Как найти объем файла в бите

Информатика ЕГЭ №7 — архивация, кодирование графических и звуковых файлов

Для успешного решения задания ЕГЭ по информатике №7 потребуется знания и понимание некоторых терминов. А также полезные формулы для нахождения искомой величины. В заданиях участвуют следующие темы: архивация, кодирование звуковых файлов, кодирование графических файлов. Неплохо ещё бы знать, как переводить единицы измерения по таблице СИ (международная система единиц).

Кодирование графических файлов

Разберёмся с этими темами по порядку. Начнём с темы кодирования графических файлов. Для начала стоит знать формулу нахождения объема информации изображений.

Формула объёма информации для изображений
Формула объёма информации для изображений

В этой формуле находятся три переменные:

  • I — объём информации изображения (сколько весит изображение, измеряется в бит);
  • K — размер изображения (ширина и высота изображения, измеряется в px, dpi и т.д.);
  • i — глубина цвета (сколько памяти выделяется на один пиксель, измеряется в бит);
  • N — количество цветов (измеряется в единицах).

В данной формуле отсутствует переменная, отвечающая за количество цветов – это нормально. Ведь для полноценного решения задач потребуется знания второй формулы.

Формула количества цветов
Формула количества цветов

Здесь все переменные уже знакомы. Используется она для нахождения количества цветов или глубины цвета (в зависимости от того, что дано в самой задаче).

Кодирование звуковых файлов

Кодирование звуковых файлов состоит из многих вещей, в отличие от кодирования текстовой или графической информации. Используются следующие термины: каналы записи, частота дискретизации, разрешение (глубина кодирования), время записи. Для подробного изучения рассмотрим формулу.

Формула объёма звукового файла
Формула объёма звукового файла

В данной формуле уже пять переменных, но они достаточно простые, да и сама формула является произведением переменных.

  • I — объём информации звукового файла (сколько весит файл, измеряется в бит);
  • i — глубина кодирования (измеряется в бит);
  • v — частота дискретизации (как и другая любая другая частота измеряется в Гц);
  • k — количество каналов записи (измеряется в единицах);
  • t — время записи (измеряется в секундах)

Чем выше параметры частоты дискретизации, количества каналов и глубины кодирования, тем выше качество звукового файла.

Архивация

Вся суть архивации в уменьшении объёма файла для дальнейшей передачи/хранения. В задачах обычно задают вопрос: “какой способ передачи будет быстрее, с использованием архивации или нет?”.

Казалось бы, чем меньше вес файла, тем быстрее будет передача (после архивации). Но всё не так просто, ведь на архивацию и разархивацию тоже уходит определённое время. Соответственно придётся просчитать оба способа и найти оптимальный.

Задание

С большей части теории разобрались, теперь можно использоваться полученные знания на практике.

В информационной системе хранятся изображения размером 224 x 128 пикселей, содержащие не более 64 различных цветов. Коды пикселей записываются подряд, никакая дополнительная информация об изображении не сохраняется, данные не сжимаются. Сколько Кбайт нужно выделить для хранения одного изображения? В ответе укажите только целое число — количество Кбайт, единицу измерения указывать не надо.

Прочитав условие задачи, можно подметить следующие важные моменты:

  1. K = 224 x 128px;
  2. N = 64;
  3. Дополнительной информации об изображении отсутствует — добавлять к весу файла ничего не надо;
  4. Объём изображения необходимо найти.

Теперь можно приступить к решению задачи.

Решение первой задачи
Решение первой задачи

Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись), оцифрован с частотой дискретизации 44 кГц и разрешением 16 бит и сохранён без использования сжатия данных. Получился файл размером 120 Мбайт. Затем тот же фрагмент был записан в формате квадро (четырёхканальная запись) с частотой дискретизации 88 кГц и тоже сохранён без сжатия, при этом получился файл размером 720 Мбайт. С каким разрешением проводилась вторая запись? В ответе укажите целое число — разрешение в битах, единицу измерения писать не нужно.

Прочитав условия задачи, можно также записать дано:

  1. v1 = 44 кГц;
  2. k1 = 2 (двухканальная запись);
  3. i1 = 16 бит;
  4. I1= 120 Мбайт;
  5. v2 = 88 кГц;
  6. k2 = 4 (четырёхканальная запись);
  7. I2 = 720 Мбайт;
  8. i2 – ?

Тут можно пойти разными путями. К примеру, можно сначала найти время аудиофайла или же составить сразу уравнение. Тут уже дело вкуса, кому что больше нравится. Распишем задачу и найдём сначала время.

