Как найти объем видеофайла формула

Общие сведения

Под видеоинформацией можно понимать:

Любой видеоряд можно разложить на две составляющие: звуковую и графическую.

Наверняка у вас появился вопрос: какое отношение графическая информация имеет к видео? Необходимо очень хорошо уяснить следующий факт: для создания на экране эффекта движения применяется дискретная технология, обеспечивающая быструю смену статических картинок.

Поскольку видеоинформация состоит из звуковой и графической компоненты, то и для обработки видеоматериалов требуется очень мощный персональный компьютер. Под обработкой видеоматериалов понимается процесс оцифровки, то есть кодирования видеоинформации.

После кодирования видеоинформация будет находиться в двоичном формате, а, как известно, процессор персонального компьютера только и способен взаимодействовать с любой информацией, которая является двоичным кодом. Двоичный код — последовательность бит, состоящая из $0$ и $1$.

«Принципы кодирования видеоинформации» 👇

Алгоритм кодирования видеоинформации

Итак, представим, что в нашем распоряжении есть какая-либо видеоинформация. Как было ранее сказано, любую видеоинформацию можно дифференцировать, то есть разложить на две ключевые составляющие: звуковую и графическую. Следовательно, операция кодирования видеоинформации будет заключаться в сочетании операций кодирования звуковой информации и кодирования графической информации.

Как мы ранее узнали, видео – быстрая смена, как правило, похожих друг на друга статических изображений, называемых кадрами. Но в современном мире данный процесс стандартизирован, и все поставщики видеоконтента придерживается данных стандартов.

Не будем приводить все существующие стандарты, касающиеся частоты смены кадров, а лишь опишем два ключевых эталона в этой области:

1. В процессе киносъемок используют частоту смены кадров, равную $25$ раз в секунду. Подобным стандартом пользуются при производстве телепрограмм, телешоу, телерепортажей.

2. В процессе создания широкоформатного видеоконтента прибегают к частоте смены кадров, равной $30$ раз в секунду.

В первую очередь происходит разложение аналогового видеосигнала на две дорожки: звуковую и графическую. Давайте в качестве эксперимента примем частоту смены кадров $25$ раз в секунду. Это означает, что одна секунда видеопотока состоит из $25$ быстросменяющих друг друга статических изображения.

По сути, нет как такового отдельного алгоритма~кодирования видеоинформации, а есть симбиоз алгоритмов кодирования отдельно звука и отдельно графики.

После проведения операции цифрования звука и изображений на выходе получается бинарный, двоичный код, который будет понятен процессору персонального компьютера. Именно в формате двоичного кода наша видеоинформация и будет храниться на электронных носителях.

Если мы захотим проиграть видеоконтент на нашем персональном компьютере или другом устройстве, то нам придется провести операцию восстановления информации, то есть осуществить преобразование информации, записанной в двоичном коде в формат понятный человеку.

Единственное, на чем хотелось бы акцентировать внимание, это на том, что при просмотре видеоинформации мы одновременно и видим «картинку» и слышим звук.

Чтобы добиться синхронного исполнения звука и смены графических изображений процессор персонального компьютера выполняет эти операции в различных потоках. За счет этого происходит запараллеливание двух сигналов: звукового и графического, которые в совокупности образуют видеопоток.

Как найти информационный объем видеофайла

После проведения операции кодирования видеоинформации получается двоичный поток битов. Следовательно, операционной системе необходимо выделить некое пространство для хранения данного двоичного кода (этот двоичный код является дискретным форматом нашего аналогового видеофайла).

Общая формула расчета объема памяти, необходимой для хранения закодированного видеофайла:

Кстати, сам процесс кодирования видеоинформации занимает значительное время и зависит от характеристик процессора персонального компьютера. Среди всех земных профессий можно выделить профессию видеомонтажера, который наиболее интенсивно из всех занимается обработкой и отвечает за правильность кодирования видеоинформации.

Скачать материал

без ожидания

Скачать материал

без ожидания

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Кодирование видеоинформации

  Казарян Анаит Рафиковна
  учитель информатики школы №156
  с углублённым изучением информатики
  Калининского района
  г. Санкт-Петербурга

• 

  2 слайд

  Видеоинформация – это последовательность изображений, появляющихся на экране с определенной частотой  (частотой кадров в секунду), достаточной для того, чтобы смена кадров на экране не была заметна.

