Слайд 11. По каналу связи с помощью равномерного двоичного кода передаются сообщения,
содержащие только 4 буквы А, Б, В, Г. Каждой букве соответствует своё кодовое слово, при этом для набора кодовых слов выполнено такое свойство: любые два слова из набора отличаются не менее чем в трёх позициях. Это свойство важно для расшифровки сообщений при наличии помех. Для кодирования букв Б, В, Г используются 5-битовые кодовые слова: Б: 00001, В: 01111, Г: 10110. 5-битовый код для буквы А начинается с 1 и заканчивается на 0. Определите кодовое слово для буквы А. (109)
Слайд 22. По каналу связи передаются сообщения, содержащие только семь букв: А,
Б, В, Г, Д, Е и Ж. Для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы А используется кодовое слово 1; для буквы Б используется кодовое слово 01. Какова минимальная общая длина кодовых слов для всех семи букв? (110)
Слайд 33. Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт
Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 220 бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 223 бит в секунду. От начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В прошло 10 минут. Сколько времени в секундах составила задержка в пункте Б, т.е. время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи данных в пункт В?
(79)
Слайд 44. Документ объёмом 40 Мбайт можно передать с одного компьютера на
другой двумя способами:
А. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Б. Передать по каналу связи без использования архиватора.
Какой способ быстрее и насколько, если:
средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 220 бит в секунду;
объём сжатого архиватором документа равен 40% исходного;
время, требуемое на сжатие документа, – 10 секунд, на распаковку – 2 секунды?
В ответе напишите букву А, если быстрее способ А, или Б, если быстрее способ Б. Сразу после буквы напишите число, обозначающее, на сколько секунд один способ быстрее другого.
Так, например, если способ Б быстрее способа А на 50 секунд, в ответе нужно написать Б50.
Единицы измерения «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Слайд 5О каком информационном процессе данная задача?
Слайд 7Сжатие данных— алгоритмическое преобразование данных, производимое с целью уменьшения занимаемого ими
объёма
Слайд 8Коэффициент сжатия – соотношение исходного и сжатого файла
Слайд 11Алгоритм RLE -кодирование цепочек одинаковых символов
100
100
200 байтов
Файл qq.txt
Файл qq.rle (сжатый)
4 байта
+
-
Слайд 12Префиксный код – это код, в котором ни одно кодовое слово
не является началом другого кодового слова (условие Фано).
Слайд 13Код Шеннона-Фано
Сообщения алфавита источника выписывают в порядке убывания вероятностей их появления.
Далее разделяют их на две части так, чтобы суммарные вероятности сообщений в каждой из этих частей были по возможности почти одинаковыми.
Припишем сообщениям первой части в качестве первого символа – 0, а второй – 1 (можно наоборот).
Затем каждая из этих частей (если она содержит более одного сообщения) делится на две по возможности равновероятные части, и в качестве второго символа для первой из них берется 0, а для второй – 1.
Этот процесс повторяется, пока в каждой из полученных частей не останется по одному сообщению
Слайд 14Код Шеннона-Фано
Количество символов в сообщении:
На 2 группы с примерно равным
числом символов:
начинаются с 0
начинаются с 1
начинаются с 11
+
-
Слайд 15Код Шеннона-Фано
учитывается частота символов
не нужен символ-разделитель
код префиксный – можно декодировать по
мере поступления данных
нужно заранее знать частоты символов
код неоптимален
при ошибке в передаче сложно восстановить «хвост»
не учитывает повторяющиеся последовательности символов
Слайд 16Алгоритм Хаффмана
Буквы алфавита сообщений выписывают в основной столбец таблицы кодирования в
порядке убывания вероятностей.
Две последние буквы объединяют в одну вспомогательную букву, которой приписывают суммарную вероятность.
Вероятность букв, не участвовавших в объединении, и полученная суммарная вероятность слова располагаются в порядке убывания вероятностей в дополнительном столбце, а две последние объединяют.
Процесс продолжается до тех пор, пока не получим единственную вспомогательную букву с вероятностью, равной единице
Слайд 17Алгоритм Хаффмана
1
0
_ - 1
О – 01
Е – 001
Н – 0001
Т –
Слайд 18Алгоритм Хаффмана
код оптимальный среди алфавитных кодов
нужно заранее знать частоты символов
при ошибке
в передаче сложно восстановить «хвост»
не учитывает повторяющиеся последовательности символов
Слайд 21Алгоритм JPEG
При сжатии изображение преобразуется из цветового пространства RGB в YCbCr
(Y – яркость, Cb – «синева», Cr- «краснота»
Перевод осуществляется по следующей формуле
Слайд 22Сжатие JPEG
Идея: глаз наиболее чувствителен к яркости
12 чисел
Дано: изображение 2×2 pt
Слайд 23Сжатие звука (MP3)
Битрейт – это число бит, используемых для кодирования 1
секунды звука (Кб/с)
Дано:
d=44 кГц
S=2
t=1 c
b=16 б
Битрейт =256 Кб/с
Степень сжатия - ?
V = bd t S
V=44000 16 1 2= 1375
Степень сжатия=1375/256=5
Слайд 24Сжатие: итоги
Хорошо сжимаются:
тексты (*.txt)
документы (*.doc)
несжатые рисунки (*.bmp)
несжатый звук (*.wav)
несжатое видео (*.avi)
Плохо
сжимаются:
случайные данные
сжатые данные в архивах (*.zip, *.rar, *.7z)
сжатые рисунки (*.jpg, *.gif, *.png)
сжатый звук (*.mp3, *.aac)
сжатое видео (*.mpg, *.mp4, *.mov)
Слайд 255. Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и
24-битным разрешением. В результате был получен файл размером 120 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) производилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число, кратное 5.
Слайд 266. Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без
использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 30 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.
Слайд 277. Рисунок размером 512 на 256 пикселей занимает в памяти 64
Кбайт (без учёта сжатия). Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.
Слайд 288. Какой минимальный объём памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно
было сохранить любое растровое изображение размером 64 на 64 пикселов при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.