arabera Вячеслав Муклинов 10 years ago
1622
Honelako gehiago
Кодирование - процесс преобразования информации из одной формы в другую.
Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому символу соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код - порядковый номер символа в двоичной системе счисления.
Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом.
Число символов в алфавите – это его мощность.
Формула определения количества информации: N = 2b,
где N – мощность алфавита (количество символов),
b – количество бит (информационный вес символа).
В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным.
Т.к. 256 = 28, то вес 1 символа – 8 бит.
Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт:
1 байт = 8 бит.
Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.
Давайте с помощью кодовой таблицы ASCII (аски) декодируем текст: С помощью последовательности десятичных кодов: 99 111 109 112 117 116 101 114
Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия: Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!
Расшифруйте фразу: Лпнрэяус епмзёо сбвпубуэ, фшёойлй епмзёоь ефнбуэ (испотльзуем сдвиг по таблицам ASCII)
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.
Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки.
Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена).
Совокупность условных знаков, каждому из которых присваивается определенное значение.
Декодирование - операция обратная кодированию
Информация - сведения об объектах окружающего нас мира.
Для прохождения теста нажмите на ссылку!
Язык - знаковый способ представления информации. Общение на языках - процесс передачи в знаковой форме.
Текстовая информация состоит из различных символов, множество которых называется алфавитом. В компьютере широко используется алфавит из 256символов. Один символ такого алфавита несет 8 бит информации или же 1 байт. То есть, двоичный код каждого символа занимает 1 байт в памяти компьютера.
Языки в которых заложены строгие однозначные правила и ограниченный словарь.
Язык, на котором мы общаемся.
В основе кодирования звука с использованием ПК лежит процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация аналогового электрического сигнала. Кодирование и воспроизведение звуковой информации осуществляется с помощью специальных программ (редактор звукозаписи). Качество воспроизведения закодированного звука зависит от частоты дискретизации и её разрешения (глубины кодирования звука - количество уровней)
ЗАДАЧА 2. Оценить информационный объем цифрового стерео звукового файла длительностью звучания 1 минута при среднем качестве звука (16 битов, 24 кГц). Решение: 16 бит × 24 000 × 2 × 60 = 46 080 000 бит = 5 760 000 байт = 5 625 Кбайт ≈ 5,5 Мбайт
ЗАДАЧА 1. Можно оценить информационный объем стереоаудиофайла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука (16 битов, 48 кГц). Для этого количество битов, приходящихся на одну выборку, необходимо умножить на количество выборок в 1 секунду и умножить на 2 (стерео): Решение: 16 бит • 48 000 • 2 = 1 536 000 бит = 192 000 байт = 187,5 Кбайт.
2.Уместиться ли песня на дискету размером 1,44 Мбайта, если она имеет следующие параметры: стерео длительностью звучания 3 минуты при качестве звука - 16 битов, 16 кГц.
1.Определить количество уровней сигнала 24-битной звуковой карты .
Процесс квантования по амплитуде
Процесс замены реальных значений амплитуды сигнала значениями, приближенными с некоторой точностью
Процесс дискретизации (осуществление выборки) сигнала по времени
Процесс получения значений сигнала, который преобразуется, с определенным временным шагом — шагом дискретизации
Человек способен воспринимать и хранить информацию в форме образов (зрительных, звуковых, осязательных, вкусовых и обонятельных).
Зрительные образы могут быть сохранены в виде изображений (рисунков, фотографий и так далее), а звуковые - зафиксированы на пластинках, магнитных лентах, лазерных дисках и так далее.
Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме
При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.
При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно.
Это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.
Положение тела на наклонной плоскости и на лестнице задается значениями координат X и Y. При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определенного диапазона, а при движении по лестнице - только определенный набор значений, причем меняющихся скачкообразно.
Все числовые данные хранятся в машине в двоичном виде, т.е. в виде последовательности нулей и единиц, однако формы хранения целых и действительных чисел различны.
Вещественные числа
Пример : Представить число 250,1875 в формате с плавающей запятой в четырехбайтной разрядной сетке. 1. Переведем число 250,1875 в двоичную систему счисления 250,187510 = 11111010, 00112 2. Запишем число с 23 значащими цифрами. 11111010, 0011000000000002 3. Нормализовать представление числа. 0, 111110100011000000000002*101000 4. Нарисовать к–разрядную сетку. Знак порядка порядок Знак мантиссы мантисса 5. Записать код знака порядка и мантиссы в старший разряд байтов, отводимых для хранения порядка и мантиссы. 0 0 Знак порядка порядок Знак мантиссы мантисса 6. Записать порядок и мантиссу в разрядную сетку, начиная с младшего разряда. 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7. Заполнить оставшиеся разряды нулями. 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Целые числа
Система счисле́ния — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.
Римская система
Примером непозиционной системы счисления служит римская система, в которой вместо цифр используются латинские буквы.
Например: Число 242 можно записать ССXLII (т.е. 100+100+(50-10) +1+1).
Число 96 запишем XCVI=(-10+100)+(5+1).
Значение 1=I в данном случае не изменяется от ее местоположения.
Cоответствие римской и арабской системы записи I V X L C D M
1 5 10 50 100 500 1000
Непозиционные
Система счисления, в которой значение цифры не изменяется в зависимости от ее расположения.