• 

  3 слайд

  Кодирование видеоинформации представляет собой многократное кодирование растрового графического изображения, причём требуется обеспечить синхронность (одновременность) кодирования звука и изменяющихся изображений.
  Для кодирования звука чаще всего используют оцифровку с частотой 48 кГц. Изображение состоит из отдельных растровых рисунков, которые меняются с частотой не менее 25 кадров в секунду, так что глаз человека воспринимает смену кадров как непрерывное движение.

• 

  4 слайд

  Информационный объём видеофайла
  I = K  i  F  t
  I – информационный объём видеофайла (в бит)
  K – размеры изображения (в пикселях)
  i – глубина цвета (в бит)
  F – частота кадров в секунду (кадров в секунду)
  t – время представления видеоинформации (в секундах)

  Информационный объём видеофайла – это количество битов, байтов (килобайтов, мегабайтов), необходимых для записи видеоинформации.

• 

  5 слайд

  Задача 1
  Рассчитать объём памяти (в килобайтах), необходимой для представления одноминутного фильма на экране монитора с пространственным разрешением 800600 пикселей и палитрой из 65536 цветов, если за одну секунду изображение сменяется 16 раз. 
  N = 65536
  F= 16 кадр/с
  K = 800  600
  t = 1 мин=60 с

  I -?
  Ответ: 900 000 Кб.
  N = 2i
  i=16 бит
  I = K  i  F t
  I = 800*600*16*16*60 бит =
  = 7 372 800 000 бит =
  921 600 000‬ байт = 900 000 Кб

• 

  6 слайд

  Задача 2
  Вычислите, какое количество информации (в гигабайтах) содержит 2-часовой цветной фильм, если один его кадр содержит 1 Мб информации, а за 1 секунду сменяется 36 кадров. 
  I1 = 1 Мб
  F= 36 кадр/с
  t = 2 часа= 7200 с

  I -?
  Ответ: 253,125 Гб.
  I = I1  F t
  I = 1*36*7200 Мб =
  = 259 200‬ Мб = 253,125 Гб

• 

  7 слайд

  Кодирование видеоинформации
  Кодирование видеоинформации характеризуется высоким качеством и огромными размерами файлов. Такой способ кодирования используется в формате AVI (Audio Video Interleave).

• 

  8 слайд

  Сжатие видеофайлов
  Так как размеры видеофайлов большие, в большинстве форматов видеоизображений используется сжатие.
  Основная идея сжатия видеофайлов заключается в том, что за короткое время изображение изменяется очень мало, поэтому можно запомнить базовый кадр, а затем сохранять только изменения.
  Для уменьшения объёма файла применяют сжатие с потерями, при котором теряются некоторые детали, несущественные для восприятия человеком.

• 

  9 слайд

  Форматы видеофайлов
  Формат файла – это способ представления данных на внешнем носителе.
  Известные форматы видеофайлов:
  AVI, MP4, MPEG, WMV, MOV, WebM

  В последние годы часто используются форматы видео высокой точности HD (High Definition).

• 

  10 слайд

  Кодирование видео: итоги
  Кодирование видео сводится к кодированию изменяющихся изображений и звука, при условии, что изображение и звук должны проигрываться одновременно.
  Для уменьшения объёма данных при кодировании видео используют сжатие данных.

Краткое описание документа:

В презентации описывается кодирование видеоинформации, сводящееся к кодированию изменяющихся изображений и звука при условии, что изображение и звук должны проигрываться одновременно.

В работе указываются основные форматы видеофайлов, в том числе со сжатием, используемое на практике для уменьшения объёма данных при кодировании видео.

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 253 268 материалов в базе

• Выберите категорию:
• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Организация работы по формированию медиаграмотности и повышению уровня информационных компетенций всех участников образовательного процесса»

• Курс повышения квалификации «Облачные технологии в образовании»

• Курс повышения квалификации «Сетевые и дистанционные (электронные) формы обучения в условиях реализации ФГОС по ТОП-50»

• Курс повышения квалификации «Использование компьютерных технологий в процессе обучения в условиях реализации ФГОС»

• Курс повышения квалификации «Специфика преподавания информатики в начальных классах с учетом ФГОС НОО»

• Курс профессиональной переподготовки «Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации»

• Курс повышения квалификации «Специфика преподавания дисциплины «Информационные технологии» в условиях реализации ФГОС СПО по ТОП-50»

• Курс повышения квалификации «Современные языки программирования интегрированной оболочки Microsoft Visual Studio C# NET., C++. NET, VB.NET. с использованием структурного и объектно-ориентированного методов разработки корпоративных систем»

Будем знакомы! Обучаю школьников и студентов информационным технологиям

Всем здравствуйте! Меня зовут Александр Георгиевич. Я профессиональный московский рейтинговый репетитор по информатике, математике, базам данных, алгоритмам и программированию.

