Мис. мис. Задача Исходные данные
 Скачать 156.03 Kb.
|
|
Задача 1. Исходные данные: 1 Кбайт = 1024 байт; 1 Кбит/с = 1000 бит/с; Объем m = 120 Мбайт; Скорость передачи V = 50 Мбит/с; Объем сжатия c = 65%; Частота передающего центрального процессора h1 = 3700 МГц; Частота принимающего центрального процессора h2 = 3900 МГц. Остальными данными пренебречь. Ход работы: Рассчитаем время передачи первым способом (без использования архиватора. Для этого воспользуемся следующей формулой и выполним подстановку исходных данных:  Далее рассчитаем время передачи вторым способом (с использованием архиватора). Сделать это можно по формуле: t2 = t21 (архивирование) + t22 (передача) + t23 (разархивирование) Для начала рассчитаем время архивации t21. Нам известно, что на сжатие 1 бита информации тратится 25 тактов. Из этого следует:   Получаем уравнение:  Также мы знаем, что 1 такт = 1 Гц. Из исходных данных мы знаем частоту центрального процессора, передающего в МГц. Переведем в Гц: h1 МГц = h1 * 106 Гц Теперь мы можем посчитать время архивации: t21 =  Далее посчитаем объем сжатого файла: 120 Мб – 35% = 78 Мб. Теперь нам необходимо рассчитать время передачи сжатого файла t22, сделаем это по формуле из первого способа:  Дальше мы рассчитываем время разархивации t23. Нам известно, что на разархивацию файла тратится 14 тактов. Из этого следует:  Тогда получаем уравнение:  Также мы знаем, что 1 такт = 1 Гц. Из исходных данных мы знаем частоту центрального процессора, передающего в МГц. Переведем в Гц: h2 МГц = h2 * 106 Гц Теперь мы можем посчитать время разархивации: t23 =  Теперь, зная время архивации, передачи и разархивации, мы можем посчитать t2:  Следовательно, ответ на данную задачу звучит так: t2 > t1 на 1,69 с, значит способ передачи файла без использования архиватора в данном случае быстрее. Вывод: После выполнения данной лабораторной работы я научился вычислять время передачи, архивирования и разархивирования мультимедийного файла, и понял, что сжатие файла не всегда сокращает время его передачи. Файл с мультимедийными данными объёмом m Мбайт можно передать с одного компьютера на другой для воспроизведения двумя способами. 1. Передать по каналу связи без использования архиватора и воспроизвести. 2. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать, воспроизвести. Какой способ быстрее и насколько, если: средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет V Мбит в секунду; Объём сжатого архиватором документа равен с% исходного; При сжатии документа на 1 бит информации расходуется 25 тактов центрального процессора. На распаковку на 1 бит информации документа расходуется 14 тактов центрального процессора Частота центрального процессора компьютера с которого передается файл h1 Частота центрального процессора, на котором воспроизводится файл файл h2 1 Кбайт = 1024 байт 1 Кбит/с = 1000 бит/с Передача данных без архивации: 1) Необходимо привести данные к одной системе счисления: а) Нужно перевести объем файла в биты. б) Нужно узнать скорость передачи канала связи в битах. 2) Необходимо вычесть время передачи файла по каналу связи: а) Нужно разделить объем файла в битах на скорость передачи канала связи в битах. Передача данных с архивацией: 1) Необходимо узнать время на архивацию файла: а) Нужно узнать количество тактов процессора за секунду. Для этого частоту процессора 1 переводим в Герцы, а после это число делим на количество тактов, нужное для архивации одного бита информации. б) Нужно разделить объем файла в битах на получившееся число тактов. 2) Необходимо узнать объем файла после архивации. а) Нужно умножить объем исходного файла в битах на долю (проценты разделить на 100), которую будет занимать архив. 3) Необходимо узнать время, за которое архив передастся по каналу связи. а) Нужно разделить объем архива в битах на скорость передачи канала связи. 4) Необходимо узнать скорость разархивирования. а) Нужно узнать количество тактов процессора за секунду. Для этого частоту процессора 2 переводим в Герцы, а после это число делим на количество тактов, нужное для разархивации одного бита информации. б) Нужно разделить объем архива в битах на получившееся число тактов. 5) Необходимо узнать суммарное время на передачу файла с архивацией, а) Нужно сложить время на архивацию файла, время на передачу архива, время на разархивирование. Таблица 1
Задача 2 1. Так как частота дискретизации 48 кГц, то за одну секунду запоминается 48000 значений сигнала. Глубина кодирования – 16 бит = 2 байта, время записи 2 минуты = 120 секунд, поэтому для хранения информации о такой записи потребуется 48000 · 2 · 120 = 11520000 байт или 11520000/220 = 10,99 Мб, что близко к 11 Мб. Производится запись звукового фрагмента, исполняемого вживую в цифровой звуковой файл используя формат AAC. Частота дискретизации составляет h кГц Число каналов записи n Битовая глубина звука равна V Исполнение фрагмента занимает t минут Определить размер полученного файла с точностью до Мбайт. 1Кбайт = 1024 байт Таблица 2