Позиционные
Система счисления, в которой значение каждого числового знака (цифры) в записи числа зависит от его позиции (разряда).
Шестнадцатеричная
В записи используются символы:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
Десятичная
В записи используются символы:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
Восмеричная
В записи используются символы:
0,1,2,3,4,5,6,7
Двоичная
В записи используются символы:
0,1
Пример: Представить число +2510 в двухбайтовой разрядной сетке 1. Переведем число 2510 в двоичную систему счисления 110012 2. Нарисуем двухбайтовая разрядную сетку 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 3. Укажем код знака «+» в старшем разряде 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 4. Запишем число в разрядную сетку, начиная с младшего разряда 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 1 0 0 1 5. Заполним оставшиеся разряды нулями 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
Свойства информации
Ви́део (от лат. video — смотрю, вижу) — электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).
Анимация- метод создания серии снимков, рисунков, цветных пятен, кукол или силуэтов в отдельных фазах движения, с помощью которого во время показа их на экране возникает впечатление движения существа или предмета.
Трёхмерная графика (3D (от англ. 3 Dimensions — «3 измерения») Graphics, Три измерения изображения) — раздел компьютерной графики, совокупности приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов.
Пи́ксель, пи́ксел (иногда пэл, англ. pixel, pel — сокращение от pix element, в некоторых источниках piсture cell — букв. элемент изображений) или элиз (редко используемый русский вариант термина) — наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение.
Видеопамять
Видеопамять — это оперативная память, отведённая для хранения данных, которые используются для формирования изображения на экране монитора.
При этом в видеопамяти может содержаться как непосредственно растровый образ изображения (экранный кадр), так и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах.
Кодировка цвета
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2бита.
Для 8 цветов необходимо –3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1байт).
RGB
Для представления цвета в виде числового кода используются две обратных друг другу цветовые модели: RGB или CMYK. Модель RGB используется в телевизорах, мониторах, проекторах, сканерах, цифровых фотоаппаратах… Основные цвета в этой модели:красный (Red), зеленый (Green), синий (Blue). Цветовая модель CMYK используется в полиграфии при формировании изображений,предназначенных для печати на бумаге.
Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемых для кодирования цвета точки.
Если кодировать цвет одной точки изображения тремя битами (по одному биту на каждый цвет RGB), то мы получим все восемь различных цветов.
Ве́кторная гра́фика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанной на использовании элементарных геометрических объектов, таких как: точки, линии, сплайны и многоугольники. Объекты векторной графики являются графическими изображениями математических функций. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими геометрическими параметрами.
Растровое изображение похоже на лист клетчатой бумаги, на котором каждая клетка закрашена определённым цветом (и это роднит его с мозаикой, витражами, вышивкой крестом, рисованием «по клеточкам»). Растровая графика предполагает, что изображение состоит из элементарных частей, называемых пикселями («точками»). Они упорядочены по строкам. Количество таких строк на экране образует графическую сетку или растр. Таким образом, растровое изображение – это набор пикселей, расположенных на прямоугольной сетке.
Здесь в наши вычисления помимо черного или белого цвета добавится ещё множество цветов и их оттенков.
Мы знаем, что любой цвет на экране получается смешиванием трёх цветов: красного, зелёного и синего.
Кодирование цвета в компьютере при помощи трёх составляющих (красной, зелёной и синей) называется RGB (от Red — красный, Green — зелёный, Blue — синий).
Белый цвет получается при смешивании 100% красного, зеленого и синего цвета.
Желтый цвет - это 100% красного и зеленого и 0% синего цвета.
Для хранения цвета, состоящего из трех составляющих, требуется трехбитовый двоичный код.
Из трех базовых цветов для трехбитового кода можно получить восемь комбинаций.
Из сказанного, казалось бы, следует вывод: с помощью трех базовых цветов нельзя получить палитру, содержащую больше восьми цветов. Однако, на экранах современных компьютеров получают цветные изображения, составленные из сотен, тысяч и даже миллионов различных красок и оттенков.
ЗАДАЧА . Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку. Всего точек на экране: 800 • 600 = 480 000. Необходимый объем видеопамяти: 24 бит • 480 000 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = = 1406,25 Кбайт = 1,37 Mбайт.
Объем растрового изображения определяется умножением количества пикселей (на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов. Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора. Чем она выше, то есть больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения. В современных ПК в основном используют следующие разрешающие способности экрана: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 и 1280 на 1024 точки. Так как яркость каждой точки и ее линейные координаты можно выразить с помощью целых чисел, то можно сказать, что этот метод кодирования позволяет использовать двоичный код для того чтобы обрабатывать графические данные.
Если говорить о черно-белых иллюстрациях, то, если не использовать полутона, то пиксель будет принимать одно из двух состояний: светится (белый) и не светится (черный). А так как информация о цвете пикселя называется кодом пикселя, то для его кодирования достаточно одного бита памяти: 0 - черный, 1 - белый.
Задача . Рассмотрим формирование на экране монитора растрового изображения, состоящего из 600 строк по 800 точек в каждой строке (всего 480 000 точек), В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь одно из двух состояний — «черная» или «белая», то есть для хранения ее состояния необходим 1 бит.
