Расчёт информационного объёма текстового сообщения (количества информации, содержащейся в информационном сообщении) основан на подсчёте количества символов в этом сообщении, включая пробелы, и на определении информационного веса одного символа, который зависит от кодировки, используемой при передаче и хранении данного сообщения.

В традиционной кодировке (Windows, ASCII) для кодирования одного символа используется 1 байт (8 бит). Эта величина и является информационным весом одного символа. Такой 8-ми разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов, т.к. 2 8 =256.

В настоящее время широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта (16 бит). С его помощью можно закодировать 2 16 = 65536 различных символов.

Итак, для расчёта информационного объёма текстового сообщения используется формула

V text = n симв *i / k сжатия, (2)

где V text – это информационный объём текстового сообщения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; n симв – количество символов в сообщении, i – информационный вес одного символа, который измеряется в битах на один символ; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Информация в кодировке Unicode передается со скоростью 128 знаков в секунду в течение 32 минут. Какую часть дискеты ёмкостью 1,44Мб займёт переданная информация?

Дано : v = 128 символов/сек; t = 32 минуты=1920сек; i = 16 бит/символ

Решение:

n симв = v*t = 245760 символов V=n симв *i = 245760*16 = 3932160 бит = 491520 байт = 480 Кб = 0,469Мб, что составляет 0,469Мб*100%/1,44Мб = 33% объёма дискеты

Ответ: 33% объёма дискеты будет занято переданным сообщением

Расчёт иформационного объема растрового изображения

Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).

Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула (3):

V pic = K * n симв * i / k сжатия, (3)

где V pic – 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; k сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой N=2 i , где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.

1) В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти, занимаемой изображением?

Дано : N 1 = 256 цветов; N 2 = 16 цветов;

Решение:

Используем формулы V 1 = K*i 1 ; N 1 = 2 i 1 ; V 2 = K*i 2 ; N 2 = 2 i 2 ;

N 1 = 256 = 2 8 ; i 1 = 8 бит/пиксель

N 2 = 16 = 2 4 ; i 2 = 4 бит/пиксель

V 1 = K*8; V 2 = K*4;

V 2 /V 1 = 4/8 = 1/2

Ответ : объём графического изображения уменьшится в два раза.

2) Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?

Дано : i = 24 бита на пиксель; S = 21см*29,7 см D = 1200 dpi (точек на один дюйм)

Решение:

Используем формулы V = K*i;

1дюйм = 2,54 см

S = (21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов

K = 1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей

V = 139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб

Ответ : объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт

3.2. Формулы

В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами. Расчёт по формулам ведётся в основных единицах измерения, формулы записываются следующим образом: сначала записывается формула в буквенном обозначении, после знака равенства вместо каждой буквы подставляется её численное значение в основной системе единиц измерения; затем ставится знак равенства и записывается конечный результат с единицей измерения . Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой . Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него. Например,

Плотность каждого образца r, кг/м 3 , вычисляют по формуле

(1)

где m - масса образца, кг;

V - объем образца, м 3 .

Формулы, следующие одна за другой и не разделенные текстом, разделяют запятой.

Переносить формулы на следующую строку допускается только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей строки повторяют. При переносе формулы на знаке умножения применяют знак «x».

Формула нумеруется, если далее по тексту она будет востребована. Формулы, за исключением формул, помещаемых в приложении, должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Допускается нумерация в пределах раздела. В этом случае номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Например, формула (3.1).

Формулы, помещаемые в приложениях, должны нумероваться отдельной нумерацией, арабской нумерацией в пределах каждого приложения с добавлением перед каждой цифрой обозначения приложения. Например, формула (А.1).

Расстояние между формулой и текстом, а также между формулами должно быть 10 мм.

Вписывание одной буквы в напечатанную формулу не допускается! В этом случае вся формула пишется от руки.

3.3. Иллюстрации и приложения

Иллюстрационный материал может быть представлен в виде схем, графиков и т. п. . Иллюстрации, помещённые в тексте и приложениях пояснительной записки, именуются рисунками.

Иллюстрации выполняются чёрными чернилами, пастой или тушью на отдельном листе как можно ближе к ссылке на неё в тексте .

Иллюстрации за исключением иллюстраций приложений следует нумеровать арабскими цифрами в пределах раздела, либо сквозной нумерацией . Например, «Рисунок 1», «Рисунок 1.1», «Рисунок 2.1».