Я прекрасно понимаю, что вы достаточно занятой и деловой человек, но, несмотря на это я настоятельно рекомендую вам ознакомиться с текстовыми отзывами клиентов, которые прошли подготовку под моим чутким контролем. Все они достигли поставленных целей, а некоторые даже превзошли собственные ожидания.

Уже несколько лет я веду собственный канал на видеохостинге YouTube, куда с регулярной периодичностью выкладываю мультимедийные ролики, показывающие решения информатических и математических заданий. Вступайте в мое многотысячное сообщество, чтобы становится успешнее в информационных технологиях.

Специально для своих потенциальных клиентов я разработал мощную многофакторную фильтрационную систему о стоимости своих услуг. Даже самый взыскательный потребитель сумеет за разумное время определиться с тарифным планом.

В данной публикации я бы хотел рассказать о том, что такое кодирование видеоинформации, о базовых алгоритмах кодирования видеоинформации, а также лаконично сделать обзор современных видеохостингов, которыми ежедневно пользуются десятки миллионов человек по всему миру.

Мои частные уроки проходят в различных территориальных форматах. Даже, если вы физически проживаете не в Москве, то я не вижу абсолютно никаких проблем, которые могут препятствовать проведению наших эффективных занятий. Выбирайте необходимый вам формат!

Звоните мне на мобильный телефон, задавайте любые интересующие вопросы и записывайтесь на первый пробный урок. Я достаточно известный и востребованный репетитор по информатике и ИКТ, а количество ученических мест ограниченно. Успевайте записаться на индивидуальную подготовку прямо сейчас, т к завтра уже может не остаться свободных мест!

Общие сведения о видеоинформации

Видеоинформация – достаточно новый вид информации, которая с каждым днем все интенсивнее проникает во все сферы человеческой деятельности. По официальной статистике, каждый пятый человек в России ежедневно воспринимает видеоинформацию либо посредством телевизора, либо посредством персонального компьютера.

Под видеоинформацией можно понимать:

Кинофильм

Видеоклип

Телепрограмму

Рекламный ролик

Любой видеоряд можно разложить на две составляющие: звуковую и графическую.

Наверняка у вас появился первый вопрос: какое отношение графическая информация имеет к видео? Необходимо очень хорошо уяснить следующий факт: для создания на экране эффекта движения применяется дискретная технология, обеспечивающая быструю смену статических картинок.

Научные исследования доказали, что если в течение одной секунды сменить около 15 статических изображений, которые похожи друг на друга, то человеческий глаз воспринимает подобные изменения на них как аналоговые, то есть как непрерывные. На данном эффекте и реализуется любое современное видео.

Поскольку видеоинформация состоит из звуковой и графической компоненты, то и для обработки видеоматериалов требуется очень мощный персональный компьютер. Под обработкой видеоматериалов я понимаю процесс оцифровки, то есть кодирования видеоинформации.

После кодирования видеоинформация будет находиться в двоичном формате, а, как известно, процессор персонального компьютера только и способен взаимодействовать с любой информацией, которая является двоичным кодом. Двоичный код – последовательность бит, состоящая из 0 и 1.

Алгоритм кодирования видеоинформации

Итак, представим, что в нашем распоряжении есть какая-либо видеоинформация. В качестве примера возьмем видеоролик, размещенный на популярнейшем видеохостинге YouTube.

Как было ранее сказано, любую видеоинформацию можно дифференцировать, то есть разложить на две ключевые составляющие: звуковую и графическую. Следовательно, операция кодирования видеоинформации будет заключаться в сочетании операций кодирования звуковой информации и кодирования графической информации.

Как мы ранее узнали, видео – быстрая смена, как правило, похожих друг на друга статических изображений, называемых кадрами. Но в современном мире данный процесс стандартизирован, и все поставщики видеоконтента придерживается данных стандартов.

Я не буду приводить все существующие стандарты, касающиеся частоты смены кадров, а лишь опишу два ключевых эталона в этой области:

1. В процессе киносъемок используют частоту смены кадров, равную 25 раз в секунду. Подобным стандартом пользуются при производстве телепрограмм, телешоу, телерепортажей.

