Кодирование изображений
Кодирование изображений
Компьютер хранит данные в виде кодов. Двоичный код использует два символа: 0 и 1.
Ключевые понятия
- кодирование
- двоичный код
- алфавит
- мощность алфавита
- информационный вес символа
Если алфавит содержит 2 символа, для одного символа достаточно 1 бита. Если символов больше, нужно больше бит.
Сначала прочитайте конспект, затем выполните практику, проверьте себя по вопросам и только после этого отправляйте работу педагогу.
- Почему компьютеру удобно использовать 0 и 1?
- Что такое алфавит в задачах на кодирование?
- Как связаны длина сообщения и его информационный объём?
- есть расчёты
- используются правильные единицы
- понятна логика кодирования
- ответы записаны аккуратно
Дополнительные материалы
Дополнительные материалы и задания из школьного курса. Они помогают потренироваться по теме, но основной результат урока сдаётся через задание ниже.
📝 Практическое задание · 1
Кодирование изображений
N - количество цветов в палитре
i — глубина цвета в битах
K — количество пикселей,
i — глубина цвета в битах
🕵️♂️ Специальный репортаж: «Исчезновение Ключа Сфинкса. Дело Лувра-2025»
Репортёр: Эмили Дюран, «Le Monde Informatique»
«Прошла всего неделя с тех пор, как из цифрового архива Лувра исчез "Ключ Сфинкса" — изображение, содержащее карту древнего сокровища. Не украдена картина… украдена информация. И теперь каждая улика — это не след на паркете, а байт на жёстком диске…»
🗞️ Задача 1. Репортаж с места происшествия: «Первый пиксель лжи»
«Наутро после кражи из камер наблюдения извлекли лишь обрывок видео. Эксперты утверждают: этого достаточно. Изображение — смутное, как воспоминание, но в нём — отпечаток преступника. Размер: 640 на 480. Цветов — всего 16. Но сколько информации скрыто в этом призрачном фрагменте?»
Ваша задача, аналитик: Определите, сколько килобайт информации содержит этот фрагмент с камеры наблюдения.
Подсказка от Интерпола: 16 цветов = 4 бита на пиксель.
📝 Задача 2. Архивный дневник агента: «Чёрно-белая тайна»
«Ночью в заброшенном почтовом ящике у Сены нашли флешку. На ней — скан манускрипта, написанного монахом XIII века. Только два цвета: чёрный и белый. Но даже тень может кричать, если знать, как её прочесть. Размер файла — 1024×768. Вопрос: поместится ли эта тень на старую дискету?»
Ваша задача: Рассчитайте объём этого чёрно- белого изображения в мегабайтах . Уместится ли оно на дискету ёмкостью 1.44 МБ ?
📻 Задача 3. Перехваченное сообщение: «Зеркало Байтобора»
«Радиоразведка перехватила странный сигнал из подземелья Монмартра. Это было зеркальное отражение "Моны Лизы" — но не для глаз. Это был растровый файл: 1280×720, 256 оттенков. Байтобор знал: мы ищем картину. Но он спрятал данные в глубине палитры…»
Ваша задача: Вычислите объём этого изображения в мегабайтах . Сможет ли агент передать его по защищённому каналу, если лимит — 1 МБ ?
📡 Задача 4 * . Экстренный выпуск новостей: «Последний артефакт Лувра»
«СРОЧНО! Архив Лувра предоставил резервную копию "Ключа Сфинкса". Это финальный шанс. Изображение: Full HD (1920×1080), true color — 24 бита на пиксель. Но до того как сеть заблокируют хакеры, у нас есть ровно 2 секунды и канал пропускной способностью 5 МБ/с .»
Ваша задача: Определите, сколько мегабайт весит артефакт. Успеет ли он передаться за отведённое время?
🔐 Задача 5. Запись с уничтоженного сервера: «Пиксельная ловушка»
«Перед тем как стереть все следы, Байтобор оставил нам подарок — гигантское изображение 2560×1440 с 32-битной глубиной цвета. "Попробуйте открыть", — гласила подпись. Но ноутбук юного аналитика Лео почти полон: свободно всего 8 ГБ . Хватит ли памяти, чтобы не попасть в ловушку?»
Ваша задача: Рассчитайте объём этого изображения в гигабайтах . Поместится ли оно на устройство Лео?
🎬 Эпилог (для учителя или заключения урока):
«Благодаря точным расчётам, "Ключ Сфинкса" был восстановлен, а Байтобор — вычислен по следу избыточной информации. Оказалось, он не знал: в мире данных даже один лишний байт может стать роковым…»