ГДЗ Інформатика 9 клас. Підручник [Ривкінд Й.Я., Лисенко Т.І., Чернікова Л.А.] 2017

1. Знайдіть довжину двійкового коду растрового зображення, яке складається з 1024 на 768 пікселів, якщо на кодування одного пікселя відводиться: а) 1 біт; б) 3 байти. Який носій даних можна використати для зберігання таких зображень?

Визначте глибину кольору для різних форматів растрових файлів, які опрацьовує програма Paint, та заповніть таблицю.

2. Глибина кольору для різних форматів

Монохромний малюнок BMP

16-колірний малюнок BMP

256-колірний малюнок BMP

24-розрядний малюнок BMP

3. Перегляньте значення властивостей файлів графічних зображень (наприклад, з папки Розділ 8\Пункт 8.1\завдання 8.1.3), використавши команду Властивості контекстного меню цих об’єктів, і заповніть таблицю. Зробіть висновок, як залежить розмір файла від виду графіки.

Растер - jpag, gif, png.

Вектор - svg.

4. Підготуйте повідомлення про методи стиснення даних, які використовуються в растрових форматах графічних файлів.

Методи стиснення растрової інформації діляться на дві великі групи: стиснення з втратами і стиснення без втрат. Методи стиснення без втрат дають більш низький коефіцієнт стиснення, але зате зберігають точне значення пікселів вихідного зображення. Методи з втратами дають більш високі коефіцієнти стиснення, але не дозволяють відтворити початкове зображення з точністю до піксела. Для файлів, які формуються програмами автоматизованого проектування, дуже важливо зберегти всю інформацію, тому що втрата хоча б одного біта може змінити зміст усього файла. Зовсім інша справа з растровими даними. Людське око не сприймає всі відтінки кольору в звичайному растровому зображенні. Таким чином, деякі деталі можуть бути опущені без видимого порушення інформаційного змісту зображення. Розглянемо два найбільш розповсюджені методи стиснення зображень. Спочатку познайомимося з одним із варіантів групового кодування (ruu-leiiglit encoding — RLE). Ідея методу полягає в тому, що послідовність значень, що повторюються, заміняється парою чисел: одне з них вказує на довжину групи (число повторень даного значення), а інше — на власне це значення. Це дуже загальний і дуже простий метод без втрат. Він використовується в багатьох популярних сьогодні форматах графічних файлів і, зокрема, у PCX і BMP. У його основі лежить той факт, що багато зображень надлишкові, оскільки містять велику кількість суміжних пікселів одного кольору. Розглянемо, наприклад, як за допомогою групового кодування стискається зображення, у якому зустрічається поспіль 100 пікселів із нульовим значенням. Ця послідовність із 100 нулів кодується парою чисел (100,0). Отже такий фрагмент картинки скоротиться в п’ятдесят разів.

Іншій метод, яким користуються досить часто, — JPEG ( метод, що стискує з утратами) одержав свою назву від абревіатури об’єднаної групи експертів в області фотографії (JointPhotographic Expert Group — JPEG), що його і розробила. JPEG широко використовується при стиснення статичних зображень. Цей метод істотно складніший, ніж RLE. Основна ідея методу полягає в поділі інформації в зображенні за рівнем важливості, і потім відкиданні менш Важливої її частини, зменшуючи тим самим загальний обсяг збережених даних. Це досягається перетворенням матриці колірних значень у матрицю амплітуд, що відповідають визначеним частотам розкладання зображення. (Звукові коливання, наприклад, можна розкласти математичними методами на прості синусоїдальні гармоніки різних амплітуд і частот, що при додаванні відтворюють вихідний сигнал). Рядок або стовпець пікселів зображення теж можна представити амплітудами і частотами. Мова в даному випадку йде не про спектральний склад світла, а про форму представлення кривих, що утворять графіки, якщо значення пікселів служать ординатами. Відзначимо, що формула перетворення матриці пікселів у матрицю амплітуд не проста. JPEG-стиснення відкидає частину високочастотних компонент зображення, залишаючи компоненти з низькими частотами. Людське око менше критичне до високочастотних варіацій кольору, оскільки загальний вид зображення визначається низькими частотами. Значення піксела, отримане при відновленні зображення, дещо відрізняється від вихідного значення, тому що частина інформації була загублена, хоча звичайно вони дуже близькі.

У методу JPEG є дуже цікава особливість: користувач може задавати коефіцієнт якості. Високий коефіцієнт якості дозволяє зберегти більше деталей, але при цьому зменшується ступінь стиснення. При низькому коефіцієнті якості степінь стиснення збільшується, але зображення стає менше чітким.

Чим нижче коефіцієнт якості, тим більша кількість інформації відкидається. Коли любий із методів (RLE або JPEG) застосовується до повнокольорового зображення, то червона, зелена і синя компоненти стискуються незалежно. Якщо в растровому зображенні використовується палітра або просто відтінки сірого, то значення пікселів можливо закодувати в один прохід.

5. Відкрийте у програмі Paint указаний учителем графічний файл (наприклад, Розділ 8\Пункт 8.1\завдання 8.1.5.bmp) та:

а) змініть розміри аркуша зображення. Збережіть малюнок у вашій папці;

б) змініть палітру зображення на чорно-білу. Збережіть малюнок у вашій папці;

в) порівняйте розміри трьох файлів. Поясніть результат.