2. В процессе создания широкоформатного видеоконтента прибегают к частоте смены кадров, равной 30 раз в секунду.

В первую очередь происходит разложение аналогового видеосигнала на две дорожки: звуковую и графическую. Давайте в качестве эксперимента примем частоту смены кадров 25 раз в секунду. Это означает, что одна секунда видеопотока состоит из 25 быстросменяющих друг друга статических изображения.

Ссылки на публикации, описывающие алгоритмы кодирования звуковой и графической информации, были даны выше. То есть, по сути, нет как такового отдельного алгоритма кодирования видеоинформации, а есть симбиоз алгоритмов кодирования отдельно звука и отдельно графики.

После проведения операции цифрования звука и изображений на выходе получается бинарный, двоичный код, который будет понятен процессору персонального компьютера. Именно в формате двоичного кода наша видеоинформация и будет храниться на электронных носителях.

Если мы захотим проиграть видеоконтент на нашем ПК или другом устройстве, то нам придется провести операцию восстановления информации, то есть осуществить преобразование информации, записанной в двоичном коде в формат понятный человеку.

Единственное, на чем бы я хотел акцентировать ваше внимание, это на том, что при просмотре видеоинформации мы одновременно и видим «картинку» и слышим звук.

Чтобы добиться синхронного исполнения звука и смены графических изображений процессор персонального компьютера выполняет эти операции в различных потоках. За счет этого происходит запараллеливание двух сигналов: звукового и графического, которые в совокупности образуют видеопоток.

Как найти информационный объем видеофайла

После проведения операции кодирования видеоинформации получается двоичный поток битов. Следовательно, операционной системе необходимо выделить некое пространство для хранения данного двоичного кода (этот двоичный код является дискретным форматом нашего аналогового видеофайла).

Общая формула расчета объема памяти, необходимой для хранения закодированного видеофайла:

V = [Память, занимаемая звуковым сигналом] ∙ [Память, занимаемая графическими кадрами] = [Память, занимаемая звуковым сигналом] ∙ [Память, занимаемая одним кадром] ∙ [Количество кадров].

Рассмотрим конкретный пример. Дан видеофайл, который длится 52 секунды. Известно также, что частота смены кадров составляет 25 раз в секунду. Каждый кадр представляет собой изображение, имеющее разрешение 1280 на 1024 пиксела. Также известно, что цвет кодируется в 24-х битной RGB-модели. Частота дискретизации звука составляет 44.1 КГц, а разрядность звуковой карты равна 2 байта. Необходимо найти информационный объем данного видеофайла.

Решение:

1. Определим информационный объем звукового сигнала.
   V_зв = [Время звучания] ∙ [Разрядность звука] ∙ [Частоту дискретизации] = 52 ∙ 16 ∙ 44100 = 36691200 [бит] = 4586400 [байт] = 4478.90 [Кбайт] = 4.37 [Мбайт].

2. Определим информационный объем одного кадра.
   V_к = [Количество пикселей изображения] ∙ [Глубину цвета] = 1280 ∙ 1024 ∙ 24 = 31457280 [бит] = 3932160 [байт] = 3840 [Кбайт] = 3.75 [Мбайт].

3. Определим информационный объем заданного видеофайла.
   V_в = [Память, занимаемая звуковым сигналом] ∙ [Память, занимаемая одним кадром] ∙ [Количество кадров] = 4.37 ∙ 3.75 ∙ 25 = 409.69 [Мбайт] = 0.4 [Гбайт].

То есть информационный объем заданного видеофайла составляет около 0.4 Гигабайта. Файлы с видеоконтентом всегда были и будут «тяжелыми», следовательно, необходимо предусматривать пространство для их хранения.

Кстати, сам процесс кодирования видеоинформации занимает значительное время и зависит от характеристик процессора персонального компьютера. Среди всех земных профессий можно выделить профессию видеомонтажера, который наиболее интенсивно из всех занимается обработкой и отвечает за правильность кодирования видеоинформации.

Краткий обзор современных популярных мировых видеохостингов

Разумеется, одним из самых узнаваемых видеохостингов является YouTube. Лично я интенсивно пользуюсь этим сервисом, так как имею собственный YouTube-ский партнерский канал. Удобный пользовательский интерфейс привлекает к использованию этого сервиса сотни миллионов людей по всему миру.