Иллюстрация при необходимости могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово "Рисунок" и наименование помещают после пояснительного текста без точки в конце как на рисунке 3.4.1.

Все рисунки формата большего, чем А4 выносятся в приложения. Приложения оформляют как продолжение данного документа и помещают в конце пояснительной записки в порядке ссылок на них в тексте. В тексте документа на все приложения должны быть даны ссылки . Каждое приложение следует начинать с нового листа с указанием на верху посредине страницы слова «Приложение» и его обозначения (рисунок 3.4.2). Например, «Приложение А». Приложение должно иметь заголовок, который записывают посредине страницы, симметрично относительно текста с прописной буквы. Рисунки и таблицы расположенные в приложении нумеруются в пределах приложения, с добавлением перед цифрой обозначения приложения. Например, «Рисунок А.1».

Приложения обозначают заглавными буквами алфавита, начиная с А, кроме букв Е, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. Допускается обозначение приложения буквами латинского алфавита, за исключением букв I и O. Приложения выполняют на листах формата А4, А3, А4Х3, А4х4, А2, А1 по ГОСТ 2.301.

Приложения должны иметь общую с остальной частью документа сквозную нумерацию страниц.

3.4. Таблицы

Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей .

Слово «Таблица», её номер и название помещают слева над таблицей. Название таблицы, при его наличии, должно отражать её содержание, быть точным, кратким. Название таблицы записывают через тире после слова «Таблица» с прописной буквы без точки в конце. Например:

Таблица 2.1 – Технические данные

Таблица может содержать головку и боковик. Головка и боковик таблицы должны быть отделены линией от остальной части таблицы. Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Минимальная высота строки 8 мм, максимальная не регламентируется.

Столбец «№ по порядку» не делается. При необходимости нумерации столбцов, номер пишется прямо в строке. Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе.

Для сокращения текста заголовков и подзаголовков граф отдельные понятия заменяют буквенными обозначениями, установленными ГОСТ 2.321, или другими обозначениями, если они пояснены в тексте, например, D – диаметр, h – высота.

Разделять заголовки и подзаголовки боковика и граф диагональными линиями не допускается. Расстояние между строками в заголовках таблицы можно уменьшать до одного интервала. Горизонтальные и вертикальные линии, разграничивающие строки таблицы, допускается не проводить, если их отсутствие не затрудняет пользование таблицей.

Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы. При необходимости допускается перпендикулярное расположение заголовков граф.

Таблицу в зависимости от её размера помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на неё, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении к документу. Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны листа документа.

Если в конце страницы таблица прерывается, её продолжение помещают на следующей странице, В этом случае в первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию не проводят. Слово «Таблица» и её номер и наименование указывают над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера таблицы. При переносе части таблицы на ту же или другие страницы название таблицы помещают только над первой частью таблицы.

Если строки или графы таблицы выходят за формат страницы, её делят на части, помещая одну часть под другой или рядом, при этом в каждой части таблицы повторяют головку и боковик. При делении таблицы на части допускается её головку или боковик заменять соответственно номером граф и строк. При этом нумеруются арабскими цифрами графы и (или) строки первой части таблицы.

Все таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенного точкой.

Таблицы каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавления перед цифрой обозначения приложения, например, «Таблица А.1».

На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте, при ссылке слово «таблица» с указанием её номера пишут полностью.

Если в графе таблицы помещены значения одной и той же физической величины, т. е. значения имеют одну размерность, то обозначение единицы физической величины указывают в заголовке (подзаголовке) этой графы. Например,

Таблица 2.4 – Наименование таблицы

Если все значения величин в таблице имеют одинаковую размерность, то обозначение единицы физической величины указывают после заголовка таблицы. Например,

Таблица 1 - Затухание на участках связи, дБ

Участок А – В	Участок В – С	Участок С – D	Участок D – E
18	36	24	15

Если повторяются наименования строк, то в следующей строке пишется "то же", а в 3-й и 4-й кавычки >> или -"-. Если повторяется лишь часть фразы, допускается её замена словами "то же" и последним добавлением. В столбцах такая замена не допускается. Заменять повторяющиеся в таблице цифры, математические знаки, знаки процента и номера, обозначение марок материалов и типоразмеров изделий, обозначения нормативных документов не допускается. Например,

Таблица 2.1 – Название таблицы

Пустое окно в таблице не оставляется, ставится прочерк. Десятичные числа, относящиеся к одному показателю, должны иметь одинаковое количество цифр после запятой. Числовые значения в графах таблицы должны проставляться так, чтобы разряды чисел во всей графе были расположены один под другим, если они относятся к одному показателю.

