Примеры решения задач.

Задача №1

Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 159 страниц. На каждой странице – 40 строк. В каждой строе – 60 символов. Каков объем информации в книге?

Решение:

Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несет 1 байт информации. Значит, страница содержит 40 * 60 * 1 = 2400 байт информации.

Объем всей информации в книге (в разных единицах):

2400 * 150 = 360 000 байт

360000/1024 = 351,5625 Кбайт

351,5625/1024 = 0,3433 Мбайт.

Задача №2

Для записи сообщения использовался 64-х символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байтов информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

Решение:

Информационный вес символа 64-го символьного алфавита составляет 6 бит (2⁶=64).

Для определения общего числа символов в сообщении разделим объем информации на информационный вес одного символа. Сначала переведем заданный объем информации из байтов в биты (8 775* 8=70 200)

Полученный результат разделим на информационный вес одного символа (6 бит). Получаем всего символов в сообщении 11 700 (70 200/6= 11 700).

Определим общее число строк в тексте 180 (30*6=180)

Для определения числа символов в строке следует разделить общее количество символов (11 700) на общее число строк (180). В результате получим 65 символов в строке (11 700/180=65).

4.2 Кодирование графической информации

В середине 50-х годов для больших ЭВМ, которые применялись в научных и военных исследованиях, впервые в графическом виде было реализовано представление данных, что связано со свойством человеческой психики: наглядность способствует более быстрому пониманию. Широкое применение получила специальная область информатики, которая изучает методы и средства создания и обработки изображений с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов – компьютерная графика. В качестве примера можно привести опытно-конструкторские разработки, медицину (компьютерная томография), научные исследования и др.

Особенно интенсивно технология обработки графической информации с помощью компьютера стала развиваться в 80-х годах. Графическую информацию можно представлять в двух формах: аналоговой или дискретной. Живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно – это пример аналогового представления, а изображение, напечатанное при помощи струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета – это дискретное представление. Путем разбиения графического изображения (дискредитации) происходит преобразование графической информации из аналоговой формы в дискретную. При этом производится кодирование – присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

При кодировании изображения происходит его пространственная дискредитация. Ее можно сравнить с построением изображения из большого количества маленьких цветных фрагментов (метод мозаики).

Все изображение разбивается на отдельные точки (пиксели), каждому элементу ставится в соответствие код его цвета. При этом качество кодирования будет зависеть от следующих параметров: размера пикселя и количества используемых цветов. Чем меньше размер пикселя (изображение составляется из большего количества точек) тем выше качество кодирования.

В основе кодирования цветных графических изображений – принцип декомпозиции цветов – т. е. разложение произвольного цвета на основные составляющие (например, по системе RGB: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue)). Чем большее количество цветов используется (т.е. точка изображения может принимать больше возможных состояний), тем больше информации несет каждый пиксель, а, значит, увеличивается качество кодирования.

Глубина кодирования (глубина цвета) – количество бит (двоичных разрядов), используемых для кодирования цвета одной точки. От глубины цвета (k) зависит количество отображаемых цветов (N) – т. е. количество возможных состояний одной точки изображения: N=2^k. Наиболее распространенные значения глубины цвета: 4, 8, 16, 24 бита на точку.

Разрешение – количество точек (пикселей) изображения, приходящихся на единицу длины. От разрешения зависит размер пикселя. Наиболее часто используемые экранные разрешения: 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024 точек.

Глубина кодирования и разрешение влияют на качество кодирования изображения.

Объем видеопамяти (V), необходимый для формирования графического изображения на экране:

V = M * N * k (3)

где M – кол-во точек изображения по горизонтали,

N – кол-во точек изображения по вертикали,

k – глубина цвета (бит).

Создание и хранение графических объектов возможно в нескольких видах – в виде векторного, фрактального или растрового изображения. Отдельным предметом считается 3D (трехмерная) графика, в которой сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений. Для каждого вида используется свой способ кодирования графической информации.