исследовательская

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕЧАТИ

Факультет: Рекламы и связей с общественностью

Форма обучения: Дневная

Кафедра: Издательского дела, Журналистики и Рекламы

Исследовательская работа по информатике

Выполнила: студентка 1 курса

Группы 1-ГИДА-1

Болясная

Елизавета Викторовна

Проверил: доцент, кандидат педагогических наук,

Пигичка Юрий Любомирович

Санкт-Петербург

2014

Оглавление

Введение: 2

Часть 1.Исследование свойств формата сжатия графических данных 3

Часть 2. Исследование алгоритмов сжатия программой WinRAR 8

Приложение 1 13

Приложение 2 13

Введение:

Данная исследовательская работа посвящена анализу свойств форматов сжатия графических данных и алгоритму сжатия программой WinRAR.

Цель работы:

• Провести эксперименты с различными форматами сжатия графических данных;

• Научиться обосновывать выбор формата файла (BMP , JPG ,GIF);

• Проанализировать все возможные форматы сжатия;

• Научиться обосновывать выбор о наиболее эффективном методе сжатия.

Часть 1.Исследование свойств формата сжатия графических данных

1.Многоцветное изображение

1.1Ход работы

• Скопировать файл, указанный преподавателем;

• Рассчитать теоретический размер файла по формуле:

Где S - теоретический размер файла.

M – Ширина рисунка в точках.

N – Высота рисунка в точках.

• При умножении на 3 мы получаем теоретический размер файла в байтах. Сохранить файл как 24-разрядный рисунок формата BMP;

• Открыть источник через графический редактор Paint и сохранить рисунок в формате JPG;

• Открыть источник через графический редактор Paint и сохранить рисунок в формате GIF;

• Внести полученные данные в таблицу (Таблица 1).

1.2 Сбор данных

Для исследования возьмем файл «5» (приложение 1) в формате BMP и преобразуем его последовательно в файлы с расширением GIF и JPG.

• Определяем теоретический размер файла по заданной формуле (S=MN3)

Таким образом получаем:

S=450×328×3=442,800 байт=433 КБ =0,42 МБ

• Определяем размер файлов, переведенных в форматы GIF и JPG и заносим данные в таблицу (Таблица 1);

• Определяем коэффициент сжатия файлов в форматах BMP, GIF, JPG по формуле:

В которой :

So-объем исходных данных

Sc-объем сжатых данных

Заносим полученные данные в таблицу (Таблица 1).

Таблица 1

Формат файла	Размер кб	Коэффициент сжатия %
BMP	433,1	100
GIf	67,2	10
JPG	43,5	6

2.Малоцветное изображение

1.1Ход работы

• Скопировать файл, указанный преподавателем;

• Рассчитать теоретический размер файла по формуле:

Где S - теоретический размер файла.

M – Ширина рисунка в точках.

N – Высота рисунка в точках.

• При умножении на 3 мы получаем теоретический размер файла в байтах. Сохранить файл как 24-разрядный рисунок формата BMP;

• Открыть источник через графический редактор Paint и сохранить рисунок в формате JPG;

• Открыть источник через графический редактор Paint и сохранить рисунок в формате GIF;

• Внести полученные данные в таблицу (Таблица 1).

1.2 Сбор данных

Для исследования возьмем файл «5» (приложение 1) в формате BMP и преобразуем его последовательно в файлы с расширением GIF и JPG.

• Определяем теоретический размер файла по заданной формуле (S=MN3)

Таким образом получаем:

S=450×328×3=442,800 байт=433 КБ =0,42 МБ

• Определяем размер файлов, переведенных в форматы GIF и JPG и заносим данные в таблицу (Таблица 1);

• Определяем коэффициент сжатия файлов в форматах BMP, GIF, JPG по формуле:

В которой :

So-объем исходных данных

Sc-объем сжатых данных

Заносим полученные данные в таблицу (Таблица 2).

