2.6 Кодирование изображений. Оценка информационного объёма графических данных при заданных разрешении и глубине кодирования цвета. Цветовые модели.Кодирование звука. Оценка информационного объёма звуковых данных при заданных частоте дискретизации и разрядности кодирования

1. Кодирование изображений

Основные параметры:

Формула объёма:

$$ V_{\text{изобр}} = R_{\text{шир}} \times R_{\text{выс}} \times D \text{ (бит)} $$

$$ V_{\text{изобр}} = \frac{R_{\text{шир}} \times R_{\text{выс}} \times D}{8} \text{ (байт)} $$

Пример:

Изображение 1920×1080, 24 бита: \( V = 1920 \times 1080 \times 24 / 8 / 1024^2 ≈ 5.93 \text{ МБ} \)

2. Цветовые модели

RGB (для экранов):

• Красный (R), Зелёный (G), Синий (B)
• Диапазон: 0-255 на канал → 16.7 млн цветов
• Пример: rgb(255,0,0) — красный

CMYK (для печати):

• Голубой (C), Пурпурный (M), Жёлтый (Y), Чёрный (K)
• Пример: cmyk(100%, 0%, 0%, 0%) — голубой

Схема смешения цветов RGB:

graph LR
R[Красный] -->|+| G[Зелёный] --> Жёлтый
G -->|+| B[Синий] --> Голубой
B -->|+| R --> Пурпурный
R -->|+| G -->|+| B --> Белый

3. Кодирование звука

Основные параметры:

Формула объёма:

$$ V_{\text{звук}} = F \times B \times T \times K \text{ (бит)} $$

$$ V_{\text{звук}} = \frac{F \times B \times T \times K}{8} \text{ (байт)} $$

Пример (CD-качество):

\( F=44100 \), \( B=16 \), \( T=180 \), \( K=2 \) → \( V ≈ 30.28 \text{ МБ} \)

4. Сравнение параметров

Для изображений:

Для звука:

5. Процесс дискретизации

Для звука:

graph LR
A[Аналоговый сигнал] --> B[Дискретизация] --> C[Квантование] --> D[Кодирование]
B -->|Частота F| E[Измерения/сек]
C -->|Разрядность B| F[Точность]

Для изображений:

graph TD
A[Изображение] --> B[Разбиение на пиксели]
B --> C[Определение цвета]
C --> D[Кодирование RGB]