Информатика - это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы ее создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Термин информатика происходит от французского слова Informatique и образован из двух слов: информация и автоматика. Этот термин введен во Франции в середине 1960-х годов, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошел в употребление термин Computer Science для обозначения науки о преобразовании информации, - науки, базирующейся на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины стали синонимами.

Задачи информатики :

исследование информационных процессов любой природы;

разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

В составе основных задач информатики сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и прикладных исследований в различных областях знаний;

методы разработки искусственного интеллекта, моделирующие методы логического мышления и обучения в интеллектуальной деятельности человека (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.);

биоинформатика, изучающая информационные процессы в биологических системах;

социальная информатика, изучающая процессы информатизации общества;

методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа;

телекоммуникационные системы и сети, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие все человечество в единое информационное сообщество.

1.2. Понятие информации

В основе понятия Информатика лежит термин Информация , который имеет различные толкования:

в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют;

в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;

в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы.

Есть и другие определения.

Информация - сведения об объектах и о явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде.

Свойства информации

Оперативность - отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменившихся условиях.

Точность - определяет допустимый уровень искажения как исходной, так и результатной информации, при котором сохраняется эффективность функционирования системы.

Достоверность - определяется свойством информации отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.

Устойчивость - отражает способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

Достаточность (полнота) - означает, что информация содержит минимально необходимый объем сведений для принятия правильного решения. Неполная информация (недостаточная для принятия правильного решения) снижает эффективность принимаемых пользователем решений; избыточность обычно снижает оперативность и затрудняет принятие решения, но делает информацию более устойчивой.

Адекватность - это определенный уровень соответствия создаваемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т.п.

Урок посвящен разбору задания 9 ЕГЭ по информатике

9 тема — «Кодирование информации, объем и передача информации» — характеризуется, как задания базового уровня сложности, время выполнения – примерно 5 минут, максимальный балл — 1

Кодирование текстовой информации

n — количество символов

i — количество бит на 1 символ (кодировка)

Кодирование графической информации

Рассмотрим некоторые понятия и формулы, необходимые для решения ЕГЭ по информатике данной темы.

• Пиксель – это наименьший элемент растрового изображения, который имеет определенный цвет.
• Разрешение – это количество пикселей на дюйм размера изображения.
• Глубина цвета - это количество битов, необходимое для кодирования цвета пикселя.
• Если глубина кодирования составляет i битов на пиксель, код каждого пикселя выбирается из 2 i возможных вариантов, поэтому можно использовать не более 2 i различных цветов.

Формула для нахождения количества цветов в используемой палитре:

• N — количество цветов
• i — глубина цвета
• В цветовой модели RGB (красный (R), зеленый (G), синий (B)): R (0..255) G (0..255) B (0..255) -> получаем 2 8 вариантов на каждый из трех цветов.
• R G B: 24 бита = 3 байта — режим True Color (истинный цвет)

Найдем формулу объема памяти для хранения растрового изображения :

• I — объем памяти, требуемый для хранения изображения
• M — ширина изображения в пикселях
• N — высота изображения в пикселях
• i — глубина кодирования цвета или разрешение

Или можно формулу записать так:

I = N * i битов

• где N – количество пикселей (M * N) и i – глубина кодирования цвета (разрядность кодирования)

* для указания объема выделенной памяти встречаются разные обозначения (V или I ).

• Следует также помнить формулы преобразования:

1 Мбайт = 2 20 байт = 2 23 бит,
1 Кбайт = 2 10 байт = 2 13 бит

Кодирование звуковой информации

Познакомимся с понятиями и формулами, необходимыми для решения заданий 9 ЕГЭ по информатике.

