Лабораторная работа 3

Меры и единицы количества и объема информации. Кодирование данных в ЭВМ.

Бит кодирует два значения: 0, 1

Сборку из восьми битов называют байт.

Байт кодирует 256 значений (2^8, от 00000000 до 11111111)

Далее следуют: Килобит(Кбит) - 1024 (2^10) бита, 128 байт

1 байт=8 бит

1 Килобайт(Кб) – 1024 (2^10) байта,

1 Мегабайт (Мб) – 1024 (2^10) Кб, 1 Гигабайт (Гб) – 1024 (2^10) Мб

Последовательность нескольких битов или байтов часто называют полем данных. Биты в числе (в слове, в поле т. П.) нумеруются справа налево, начиная с 0-го разряда.

В ПК могут обрабатываться поля постоянной и переменной длины.

Поля постоянной длины:

слово – 2 байта

полуслово – 1 байт

слово длиной 10 байт – 10 байт

двойное слово – 4 байта

расширенное слово – 8 байт

Числа с фиксированной запятой чаще всего имеют формат слова и полуслова, числа с плавающей запятой – формат двойного и расширенного слова.

Поля переменной длины могут иметь любой размер от 0 до 256 байт, но обязательно равный целому числу байтов.

Растровое изображение.

Форму представления на экране дисплея графического изображения, состоящего из отдельных точек (пикселей), называют растровой. Минимальным объектом в растровом графическом редакторе является точка (пиксель). Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселями (pixel, от англ. picture element). Код пикселя содержит информацию о цвете.

Задания для всех вариантов:

1. Если средняя скорость чтения составляет 160 слов в минуту (одно слово – в среднем 6 символов), то за четыре часа непрерывного чтения можно прочитать _______ Кбайт текста (принять однобайтный код символов).

2. Имеется сообщение объемом 2²³ бит. В мегабайтах объем этого сообщения равен …

3. Информационный объем сообщения равен произведению количества символов в сообщении на разрядность кода символа. В Unicodeкаждый символ занимает 2 байта, т. е. 16 битов. В кодировке ASCII– 8 бит. Разница равна 8 битам.

Модему, передающему сообщения со скоростью 28800 бит/сек, для передачи 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая в кодировке ASCII потребуется __________сек.

4. Сообщение содержит 4096 символов. Объем сообщения при использовании равномерного кода составил 1/512 Мбайт. Мощность алфавита, с помощью которого записано данное сообщение, равна…

Для решения задачи используйте формулу Хартли N=2ⁱ, где N –мощность алфавита, i - сколько бит понадобиться для кодирования одного символа.

5. Объем текстовой информации в сообщении на 40 страницах (на странице 40 строк по 80 символов в каждой) в кодировке ASCIIравен… (результат должен быть в килобайтах).

6. При перекодировке сообщения из кода Unicode в код ASCIIобъем сообщения изменился на 1/512 Мбайта. Сообщение содержит _____ символов.

7. Скорость пeредачи данных через ADSL-соединение (модем) равна 256000 бит/сек. Передача файла через это соединение по времени заняла 2 мин. Определите размер файла в килобайтах.

8. Сообщение из 50 символов было записано в 8-битной кодировке Windows-1251. После вставки в текстовый редактор сообщение было перекодировано в 16-битный код Unicode. Количество памяти, занимаемое сообщением, увеличилось на ____ байт.

9. Существует ___________ различных последовательностей из символов «А» и «В», длиной ровно в пять символов.

Использовать для решения задачи формулу N=X^Y, где N-количество различных последовательностей, X– количество символов, Y–длина.

10. Растровое изображение размером 64*64 пикселя занимает 4 килобайта памяти. Максимальное количество цветов, используемых в изображении, равно _____.

Для решения 10 задачи нужно знать, что количество различных отображаемых цветов К и битовая глубина (число разрядов, используемых для кодирования цвета) b связанных формулой:

,

где, K - количество цветов,

b - битовая глубина.

Зависимость цветовой палитры монитора от информационной емкости одного пикселя: 4 бита – 16 цветов, 8 бит – 256 цветов.

Объем памяти, необходимой для хранения графического изображения, занимающего весь экран, равен произведению количества пикселей (разрешающей способности) на число бит, кодирующих одну точку. Объем графического файла в битах определяется как произведение количества пикселей N*M на разрядность цвета С (битовую глубину)

11. При разрешении 640*480 и количестве цветов 16 объем памяти равен _____ Кбайт.

12. Сколько байт памяти необходимо, чтобы закодировать изображение на экране компьютерного монитора, который может отображать 1280 точек по горизонтали 1024 точек по вертикали при 256 цветов?

13. Для хранения изображения экрана монитора, работающего при разрешении 1366х768 пикселей в 256-цветном режиме, на 1 пиксель необходимо затратить ____________ видеопамяти.

Количество бит на 1 точку (пиксель): I=log₂k, где k-число цветов.

14. Пользователь собирается скачивать с файлообменника музыкальные mp3-файлы. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 Кбит/с. Время бесплатного соединения ограничено 5 минутами. Размер одного музыкального файла в среднем составляет 4 Мбайта. Наибольшее количество файлов, которые ему удаться загрузить бесплатно за один сеанс подключения, будет равно…

Время, затрачиваемое на запросы, не учитывать; считать, что файлы могут заканчиваться друг за другом непрерывно; файл, загруженный не полностью, не будет сохранен. 1 Кбит/с=1000 бит/с.

15. Минимальная длина равномерных двоичных кодов для букв английского алфавита (26 букв) равна …

Воспользуемся формулой количества информации (формулой Хартли), где N – искомое число символов в коде минимальной длины.