Таблица 2

Формат файла	Размер кб	Коэффициент сжатия %
BMP	433,1	100
GIf	31,6	3
JPG	8,4	1

3.Анализ и выводы

1. В обоих случаях наименьший размер имеет файл формата JPG;

2. Для передачи цветных фотографий по каналам электронных сетей лучше использовать формат JPG;

3. Наиболее благоприятен формат JPG для передачи рисунков, имеющих малое количество цветовых оттенков;

4. Для передачи черно-белых фотографий благоприятен формат JPG;

5. Хранить изображения , предназначенные для дальнейшей обработки, удобно в формате BMP.

Часть 2. Исследование алгоритмов сжатия программой WinRAR

1. Ход работы

• Подготовить папку для экспериментов ;

• Скопировать в папку информацию так, чтоб размер папки достигал от 40 до 50 Мб;

• Внести в таблицу (таблица 3) исходный размер папки;

• Используя архиватор создать архивы, используя различные методы сжатия папки;

• Узнать результирующие размеры файлов и внести их в таблицу (Таблица 3);

• Засечь время архивации папки для каждого метода сжатия и внести полученные данные в таблицу (Таблица 3 );

• Определить коэффициент сжатия полученных файлов с помощью формулы

Kc=

В которой :

Vр - результирующий объем файла

Vи - исходный объем файла

• Внести полученные данные в таблицу (Таблица 3);

• Определить эффективность метода сжатия файлов с помощью формулы :

В которой:

– коэффициент сжатия используемого режима

• Сделать вывод о наиболее эффективном методе сжатия по критерию соотношения коэффициента сжатия и времени расхода на операцию.

1. Сбор данных

• Создаем папку « Для экспериментов» и копируем в нее информацию объемом 42,6 Мб;

• Вносим данные об объеме папки в таблицу (Таблица 3);

• С помощью архиватора WinRAR создаем архивы;

• Используя поочередно различные методы сжатия папки, фиксируя время сжатия для различных методов в таблицу (Таблица 3);

• Определяем коэффициент сжатия полученных файлов;

• Эффективность метода рассчитывается по формуле

где – коэффициент сжатия используемого режима

Таблица 3

Режим	Исходный	Результирующий	Время	К сжатия	E
Без сжатия	45,4	45,4	2	100	0
Обычный	45,4	44,8	9	98	0,3
Быстрый	45,4	44,8	7	98	0,4
Хороший	45,4	44,8	9	98	0,3
Максимальный	45,4	44,8	10	98	0,27
Скоростной	45,4	44,8	5	98	1

2.Анализ и выводы

• Исследование показало, что наиболее эффективный метод сжатия - Скоростной, который разрешает быстро создавать архивы при той же степени сжатия, как и в режимах Обычный, Хороший и Максимальный;

• Анализируя полученные данные, можно сказать, что режимы Обычный, Хороший и Максимальный почти не отличаются друг от друга. Степень сжатия в этих режимах получается одинаковой и лишь немного отличается время архивации.

Заключение

В результате проведенной исследовательской работы пришли к следующим выводам:

• Размер файла можно уменьшить, при этом сохранить хорошее качество изображения;

• В формате BMP изображение имеет отличное качество, поэтому данный формат хорошо подходит для хранения изображений и их дальнейшей обработки;

• Формат JPG больше подходит для хранения изображений, так как занимает мало памяти , но при этом качество теряется;

• Формат GIF плохо подходит для хранения картинок, так как качество теряется и занимает много памяти.

В ходе исследований все поставленные цели были достигнуты.

Приложение 1

Рис.1 «5» Многоцветное изображение

Приложение 2

Рис.2 «Ночь» Малоцветное изображение

Список литературы

1.Ватолин, Д. Методы сжатия данных [Текст] : устройство архиваторов, сжатие изображений и видео / Д. Ватолин, А. Ратушняк, М. Смирнов, В. Юкин – М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. - 384 с.;

2.Экслер, А. Б. Архиваторы [Текст] : программы для хранения и обработки информации в сжатом виде / А. Б. Экслер; перераб. — М. : Малое предприятие Алекс, 1992. – 150 с.;

3.Шляхтина, С. В поисках самого лучшего архиватора [Электронный ресурс] / Светлана Шляхтина // Компьютер пресс : программы и утилиты. – Электрон. дан. – [М.], 1999. – Режим доступа: http://compress.ru/article.aspx?id=21681.htm. – Загл. с экрана.