Решение первой задачи через нахождение времени
Решение первой задачи через нахождение времени

Опять же, тут может напугать получившаяся дробь, но ответ в любом случае получился целый без всякого округления. Сделано это, потому что в данной задаче самое простое решение сводится к уравнению. Там всё получается без огромных чисел.

Составления уравнения по условию задачи
Составления уравнения по условию задачи

Заметим, что вторая глубина цвета — неизвестная. Запишем уравнение с учётом этой информации. И продолжим решение.

Решение второй задачи при помощи уравнения
Решение второй задачи при помощи уравнения

Здесь останется сократить всё лишнее и получить искомое число.

Получившийся ответ
Получившийся ответ

Понравилась статья? Хочешь разбираться в информатике, программировании и уметь работать в разных программах? Тогда ставь лайк, подпишись на канал и поделись статьей с друзьями! Остались или появились вопросы — спроси в комментариях!

Читайте также:

Размер файла в битах

Неизвестно



Ученик

(118),
закрыт



4 года назад

Как можно посмотреть размер файла в битах? (Не байт а Бит)

Чеширский Кот из Страны Чудес

Просветленный

(35275)


4 года назад

И что тебе это даст? Ну 1 байт – это 8 бит, слово – 16 бит, двойное слово -32 бита…
Тебе это зачем? Всё равно операционная система устроена так, что ты не запишешь на диск файл из 9, 10 или 15 бит. Размер файла задаётся только в байтах – и то только в заголовке файла; сам файл по факту занимает целое количество кластеров.

Аудиофайл имеет следующие параметры:

  • глубина кодирования — в битах;
  • частота дискретизации — количество измерений в секунду;
  • время записи — в секундах.

Чтобы вычислить объём аудиофайла, необходимо перемножить частоту дискретизации на глубину кодирования и на время записи файла:

объём аудиофайла=частота дискретизации
·глубина кодирования
·время

.

Пример:

определи размер аудиофайла в байтах, если время его звучания составляет (10) с, частота дискретизации — (44100) Гц и глубина кодирования — (8) бит.

Решение:

(I) (=)

44100
·8
·10

 (=) 3528000 бит (=)

35280008

 (=) 441000 байт.

Ответ: 441000.

Объем текстового файла

     Кодирование информации в ПК заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный двоичный код. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер — по их кодам.

 КОИ-8: 1 символ – 1 байт = 8 бит

 UNICODE1 символ – 2 байта = 16 бит

ЗАДАЧА 1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем сообщения:   Без труда не вытащишь рыбку из пруда!

РЕШЕНИЕ: Считаем количество символов в сообщении с учетом пробелов и знаков препинания. Получаем N=35. Т.к. один символ кодируется 1 байтом, то всё сообщение будет занимать в памяти компьютера 35 байт.

ЗАДАЧА 2. Оценить информационный объем сообщения в Unicode:   Без труда не вытащишь рыбку из пруда!

РЕШЕНИЕ: Количество символов в сообщении 35. Т.к. в Unicode один символ кодируется 2 байтами, то всё сообщение будет занимать в памяти компьютера 70 байт.

ЗАДАЧА 3. Определить информационный объем книги (в Мбайтах) подготовленной на компьютере, состоящей из 150 страниц (каждая страница содержит 40 строк, 60 символов в каждой строке).

РЕШЕНИЕ:

1) Подсчитаем количество символов в книге 40 * 60 * 150 = 360 000

2) Информационный объем книги составит    360 000 * 1 байт = 360 байт

3) Переведем в заданные единицы  360 000 байт / 1024 = 351,5625 Кбайт / 1024 = 0,34332275 Мбайт

Длина фразы составляет примерно 40 символов. Следовательно, ее объем можно приблизительно оценить в 40 х 2 = 80 байт. Такого варианта ответа нет, попробуем перевести результат в биты: 80 байт х 8 = 640 бит. Наиболее близкое значение из предложенных — 592 бита. Заметим, что разница между 640 и 592 составляет всего 48/16 = 3 символа в заданной кодировке и его можно считать несущественным по сравнению с длиной строки.

      Замечание: Подсчетом символов в строке можно убедиться, что их ровно 37 (включая точку и пробелы), поэтому оценка 592 бита = 74 байта, что соответствует ровно 37 символам в двухбайтовой кодировке, является точной.

Алфавит – это набор букв, символов препинания, цифр, пробел и т.п.

Полное число символов в алфавите называют мощностью алфавита

ЗАДАЧА 4. 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?

