O przetwarzaniu,

gromadzeniu i przesy³aniu

informacji

12

O przetwarzaniu, gromadzeniu i przesy³aniu

informacji

211* Woltomierz analogowy ma za-

4

12

0

8

16

kres pomiarowy 0 – 16 V. Na skali przyrz¹du

V

najmniejsza dzia³ka odpowiada 1 V.

a Ile co najmniej bitów musi mieæ prze-

twornik analogowo-cyfrowy woltomierza cyfrowego, aby za pomoc¹ tego woltomierza mo¿na by³o mierzyæ napiêcia w zakresie 0 – 16 V z dok³adnoœci¹ do 1 V?

b Z jak¹ niepewnoœci¹ pomiarow¹ bêdzie mierzy³ napiêcie w zakresie

0 – 16 V 8-bitowy woltomierz cyfrowy?

212** Zasada dzia³ania 1-bitowego skanera polega na tym, ¿e œwiat³oczu³a

g³owica odczytuj¹ca analizuje skanowany przedmiot (rysunek, zdjêcie, kartka z tekstem itp.) w polu widzenia, które jest podzielone na kwadraty (tzw. piksele).

Analiza ta polega na tym, ¿e g³owica odczytuje stopieñ zaczernienia kolejno po-szczególnych pikseli. Jeœli wiêcej ni¿ po³owa piksela jest czarna, to g³owica koduje go jako czarny, jeœli wiêcej ni¿ po³owa piksela jest bia³a – g³owica koduje go jako bia³y.

a Narysuj obraz pierœcienia o œrednicy

zewnêtrznej 5 cm i œrednicy wewnêtrznej

2,5 cm (rysunek), jaki zarejestruje 1-bi-

towy skaner, którego pole widzenia jest

6,4 cm ´ 6,4 cm, a wielkoœæ piksela jest

8 mm ´ 8 mm.

b Powtórz (jeœli potrafisz) czynnoœci z

punktu a kolejno dla:

1.piksela o wielkoœci 4 mm ´ 4 mm,

2. piksela o wielkoœci 2 mm ´ 2 mm,

3. piksela o wilkoœci 1 mm ´ 1 mm.

Uwaga: Do tego celu najlepiej jest u¿yæ

papier milimetrowy, a jeszcze lepiej kalkê

milimetrow¹.

c Jak zale¿y wiernoœæ odwzorowania pierœcienia od wielkoœci piksela?

d Ile bitów informacji zawiera obraz cyfrowy w ka¿dym przypadku?

213* Dok³adnoœæ (zwan¹ tak¿e rozdzielczoœci¹) skanera okreœla siê jako

liczbê pikseli na jednostkê d³ugoœci ka¿dego z wymiarów powstaj¹cego obrazu.

Najczêœciej okreœla siê j¹ jako liczbê pikseli na cal (1 cal » 2,54 cm).

Skaner, za pomoc¹ którego bêdziemy skanowaæ fotografiê czarno-bia³¹, jest wy-posa¿ony w œwiat³oczu³¹ 8-bitow¹ g³owicê, która mo¿e odczytywaæ 256 odcieni 140

Rozwi¹zania na str. 290, 291, 292

Zadania

12

szaroœci (od bia³ego do czarnego) w ka¿dym analizowanym pikselu. Rozdzielczoœæ skanera wynosi 600 pikseli na cal.

a Ile bitów informacji jest zawarte w obrazie cyfrowym czarno-bia³ego zdjê-

cia o rozmiarach 13 cm ´ 9 cm (w przybli¿eniu: 5 cali ´ 3,5 cala)?

b Czy mo¿na zapisaæ taki obraz na dyskietce o pojemnoœci 1,44 MB (mega-

bajtów; 1 bajt = 1 B = 8 bitów; 1

=210

kB

B=1024 B;

1

=220

MB

B=1048576 B).

214* W cyfrowym aparacie fotograficznym rolê œwat³oczu³ego filmu

spe³nia matryca z³o¿ona z ogromnej liczby œwiat³oczu³ych elementów elektro-nicznych (w nowoczesnych aparatach cyfrowych liczba ta jest rzêdu 3 milionów), na której powstaje obraz tworzony przez obiektyw aparatu. Ka¿dy element analizuje jeden piksel obrazu, przy czym rozró¿nia on trzy podstawowe kolory: czer-wony, zielony i niebieski, ka¿dy w 256 stopniach intensywnoœci (8 bitów).

a Ile bitów informacji zawiera ka¿dy piksel kolorowej fotografii wykonanej aparatem cyfrowym?

b Jaka musi byæ co najmniej pamiêæ aparatu cyfrowego, jeœli chcemy nim

wykonaæ 5 zdjêæ bez koniecznoœci prze³adowywania obrazów do komputera?

215** Na rysunku przedstawiony jest schemat po³¹czenia miêdzy twoim

komputerem domowym a komputerem domowym twojego kolegi mieszkaj¹cego

w Stanach Zjednoczonych.

Transmisja danych miêdzy komputerami domowymi a ich serwerami sieciowymi

odbywa siê za pomoc¹ modemu z szybkoœci¹ 33600 bitów na sekundê. Transmisja danych miêdzy serwerami (przez œwiat³owód) odbywa siê z szybkoœci¹ 2,5 MB/s.

a Oblicz, jak d³ugo bêdzie trwa³o wysy³anie jednego zdjêcia, które wyko-

na³eœ w poprzednim zadaniu z twojego komputera do serwera 1.

b Jak d³ugo bêdzie trwa³o wysy³anie twojego obrazka przez serwer 1?

Uwaga: W obliczeniach uwzglêdnij 10-procentowy wzrost objêtoœci wysy-

³anych danych ze wzglêdu na „opakowanie” ich w tzw. protokó³ (sposób poro-zumiewania siê komputerów) sieciowy.

Rozwi¹zania na str. 292, 293

141