровня градации яркости? Какие цвета вы получите? Оформите в виде таблицы.

Решение:

Красный	Зеленый	Синий	Цвет





			Бирюзовый

			Малиновый

Векторная графика:

1. Задачи на кодирование векторного изображения.

2. Получение векторного изображения с помощью векторных команд

При векторном подходе изображение рассматривается как описание графических примитивов, прямых, дуг, эллипсов, прямоугольников, окружностей, закрасок и пр. Описываются положение и форма этих примитивов в системе графических координат.

Таким образом векторное изображение кодируется векторными командами, т. е описывается с помощью алгоритма. Отрезок прямой линии определяется координатами его концов, окружность – координатами центра и радиусом, многоугольник – координатами его углов, закрашенная область - линией границы и цветом закраски. Целесообразно, чтобы учащиеся имели таблицу системы команд векторной графики (, стр.150):

Команда	Действие
Линия к X1, Y1	Нарисовать линию от текущей позиции в позицию (X1, Y1).
Линия X1, Y1, X2,Y2	Нарисовать линию с координатами начала X1, Y1 и координатами конца X2, Y2. Текущая позиция не устанавливается.
Окружность X, Y,R	Нарисовать окружность; X, Y – координаты центра, а R – длина радиуса.
Эллипс X1, Y1, X2,Y2	Нарисовать эллипс, ограниченный прямоугольником; (X1, Y1) –координаты левого верхнего, а (X2,Y2) – правого нижнего угла прямоугольника.
Прямоугольник X1, Y1, X2,Y2	Нарисовать прямоугольник; (X1, Y1)- координаты левого верхнего угла, (X2,Y2) - координаты правого нижнего угла прямоугольника.
Цвет рисования Цвет	Установить текущий цвет рисования.
Цвет закраски Цвет	Установить текущий цвет закраски
Закрасить X, Y, ЦВЕТ ГРАНИЦЫ	Закрасить произвольную замкнутую фигуру; X, Y – координаты любой точки внутри замкнутой фигуры, ЦВЕТ ГРАНИЦЫ –цвет граничной линии.

1. Задачи на кодирование векторного изображения.

Уровень «3»

1. Описать букву «К» последовательностью векторных команд.

Литература:

1. , Информатика для юристов и экономистов, с. 35-36 (теоретический материал)

2. , Информатика и ИТ, с.112-116.

3. Н. Угринович, Л. Босова, Н. Михайлова, Практикум по информатике и ИТ, с.69-73. (задачи 2.67-2.81)

4. , Популярные лекции об устройстве компьютера. – СПб., 2003, с 177-178.

5. В поисках пикселя или типы электронно-лучевых трубок.// Информатика. 2002, 347, с.16-17.

6. И. Семакин, Е Хеннер, Информатика. Задачник-практикум, т.1, Москва, ЛБЗ, 1999, с.142-155.

Электронные учебники:

1. , Информация в школьном курсе информатики.

2. , Решебник по теме «Теория информации»

Тесты:

1. Тест I-6 (кодирование и измерение графической информации)

Кодирование графической информации

Пример 1 . Видеопамять компьютера имеет объем 512Кб, размер графической сетки 640´200, в палитре 16 цветов. Какое количество страниц экрана может одновременно разместиться в видеопамяти компьютера?

Дано :

K=640 ´ 200=128000 пикселей;

N=16 цветов;

Решение

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).

Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула V=K*i, 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.

Используем формулы:

V=K*i; N=2 i ; m= Vвп/V, где m – это количество страниц экрана

16=2 4 ® i =4 бита/пиксель;

K=640 ´ 200=128000пикселей

V=128000*4=512000бит=64000байт=62,5Кб на один экран

M=512/62,5=8 страниц

Ответ : 8 полных страниц экрана можно одновременно хранить в видеопамяти компьютера.

Пример 2 . В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 1024 до 32. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?

а) 5 б) 2 в)3 г)4

Решение

Используем формулу N=2 i , где N- количество цветов изображения, i – кол-во бит, отводимых под каждый пиксель. Тогда 1024=2 i , следовательно, i = 10 бит. После преобразования файла 32=2 i , i =5, информационный объем файла уменьшился в 2 раза.

Ответ : информационный объем файла уменьшился в 2 раза.

Пример 3 . Разрешение экрана монитора 1024х768 точек, глубина цвета 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?

а) 256 байт б) 4 Кбайта в)1,5 Мбайта г) 6 Мбайт

Решение

Всего точек на экране: 1024×768=786432

Необходимый объем видеопамяти 16 бит × 786432 = 12 582 912 бит = 1 572 864байт=1536 Кбайт=1,5 Мбайт

Ответ : 1,5 Мбайта необходимый объем видеопамяти для данного графического режима.

Кодирование звуковой информации

Решение

Аудиоадаптер (звуковая плата) – устройство, преобразующее электрические колебания звуковой частоты в числовой двоичный код и наоборот.

