67093240f2ce4d92b9ed93f133de4386

1. Кодирование информации

1
Кодирование
информации
§ 12. Кодирование рисунков:
растровый метод
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

2. Растровое кодирование

Кодирование информации, 8 класс
2
Растровое кодирование
растр
пиксель
дискретизация
! Рисунок искажается!
Пиксель – это наименьший элемент рисунка, для
которого можно задать свой цвет.
Растровое изображение – это изображение, которое
кодируется как множество пикселей.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

3. Разрешение

Кодирование информации, 8 класс
3
Разрешение
Разрешение – это количество пикселей,
приходящихся на дюйм размера изображения.
ppi = pixels per inch, пикселей на дюйм
1 дюйм = 2,54 см
300 ppi
96 ppi
печать
экран
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
48 ppi
24 ppi
http://kpolyakov.spb.ru

4. PPI и DPI

Кодирование информации, 8 класс
4
PPI и DPI
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

5. Разрешение

Кодирование информации, 8 класс
5
Разрешение
Задача. Какой размер в пикселях должен иметь
закодированный рисунок с разрешением 300 ppi,
чтобы с него можно было сделать отпечаток
размером 10×15 см?
10 см × 300 пикселей
1181 пиксель
высота
2,54 см
ширина
15 см × 300 пикселей
1771 пиксель
2,54 см
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

6. Задача Сканируется цветное изображение размером 1010 см. Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32 бита.

Кодирование информации, 8 класс
6
Задача Сканируется цветное изображение размером 10 10 см.
Разрешающая способность сканера 600 dpi и глубина цвета 32
бита. Какой информационный объем будет иметь полученный
графический файл.
Решение:
1.Разрешающая способность сканера 600 dpi (dot per inch
— точек на дюйм) означает, что на отрезке длиной 1 дюйм сканер
способен различить 600 точек. Переведем разрешающую способность
сканера из точек на дюйм в точки на сантиметр:
600 dpi : 2,54 236 точек/см (1 дюйм = 2.54 см.)
2. Следовательно, размер изображения в точках составит 2360 2360 точек.
(умножили на 10 см.)
3. Общее количество точек изображения равно:
2360 2360 = 5 569 600
4. Информационный объем файла равен:
32 бит 5569600 = 178 227 200 бит 21 Мбайт
Ответ: 21 Мбайт
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

7. Кодирование с палитрой

Кодирование информации, 8 класс
7
Кодирование с палитрой
? Как уменьшить размер файла?
• уменьшить разрешение
• уменьшить глубину цвета
снижается
качество
Цветовая палитра – это таблица, в которой каждому
цвету, заданному в виде составляющих в модели
RGB, сопоставляется числовой код.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

8. Кодирование с палитрой

Кодирование информации, 8 класс
8
Кодирование с палитрой
00 11 11 11 11 11 11 11
00 11 11 11 11 11 11 11
00 01 01 01 01 01 01 01
00 01 01 01 01 01 01 01
00 10 10 10 10 10 10 10
00 10 10 10 10 10 10 10
Палитра:
0
0
0
цвет 002
0
0 255 255 0
0
цвет 012
цвет 102
? Какая глубина цвета?
? Сколько занимает палитра?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
255 255 255
цвет 112
2 бита на пиксель
3 4 = 12 байтов
http://kpolyakov.spb.ru

9. Кодирование с палитрой

Кодирование информации, 8 класс
9
Кодирование с палитрой
Шаг 1. Выбрать количество цветов: 2, 4, … 256.
Шаг 2. Выбрать 256 цветов из палитры:
248 0 88
0 221 21
181 192 0
21 0 97
Шаг 3. Составить палитру (каждому цвету – номер 0..255)
палитра хранится в начале файла
0
248 0 88
1
0 221 21
45
148 35 115
…
254
181 192 0
255
21 0 97
Шаг 4. Код пикселя = номеру его цвета в палитре
1 254 45 14
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
…
12 23
http://kpolyakov.spb.ru

10. Кодирование с палитрой

Кодирование информации, 8 класс
10
Кодирование с палитрой
Задача. 1) Определите размер файла, в котором
закодирован растровый рисунок размером 20×30
пикселей с 16 цветной палитрой. Место для
хранения палитры не учитывать.
2) Найти размер палитры
1) количество пикселей 20 30 = 600
2) 16 цветов 4 бита на пиксель (16 = 24)
3) 600 4 = 2400 бита = 300 байт
? Сколько занимает палитра?
3 16 = 48 байтов
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

11. Кодирование с палитрой

Кодирование информации, 8 класс
11
Кодирование с палитрой
Файл с палитрой:
палитра
коды пикселей
3 байта на цвет
Количество цветов
Размер палитры
(байтов)
Глубина цвета
(битов на пиксель)
2
4
16
256
6
12
48
768
1
2
4
8
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

12. Прозрачность

Кодирование информации, 8 класс
12
Прозрачность
• Нередко применяются полупрозрачные изображения, сквозь которые
"просвечивает" то, что находится под ним.
• Степень прозрачности пикселя задается с помощью некоторого
количества дополнительных битов, добавляемых к уже имеющимся
битам глубины цвета.
• В режиме TrueColor (RGB, 24 бита на пиксель) при использовании
прозрачности на ее значение отводят 8 битов, они называются каналом
прозрачности или альфа-каналом, а сама цветность – TrueColor с
каналом прозрачности или просто 32-битной.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

13. Растровые рисунки: форматы файлов

Кодирование информации, 8 класс
13
Растровые рисунки: форматы файлов
Формат
BMP
JPG
True Color
Палитра
GIF
PNG
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
Прозрачность
Анимация
http://kpolyakov.spb.ru

14. Растровое кодирование: итоги

Кодирование информации, 8 класс
14
Растровое кодирование: итоги
• универсальный метод (можно закодировать
любое изображение)
• единственный метод для кодирования и
обработки размытых изображений, не
имеющих чётких границ (фотографий)
• есть потеря информации (почему?)
• при изменении размеров цвет и форма
объектов на рисунке искажается
• размер файла не зависит от сложности
рисунка (а от чего зависит?)
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

15. Домашнее задание

Кодирование информации, 8 класс
15
Домашнее задание
1) Для хранения произвольного растрового изображения
размером 640 на 192 пикселя отведено 150 Кбайт памяти без
учёта размера заголовка файла. При кодировании каждого
пикселя используется 2 бита для определения степени
прозрачности и одинаковое количество бит для указания его
цвета. Коды пикселей записываются в файл один за другим без
промежутков. Какое максимальное количество цветов (без
учета степени прозрачности) можно использовать в
изображении?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

16. Домашнее задание

Кодирование информации, 8 класс
16
Домашнее задание
2) Для хранения в информационной системе документы сканируются с
разрешением 300 dpi и цветовой системой, содержащей 224 = 16 777 216
цветов. Методы сжатия изображений не используются. Средний размер
отсканированного документа составляет 6 Мбайт. В целях экономии было
решено перейти на разрешение 150 dpi и цветовую систему, содержащую
216 = 65 536 цветов. Сколько Мбайт будет составлять средний размер
документа, отсканированного с изменёнными параметрами?
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru

17. Домашнее задание

Кодирование информации, 8 класс
17
Домашнее задание
3) Сколько байтов будет занимать код рисунка размером 40 х 50
пикселей
а) в режиме истинного цвета?
б) при кодировании с палитрой 256 цветов?
в) при кодировании с палитрой 16 цветов?
г) чёрно-белом варианте (два цвета)?
При кодировании с палитрой объем палитры учитывать.
К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018
http://kpolyakov.spb.ru