Практическая работа № 2 «Кодирование информации»

Цели занятия: практическое закрепление знаний о кодировании информации.

Образовательные:

-                      научиться кодировать информацию различными способами;

-                      познакомиться со способом кодирования информации по кодировочным таблицам;

-                      узнавать предполагаемый размер файлов со звуковой и графической информации.

Развивающая:

-                      развивать культуру речи, логическое мышление (умение сравнивать, анализировать, обобщать, выделять главное, вычислительные навыки. Воспитательная:

-                      воспитание информационной культуры, культуре вычисления, умения работать в группе с партнером, уважать чужое мнение, дисциплинированность, проявлять толерантность.

Используемые учебники и учебные пособия:

1.                  Учебник И.Г. Семакин, Е. К. Хеннер, «Информатика», 10 класс. БИНОМ, 2014.

2.                  Учебник И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер «Информатика и ИКТ» базовый уровень, Учебник для 10-11 класса,  БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

3.                  Информатика и ИКТ. Задачник-практикум. ч. 1 под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера.

Краткие сведения

В традиционных кодировках для кодирования одного символа используется 8 бит. Легко подсчитать по формуле (N=2ⁱ, где n – количество информации, N—количество возможных событий), что такой 8-разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов. Стандарт Unicode отводит под один символ не один байт, а два, и поэтому с его помощью можно закодировать не 256, а 65536 различных символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

Кодирование цвета точки:

2ⁱ=N

где N – количество цветов.

i – глубина цвета (бит).

Качество растрового изображения определяется его разрешением (количеством точек по вертикали и по горизонтали) и используемой палитрой цветов (16, 256, 65536 цветов и более). Из формулы можно определить, какое количество бит информации необходимо выделить для хранения цвета точки (глубину цвета) для каждой палитры цветов.

Пример:

Рассчитать необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку.

Всего точек на экране: 800 х 600 = 480 000.

Необходимый объем видеопамяти:

24 бит • 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.

Информационный объем оцифрованного звука:

I=Htb 2^b=N

где I – информационный объем звукового файла. H – частота дискретизации (Гц) t – время звучания (сек.)

b – глубина кодирования звука, разрядность квантования (бит) N – количество уровней громкости.

Пример:

Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если «глубина» кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц.

Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен: 16*48 000*2= = 1 536 000 бит = 187,5 Кбайт. Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен: 187,5 Кбайт/с • 60 с 11 Мбайт.

Задания для самостоятельного решения

Задание № 1.

Предположим, что на «марсианском» языке выражение lot do may означает кот съел мышь; may si — серая мышь; ro do — он съел.

Напишите на «марсианском» языке серый кот?

Задание № 2

Запишите в математической форме следующее утверждение:

Если сумму чисел от одного до пяти разделить на разность чисел десять и семь, то в результате получится пять.

Какая форма записи удобнее?

Задание № 3

Запишите на языке музыки (нотами) следующий музыкальный фрагмент: фа-до-ми-до-фа-ми-ре.

Задание № 4

Закодируйте с помощью кодировочной таблицы ASCII и представьте в шестнадцатеричной системе счисления следующие тексты:

a) Password;

б) Windows;

в) Norton Commander.

Задание № 5

Определите количество цветов в палитре при глубине цвета 4, 8, 16, 24, 32 бита.

Задание № 6

Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10x10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?

Задание № 7

Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10x10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?

Задание № 8

Оцените информационный объем моно аудиофайла длительностью звучания 1 мин, если «глубина» кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно:

а) 16 бит и 8 кГц;

б) 16 бит и 24 кГц.

Задание № 9

Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 32 кГц его объем равен:

а) 700 Кбайт;

б) 6300 Кбайт.