Задание для внеаудиторной работы по теме "Дискретное (цифровое) представление текстовой, графической, звуковой информации и видеоинформации"

     Текстовая информация
       Компьютеры часто используются для обработки текстовой информации. В каждом компьютере используется некоторая система кодирования символьных данных, сопоставляющая каждому символу - цифре, букве, специальному знаку - определенный двоичный код. Количество разных символов, которые может различать компьютер, зависит от числа двоичных разрядов, отводимых для кодирования любого символа.
Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту, то есть I= 1 байт = 8 битов.
Задача: Некоторое время назад для хранения информации использовались односторонние 5-дюймовые дискеты, на которых можно было записать 360 Кбайт информации. Определим, документ из скольких знаков можно сохранить на такой дискете.
360 Кбайт = 360 * 1024 = 368640 Байт
   Графическая информация

В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки, причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и так далее). 

 Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т.е. количеством точек, из которых оно складывается. Чем больше разрешающая способность, то есть чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения.

В современных персональных компьютерах обычно используются три основные разрешающие способности экрана:

800 х 600

1024 х 768 

1280 х 1024

Задача: Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку.

Всего точек на экране: 800 • 600 = 480 000. Необходимый объем видеопамяти:

24 бит • 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = = 1406,25 Кбайт = 1,37 Mбайт.

Звуковая информация

Звук представляет собой непрерывный сигнал — звуковую волну с меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека.  Чем больше частота сигнала, тем выше тон.  Частота звуковой волны выражается числом колебаний в секунду и измеряется в герцах (Гц, Hz).  Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, который называют звуковым.  Современные звуковые карты обеспечивают 16-, 32- или 64-битную глубину кодирования звука.   Оценить информационный объём моноаудиофайла (V) можно следующим образом: V = N⋅f⋅k, где N — общая длительность звучания (секунд), f — частота дискретизации (Гц), k — глубина кодирования (бит).

       Задача: Определитель информационный объем монофайла  при длительности звучания 1 минуту и среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц):

V = 60⋅24000⋅16 бит = 23040000 бит = 2880000 байт = 2812,5 Кбайт = 2,75 Мб

      Задача: Оценить информационный объём цифрового стереозвукового файла длительностью звучания 1секунда при среднем качестве звука (16 битов, 24000 измерений в секунду). Для этого глубину кодирования необходимо умножить на количество измерений в 1секунду и умножить на 2 (стереозвук):

V=16 бит ⋅24000⋅2 = 768000 бит = 96000 байт = 93,75 Кбайт.

Задание 1:  Найти информационный объем книги в 130 страниц, на странице 50 строк по 40 символов в каждой.