Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Эссе'
7 14,5 15 17 77 Колмагоров Валерий Олегович 13,3 1 ,7 1 ,5 19 18 7 Сапожникова Ольга Сергеевна 13,3 1 ,7 1 ,5 17 19 75 Братухина Мария Сергеевна 17,...полностью>>
'Конкурс'
Об утверждении Порядка проведения открытого Конкурса на право получения свидетельства об осуществлении перевозок по одному или нескольким муниципальны...полностью>>
'Документ'
Электронные библиотеки являются одной из главных и наиболее ценных составляющих всего совокупного потенциала Интернет. Под электронными (цифровыми, ви...полностью>>
'Документ'
ПОХИЩЕНИЕ РЕБЕНКА: СЕМЬЯ РАЗРЫВАЕТСЯ МЕЖДУ ЛОНДОНОМ И МОСКВОЙ. ЕДИНСТВЕННАЯ НАДЕЖДА НА БЫСТРОЕ УРЕГУЛИРОВАНИЕ СИТУАЦИИ – ПЕРВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ В РОССИИ НО...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Определение

количества информации.

Двоичное кодирование

информации

1. Количество возможных событий

и количество информации.

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I:


Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло:

Наоборот, для определения количества информации, если известно количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно I. Например, в игре «Крестики-нолики» на поле 8X8 перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных варианта расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид: . Так как , то получим: .

Таким образом, I = 6 битов, то есть количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 6 битов.

Задания

1.1. Какое количество информации получит второй игрок после первого хода первого игрока в игре «Крестики-нолики» на поле размером 4*4?

1.2. Каково было количество возможных событий, если после реализации одного из них мы получили количество информации, равное 3 битам?

1.3. Сколько бит информации несет сообщение о том, что тетраэдр, у которого все грани окрашены в разные цвета, после подбрасывания упал на синюю грань?

1.4. Сколько различных последовательностей длиной в 7 символов можно составить из цифр 0 и 1?

1.5. В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины выкатился синий шар?

1.6. Сколько бит информации несет в себе известие, что монета упала гербом вверх?

2. Алфавитный подход

к определению информации.

Набор символов знаковой системы (алфавит) можно рассматривать как различные возможные состояния (события).

Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, можно рассчитать, какое количество информации несет каждый символ.

Так, в русском алфавите, если не использовать букву ё, количество событий (букв) будет равно 32. Тогда:

, откуда I = 5 битов.

Каждый символ несет 5 битов информации (его информационная емкость равна 5 битам). Количество информации в сообщении можно подсчитать, умножив количество информации, которое несет один символ, на количество символов.

Задания

2.1. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 16 символов. Второй текст в алфавите мощностью 256 символов. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?

2.2. Дан текст из 600 символов. Известно, что символы берутся из таблицы размером 16 x 32. Определить информационный объем текста в битах.

3. Двоичное кодирование

текстовой информации

Для кодирования одного символа требуется 1 байт информации.

I = 1 байт = 8 битов

Если рассматривать символы как возможные события, то можно вычислить, какое количество различных символов можно закодировать:

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111.

Первые 33 кода (с 0 до 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.)

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Коды с 128 по 255 являются национальными, то есть в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы. К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Мас, ISO), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а символов. Эту кодировку поддерживают последние версии платформы Microsoft Windows&Office .

К счастью, в большинстве случаев пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в приложения.

Задания

3.1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Жан-Жака Руссо:

Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине – только один.

3.2. Скорость передачи данных через модемное соединение равна 56 Кбит/с. Передача текстового файла через это соединение заняла 12 с. Определите, сколько символов содержал переданный текст, если известно, что он представлен в кодировке Unicode.

3.3. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Передача текстового файла через это соединение заняла 1 минуту. Определите, сколько символов содержал переданный текст, если известно, что он представлен в кодировке Unicode.

3.4. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Алексея Толстого:

Не ошибается тот, кто ничего не делает, хотя это и есть его основная ошибка.

4. Двоичное кодирование

графической информации

Качество двоичного кодирования изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка может иметь одно из двух состояний – «черная» или «белая», то есть для хранения ее состояния необходим один бит.

Цветные изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждой точки, хранящимся в видеопамяти. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 или 32 бита.

Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле: , где I - глубина цвета.

Глубина цвета (I)

Количество отображаемых цветов (N)

8

16 (High Color)

24 (True Color)

32 (True Color)

Объем видеопамяти. Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле: ,

где – информационный объем видеопамяти в битах;

X – количество точек по горизонтали;

Y – количество точек по вертикали;

I – глубина цвета в битах на точку.

Пример: необходимый объем видеопамяти для графического режима с разрешением 800 x 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:

24 бита X 800 X 600 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1 406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.

Система цветопередачи RGB.