Частота дискретизации – это количество измерений входного сигнала за 1 секунду.

Характерные частоты дискретизации аудиоадаптеров:

11 кГц (8 бит)- разговор,

Формула вычисления объема цифрового звукового файла:

V = f * I * t ,

Где N – количество уровней громкости, i– глубина звука (бит).

Длительность звучания музыкального произведения: 4мин = 240 сек;

Качество звука = Уровень квантования ⋅ Частота дискретизации.

Уровень квантования: 16 бит (глубина каждого кусочка);

Частота дискретизации: 44,1 кГц = 44100 Гц = 44100 с -1 ;

Качество звука = 16 бит ⋅ 44100 с -1 = 705600 бит/сек;

Объем музыкального произведения = 240сек ⋅ 705600 бит/сек = 169344000 бит = 19,6 Мбайт.

Ответ : 19,6 Мбайт объем музыкального произведения.

Пример 2 . Необходимо оценить информационный объем стереоаудиофайла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука (16 битов, 48 кГц). Для этого количество битов, приходящихся на одну выборку, необходимо умножить на количество выборок в 1 секунду и умножить на 2 (стерео):

Решение

V = f * I * t ,

где: f – частота дискретизации (Гц); I – глубина звука (бит); t – время звучания (сек).

V=16 бит × 48 000 × 2 = 1 536 000 бит = 192 000 байт = 187,5 Кбайт.

Ответ : 187,5 К байт информационный объем стереоаудиофайла.

Пример 3 . Оценить информационный объем цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 минута при среднем качестве звука (16 битов, 24 кГц).

Решение

Для решения используемформулу вычисления объема цифрового звукового файла:

V = f * I * t ,

где: f – частота дискретизации (Гц); I – глубина звука (бит); t – время звучания (сек).

V =16 бит × 24 000 × 2 × 60 = 46 080 000 бит = 5 760 000 байт =

5625 Кбайт ≈ 5,5 Мбайт.

Разрешение экрана монитора - 1024 * 768 точек, глубина цвета - 16 бит. Каков необходимый объем видеопамяти для данного графического режима?

1) 256 байт 2) 4 Кб 3) 1,5 Мб 4) 6 Мб

В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 * 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB - кодирования. Определите размер получившегося файла в мегабайтах.

Каков минимальный объем памяти (в байтах), достаточный для хранения любого черно-белого растрового изображения размером 32 * 32 пикселя, если известно, что в изображении используется не более 16 градаций серого цвета?

Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64 * 64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

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

Укажите минимальный объем памяти (в байтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 8 * 32 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.

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

Укажите минимальный объем памяти, достаточный для хранения 64-цветного растрового графического изображения размером 32 на 128 точек. Саму палитру хранить не нужно.

1) 32 Кб 2) 64 байта 3) 4096 байт 4) 3 Кб.

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

В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 1024 до 32. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?

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

В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 512 до 8. Во сколько раз уменьшился информационный объем файла?

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

После преобразования растрового 256-цветного графического файла в черно-белый формат (2 цвета) его размер уменьшился на 70 байт. Каков был размер исходного файла?

1) 70 байт 2) 640 бит 3) 80 бит 4) 560 бит.

Книга, состоящая из 1360 страниц, занимает объем 40 Мб. Часть страниц книги является цветными изображениями в формате 320 * 640 точек. На одной странице книги с текстом размещается 1024 символа. Каждый символ закодирован 1 байтом. Количество страниц с текстом на 560 больше количества страниц с цветными изображениями. Сколько цветов используется для представления изображений книги? Ответ запишите в виде целого числа.

Глубина цвета / Палитра

Цвет пикселя, формируемого принтером, определяется тремя составляющими: голубой, пурпурной и желтой. Под каждую составляющую одного пикселя отвели по 4 бита. В какое количество цветов можно раскрасить пиксель?

Цвет пикселя монитора определяется тремя составляющими: зеленой, синей и красной. Под красную и синюю составляющие одного пикселя отвели по 5 бит. Сколько бит отвели под зеленую составляющую одного пикселя, если растровое изображение размером 8 * 8 пикселей занимает 128 байт памяти?

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

В процессе преобразования растрового графического файла его объем уменьшился в 1,5 раза. Сколько цветов было в палитре первоначально, если после преобразования было получено растровое изображение того же разрешения в 256-цветной палитре?

Для хранения растрового изображения размером 64 на 64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

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

Для хранения растрового изображения размером 128 * 128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

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

Монитор позволяет получать на экране 16 777 216 цветов. Какой объем памяти в байтах занимает 1 пиксель?

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

Определение цвета

1) белый; 2) красный; 3) зеленый; 4) синий.

Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом?

1) белый; 2) зеленый; 3) фиолетовый; 4) черный.

Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом?

1) белый; 2) синий; 3) серый; 4) черный.

1) черный; 2) желтый; 3) фиолетовый; 4) белый.