Задание 9

Теория

Передача данных

Информационный объём растрового графического изображения

N=2ⁱ , I=K*i, где:

I – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах;

K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера);

i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель.Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки.

N – это количество цветов в палитре.

Информационный объём звукового файла

Временная дискретизация – процесс, при котором, во время кодирования непрерывного звукового сигнала, звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Чем больше амплитуда сигнала, тем громче звук.

Глубина звука (глубина кодирования) - количество бит на кодировку звука (i).

Количество различных уровней громкости рассчитываем по формуле N= 2^I , где I – глубина звука.

Частота дискретизации – количество измерений уровня входного сигнала в единицу времени (за 1 сек). Чем больше частота дискретизации, тем точнее процедура двоичного кодирования. Частота измеряется в герцах (Гц).

Качество двоичного кодирования – величина, которая определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Разрядность регистра - число бит в регистре аудио адаптера. Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического тока в число и обратно. Если разрядность равна I, то при измерении входного сигнала может быть получено 2^I =N различных значений.

V=t*η*i*n

V - объём файла

t - время записи

η - частота дискретизации

i - разрядность звуковой карты или разрешение, т.е. число бит, используемых для хранения каждого измеренного значения

n - количество каналов (моно, стерео...)

N=2ⁱ ,

N - разрешение записи

Пример задания. У Васи есть до­ступ к Ин­тер­нет по вы­со­ко­ско­рост­но­му одностороннему радиоканалу, обес­пе­чи­ва­ю­ще­му скорость по­лу­че­ния им ин­фор­ма­ции 2¹⁷ бит в секунду. У Пети нет ско­рост­но­го доступа в Интернет, но есть воз­мож­ность получать ин­фор­ма­цию от Васи по низ­ко­ско­рост­но­му телефонному ка­на­лу со сред­ней скоростью 2¹⁶ бит в секунду. Петя до­го­во­рил­ся с Васей, что тот будет ска­чи­вать для него дан­ные объемом 8 Мбайт по вы­со­ко­ско­рост­но­му каналу и ре­транс­ли­ро­вать их Пете по низ­ко­ско­рост­но­му каналу. Ком­пью­тер Васи может на­чать ретрансляцию дан­ных не раньше, чем им будут по­лу­че­ны первые 1024 Кбайт этих данных. Каков ми­ни­маль­но возможный про­ме­жу­ток времени (в секундах), с мо­мен­та начала ска­чи­ва­ния Васей данных, до пол­но­го их по­лу­че­ния Петей? В от­ве­те укажите толь­ко число, слово «секунд» или букву «с» до­бав­лять не нужно.

Сначала найдем время скачивания файла, а потом добавим в этому задержку Васи (пока он не по­лу­чит 1024 Кбай­та данных по ка­на­лу со ско­ро­стью 2¹⁷ бит/с).

t_{скачивания}=8*2²³/2¹⁶=2¹⁰c

t_{задержки}= 1024*2¹³/2¹⁷=2⁶c

t=t_{скачивания}+t_{задержки}=2¹⁰c+2⁶c=(1024+64)c=1088c

Ответ 1088.

Пример задания. Скольких различных цветов (наибольшее количество) могут быть пиксели неупакованно го растрового изображения, имеющего размер 1024x256 пикселей и занимающего на диске 160 килобайт?

i=(160*2¹³)/(2¹⁰*2⁸)бит=(2¹⁸*5)/2¹⁸=5 бит

N=2ⁱ=2⁵=32

Ответ 32.

Пример задания. Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и 4-битным разрешением. Запись длится одну минуту, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Укажите размер полученного файла (в Мбайт) с точностью 1 Мбайт. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

N=2ⁱ = 2² => i=2

V=(16000*2*60*2)/2²³=(2⁴*2³*125*2²*15*2)/2²³=(125*15*2¹⁰)/2²³ ≈1

Ответ 1.

Пример задания. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 28 800 бит/с, чтобы передать 100 страниц текста в 30 строк по 60 символов каждая, при условии, что каждый символ кодируется 1 байтом?

I=v*t => t=I/v

I=K*i

K=100*30*60 символов

I=100*30*60*8 бит (1 байт=8 бит)

t=100*30*60*8 бит/28 800 бит/с=50 с

Ответ 50.

Пример задания. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами:

А) Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать

Б) Передать по каналу связи без использования архиватора.

Какой способ быстрее и насколько, если

– средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2¹⁸ бит в секунду,

– объем сжатого архиватором документа равен 30% от исходного,

– время, требуемое на сжатие документа – 7 секунд, на распаковку – 1 секунда?

В ответе напишите букву А, если способ А быстрее или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите количество секунд, насколько один способ быстрее другого. Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе нужно написать Б23. Слов «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.

Способ А) t=I/v

I_{сжатого файла}=10Мб*0,3=3Мб

t_{передачи}=3*2²³/2¹⁸=96c

t_общее =96c+7c+1c=104c

Способ Б)

t=I/v=10*2²³/2¹⁸=320c

t_Б-t_А=320c-104c=216c

Ответ А216.