Презентация на тему по информатике на тему Представление информации

графической и музыкальной информации.

Информация кодируется последовательностью электрических импульсов:
есть импульс (1), нет

импульса (0),
т.е. последовательностью нулей и единиц.

Такое кодирование называется двоичным,
а последовательность нулей и единиц — машинным языком.

некоторых алфавитов:
алфавит русских букв (А, Б, В, Г, Д...);
алфавит

латинских букв (А, В, С, D, Е, F...);
алфавит десятичных цифр (О, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9);

Двоичный алфавит - алфавит, состоящий только из двух знаков.

Примеры двоичных алфавитов:
пара знаков «+» и «-»;
пара знаков «точка» и «тире» (•, —);
пара цифр (О, 1);
пара ответов «да» и «нет».

обычно используют алфавит из 256 различных символов:
прописных и

заглавных букв русского и латинского алфавита
цифр
знаков препинания
математических и графических символов.

Следовательно, для двоичного кодирования 1 символа необходимо 8 бит информации или 8 двоичных разрядов, т.е. 1 байт.

1 символ = 8 бит = 1 байт

из 8 нулей и единиц), например:

А 11100001 А

01000001
Б 11100010 В 01000010
В 11100011 С 01000011

Присвоение символу конкретного двоичного кода — это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.

Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код для информационного обмена).

255. Стандартными в этой таблице являются только первые 128

символов:
буквы латинского алфавита
цифры
знаки препинания
скобки и некоторые другие символы.

Латинские буквы располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию.

Вторая половина кодовой страницы (с кодами от 128 до 255) не определена американскими стандартами и используется для кодировки букв национальных алфавитов, символов псевдографики и научных символов.

Пример

энциклопедии из 60 томов по 500 страниц, на каждой

из которых по 2 полосы из 80 строк по 45 символов?

РЕШЕНИЕ:
1 символ несет 1 байт информации, следовательно для хранения
1 страницы текста нужно 80 строк * 45 символов * 2 полосы * 1 байт = 7200 байт.

Следовательно, 1 том энциклопедии будет занимать
7200 байт * 500 страниц = 3600000 байт.

Вся же энциклопедия будет занимать
3600000 байт *60 томов = 216000000 байт.

Поскольку 1 дискета имеет объем 1, 44 Мб=1509949,44 байт, то окончательно получаем,электронная энциклопедия будет занимать
216000000байт : 1509949,44байт=144 дискеты

могут использоваться
и разные варианты второй половины кодовой таблицы.

К сожалению, существует 5 различных кодировок русских букв, поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой:

каждый символ 2 байта.

Это позволяет включить в код символа

информацию о том,
какому языку принадлежит символ и как его надо воспроизводить.



Эту кодировку поддерживают

Windows 98
пакеты Microsoft Office 97
Microsoft Office 2000


В них используются все известные миру символы.

компьютера
один, два или четыре байта.

Целые числа без знака в

двухбайтовом формате (16 двоичных
знаков) могут принимать значения:
от 0 до 65 565 (216 - 1), а со знаком:
от -32768 (-215) до +32767 (+215).

Знак «+» кодируется как «О»,
знак «-» кодируется как «1».

Пример

модуль числа - (1810) в двоичную систему счисления: 1810

= 100102.
Запишем в старший (15) разряд знак числа — 1.
Полученные цифры запишем в разрядную сетку, начиная с младшего разряда.
Недостающие цифры заполним нулями.

8 или
10 байт.

Вещественные числа представляются в
компьютере в

форме:
с фиксированной точкой,
например, 24.43;
с плавающей точкой, например,
0.2543*102; 2.543*101; 254.3*10-1

С плавающей точкой очень удобно представлять числа, очень
близкие к нулю или очень большие по абсолютной величине.

виде:
N = m * qp,
где m - мантисса, представляющая

собой правильную дробь (0.1q - основание системы счисления;
p - порядок числа, указывающий положение запятой в числе.
Например, 25.324 = 0.25324 * 102.
Пример:
n = -100,12 = -0,1001 * 211
m = -0.1001
q = 2
p = 11 (310 = 112).

Данное число также можно представить в четырёхбайтовом
формате (32 бита).

мантиссы равна 223 - 1 = 8 388 607,

то есть 7
десятичных цифр.


Компьютер при вычислениях отбрасывает
лишние цифры в мантиссе, поэтому все
вычисления с вещественными числами
всегда выполняются приближенно (с ошибкой).



Вещественные числа обрабатываются в
компьютере медленнее, чем целые.

на экране
монитора представляется в виде изображения,

которое формируется из точек (пикселей).

В видеопамяти компьютера хранится
битовая карта, являющаяся
двоичным кодом изображения,
которая считывается процессором
(не реже 50 раз в секунду) и
отображается на экран.