РЕШЕНИЕ:  Если первый текст составлен в алфавите мощностью (К) 16 символов, то количество информации, которое несет 1 символ (1) в этом тексте, можно определить из соотношения: N = 2′, таким образом, из 16 = 2′ получим 1 = 4 бита. Мощность второго алфавита – 256 символов, из 256 = 2′ получим 1 = 8 бит. Т.к. оба текста содержат одинаковое количество символов, количество информации во втором тексте больше, чем в первом, в 2 раза.

Скорость передачи информации

       Скорость передачи данных по каналам связи ограничена пропускной способностью канала. Пропускная способность канала связи изменяется как и скорость передачи данных в бит/сек (или кратностью этой величины Кбит/с, Мбит/с, байт/с, Кбайт/с, Мбайт/с). 
       Для вычислении объема информации V переданной по каналу связи с пропускной способностью а за время t используют формулу:
 

V = а * t
 

          ЗАДАЧА 1. Через ADSLсоединение файл размером 1000 Кбайт передавался 32 с. Сколько секунд потребуется для передачи файла размером 625 Кбайт.

          РЕШЕНИЕ: Найдем скорость ADSL соединения: 1000 Кбайт / 32 с. = 8000 Кбит / 32 с. = 250 Кбит/с.
Найдем время для передачи файла объемом 625 Кбайт: 625 Кбайт / 250 Кбит/с = 5000 Кбит / 250 Кбит/с. = 20 секунд.

         При решении задач на определении скорости и времени передачи данных возникает трудность с большими числами (пример 3 Мб/с = 25 165 824 бит/с), поэтому проще работать со степенями двойки (пример 3 Мб/с = 3 *  210 * 210 * 23  = 3 * 223 бита/с).
 

n

0
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
7
 
8
 
9
 
10
 

2n

1
 
2
 
4
 
8
 
16
 
32
 
64
 
128
 
256
 
512
 
1024
 

          ЗАДАЧА 2Скорость передачи данных через ADSL─соединение равна 512 000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 1 минуту. Определить размер файла в килобайтах.

          РЕШЕНИЕ:  Время передачи файла: 1 мин = 60 с = 4 * 15 с = 22 * 15 с 
                                  Скорость передачи файла:    512000 бит/c = 512 * 1000 бит/с = 29 * 125 * 8 бит/с    (1 байт = 8 бит)

                                                                                  29 * 125 байт/с = 29 * 125 бит/с  / 210  = 125 / 2   Кб/с

                                   Чтобы найти время объем файла, нужно умножить время передачи на скорость передачи:

                                        (22 * 15 с) * 125 / 2  Кб/с  = 2 * 15 * 125 Кб = 3750 Кб

Определить объём текста

Онлайн калькулятор легко и непринужденно вычислит объем текста в битах, байтах и килобайтах. Для перевода в другие единицы измерения данных воспользуйтесь онлайн конвертером.

Информационный вес (объем) символа текста определяется для следующих кодировок:
Unicode UTF-8
Unicode UTF-16
ASCII, ANSI, Windows-1251

Текст

Символов 0

Символов без учета пробелов 0

Уникальных символов 0

Слов 0

Слов (буквенных) 0

Уникальных слов 0

Строк 0

Абзацев 0

Предложений 0

Средняя длина слова 0

Время чтения 0 сек

Букв 0

Русских букв 0

Латинских букв 0

Гласных букв 0

Согласных букв 0

Слогов 0

Цифр 0

Чисел 0

Пробелов 0

Остальных знаков 0

Знаков препинания 0

Объем текста (Unicode UTF-8) бит 0

Объем текста (Unicode UTF-8) байт 0

Объем текста (Unicode UTF-8) килобайт 0

Объем текста (Unicode UTF-16) бит 0

Объем текста (Unicode UTF-16) байт 0

Объем текста (Unicode UTF-16) килобайт 0

Объем текста (ASCII, ANSI, Windows-1251) бит 0

Объем текста (ASCII, ANSI, Windows-1251) байт 0

Объем текста (ASCII, ANSI, Windows-1251) килобайт 0

Почему на windows сохраняя текст блокноте перенос строки занимает – 4 байта в юникоде или 2 байта в анси?
Это историческое явление, которое берёт начало с дос, последовательность OD OA (nr ) в виндовс используются чтоб был единообразный вывод на терминал независимо консоль это или принтер. Но для вывода просто на консоль достаточно только n.

В юникоде есть символы которые весят 4 байта, например эмоджи: 🙃

×

Пожалуйста напишите с чем связна такая низкая оценка:

×

Для установки калькулятора на iPhone – просто добавьте страницу
«На главный экран»

Для установки калькулятора на Android – просто добавьте страницу
«На главный экран»

Добавить комментарий