Кодирование и измерение графической информации

Графическая информация Аналоговая формаДискретная форма Пространственная дискретизация сканирование

Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов (red, green, blue). Цвет из палитры можно определить с помощью формулы: Цвет = R + G + B, Где R, G, B принимают значения от 0 до max Так при глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов, тогда для каждого из цветов возможны N=2 8 =256 уровней интенсивности.

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK При печати изображений на принтере используется палитра цветов CMYK. Основными красками в ней являются Cyan – голубая, Magenta – пурпурная и Yellow - желтая. Система CMYK в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого света. Так, нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий цвета. Цвета палитры CMYK можно определить с помощью формулы: Цвет = C + M + Y, Где C, M и Y принимают значения от 0% до 100%

РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ растрового изображения определяется количеством точек как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность. Величина РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ выражается в dpi (количество точек в полоске изображения длиной 2,54 см (дюйм))

Количество информации, которое используется для кодирования цвета одной точки изображения, называется ГЛУБИНОЙ ЦВЕТА

Наиболее распространенными глубинами цвета являются 2,4,8,16, и 24 бита на точку. Зная глубину цвета, можно по формуле вычислить количество цветов в палитре.

Глубина цвета Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0). Для четырех цветного – 2 бита. Для 8 цветов необходимо – 3 бита. Для 16 цветов – 4 бита. Для 256 цветов – 8 бит (1 байт) и т.д. Количество цветов в палитре (N) и количество информации, необходимое для кодирования каждой точки (I), связаны между собой и могут быть вычислены по формуле: N=2 I

Расчет объема видеопамяти Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле: I памяти =I * X * Y где I памяти – информационный объем видеопамяти в битах; X * Y – количество точек изображения (по горизонтали и по вертикали); I – глубина цвета в битах на точку. ПРИМЕР. Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен: I памяти = 24 * 600 * 800 = бит = = байт = 1 406, 25 Кбайт = 1, 37 Мбайт

Домашнее задание: 1. Пространственное разрешение изображения 500 х 200 точек и глубиной цвета 16 бита. Определить необходимый объем видеопамяти. 2. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея- 800 х 600 пикселей?

Кодирование и измерение звуковой информации

Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ: Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ:

Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Программное обеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигнал преобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можно представить в двоичной форме. В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Программное обеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигнал преобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можно представить в двоичной форме. В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: Частотой дискретизации Разрядностью(глубина звука). Частота временной дискретизации - это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1 Гц измерений за 1 секунду – 1 килогерц (кГц). Частота временной дискретизации - это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1 Гц измерений за 1 секунду – 1 килогерц (кГц). Разрядность регистра (глубина звука) число бит в регистре аудиоадаптера, задает количество возможных уровней звука. Если разрядность равна 8 (16), то при измерении входного сигнала может быть получено 2 8 = 256 (2 16 =65536) различных значений. Разрядность регистра (глубина звука) число бит в регистре аудиоадаптера, задает количество возможных уровней звука. Если разрядность равна 8 (16), то при измерении входного сигнала может быть получено 2 8 = 256 (2 16 =65536) различных значений.

Количество различных уровней сигнала (состояний при данном кодировании) можно рассчитать по формуле: Количество различных уровней сигнала (состояний при данном кодировании) можно рассчитать по формуле: N = 2 I = 2 16 = 65536, где I глубина звука. Таким образом, современные звуковые карты могут обеспечить кодирование уровней сигнала. Таким образом, современные звуковые карты могут обеспечить кодирование уровней сигнала.

Задача 1. Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 кГц). Запись условия T=1 сек I=16 бит H= 48 кГц Стерео - ×2 V=?Решение V= T ×I × H × 2 V=1 ×16 × × 2= бит/8 = байт/1024 = 187,5 Кбайт

Задача 2. Определить информационный объем цифрового аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов. Задача 2. Определить информационный объем цифрового аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов. Запись условия T=10 сек I=8 бит H= 22,05 кГц Моно- ×1 V=?Решение V= T ×I × H × 1 V=10 ×8 × 22,05 × 1= 10 × 8 × бит/8 = байт/1024 = 215,332/1024 Кбайт = 0,21 Мбайт

Домашнее задание Задача1. Определить объем памяти для хранения цифрового аудио­файла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 битов. Запись условия T=2 мин I= 16 бит H= 44,1 кГц Моно- ×1 V=? Задача2. 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? Запись условия V=2,6 Мб T=1 мин T=1 мин Моно- ×1 Моно- ×1 I= ? H= ?