Расчёт иформационного объема растрового изображения

Расчёт информационного объёма растрового графического изображения (количества информации, содержащейся в графическом изображении) основан на подсчёте количества пикселей в этом изображении и на определении глубины цвета (информационного веса одного пикселя).

Итак, для расчёта информационного объёма растрового графического изображения используется формула (3):

V_pic = K * n_симв * i / k_сжатия , (3)

где V_pic – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера); i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель; k_сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Глубина цвета задаётся количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета связана с количеством отображаемых цветов формулой
N=2ⁱ, где N – это количество цветов в палитре, i – глубина цвета в битах на один пиксель.

Примеры.

1) В результате преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Как при этом изменится объем видеопамяти, занимаемой изображением?

Дано:
N₁ = 256 цветов;
N₂ = 16 цветов;

Решение:

Используем формулы
V₁ = K*i₁; N₁ = 2ⁱ¹; V₂ = K*i₂; N₂ = 2ⁱ²;

N₁ = 256 = 2⁸; i₁ = 8 бит/пиксель

N₂ = 16 = 2⁴; i₂ = 4 бит/пиксель

V₁ = K*8; V₂ = K*4;

V₂/V₁ = 4/8 = 1/2

Ответ: объём графического изображения уменьшится в два раза.

2) Сканируется цветное изображение стандартного размера А4 (21*29,7 см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?

Дано:
i = 24 бита на пиксель;
S = 21см*29,7 см
D = 1200 dpi (точек на один дюйм)

Решение:

Используем формулы
V = K*i;

1дюйм = 2,54 см

S = (21/2,54)*(29,7/2,54) = 8,3дюймов*11,7дюймов

K = 1200*8,3*1200*11,7 = 139210118 пикселей

V = 139210118*24 = 3341042842бита = 417630355байт = 407842Кб = 398Мб

Ответ: объём сканированного графического изображения равен 398 Мегабайт

Расчёт иформационного объема аудио-файла

Расчёт информационного объёма аудио-файла можно производить по следующей формуле (4):

V_audio = D * T * n_{каналов} * i / k_сжатия , (4)

где V – это информационный объём аудио-файла, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; D – частота дискретизации (количество точек в секунду для описания аудио-записи); T – время аудио-файла; n_{каналов} – число каналов аудио-файла (стерео — 2 канала, система 5.1 — 6 каналов); i – глубина звука, которая измеряется в битах, k_сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Расчёт иформационного объема анимации

Расчёт информационного объёма анимации можно производить по следующей формуле (5):

V_anim = K * T * v * i / k_сжатия , (5)

где V_anim – это информационный объём растрового графического изображения, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; K – количество пикселей (точек) в изображении, определяющееся разрешающей способностью носителя информации (экрана монитора, сканера, принтера); T – время анимации; v – частота смены кадров в секунду; i – глубина цвета, которая измеряется в битах на один пиксель, k_сжатия – коэффициент сжатия данных, без сжатия он равен 1.

Расчёт иформационного объема видео-файла

Расчёт информационного объёма видео-файла можно производить по следующей формуле (5):

V_video = V_anim + V_audio + V_sub, (5)

где V_video – это информационный объём видео-файла, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; V_anim – это информационный объём анимации (видео-ряда), измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах; V_audio – это информационный объём аудео-файла, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах (в видео-ролике могут содержатся файлы аудио-дорожек для нескольких языков, тогда умножаем объем аудио-файла на количество языковых дорожек); V_sub – это информационный объём файла субтитров, измеряющийся в байтах, килобайтах, мегабайтах (если несколько файлов субтитров, то надо сложить размеры каждого файла).

Практическая часть

1. Рассчитать каков будет минимальный размер сообщения «Гой ты Русь моя Родная!»?

2. Рассчитать размер видео-файла с указанными параметрами (по вариантам).