Двоичное кодирование графической и звуковой информации

Представление
графической
информации

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране.

Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране.

Для кодирования изображения на таком экране требуется 81 бит (1 бит на пиксель) памяти. Пусть «1» обозначает закрашенный пиксель, а «0» - не закрашенный. Вот как будет выглядеть такой файл:
Пространственная дискретизация – это разбиение изображения на отдельные фрагменты (пиксели), причем каждому фрагменту присваивается код его цвета.

Параметры качества изображения:

1. Разрешающая способность экрана – размер сетки растра.
Задается в виде произведения M x N, где M - число пикселей по горизонтали, N - число пикселей по вертикали.

800х600
100х90

2. Глубина цвета – количество бит, используемых для кодирования цвета.
N = 2i
N – количество отображаемых цветов
i – глубина цвета
65536 цветов
16 цветов

Задача
Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность экрана равна 640 х 350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

Обозначим Р – разрешающую способность экрана.
N – количество используемых цветов.
К – количество страниц изображения.
Из условия задачи известно:
Р = 640 х 350 пикселей
N = 16 цветов
К = 2 страницы
Найдем i - глубину цвета:
N = 2i
16 = 24
i = 4
Объем видеопамяти V равен произведению разрешающей способности экрана на глубину цвета и на количество страниц. V = P . K . i
V = 640 . 350 . 2 . 4 = 1792000 (бит) =
= 224000 (байт) = 218,75 (Кбайт)
Ответ: Объем видеопамяти равен 218,75 (Кбайт)

Представление
звуковой
информации

МИКРОФОН
АУДИОАДАПТЕР
ПАМЯТЬ ЭВМ
Звуковая волна
Переменный электрический ток
Двоичный код

АУДИОАДАПТЕР
ПАМЯТЬ ЭВМ
ДИНАМИК
Звуковая волна
Переменный электрический ток
Двоичный код

МИКРОФОН
АУДИОАДАПТЕР
ПАМЯТЬ ЭВМ
ДИНАМИК
Звуковая волна
Звуковая волна
Переменный электрический ток
Двоичный код

Временная дискретизация – это разбиение непрерывной звуковой волны на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого участка устанавливается определенная величина амплитуды.
t
A(t)

Параметры качества звукового сигнала:
Частота дискретизации – количество измерений уровня сигнала в единицу времени.
Глубина звука – количество бит, используемых для кодирования различных уровней сигнала.
N = 2i
N – количество различных уровней сигнала
i – количество бит для кодирования одного уровня сигнала

Задача
Рассчитать объем стереоаудиофайла длительностью звучания 1 секунду при высоком качестве звука (16 бит – глубина звука, 48 кГц – частота дискретизации).

Обозначим D – частота дискретизации.
К – количество дорожек.
i – глубина звука.
t – длительность звучания.
Из условия задачи известно:
D = 48 кГц = 48000 Гц
К = 2 дорожки (стереоаудиофайл)
i = 16 бит
t = 1 сек
Объем стереоаудиофайла V равен произведению частоты дискретизации на глубину звука, на время звучания и на количество дорожек. V = D . i . t . K
V = 48000 . 16 . 1 . 2 = 1536000 (бит) =
= 192000 (байт) = 187,5 (Кбайт)