Ukuran Data

Konsep Utama

Lapan bit bersamaan satu bait. Saiz imej tanpa mampatan bergantung pada lebar × tinggi × kedalaman bit. Saiz audio bergantung pada kadar sampel, kedalaman bit, bilangan saluran dan tempoh.

Contoh Berpandu

Imej 100 × 100 piksel pada 8 bit per piksel memerlukan 80,000 bit = 10,000 bait. Resolusi atau kedalaman warna lebih tinggi biasanya menghasilkan fail lebih besar.

Saiz imej (bit) = lebar × tinggi × kedalaman bit\nSaiz audio (bit) = kadar sampel × kedalaman bit × saluran × saat

Gambaran Keseluruhan

Saiz data menerangkan jumlah bit atau bait yang diperlukan untuk menyimpan dan memindahkan maklumat. Murid perlu membezakan bit dengan bait, memahami penukaran unit, dan mengira bagaimana resolusi, kedalaman warna, kadar sampel serta tempoh mempengaruhi saiz fail imej dan audio. Pemahaman ini penting kerana saiz fail menentukan ruang storan, masa muat naik dan kualiti yang dapat dinikmati pengguna.

Bit, bait dan unit ukuran

Satu bait terdiri daripada lapan bit. Simbol b (huruf kecil) merujuk bit dan B (huruf besar) merujuk bait, maka 8 Mb tidak sama dengan 8 MB. Unit lazim disusun dari kecil ke besar: bit, bait (B), kilobait (KB), megabait (MB), gigabait (GB) dan terabait (TB). Nyatakan sama ada soalan menggunakan gandaan 1000 atau 1024 sebelum mengira.

Resolusi dan kedalaman warna imej

Imej raster terdiri daripada titik kecil yang dipanggil piksel. Resolusi ialah bilangan piksel lebar didarab tinggi, contohnya 800×600 mempunyai 480,000 piksel. Kedalaman warna (colour depth) ialah bilangan bit yang mewakili warna bagi satu piksel: 1 bit memberi 2 warna, 8 bit memberi 256 warna dan 24 bit memberi lebih 16 juta warna.

Pengiraan saiz imej digital

Saiz mentah imej tanpa mampatan ialah lebar × tinggi × kedalaman bit, dan hasilnya dalam unit bit. Resolusi 800×600 pada 24 bit/piksel memberi 11,520,000 bit, iaitu 1,440,000 bait sebelum metadata dan mampatan. Menaikkan kedalaman warna daripada 8 bit ke 24 bit menjadikan saiz mentah tiga kali ganda.

Pengiraan saiz audio digital

Audio analog ditukar menjadi digital dengan mengambil sampel beberapa ribu kali setiap saat. Saiz mentah bergantung pada kadar sampel (Hz), kedalaman bit setiap sampel, bilangan saluran dan tempoh dalam saat. Audio stereo mempunyai dua saluran, jadi saiznya dua kali audio mono pada tetapan lain yang sama.

Kualiti lawan saiz

Kualiti imej meningkat apabila resolusi dan kedalaman warna dinaikkan, tetapi saiz fail turut meningkat. Begitu juga audio: kadar sampel dan kedalaman bit yang lebih tinggi memberi bunyi yang lebih jelas tetapi fail yang lebih besar. Pemilihan tetapan bergantung pada tujuan, contohnya imej untuk laman web tidak memerlukan resolusi setinggi imej untuk percetakan poster.

Format fail dan mampatan

Mampatan tanpa kehilangan (lossless) seperti PNG membolehkan data asal dibina semula tepat. Mampatan kehilangan (lossy) seperti JPEG dan MP3 membuang sebahagian maklumat untuk menghasilkan fail yang jauh lebih kecil, tetapi kualiti asal tidak dapat dipulihkan. Format BMP dan WAV pula hampir tidak dimampatkan, jadi failnya besar.

Penukaran unit

Bahagi bilangan bit dengan 8 untuk mendapatkan bait. Kemudian bahagi dengan 1024 untuk kilobait, 1024 sekali lagi untuk megabait dan seterusnya. Sentiasa nyatakan andaian yang digunakan, kerana sesetengah soalan menggunakan 1 KB = 1000 B.

Glosari Istilah

Kajian Kes Berpandu

Sebuah imej berukuran 640×480 piksel disimpan pada kedalaman 8 bit/piksel. Saiz mentahnya ialah 640×480×8 = 2,457,600 bit. Bahagi dengan 8 menjadi 307,200 bait. Menggunakan 1 KB = 1024 B, saiznya 300 KB. Apabila kedalaman dinaikkan kepada 24 bit, saiz mentah menjadi tiga kali ganda iaitu 900 KB. Bagi audio pula, rakaman mono 10 saat pada kadar sampel 44,100 Hz dan kedalaman 16 bit memerlukan 44,100 × 16 × 1 × 10 = 7,056,000 bit atau 882,000 bait, iaitu kira-kira 861 KB.

Perwakilan atau contoh teknikal

Imej (bit)  = lebar × tinggi × kedalaman bit
Audio (bit) = kadar sampel × bit/sampel × saluran × saat
Bait        = bit ÷ 8
KB          = bait ÷ 1024
MB          = KB ÷ 1024

Contoh tambahan

Contoh audio stereo:
  kadar sampel = 44100 Hz
  kedalaman    = 16 bit
  saluran      = 2 (stereo)
  tempoh       = 30 saat

  bit  = 44100 × 16 × 2 × 30 = 42,336,000 bit
  bait = 42,336,000 ÷ 8      = 5,292,000 bait
  MB   = 5,292,000 ÷ 1048576 ≈ 5.05 MB

Rujukan Pantas

Bahagian ini merangkumkan fakta Ukuran Data yang paling kerap diuji. Gunakannya untuk ulang kaji pantas sebelum peperiksaan, bukan sebagai ganti kepada nota penuh.

Format fail dan kesannya terhadap saiz

Istilah dan maksud dalam penyelesaian

Teknik Menjawab Bergaya Peperiksaan

Soalan Sains Komputer menilai ketepatan istilah dan kelengkapan isi. Bagi topik Ukuran Data, markah lazimnya diberikan mengikut bilangan isi yang betul, jadi bilangan isi dalam jawapan perlu sepadan dengan bilangan markah yang diperuntukkan.

Contoh Soalan dan Jawapan Model

Soalan 1 [3 markah]

Sebuah imej mempunyai resolusi 1024×768 piksel dan kedalaman warna 24 bit. Hitung saiz mentah imej itu dalam megabait (MB). Gunakan 1 MB = 1,048,576 bait.

Soalan 2 [2 markah]

Nyatakan perbezaan antara mampatan tanpa kehilangan (lossless) dengan mampatan kehilangan (lossy).

Soalan 3 [3 markah]

Satu rakaman audio stereo berdurasi 60 saat menggunakan kadar sampel 44,100 Hz dan kedalaman bit 16. Hitung saiz fail dalam bait.

Soalan 4 [2 markah]

Terangkan hubungan antara kedalaman warna dengan kualiti dan saiz fail imej.

Salah Faham yang Perlu Dielakkan

Strategi Menjawab Soalan

Semak Kendiri