Пример: при ƒ=8 кГц, глубине кодирования 16 бит на отсчёт и длительности звука 128 с . потребуется:

✍ Решение:

I = 8000*16*128 = 16384000 бит
I = 8000*16*128/8 = 2 3 * 1000 * 2 4 * 2 7 / 2 3 = 2 14 / 2 3 =2 11 =
= 2048000 байт

Определение скорости передачи информации

• Канал связи всегда имеет ограниченную пропускную способность (скорость передачи информации), которая зависит от свойств аппаратуры и самой линии связи(кабеля)

Объем переданной информации I вычисляется по формуле:

• I — объем информации
• v — пропускная способность канала связи (измеряется в битах в секунду или подобных единицах)
• t — время передачи

* Вместо обозначения скорости V иногда используется q
* Вместо обозначения объема сообщения I иногда используется Q

Скорость передачи данных определяется по формуле:

и измеряется в бит/с

Решение заданий 9 ЕГЭ по информатике

ЕГЭ по информатике 2017 задание 9 ФИПИ вариант 1 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

Какой минимальный объем памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 160 х 160 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов?

✍ Решение:

• Используем формулу нахождения объема:
• Подсчитаем каждый сомножитель в формуле, стараясь привести числа к степеням двойки:
• M x N:

160 * 160 = 20 * 2³ * 20 * 2³ = 400 * 2 6 = = 25 * 2 4 * 2 6

Нахождение глубины кодирования i :

256 = 2 8 т.е. 8 бит на пиксель (из формулы кол-во цветов = 2 i)

Находим объем:

I = 25 * 2 4 * 2 6 * 2 3 = 25 * 2 13 - всего бит на всё изображение

Переводим в Кбайты:

(25 * 2 13) / 2 13 = 25 Кбайт

Результат: 25

Детальный разбор задания 9 ЕГЭ по информатике предлагаем посмотреть в видео:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.2 (источник: 9.1 вариант 11, К. Поляков):

Рисунок размером 128 на 256 пикселей занимает в памяти 24 Кбайт (без учёта сжатия). количество цветов в палитре изображения.

✍ Решение:

• где M * N — общее количество пикселей. Найдем это значение, используя для удобства степени двойки:

128 * 256 = 2 7 * 2 8 = 2 15

В вышеуказанной формуле i — это глубина цвета, от которой зависит количество цветов в палитре:

Количество цветов = 2 i

Найдем i из той же формулы:

i = I / (M*N)

Учтем, что 24 Кбайт необходимо перевести в биты . Получим:

2 3 * 3 * 2 10 * 2 3: i = (2 3 * 3 * 2 10 * 2 3) / 2 15 = = 3 * 2 16 / 2 15 = 6 бит

Теперь найдем количество цветов в палитре:

2 6 = 64 вариантов цветов в цветовой палитре

Результат: 64

Смотрите видеоразбор задания:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.3 (источник: 9.1 вариант 24, К. Поляков):

После преобразования растрового 256-цветного графического файла в 4-цветный формат его размер уменьшился на 18 Кбайт . Каков был размер исходного файла в Кбайтах?

✍ Решение:

• По формуле объема файла изображения имеем:

где N — общее количество пикселей,
а i

• i можно найти, зная количество цветов в палитре:

количество цветов = 2 i

до преобразования: i = 8 (2 8 = 256) после преобразования: i = 2 (2 2 = 4)

Составим систему уравнений на основе имеющихся сведений, примем за x количество пикселей (разрешение):

I = x * 8 I - 18 = x * 2

Выразим x в первом уравнении:

x = I / 8

I (объем файла):

I - 18 = I / 4 4I - I = 72 3I = 72 I = 24

Результат: 24

Подробный разбор 9 задания ЕГЭ смотрите на видео:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.4 (источник: 9.1 вариант 28, К. Поляков, С. Логинова):

Цветное изображение было оцифровано и сохранено в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 42 Мбайт 2 раза меньше и глубиной кодирования цвета увеличили в 4 раза больше по сравнению с первоначальными параметрами. Сжатие данных не производилось. Укажите размер файла в Мбайт , полученного при повторной оцифровке.