Paint; PhotoFinish;
Adobe Photoshop
bmp; pcx; gif; tiff;
tga; img;

jpeg

в художественной графике (рисунки, фотографии…) ,
в реставрационных работах…

Пример:

Цветные изображения имеют
большой объем (до нескольких Мбайт).

Для хранения

растровых изображений используют сжатие, т.е.
уменьшение размера файла.
Наиболее распространенный метод
сжатия JPEG позволяет уменьшать размеры
файла в несколько десятков раз.

кодирования изображения потребуется 100 бит
видеопамяти. Так будет выглядеть

битовая карта:


0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


"1" - точка светится; "0" - точка не светится

основные цвета; при
их смешивании можно получить любой цвет.

Каждый

цвет имеет свой уникальный двоичный код!

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого
базового цвета. Если все три составляющие имеют одинаковую
интенсивность (яркость), то из их сочетания можно получить 8
различных цветов (23).

Двоичный код восьмицветной палитры

"0" - отсутствие базового цвета
белый
1
1
1
коричневый
0
1
1
розовый
1
0
1
красный
0
0
1
голубой
1
1
0
зеленый
0
1
0
синий
1
0
0
черный
0
0
0
Цвет
B
G
R

кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов
добавляется 1

бит интенсивности (он управляет яркостью трех
цветов одновременно).

Например:
0100 — красный;
1100 — ярко-красный;
0110 — коричневый;
1110 — ярко-коричневый (желтый).

Таким образом, количество цветов К и количество битов для их кодировки b связаны формулой: K=2b.

кодировки b связаны формулой: K=2b

Число цветов, воспроизводимых на

экране монитора (К),
и число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель:

монитора 800*600 пикселей. Сколько страниц экрана разместится в видеопамяти

при палитре из 256 цветов?
РЕШЕНИЕ:
Из формулы K=2b, где К - количество цветов,
b - количество битов для их кодировки, получаем, что 256=2b. Следовательно, b=8 бит – требуется на кодирование одного пикселя экрана.
Тогда одна страница экрана будет занимать
800*600*8=3840000 бит.
3840000 бит :8:1024=468,75 Кбайт
Значит в видеопамяти компьютера разместится
512 : 468,75 ≈ 1 страница экрана.

объектов - линий, прямоугольников, окружностей, дуг, закрасок и пр.,

которые называются графическими примитивами.

Качество изображения не меняется при увеличении или уменьшении размеров изображения.

Положение и форма графических примитивов задаются в системе координат, связанной с экраном (начало координат расположено в верхнем левом углу, ось Х направлена слева направо, ось Y - сверху вниз).

Растровая сетка (пикселей) совпадает с координатной сеткой.

информации.

Аналоговый (непрерывный) Дискретный (цифровой)
(могут изменяться (могут

изменяться только
в любой момент в определенный момент
времени) времени и принимать заранее определенные значения)

речь человека
влажность воздуха
пение птиц
кардиограмма

сигналы светофора
телеграфная азбука Морзе
сигналы, несущие текстовую и символьную информацию

дискретизируется (оцифровывается), т.е.
заменяется последовательностью отдельных во времени отсчетов

этого сигнала (выборок).

После такого преобразования непрерывный сигнал
представляется последовательностью чисел: 4-5-3-5-2-3-1-2-3-6-5,
которые затем с помощью звуковой платы преобразуются в
числовой двоичный код: 100-101-011--101-010-011-001-010-011-
110-101.

Качество преобразования непрерывного сигнала в цифровой
зависит от двух параметров:
разрешения звуковой карты;
частоты дискретизации.

сигналов.
Чем больше уровней сигналов, тем больше разрядов у
двоичных

чисел.
Различные звуковые карты могут обеспечить 8- или 16-
разрядные выборки.
Частота дискретизации (v) - это количество выборок в секунду.
Одно измерение в секунду соответствует частоте 1 Гц (Герц). 1000 измерений в секунду - 1 кГц.
Частота, с которой происходит выборка сигналов, может принимать значения: 5,5 КГц, 11 КГц, 22,05 КГц, 44,1 КГц.
Качество звука в дискретной форме может быть очень плохим (при 8 битах и 5,5 КГц) и очень высоким (при 16 битах и 44,1 КГц), так же как радиотрансляция и аудиоCD.
Формула для расчета размера цифрового моноаудиофайла:
N = V*t*R.

Пример

время звучания которого составляет 2 минуты при частоте дискретизации

44,1 КГц и разрешении звуковой карты 16 бит.
РЕШЕНИЕ:
N = V*t*R = 44100 Гц *120 с *16 бит = 84672000 бит
≈ 10 Мбайт требуется для хранения данного моноаудиофайла.