Вторым бы я выделил видеохостинг Vimeo. Очень популярный англоязычный сервис, не имеющий русскоязычной версии. Привлекает миллионы пользователей изощренным дизайном и простотой в использовании.

Третьим можно выделить русскоязычный видеохостинг RuTube. Он, по сути, является русифицированной версией глобального YouTube. Достаточно популярен на территории РФ. Из минусов многие отмечают нестабильное функционирование.

Давайте посмотрим на IVI.ru. Это видеохостинг, на который выкладываются в основном фильмы и телепередачи. Добавить собственные видеоролики вы не сможете, но зато можете пользоваться обширной библиотекой фильмов для просмотра.

И, пожалуй, в завершении я бы хотел обратить внимание на видеохостинг Smotri.com. Одним из преимуществ этого видеосервиса является проведение live-трансляций, хотя YouTube тоже предлагает подобную фишку.

А вообще, в данный момент в мире существуют сотни различных видеохостингов. Одни полностью скопировали функционал других, некоторые предлагают своим посетителям уникальные возможности.

Лично мне больше всех импонирует видеосервис YouTube. Я им пользуюсь уже свыше 10 лет и думаю, что со временем еще больше интегрируюсь в эту систему.

А вы сами думайте, каким видеохостингом вам пользоваться! Выбор широчайший.

Остались вопросы? Не получается закодировать видеоинформацию?

Мой образовательный канал на YouTube является официальным партнером, следовательно, о кодировании информации я знаю не понаслышке, так как практически ежедневно имею с ним какие-либо «взаимоотношения».

Вы должны понимать, что на официальном экзамене ЕГЭ по информатике в любой момент может появиться категория, ориентированная на кодирование видеоинформации. Но не стоит этого опасаться, так как вы всегда можете обратиться ко мне за качественной помощью.

Я репетитор-практик, это означает, что на своих индивидуальных уроках львиную долю времени я посвящаю разбору различных тематических упражнений. Мы с вами прорешаем десятки задач, связанных с кодированием видеоинформации. У вас сформируется крепкая платформа знаний в этой области.

Также я помогу вам разобраться и в других видах кодирования информации: текстовой, графической, звуковой и числовой. Но нужно понимать и помнить, что видеоинформация – смесь графической и звуковой информации.

Берите сотовый телефон, набирайте мой контактный номер и записывайтесь на первый пробный урок уже сегодня.

Начинать готовиться к экзамену нужно прямо сейчас, именно такой подход позволит вам получить максимально высокий балл и стать уверенным специалистом в области компьютерных технологий.

В настоящее время
компьютер часто используется не только
для выполнения сложных расчетов, но и
для развлечений, например, игр,
прослушивания музыкальных произведений,
просмотра видеофильмов, что подразумевает
применение компьютера для работы с
мультимедиа. При этом под мультимедиа
понимают комплекс аппаратных и программных
средств, обеспечивающих работу со
звуком, графикой, анимацией, видео и
другими видами информации. Далее
рассмотрим основные принципы кодирования
звуковой и видео информации.

Звуковая информация в компьютере
представляется двумя способами:

• как набор выборок звукового сигнала
  (оцифрованный звук);

• как набор команд для синтеза звука с
  помощью музыкальных инструментов.

Первый способ основан на том, что любой
непрерывный сигнал, в том числе и
звуковой, может быть достаточно точно
представлен с помощью последовательности
выборок этого сигнала, взятых через
определенные интервалы времени. Каждая
выборка может быть преобразована в
цифровую форму. Таким образом, звуковой
сигнал может быть описан с помощью
последовательности целых чисел. Для
цифрового преобразования звукового
сигнала выполняют последовательно две
операции: дискретизацию и квантование
(рис. 7.1). Дискретизация – это запоминание
значения сигнала через определенные
интервалы времени, а квантование – это
выполнение аналого-цифрового преобразования
с каждым полученным при дискретизации
значением. Фактически при квантовании
выполняется следующее действие:

,
(7.1)

где
U
– величина преобразуемого значения,
U
– наименьшее возможное значение,
отличное от нуля (величина кванта). При
выполнении преобразования дробная
часть значения N
отбрасывается.

Значения, полученные в результате
выполнения указанных операций, вместе
со служебной информацией (количество
разрядов одной выборки, частота
дискретизации, число каналов воспроизведения
и т.д.) записываются в файл для последующего
использования.

