rozwiazania 12 [PDF 68,22 KB]

O przetwarzaniu,
gromadzeniu i przesy³aniu
informacji
Roz
wi¹
zan
12
ia
O przetwarzaniu, gromadzeniu i przesy³aniu
informacji
211
a Dla 1-bitowego przetwornika dok³adnoœæ pomiaru w zakresie 0 – 16 V
wynosi 8 V, bo mamy do dyspozycji tylko dwa stany przetwornika, które
mo¿emy przyporz¹dkowaæ tak:
– jeœli mierzone napiêcie jest mniejsze od 8 V, to przetwornik bêdzie
w stanie „0”,
– jeœli mierzone napiêcie jest wiêksze od 8 V, to przetwornik bêdzie
w stanie „1”.
Dla przetwornika 2-bitowego dok³adnoœæ pomiaru wynosi 4 V, bo mamy do
dyspozycji 4 stany, które mo¿emy przyporz¹dkowaæ tak:
napiêcie
stan przetwornika
0< U < 4 V
0, 0
4< U < 8 V
1, 0
8< U < 12 V
0, 1
12< U < 16 V
1, 1
Dla przetwornika 3-bitowego dok³adnoœæ pomiaru wynosi 2 V, bo mamy do
dyspozycji 8 stanów przetwornika:
napiêcie
stan przetwornika
0< U < 2 V
0, 0, 0
2< U < 4 V
1, 0, 0
4< U < 6 V
0, 1, 0
6< U < 8 V
0, 0, 1
8< U < 10 V
1, 1, 0
10< U < 12 V
0, 1, 1
12< U < 14 V
1, 0, 1
14< U < 16 V
1, 1, 1
Dla przetwornika 4-bitowego dok³adnoœæ pomiaru wynosi 1 V, bo mamy do
dyspozycji 16 stanów przetwornika.
290
Rozwi¹zania
12
b Ogólnie: przetwornik n-bitowy ma 2 n stanów. Dok³adnoœæ pomiaru wynosi
U
. A zatem dla woltomierza 8-bitowego napiêcie z zakresu 0 – 16 V
2n
mierzymy z dok³adnoœci¹
wiêc
16 V 16 V
=
= 0,0625 V .
256
28
212
a
b
1.
2.
291
O przetwarzaniu, gromadzeniu i przesy³aniu
informacji
c Im mniejszy piksel, tym wierniejsze odwzorowanie.
d Poniewa¿ skaner jest 1-bitowy, wiêc jednemu pikselowi odpowiada jeden
bit informacji. A zatem, dla pola widzenia 6,4 cm ´ 6,4 cm, przy wielkoœci piksela 8 mm ´ 8 mm cyfrowy obraz zawiera 8× 8 = 64 piksele, a wiêc 64 bity
informacji.
Podobnie:
dla piksela 4 mm ´ 4 mm mamy16×16 = 256 bitów = 32 B informacji,
dla piksela 2 mm ´ 2 mm mamy32× 32 = 1024 bitów = 128 B informacji,
dla piksela 1 mm ´ 1 mm mamy 64× 64 = 4096 bitów = 512 B informacji.
213
a Najpierw obliczamy, ile pikseli zawiera obraz przy za³o¿onej rozdzielczoœci skanera:
liczba pikseli = 5 cali× 600
pikseli
pikseli
= 6300000 pikseli .
× 3,5 cala × 600
cal
cal
Poniewa¿ ka¿dy piksel to 8 bitów informacji, zatem obraz zawiera
6300000× 8 = 50400000 bitów = 6300000 B » 6 MB.
b Niestety, tego obrazu nie mo¿na zapisaæ na dyskietce o pojemnoœci
1,44 MB.
214
a Ka¿demu z trzech podstawowych kolorów w jednym pikselu obrazu odpowiada 8 bitów, a wiêc ka¿dy piksel niesie 24 bity = 3 B informacji.
b Przy matrycy z³o¿onej z 3 milionów œwiat³oczu³ych elementów, z których
ka¿dy odczytuje informacjê z jednego piksela, jedno zdjêcie bêdzie zawiera³o:
9000000
3000000× 3 B = 9000000 B =
MB » 8,6 MB, a 5 zdjêæ – 43 MB in1048576
formacji.
215
a Ka¿de zdjêcie zawiera 72000000 bitów informacji. Jeœli szybkoœæ transmisji miêdzy moim komputerem a serwerem w Polsce jest 33600 bitów na sekundê, to czas trwania transmisji (przy uwzglêdnieniu wzrostu objêtoœci na „opakowanie” w protokó³ sieciowy – ok. 10%) bêdzie wynosi³:
292
Rozwi¹zania
12
72000000× (100 + 10) % bitów 79200000 bitów
=
» 2357 s » 39,5 min .
bitów
bitów
33600
33600
s
s
Poniewa¿ obs³uguj¹cy mnie serwer na ogó³ znajduje siê w mieœcie, w którym
mieszkam (lub w najbli¿szym du¿ym mieœcie), za czas po³¹czenia telefonicznego mojego komputera z serwerem bêdê p³aci³, jak za czas lokalnej rozmowy
telefonicznej.
b Transmisja œwiat³owodowa z serwera w Polsce do serwera w USA jest
æ
ö
1
znacznie szybsza. Serwer 1 ma do wys³ania ç8,6 + × 8,6÷ MB informacji
è
ø
10
z szybkoœci¹ 2,5 MB/s. Czas trwania transmisji bêdzie równy:
(8,6 + 0,86) MB 9,46
=
s » 3,8 s .
MB
2,5
2,5
s
293