- •1) Избыточность и сжатие. Расширения кода. Энтропия. Теорема кодирования для каналов связи без шума.
- •2) Измерение количества информации. Вероятностный, комбинаторный и алгоритмический подходы к измерению количества информации.
- •4) Этапы аналого-цифрового преобразования.
- •5) Частотное и временное представление сигналов их смысл и применение. Понятие спектра сигнала.
- •6) Теорема отсчетов Котельникова-Найквиста. Ее практическое значение для цифро-аналоговых преобразований.
- •7) Интервал дискретизации и шаг квантования. На что влияет их выбор?
- •8) Икм, дикм, адикм, дельта-модуляция.
- •10) Способы обмена данными: прямая, косвенная, коммутируемая, широковещательная, групповая, с промежуточным хранением. Их особенности.
- •11) Временное и частотное мультиплексирование.
- •12) Каналы восприятия информации человеком. Органы чувств и способы передачи информации.
- •13) Закон Фехнера и его интерпретация. Порог восприятия.
- •14) Закон Вебера. Расчет количества различимых уровней интенсивности раздражителей. Разрешающая способность рецептора.
- •15) Измерение громкости, единицы измерения громкости.
- •16) Особенности зрительного восприятия. Источники избыточности изображений и способы устранения избыточности.
- •17) Сжатие без потерь и сжатие с потерями.
- •18) Сруктура алгоритма jpeg.
- •19) Особенности слухового восприятия. Источники избыточности в звуковых сигналах и способы устранения избыточности.
- •20) Психоакустическое маскирование и его практическое использования в алгоритмах сжатия звуковых сигналов.
- •21) Обработка сообщений и информации. Классификация видов обработки информации.
15) Измерение громкости, единицы измерения громкости.
Громкость звука — субъективное восприятие силы звука.
Единицей абсолютной шкалы громкости является сон. Уровень громкости звука — относительная величина. Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (в децибелах — дБ). Уровень громкости обычно измеряется в децибелах и выражается через десятичный логарифм от отношения амплитуды колебания давления воздуха S при распространении звука к пороговому уровню S0:
Уровень [дБ] = 20 * log10(S/S0)
16) Особенности зрительного восприятия. Источники избыточности изображений и способы устранения избыточности.
Можно указать на следующие особенности зрительного восприятия человека:
- Психофизические эксперименты подтверждают тот факт, что человеческое зрение менее чувствительно к утрате высокочастотных компонент в спектре, нежели низкочастотных.
- Для человеческого глаза низкочастотные компоненты содержат больше информации, чем высокочастотные, которые очень часто соответствуют малозначительным деталям или вообще шуму.
Данные особенности активно используются в алгоритмах сжатия, которые приводят к потерям (в смысле невозможности абсолютно точного восстановления), в частности, в стандартах сжатия JPEG (для статических изображений) и MPEG (для видео).
17) Сжатие без потерь и сжатие с потерями.
Сжатие без потерь— метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. Сжатие без потерь используется, когда важна идентичность сжатых данных оригиналу
Сжатие данных с потерями — это метод сжатия данных, когда распакованный файл отличается от оригинального, но «достаточно близок» для того, чтобы быть полезным каким-то образом. Этот тип компрессии часто используется в Интернете, особенно в потоковой передаче данных и телефонии.
18) Сруктура алгоритма jpeg.
Название данного алгоритма является аббревиатурой Joint Photographic Expert Group, которой и был утвержден в 1992 г. стандарт сжатия цветных и нецветных изображений.
Необходимость разработки данного стандарта была обусловлена следующими причинами.
- Значение коэффициента сжатия изображений с использованием алгоритмов без потерь (методом Хаффмана, например) крайне невелико, в особенности, когда гистограмма распределения значений точек изображений стремится к равномерной.
Алгоритм JPEG использует спектральные преобразования для кодирования, поскольку:
- Значительная часть изображений изменяется относительно медленно вдоль всей площади, т.е. редко встречается случай, когда значение интенсивности уменьшается или увеличивается несколько раз подряд в пределах небольшой области, скажем, размером 8 x 8 точек.
- Психофизические эксперименты подтверждают тот факт, что человеческое зрение менее
чувствительно к утрате высокочастотных компонент в спектре нежели низкочастотных.
Структура алгоритма кодирования JPEG
1. ДКП (Дискретное косинусное преобразование) необходимо для перехода от пространственного к спектральному представлению.
2. Квантование
3. Сканирование методом "Зигзага"
4. ДИКМ (дифференциальная импульсно-кодовая модуляция) кодирование постоянных составляющих
5. КДС (кодирование длин серий) кодирование гармонических составляющих
6. Энтропийное кодирование по методу Хаффмана.