Пример 7.2. Выполнить
квантование и дискретизацию сигнала,
изображенного на рис. 7.7. Интервал
дискретизации равен t,
величина кванта – 0,1 В. Последовательность
преобразованных значений записать в
файл в двоичной форме.

В результате квантования и дискретизации
получается следующая последовательность
значений: 1, 3, 4, 5, 6, 7, 5, … . Если преобразовать
данные значения в 8-разрядные двоичные
числа, то в файл будет записано:

00000001000000110000010000000101000001100000011100000101… .

Для определения объема данных, содержащихся
в звуковом файле, можно воспользоваться
следующей формулой:

,
(7.2)

где f
– частота дискретизации (Гц, 1/с); t
– интервал дискретизации (с); n
– разрядность квантованных значений
в двоичной форме (бит); k
– режим воспроизведения (1 – стерео, 2
– моно); t
– время воспроизведения (мин).

Пример 11.3. Определить
объем данных в звуковом файле,
воспроизводимом 10 мин с частотой 22050
выборок в секунду и 8-битовыми
значениями выборки по одному (моно) и
двум каналам (стерео).

Объем звуковых данных при монозвучании:

=
13230000 байт ≈ 12.6 Мб.

Объем звуковых данных при стереозвучании:

=
26460000 байт ≈ 25.2 Мб.

Второй способ представления звуковой
информации в компьютере связан с
использованием синтезаторов музыкальных
инструментов. Файл в этом случае содержит
последовательность событий вместе с
синхронизирующей информацией, которые
обеспечивают требуемое звучание
необходимых инструментов при
воспроизведении музыкального произведения.

Видеофайл представляет
собой последовательность кадров
изображения (видеопоток) и звуковых
данных (аудиопоток), которые должны
воспроизводиться через определенные
промежутки времени. Для
определения примерного объема данных,
содержащихся в видеофайле можно
воспользоваться следующей формулой:

,
(7.3)

где t
– время воспроизведения файла (с); R_V
– скорость воспроизведения данных
видеопотока (Гц, 1/с); S_V
– размер дискретизованной величины
для видеопотока (байт); R_A
– скорость воспроизведения данных
аудиопотока (Гц, 1/с); S_A
– размер дискретизованной величины
для аудиопотока (байт).

Пример 7.4.
Определим объем видеофайла, содержащего
информацию, воспроизводимую 10 мин при
значениях R_V
= 30 Гц, S_V
= 20000 байт, R_A
= 22050 Гц, S_A
= 8 байт.

По формуле (11.3) примерный объем видеофайла
равен

Q
≈

= 465840000 байтов
≈ 444.3 Мб.

Кадр изображения
в видеофайле представляет собой некоторое
графическое изображение, воспроизводимое
в определенный момент времени. Такое
графическое изображение является
динамическим. Кроме этого, используются
также статические изображения, например,
фотографии, чертежи зданий, схемы
электрических соединений, блок-схемы
алгоритмов и т.д.

Основным устройством,
используемым для представления
графической информации, является
видеосистема компьютера, которая в
простейшем случае состоит из видеоадаптера
и монитора.

Монитор
– это устройство, предназначенное для
вывода графической информации
(изображений). Изображение выводится
на экран монитора, который представляет
собой растр – сетку из точек с определенным
шагом. Светящимися элементами экрана
являются точки сетки – пиксели. Каждый
пиксель характеризуется атрибутом,
отражающим информацию о цвете и яркости.

Количество
строк растра монитора A,
количество точек в строке B,
количество цветов C,
которые могут быть воспроизведены
точкой растра, характеризуют разрешающую
способность монитора, которая описывается
в виде ABC,
например, 1280102465536.

Для
кодирования атрибута пикселя используются
три числа – величины яркостей красного
R, зеленого G
и синего B цветов, смешение
которых дает требуемый цвет (рис. 7.3).

Все
функции управления видеомонитором и
взаимодействия с центральным процессором
компьютера выполняет видеоадаптер. При
этом выводимое на экран монитора
изображение хранится в памяти видеоадаптера
(видеопамяти), а его аппаратура обеспечивает
регулярное чтение этой информации и
передачу в монитор. Поэтому вся работа
с изображением сводится к тем или иным
операциям с видеопамятью.