✍ Решение:

• По формуле объема файла изображения имеем:

где N
а i

• В такого рода задачах необходимо учесть, что уменьшение разрешения в 2 раза, подразумевает уменьшение в 2 раза пикселей отдельно по ширине и по высоте. Т.е. в целом N уменьшается в 4 раза !
• Составим систему уравнений на основе имеющихся сведений, в которой первое уравнение будет соответствовать данным до преобразования файла, а второе уравнение — после:

42 = N * i I = N / 4 * 4i

Выразим i в первом уравнении:

i = 42 / N

Подставим во второе уравнение и найдем I (объем файла):

\[ I= \frac {N}{4} * 4* \frac {42}{N} \]

После сокращений получим:

I = 42

Результат: 42

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.5 (источник: 9.1 вариант 30, К. Поляков, С. Логинова):

Изображение было оцифровано и сохранено в виде растрового файла. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 72 секунды . Затем то же изображение было оцифровано повторно с разрешением в 2 раза больше и глубиной кодирования цвета в 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б , пропускная способность канала связи с городом Б в 3 раза выше, чем канала связи с городом А.
Б ?

✍ Решение:

• По формуле скорости передачи файла имеем:

где I — объем файла, а t — время

• По формуле объема файла изображения имеем:

где N — общее количество пикселей или разрешение,
а i — глубина цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

• Для данной задачи, необходимо уточнить, что разрешение на самом деле имеет два сомножителя (пикселей по ширине * пикселей по высоте). Поэтому при увеличении разрешения в два раза, увеличатся оба числа, т.е. N увеличится в 4 раза вместо двух.
• Изменим формулу получения объема файла для города Б :

\[ I= \frac {2*N * i}{3} \]

• Для города А и Б заменим значения объема в формуле для получения скорости:

\[ V= \frac {N*i}{72} \]

\[ 3*V= \frac{\frac {4*N*i}{3}}{t} \]

\[ t*3*V= \frac {4*N*i}{3} \]

• Подставим значение скорости из формулы для города А в формулу для города Б:

\[ \frac {t*3*N*i}{72}= \frac {4*N*i}{3} \]

• Выразим t :

t = 4 * 72 / (3 * 3) = 32 секунды

Результат: 32

Другой способ решения смотрите в видеоуроке:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.6 (источник: 9.1 вариант 33, К. Поляков):

Камера делает фотоснимки размером 1024 х 768 пикселей. На хранение одного кадра отводится 900 Кбайт .
Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.

✍ Решение:

• Количество цветов зависит от глубины кодирования цвета, которая измеряется в битах. Для хранения кадра, т.е. общего количества пикселей выделено 900 Кбайт. Переведем в биты:

900 Кбайт = 2 2 * 225 * 2 10 * 2 3 = 225 * 2 15

Посчитаем общее количество пикселей (из заданного размера):

1024 * 768 = 2 10 * 3 * 2 8

Определим объем памяти, необходимый для хранения не общего количества пикселей, а одного пикселя ([память для кадра]/[кол-во пикселей]):

\[ \frac {225 * 2^{15}}{3 * 2^{18}} = \frac {75}{8} \approx 9 \]

9 бит на 1 пиксель

9 бит — это i — глубина кодирования цвета. Количество цветов = 2 i :

2 9 = 512

Результат: 512

Смотрите подробное решение на видео:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике 2017 задание 9 ФИПИ вариант 15 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

На студии при четырехканальной (квадро ) звукозаписи с 32 -битным разрешением за 30 секунд был записан звуковой файл. Сжатие данных не производилось. Известно, что размер файла оказался 7500 Кбайт.

С какой частотой дискретизации (в кГц) велась запись? В качестве ответа укажите только число, единицы измерения указывать не нужно.

✍ Решение:

• По формуле объема звукового файла получим:

I = β * t * ƒ * S

• Из задания имеем:

I = 7500 Кбайт β = 32 бита t = 30 секунд S = 4 канала

ƒ — частота дискретизации — неизвестна, выразим ее из формулы:

\[ ƒ = \frac {I}{S*B*t} = \frac {7500 * 2^{10} * 2^2 бит}{2^7 * 30}Гц = \frac { 750 * 2^6}{1000}КГц = 2^4 = 16 \]

2 4 = 16 КГц

Результат: 16

Для более детального разбора предлагаем посмотреть видео решения данного 9 задания ЕГЭ по информатике:

Тема: Кодирование изображений:

9 задание. Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика:

Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640 ×480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится.
Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре?

✍ Решение:

• По формуле объема файла изображения имеем:

где N — общее количество пикселей или разрешение, а i — глубина кодирования цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

• Посмотрим, что из формулы нам уже дано:

I = 320 Кбайт, N = 640 * 420 = 307200 = 75 * 2 12 всего пикселей, i - ?

Количество цветов в изображении зависит от параметра i , который неизвестен. Вспомним формулу:

количество цветов = 2 i

Поскольку глубина цвета измеряется в битах, то необходимо объем перевести из Килобайт в биты:

320 Кбайт = 320 * 2 10 * 2 3 бит = 320 * 2 13 бит

Найдем i :

\[ i = \frac {I}{N} = \frac {320 * 2^{13}}{75 * 2^{12}} \approx 8,5 бит \]

Найдем количество цветов:

2 i = 2 8 = 256

Результат: 256

Подробное решение данного 9 задания из демоверсии ЕГЭ 2018 года смотрите на видео:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9.9 (источник: 9.2 вариант 36, К. Поляков):

Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А .

Сколько секунд длилась передача файла в город A ? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

✍ Решение:

• Для решения понадобится формула нахождения скорости передачи данных формулы:
• Вспомним также формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * s

где:
I - объем
β - глубина кодирования
ƒ - частота дискретизации
t - время
S - кол-во каналов (если не указывается, то моно)

• Выпишем отдельно, все данные, касающиеся города Б (про А практически ничего не известно):

город Б: β - в 2 раза выше ƒ - в 3 раза меньше t - 15 секунд, пропускная способность (скорость V ) - в 4 раза выше

Исходя из предыдущего пункта, для города А получаем обратные значения:

город А: β Б / 2 ƒ Б * 3 I Б / 2 V Б / 4 t Б / 2, t Б * 3, t Б * 4 - ?

Дадим объяснения полученным данным:

так как глубина кодирования (β ) для города Б выше в 2 раза, то для города А она будет ниже в 2 раза, соответственно, и t уменьшится в 2 раза:

t = t/2

так как частота дискретизации (ƒ) для города Б меньше в 3 раза, то для города А она будет выше в 3 раза; I и t изменяются пропорционально, значит, при увеличении частоты дискретизации увеличится не только объем, но и время:

t = t * 3

скорость (V ) (пропускная способность) для города Б выше в 4 раза, значит, для города А она будет ниже в 4 раза; раз скорость ниже, то время выше в 4 раза (t и V — обратно пропорциональная зависимость из формулы V = I/t ):

t = t * 4

Таким образом, с учетом всех показателей, время для города А меняется так:

\[ t_А = \frac {15}{2} * 3 * 4 \]

90 секунд

Результат: 90

Подробное решение смотрите на видео:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9.10 (источник: 9.2 вариант 43, К. Поляков):

Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись ), оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 30 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате моно и оцифрован с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось.

Укажите размер файла в Мбайт , полученного при повторной записи. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

✍ Решение:

I = β * ƒ * t * S

I - объем
β - глубина кодирования
ƒ - частота дискретизации
t - время
S -количество каналов

• Выпишем отдельно, все данные, касающиеся первого состояния файла, затем второго состояния — после преобразования:

1 состояние: S = 2 канала I = 30 Мбайт 2 состояние: S = 1 канал β = в 2 раза выше ƒ = в 1,5 раза ниже I = ?

Так как изначально было 2 канала связи (S ), а стал использоваться один канал связи, то файл уменьшился в 2 раза:

I = I / 2

Глубина кодирования (β ) увеличилась в 2 раза, то и объем (I ) увеличится в 2 раза (пропорциональная зависимость):

I = I * 2

Частота дискретизации (ƒ ) уменьшилась в 1,5 раза, значит, объем (I ) тоже уменьшится в 1,5 раза:

I = I / 1,5

Рассмотрим все изменения объема преобразованного файла:

I = 30 Мбайт / 2 * 2 / 1,5 = 20 Мбайт

Результат: 20

Смотрите видеоразбор данной задачи:

Тема: Кодирование звуковых файлов:

ЕГЭ по информатике задание 9.11 (источник: 9.2 вариант 72, К. Поляков):

Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 100 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 4 раз меньше , чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд.

Во сколько раз скорость (пропускная способность канала) в город Б больше пропускной способности канала в город А ?

✍ Решение:

• Вспомним формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * S

I - объем
β - глубина кодирования
ƒ - частота дискретизации
t - время

• Выпишем отдельно, все данные, касающиеся файла, переданного в город А , затем преобразованного файла, переданного в город Б :

А: t = 100 c. Б: β = в 3 раза выше ƒ = в 4 раза ниже t = 15 c.

✎ 1 способ решения:

Скорость передачи данных (пропускная способность) зависит от времени передачи файла: чем больше время, тем ниже скорость. Т.е. во сколько раз увеличится время передачи, во столько раз уменьшится скорость и наоборот.

Из предыдущего пункта видим, что если мы вычислим, во сколько раз уменьшится или увеличится время передачи файла в город Б (по сравнению с городом А), то мы поймем, во сколько раз увеличится или уменьшится скорость передачи данных в город Б (обратная зависимость).

Соответственно, представим, что преобразованный файл передается в город А . Объем файла изменился в 3/4 раза (глубина кодирования (β) в 3 раза выше, частота дискретизации (ƒ) в 4 раза ниже). Объем и время изменяются пропорционально. Значит и время изменится в 3/4 раза:

t A для преобразов. = 100 секунд * 3 / 4 = 75 секунд

Т.е. преобразованный файл передавался бы в город А 75 секунд, а в город Б 15 секунд. Вычислим, во сколько раз снизилось время передачи:

75 / 15 = 5

Раз время передачи в город Б снизилось в 5 раз, соответственно, скорость увеличилась в 5 раз.

Ответ: 5

✎ 2 способ решения:

Выпишем отдельно все данные, касающиеся файла, переданного в город А : А: t А = 100 c. V А = I / 100

Поскольку увеличение или уменьшение во сколько-то раз разрешения и частоты дискретизации приводит к соответствующему увеличению или уменьшению объема файла (пропорциональная зависимость), то запишем известные данные для преобразованного файла, переданного в город Б :

Б: β = в 3 раза выше ƒ = в 4 раза ниже t = 15 c. I Б = (3 / 4) * I V Б = ((3 / 4) * I) / 15

Теперь найдем соотношение V Б к V А:

\[ \frac {V_Б}{V_А} = \frac {3/_4 * I}{15} * \frac {100}{I} = \frac {3/_4 * 100}{15} = \frac {15}{3} = 5 \]

(((3/4) * I) / 15) * (100 / I)= (3/4 * 100) / 15 = 15/3 = 5

Результат: 5

Подробный видеоразбор задания:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9.12 (источник: 9.2 вариант 80, К. Поляков):

Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты , её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.

Определите приблизительно размер полученного файла (в Мбайт ). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 10 .

✍ Решение:

• Вспомним формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * S

I - объем
β - глубина кодирования
ƒ - частота дискретизации
t - время
S - количество каналов

• Для простоты расчетов пока не будем брать во внимание количество каналов. Рассмотрим, какие данные у нас есть, и какие из них необходимо перевести в другие единицы измерения:

β = 32 бита ƒ = 32кГц = 32000Гц t = 2 мин = 120 с

Подставим данные в формулу; учтем, что результат необходимо получить в Мбайтах, соответственно, произведение будем делить на 2 23 (2 3 (байт) * 2 10 (Кбайт) * 2 10 (Мбайт)):

(32 * 32000 * 120) / 2 23 = =(2 5 * 2 7 * 250 * 120) / 2 23 = = (250*120) / 2 11 = = 30000 / 2 11 = = (2 4 * 1875) / 2 11 = = 1875 / 128 ~ 14,6 V - скорость Q - объем t - время

Что нам известно из формулы (для удобства решения будем использовать степени двойки):

V = 128000 бит/с = 2 10 * 125 бит/с t = 1 мин = 60 с = 2 2 * 15 с 1 символ кодируется 16-ю битами всего символов - ?

Если мы найдем, сколько бит необходимо для всего текста, тогда, зная что на 1 символ приходится 16 бит, мы сможем найти сколько всего символов в тексте. Таким образом, найдем объем:

Q = 2 10 * 125 * 2 2 * 15 = = 2 12 * 1875 бит на все символы

Когда мы знаем, что на 1 символ необходимо 16 бит, а на все символы 2 12 * 1875 бит, то можем найти общее количество символов:

кол-во символов = 2 12 * 1875 / 16 = 2 12 * 1875 / 2 4 = = 2 8 * 1875 = 480000

Результат: 480000

Разбор 9 задания:

Тема: Скорость передачи информации:

ЕГЭ по информатике задание 9.14 (