Вариант 1: 1. Сколько цветов можно использовать в палитре автоматической фотокамеры, которая производит изображения
Вариант 1:
1. Сколько цветов можно использовать в палитре автоматической фотокамеры, которая производит изображения размером 600 на 400 пикселей, при условии, что объем файла не может превышать 120 Кбайт и нет упаковки данных?
2. Определите примерное время записи для двухканальной (стерео) звукозаписи с частотой дискретизации 64 кГц и разрешением 24 бита, если файл размером 72 Мбайт не был сжат. Ответ дайте в виде ближайшего целого числа минут.
18.11.2023 16:07
Обычно каждый пиксель в цифровой фотокамере кодируется с помощью цветового пространства RGB, где каждый пиксель представлен комбинацией трех основных цветов: красным (R), зеленым (G) и синим (B). Количество цветов, которые можно использовать, зависит от разрядности цвета. Например, в случае 24-битной глубины цвета каждый основной цвет будет представлен 8-битным значением (от 0 до 255), и это дает нам 256 возможных значений для каждого основного цвета. Возведя число возможных значений каждого цвета в третью степень (так как у нас три цвета в RGB), мы получим общее количество возможных комбинаций цветов.
Таким образом, в данном случае у нас 256 возможных значений для каждого из трех цветовых каналов (R, G, B). Общее количество цветов можно найти, возведя число 256 в третью степень:
256^3 = 16 777 216 цветов.
Теперь, чтобы определить, сколько цветов можно использовать при условии ограничения по объему файла, нужно учесть, что каждый пиксель кодируется с определенным числом битов (разрядностью цвета). Обычно для изображений в формате JPEG используется 8-битная разрядность цвета для каждого канала, что составляет 3 байта на пиксель (8 бит * 3 канала = 24 бита = 3 байта).
Учитывая размер изображения 600x400 пикселей, мы можем рассчитать общий объем данных в байтах:
600 пикселей * 400 пикселей * 3 байта/пиксель = 720 000 байт.
Теперь, чтобы найти максимально возможное количество цветов при ограничении по объему файла, нужно разделить максимальный размер файла на размер одного пикселя:
120 Кбайт = 120 000 байт
120 000 байт / 720 000 байт/пиксель ≈ 0.1667 пикселей.
Так как невозможно использовать доли пикселей, наш ответ будет 0 цветов.
Звукозапись:
Для определения времени записи звука, нужно учесть разрядность аудиосэмпла и частоту дискретизации. Разрядность определяет, сколько бит информации содержится в каждом сэмпле звука, а частота дискретизации определяет, сколько раз в секунду производится запись сэмплов.
В данном случае, у нас есть двухканальная звукозапись, разрядность которой составляет 24 бита (3 байта) и частота дискретизации 64 кГц (64 000 сэмплов в секунду).
Чтобы рассчитать размер файла звука, нужно умножить длительность записи на битрейт. Битрейт можно рассчитать, умножив разрядность на частоту дискретизации и на количество каналов (2):
64 000 сэмплов/сек * 3 байта/сэмпл * 2 канала = 384 000 байт/сек.
72 Мбайт = 72 000 000 байт.
Теперь, чтобы определить время записи, нужно разделить размер файла на битрейт:
72 000 000 байт / 384 000 байт/сек ≈ 187.5 сек.
Ответ: Примерное время записи составляет около 187 минут, округлено до ближайшего целого числа.
Совет: Для лучшего понимания концепции записи звука и работы с разрядностью и частотой дискретизации, можно ознакомиться с принципами работы цифровых аудиоформатов и прослушать разные примеры звукозаписи с разными параметрами.
Задание: В фотокамере используется фиксированная глубина цвета, равная 8 бит на каждый цветовой канал. Определите, сколько цветов можно использовать в палитре данной фотокамеры.
Пояснение: При определении количества цветов, которые можно использовать в палитре автоматической фотокамеры, необходимо учитывать размер изображения и объем файла, который оно должно занимать.
Дано, что размер изображения составляет 600 на 400 пикселей. Каждый пиксель может быть представлен в виде RGB (красный, зеленый, синий) компонент.
Объем файла ограничен 120 Кбайтами. Обычно, каждый пиксель использует 3 байта для представления RGB.
Нам нужно определить, сколько цветов можно использовать без превышения 120 Кбайт.
Решение:
1 байт = 8 бит
Объем файла в битах: 120 Кбайт × 8 = 960 Кбит
Общее количество пикселей: 600 × 400 = 240 000 пикселей
Количество бит, требуемое для представления каждого пикселя: 3 байта × 8 бит = 24 бита
Общее количество бит, занимаемых всеми пикселями: 240 000 пикселей × 24 бита = 5 760 000 бит
Теперь найдем количество цветов, деля общее количество бит на количество бит, занимаемых каждым цветом:
Количество цветов = всего бит / количество бит на цвет = 5 760 000 бит / 24 бита = 240 000 цветов
Ответ: В палитре автоматической фотокамеры можно использовать 240 000 цветов.
Аудиозапись:
Пояснение: Для определения примерного времени записи двухканальной звукозаписи необходимо знать частоту дискретизации и разрешение.
Дано, что частота дискретизации составляет 64 кГц, что означает, что 64 000 значений звука записываются в течение одной секунды.
Разрешение аудиозаписи составляет 24 бита, что означает, что каждый звуковой сэмпл (значение) имеет 24 бита информации.
Дано, что файл имеет размер 72 Мбайтов.
Решение:
Общий объем файла в битах: 72 Мбайт × 8 бит = 576 Мбит
Количество бит на одну минуту записи: частота дискретизации × разрешение
Количество бит на минуту: 64 000 × 24 = 1 536 000 бит
Теперь найдем время записи, разделив общий объем файла на количество бит на минуту:
Время записи = Общий объем файла / Количество бит на минуту = 576 Мбит / 1 536 000 бит = 375 минут
Ответ: Примерное время записи для двухканальной звукозаписи составляет 375 минут (ближайшее целое число минут).
Совет: Прежде чем решать подобные задачи, всегда хорошо прочитать условие задачи и выделить ключевую информацию. Обратите внимание на необходимость конвертации единиц измерения и правильного использования формул. Будьте внимательны и последовательны при выполнении вычислений. Если возникнут затруднения, не стесняйтесь обратиться за помощью к учителю или одноклассникам.
Задание для закрепления: Найдите количество цветов, которые можно использовать в палитре автоматической фотокамеры, если размер изображения составляет 800 на 600 пикселей, объем файла не может превышать 200 Кбайт, и каждый пиксель использует 4 байта для представления цвета RGB.