1) Необходимо узнать объем файла, записанного звукового фрагмента на одном канале за 1 секунду. а) Нужно перевести частоту дискретизации в герцы. б) Нужно узнать сколько бит приходится на частоту дискретизации, для этого битовую глубину умножаем на количество герц. 2) Необходимо узнать объем файла, записанного за t длительность. а) Нужно перевести длительность записи в секунды. б) Нужно умножить объем записанного файла на одном канале за 1 секунду на длительность записи. 3) Необходимо узнать объем файла, записанного на на n каналах за t длительность. а) Нужно умножить объем записанного файла на одном канале за t длительность на количество каналов. Задача 3 В сутках 24*60*60 = 86400 секунд Значит за сутки камера создаст 86400/5 = 17280 фотографий Для хранения информации о цвете одного пиксела с разрешением в 256 оттенков требуется один байт, значит каждая фотография будет занимать 256*512*1=  байтВсего потребуется  байт = 2160 МбайтАвтоматическая фотокамера каждые t секунд создаёт черно-белое растровое изображение, содержащее k оттенков. Размер изображения — m × n пикселей. Все полученные изображения и коды пикселей внутри одного изображения записываются подряд, никакая дополнительная информация не сохраняется, данные не сжимаются. Сколько полных Мбайт нужно выделить для хранения всех изображений, полученных за T часов? 1 Кбайт = 1024 байт Таблица 3
1) Необходимо узнать объем снимка, содержащего k оттенков. а) Нужно найти объем снимка с одним оттенком, для этого нужно перемножить m и n. б) Нужно узнать количество бит, которое требуется для кодирования k оттенков, для этого нужно взять логарифм по основанию 2 от k. в) Нужно умножить объем снимка для одного оттенка на количество бит, требуемое для кодирования k оттенков. 2) Необходимо узнать объем всех снимков, сделанных за Т часов. а) Нужно Т часов перевести в секунды. б) Нужно разделить получившееся число на промежуток времени между снимками. в) Нужно умножить получившееся количество снимков на количество бит для одного снимка, содержащего k оттенков. Задача 4 Объём растрового изображения находится как произведение количества пикселей в изображении на объём памяти x, необходимый для хранения цвета одного пикселя: 128 · 320 · x = 40 · 210 · 23 бит, откуда x = 40 · 210 · 23/(27 · 320), откуда находим x = 8 бит. Значит, в изображении можно использовать 28 = 256 цветов. Для хранения произвольного растрового изображения размером m×n пикселей отведено v Кбайт памяти без учёта размера заголовка файла. Для кодирования цвета каждого пикселя используется одинаковое количество бит, коды пикселей записываются в файл один за другим без промежутков. Какое максимальное количество цветов можно использовать в изображении? 1Кбайт = 1024 байт Таблица 4
1) Необходимо узнать объем в битах, занимаемый изображением с одним цветом. а) Нужно умножить m на n. 2) Необходимо узнать количество бит, приходящееся на кодирование цветов. а) Нужно объем файла перевести в биты. б) Нужно разделить объем файла на объем изображения с одним цветом. в) Нужно округлить в большую сторону, если получилось не целое число. 3) Необходимо вычислить количество цветов, которое можно использовать в изображении. а) Нужно возвести 2 в степень количества бит, приходящихся на кодирование цвета. Задача 5 Задача почти такая же 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 18 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? Решение. Разрешение изображения изменилось с 300 dpi на 150 dpi. Это значит, что оно изменилось в дробь: числитель: 150 умножить на 150, знаменатель: 300 умножить на 300 конец дроби =0,25 раз. Количество цветов в палитре было изменено в дробь: числитель: 16, знаменатель: 24 конец дроби = дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби раз. Следовательно, средний размер документа, отсканированного с изменёнными параметрами равняется 18 умножить на 0,25 умножить на дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби =3. Мбайт. Для хранения в информационной системе документы сканируются лаборантом с разрешением m1 x n1 dpi, с1 цветов, получая средний размер файла v1 Мбайт. Методы сжатия изображений не используются. Лаборантом было решено перейти на разрешение m2 x n2 dpi и цветовую систему, содержащую c2 цветов. Сколько v2 Мбайт будет составлять средний размер файла, отсканированного с изменёнными параметрами? 1 Кбайт = 1024 байт Таблица 5
1) Необходимо узнать количество бит, требующееся для кодирования 1 цвета в каждом изображении. а) Нужно взять логарифм по основанию 2 от количества цветов в первом изображении | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||