Режимы
работы видеоадаптера можно разделить
на палитровые и непалитровые. В палитровом
режиме в видеопамяти хранятся индексы,
по которым определяются атрибуты
пикселей (RGB-значения) из
таблицы цветов (палитры). Палитра в общем
случае представляет собой набор N
m-разрядных регистров,
каждый из которых содержит информацию
о 3 цветовых компонентах – красной (R),
зеленой (G) и синей (B).
Таким образом, в палитровом режиме можно
задать

M = 2^m
(7.4)

различных цветов.
Однако в каждый момент времени работы
видеоадаптера можно получить доступ
только к набору из N
цветовых регистров палитры. Всего число
палитр определяется из (7.5).

(11.5)

Для 16-цветного
режима с 6-разрядными регистрами палитры:

N = 16, M
= 64, K =
488526937079580.

В
непалитровом режиме в видеопамяти
непосредственно хранятся атрибуты
пикселей, т. е. n разрядов
кода цвета содержат n_R,
n_G
и n_B
разрядов под каждую составляющую цвета
(R, G, B).
При записи в видеопамять код цвета
дополняется нулями слева до числа
разрядов, кратного 8.

Пример
7.5. Определить объем видеопамяти и
различное число цветов в 256-цветном
палитровом режиме 320200
с 6-разрядными регистрами палитры.

1. Требуемый
   объем видеопамяти равен:

Q
= 320·200·log₂256 бит =
512000 бит = 64000 байт.

1. Различное
   число цветов в данном режиме равно:

M = 2^6·3 = 2¹⁸
= 262144.

Вопросы

1. Какие стандарты
   символьной информации существуют?

2. Стандарт
   кодирования символьной информации
   Unicod.

3. Кодирование
   звуковой

4. Кодирование
   видеоинформации.

5. Выполнить
   квантование и дискретизацию сигнала,
   изображенного на рис. 5.7. Интервал
   дискретизации равен t,
   величина кванта – 0,2 В. Последовательность
   преобразованных значений записать в
   файл в двоичной форме.

5. Определить объем данных в звуковом
файле, воспроизводимом 3 мин с частотой
32000 выборок в секунду и 16-битовыми
значениями выборки.

Лекция №8.

Выполнение
арифметических операций

над числами в различных системах

Счисления

8.1. Выполнение
сложения

При
сложении двух чисел в системе счисления
с основанием q
необходимо записать их столбиком одно
над другим так, чтобы соответствующие
разряды одного слагаемого располагался
под соответствующими разрядами другого
слагаемого. Сложение производится
поразрядно справа налево, начиная с
младших разрядов слагаемых. Рассмотрим
сложение в разряде с номером i.
Введем обозначения: а,
b-цифры
соответственно первого и второго
слагаемых i-го
разряда, p-признак
переноса из i-1
разряда. Признак переноса p
равен 1, если в i-1
разряде сформирована единица переноса
и pравен
0 в противном случае.

Найдем
сумму: S=a+
b+
p;
a
и b–
десятичные числа, которые соответствуют
цифрам a_i
и b_i.

Сложение
производиться в десятичной системе
счисления. Возможны два случая:

1. Sq.
   В этом случае из S
   вычтем основание системы счисления
   q,
   сформируем признак переноса в следующий
   i+1
   разряд, равный 1 и разности, полученной
   в результате вычитания, поставим в
   соответствии цифру s
   системы счисления с основанием q.

2. S<
   q..
   Сформируем признак переноса p
   в следующий i+1
   разряд, равный 0. Поставим в соответствии
   десятичному числу S
   цифру s
   системы счисления с основанием q.

Полученная
цифра s
является цифрой i-го
разряда суммы. Аналогично производится
сложение в каждом разряде.

Сложим два двоичных
числа: 1001011001 и 1011000111:

	1		1	1		1	1	1	1	1
+	1	0	0	1	0	1	1	0	0	12		+	6	0	110
1	0	1	1	0	0	0	1	1	12		7	1	110
	1	0	1	0	0	1	0	0	0	0	02			1	3	1	210

Найдем
сумму чисел 1131₈
и 1307₈,
представленных в восьмеричной системе
счисления:

			1
+	1	1	3	18		+	7	1	110
1	3	0	78		6	0	110
	2	4	4	0­8			1	3	1	210

Найдем сумму чисел
259₁₆ и 2с7₁₆, представленных в
шестнадцатеричной системе счисления:

	1	1
+	2	5	916		+	7	1	110
2	с	716		6	0	110
	5	2	016			1	3	1	210

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #