Кодирование и обработка графической информации Учитель информатики и ИКТ ГБОУ средняя школа 314 ГБОУ средняя школа 314 Базарная Татьяна Андреевна Источник. - презентация

1 Кодирование и обработка графической информации Учитель информатики и ИКТ ГБОУ средняя школа 314 ГБОУ средняя школа 314 Базарная Татьяна Андреевна Источник информации курсы повышения квалификации при СПБ ГУИТМО 2011г. "Теоретические основы информационных техногий. (Методика подготовки школьников к олимпиадам по информатике)

2 Что нужно знать: при кодировании с палитрой количество бит на 1 пиксель (b) зависит от количества цветов в палитре N, они связаны формулой: количество бит на 1 пиксель количества цветов в палитре

3 Что нужно знать: объем памяти на все изображение вычисляется по формуле: количество бит на 1 пиксель ширина и высота изображения в пикселях количество страниц объем памяти всего изображения

4 Что нужно знать: цвет на Web-страницах кодируется в виде RGB-кода в шестнадцатеричной системе: #RRGGBB, где RR, GG и BB – яркости красного, зеленого и синего, коды некоторых цветов: #FFFFFF – белый, # – черный, #CCCCCC и любой цвет, где R = G = B, – это серый разных яркостей #FF0000 – красный, #00FF00 – зеленый, #0000FF – синий

5 Монитор позволяет получать на экране 2 24 цветов. Какой объем памяти в байтах занимает 1 пиксель? Решение: N=2 b Найдем количество бит на 1 пиксель: N= 2 24 ; b=24 бита Переводим в байты: 24/8=3 байта Ответ: 1 пиксель занимает 3 байта

6 Сколько фотографий без сжатия расширением 1024 на 1024 поместиться в модуле памяти объемом 512 Мбайт, если каждая точка изображения кодируется четырьмя битами? Решение: Определим объем изображения в битах и найдем количество фотографий: V=h*M*N*b 512 Мбайт = h*1024*1024*4 бит 2 9 *2 10 *2 10 = h* 2 10 *2 10 * = h*2 22 ; h= 2 29 /2 22 ; h=2 7 ; h=128 Ответ: поместиться 128 фотографий

7 После преобразования растрового 256-цветного графического файла в черно-белый формат (2 цвета) его размер уменьшился на 70 байт. Каков был размер исходного файла? Решение: 1. Применим формулу N=2 b Найдем количество бит на 1 пиксель: N 1 =256; N 1 =2 8 ; b 1 =8 бит; N 2 =2; N 2 =2 1 ; b 2 =1 бит. 2. Известно, что после преобразования размер уменьшился: V 2 - V 1 =70байт, переведем в биты V 2 - V 1 =560 бит 3. Обозначим расширение M x N = X 4. Используя формулу V=M*N*b и предыдущие обозначения получаем уравнение: 8*X-X=560; 7Х=560; Х=80 точек 5. Находим размер исходного файла: V 1 =8*Х; V 1 =8*80; V 1 =640 бит Ответ: размер исходного файла 640 бит

8 Книга состоящая из 272 страниц, занимает объем 2 Мбайта. Часть страниц книги полностью заняты текстом. Каждая такая страница содержит ровно 1024 символов. Другая часть страниц полностью заполнена изображениями с расширением 768 на 1024 точек. Известно, что страниц с текстом в 16 раз больше, чем страниц с изображениями. Сколько цветов в палитре изображений, если известно, что текстовые символы кодируются двухбайтной кодировкой Unicode? Ответ запишите в виде целого числа? Решение:

9 Решение: 1. Узнаем, сколько страниц занимает текст и графические изображения. Обозначим количество страниц с графикой через Х, получаем: 16*Х+Х=272; 17Х=272; Х=16 страниц занимает графика, а текстовая информация в 16 раз больше 16*16=256 страниц 2. Высчитаем V текстовых страниц: V1страница = 1024*2 байта (Unicode)= 2 10 *2 4 =2 14 бит Vтекста = 2 14 *256 = 2 14 *2 8 = 2 22 бит 3. Высчитаем V страниц с изображениями: V изображений = Vкниги – Vтекста=2 Мбайта бит = = 2 10 *2 10 * = =2 22 (2 2 -1)=2 22 *3 бита = 2 10 *2 10 * = =2 22 (2 2 -1)=2 22 *3 бита 4. Используем формулу V=h*M*N*b: 2 22 *3=16*768*1024*b; 2 22 *3=16*( )*1024*b; 2 22 *3=2 4 *( )*2 10 *b; 2 22 *3=( )*2 10 *b; 2 22 *3= *b; 2 22 *3=2 22 *(2+1)*b; b= 2 22 *3/2 22 *3; b=1 бит 5. N=2 b ; N=2 1 ; N=2 Ответ: 2 цвета в палитре

10 Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 х 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами? Решение: Определим объем изображения в битах: 1. 3 байт = 3*8 = 24 бит, 2. V=M*N*b=640*480*24 бит = бит Найдем число секунд на передачу изображения: / = 256 секунд Ответ: 256 секунд

11 Цвет пикселя монитора определяется тремя составляющими: зеленой, синей и красной. Под красную и синюю составляющие отвели по 5 бит. Сколько бит отвели под зеленую составляющую, если растровое изображение размером 8 8 пикселей занимает 128 байт? Решение: 1. Узнаем общее количество точек: 8 * 8=64 точки 2. Объем переведем в биты: 128 *8=1024 бита 3. Используем формулу: N=2b; 1024=64*b; b=16 бит 4. Известно, что на 2 цвета отвели по 5 бит: 2*5=10 бит занимают 2 цвета 5. Получаем: = 6 бит Ответ: 6 бит отвели под зеленый цвет

12 Для кодирования цвета фона страницы Интернет используется атрибут bgcolor="#ХХХХХХ", где в кавычках задаются шестнадцатеричные значения интенсивности цветовых компонент в 24-битной RGB-модели. Какой цвет будет у страницы, заданной тэгом ? 1) белый 2) зеленый 3)красный 4) синий Решение: значение FF 16 = 255 соответствует максимальной яркости, таким образом, яркость всех составляющих максимальна, это белый цвет Ответ: 1

13 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. Решение: 1. Если число страниц равно 1, то формулу V=b*M*N можно выразить как 256 *1024*8 бит = M*N*4 бит, (так как используется 16 цветов, то глубина цвета равна 4 бит.) т.е. 512*1024 = M*N; = M*N. Соотношение между высотой и шириной экрана для стандартных режимов не различаются между собой и равны 0,75. Значит, чтобы найти M и N, воспользуемся подстановкой: Выразим M=524288/ N, подставим, получим N2 =524288*3/4= Найдем N630; M=524288/ Выразим M=524288/ N, подставим, получим N2 =524288*3/4= Найдем N630; M=524288/ Вариантом разрешающей способности может быть 630 х Если число страниц равно 2, то одна страница объемом 256:2=128 Кбайт, т.е 128*1024*8 бит = M*N*4 бит, т.е. 256*1024 = M*N; = M*N. Решаем: M=262144/ N; N2 =262144*3/4=196608; M=440, N=600 Вариантом разрешающей способности может быть 600 х Если число страниц равно 4, то 256:4 =64; 64*1024*2=M*N; =M*N; M=131072/N; N2 =131072*3/4=98304; N310, M420 Ответ: одна страница х 830, две страницы х 440, три страницы – 420 х 310

14 Спасибо за внимание