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов (Red – красный, Green – зеленый, Blue - синий). Цвета в палитре формируются путем сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность. При минимальных интенсивностях всех базовых цветов получается черный цвет, при максимальных интенсивностях - белый цвет. Color = R + G + B

Цвет

Формирование цвета

Черный

Black = 0 + 0 + 0

Белый

White =

Красный

Red =

Зеленый

Green =

Синий

Blue =

Голубой

Cyan =

Пурпурный

Magenta =

Желтый

Yellow =

Задания

4.1. Черно-белое (без градаций серого) растровое изображение имеет размер 10 X 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

4.2. Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10 X 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

4.3.Сканируется цветное изображение размером 10 X 10 см. Разрешающая способность сканера – 1200 X 1200 dpi, глубина цвета – 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

Пояснение к заданию. 1200 dpi (dot per inch – точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер способен различить 1200 точек. 1дюйм=2,54 см.

4.4. В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 1024 до 32. Во сколько уменьшился информационный объем файла?

4.5. Монитор позволяет получать на экране 16 777 216 цветов. Какой объем памяти в байтах занимает 1 пиксель?

4.6. В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 512 до 8. Во сколько уменьшился информационный объем файла?

5. Двоичное кодирование

звуковой информации

Временная дискретизация звука. Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука. Таким образом, непрерывная зависимость громкости звука от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек».

Частота дискретизации. Для записи аналогового звука и его преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключенный к звуковой плате. Качество полученного цифрового звука зависит от количества измерений уровня громкости звука в единицу времени, т.е. частоты дискретизации. Чем больше количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее «лесенка» цифрового звукового сигнала повторяет кривую аналогового сигнала.

Частота дискретизации звука может лежать в диапазоне от 8000 до 48000 измерений громкости звука за одну секунду.

Глубина кодирования звука – это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука. Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно:

Качество оцифрованного звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации. Самое низкое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству телефонной связи, получается при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине дискретизациии 8 битов и записи одной звуковой дорожки (режим «моно»). Самое высокое качество, соответствующее качеству аудио-CD, достигается при частоте дискретизации 48000 раз в секунду, глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (режим «стерео»).

Чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный объем звукового файла.

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

16 бит X 24 000 X 2 = 768000 бит = 96 000 байт = 93,75 Кбайт.

Фонограмма и ее временная дискретизация

Задания

5.1. Звуковая плата производит двоичное кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из 65536 возможных уровней интенсивности сигнала?

5.2. Оценить информационный объем цифровых звуковых файлов длительностью 10 секунд при глубине кодирования и частоте дискретизации звукового сигнала, обеспечивающих минимальное и максимальное качество звука:

а) моно, 8 битов, 8000 измерений в секунду;

б) стерео, 16 битов, 48000 измерений в секунду.

5.3. Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 32 КГц его объем равен 700 Кбайт.



Похожие документы:

  1. I. Информация. Двоичное кодирование информации Тест Свойства информации Как называют информацию, отражающую истинное положение дел? полезной

    Документ
    ... I. Информация. Двоичное кодирование информации Тест 1.1. Свойства информации Как называют информацию, ... к измерению количества информации 1. Какой объем информации содержит страница ... 3. Выбрать информацию, удовлетворяющую определенным условиям, можно ...
  2. Уроки по теме «Информация. Двоичное кодирование информации»

    Урок
    Уроки по теме «Информация. Двоичное кодирование информации» (X КЛАСС) Урок 1 Тема урока: Введение в ... безопасности. повторить определение информации, ее свойства, виды информа­ции, единицы измерения количества информации, Оборудование ...
  3. Поурочное планирование курса «Информатика и икт» для 8 классов по учебнику Макаровой Н. В. Учитель: Кузнецов Г. В

    Ирование курса
    ... передачи большого количества информации за короткий ... L М М Н N 0 0 П Р Р R _ * Ю Я Й J Ь,Ъ X э Таблица 1.3. Таблица двоичного представления русских букв1 Буква Код ... заданий на кодирование и определение объема текстовой информации. Домашнее задание ...
  4. Билет № 3 1 Подходы к измерению информации Преимущества и недостатки вероятностного и алфавитного подходов к измерению информации Единицы измерения информации Скорость передачи информации Пропускная способность канала связи

    Документ
    ... объемном измерении информации является определение количества информации, содержащейся в ... варианте кодирования (чем экономичнее способ кодирования, ... подходит к измерению двоичной информации. Научившись измерять количество информации, можно ставить ...
  5. 1. Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи информации. Скорость передачи информации

    Документ
    ... это количество бит переданное в секунду. В действительности же, это верно лишь для двоичного кодирования ... 10 школьных учебников. Задача: Определение скорости передачи информации при заданной пропускной способности ...

Другие похожие документы..