Перезентация к року информатике Кодирование текстовой, графической и звуковой информации 10 класс (профильный)

«Кодирование текстовой, графической и звуковой информации» Кодирование текстовой информации Код-система знаков для представления информации. Кодирование информации – переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения.Декодирование  – процесс обратный кодированию.Существуют три основных вида кодирования текста:графический числовой символьный Информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме, называется текстовой информацией
Сурдожесты – язык жестов, используемый людьми с нарушениями слуха.Криптография – это тайнопись, система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непросвещенных лиц. Азбука Морзэ или неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представляет своей комбинацией точек и тире. Виды кодирования текста: Код ЦезаряА Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я1Юлий Цезарь (I век до н.э.) Замени каждую букву шифруемого текста на другую путем смещения в алфавите от исходной буквы на фиксированное количество символов!Закодируем Б А Й Т – сместим на 2 символа вправоПолучим:ГВЛФ





style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation
style.rotation Задание:Расшифруйте фразу персидского поэта Джалаледдина Руми «кгнусм ёогкг фесл - тцфхя фзужщз фхгрзх ёогксп», закодированную с помощью шифра Цезаря. Известно, что каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой. Руми1207-1273 А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю ЯОтвет: Закрой глаза свои - пусть сердце станет глазом


Кодирование символовТекстовый файлна экране (символы)в памяти – двоичные коды10000012100001021000011210001002 В файле хранятся не изображения символов, а их числовые коды в двоичной системе!!65666768



Двоичное кодирование текстовой информацииДля кодирования 1 символа используется 1 байт информации.1 байт256 символов66 букврусского алфавита52 буквыанглийского алфавита0-9 цифрыЗнаки препинания






При обработке текстовой информации в компьютере каждый символ представляется двоичным кодом 1 символ8 битовОт 00000000 до 11111111 Присвоение знаку конкретного двоичного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице



style.rotation Кодовая таблица ASCIIAmerican Standard Code for Information Interchange коды от 0 до 32 функциональные клавишикоды от 33 до 127 буквы английского алфавита, знаки математических операций, знаки препинаний




8-битные кодировки (1 байт на символ)01254255127128таблица ASCII (международная)расширение(национальный алфавит)ASCII = American Standard Code for Information Interchange0-31 управляющие символы: 7 – звонок, 10 – новая строка, 13 – возврат каретки, 27 – Esc. 32 пробелзнаки препинания: . , : ; ! ?специальные знаки: + - * / () {} []48-57 цифры 0..965-90 заглавные латинские буквы A-Z97-122 строчные латинские буквы a-zКодовая страница (расширенная таблица ASCII)для русского языка: CP-866 для системы MS DOS CP-1251 для системы Windows (Интернет) КОИ8-Р для системы UNIX (Интернет)








Таблицы кодировки русскоязычных символовКОИ-8MACISOCP1251 КОИ8 СР1251СР866Мас ISOДругие кодировочные таблицы для кодирования русских символов{69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861}Слово ЭВМ кодируется:КОИ-8252 247 237СР1251221 194 204 СP866157 130 140Мас157 130 140ISO205 178 1881 символ =1 байт 1 байт на символ – файлы небольшого размера!просто обрабатывать в программахнельзя использовать символы разных кодовых страниц одновременно (русские и французские буквы, и т.п.)неясно, в какой кодировке текст (перебор вариантов!)для каждой кодировки нужен свой шрифт (изображения символов)8-битные кодировки (1 байт на символ)



Кодировка Unicode1 символ - 2 байта (16 бит), которыми можно закодировать65 536 символов Идея: объединить все символы в одну таблицу!!N=216=65 536 Юникод включает практически все современные письменности, в том числе: арабскую, армянскую, бенгальскую, бирманскую, греческую, грузинскую, деванагари, иврит, кириллицу, коптскую, кхмерскую, латинскую, тамильскую, хангыль, хань (Китай, Япония, Корея), чероки, эфиопскую, японскую (катакана, хирагана, кандзи) и другие.

style.rotation
style.rotation
Раскодируите изречение великого французского писателя Оноре де Бальзака, записанное с помощью кодовой таблицы (Windows-1251):0123456789ABCDEFCАБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПDРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ D7D2CEC1DB C4CEC9D2C8 C4CE D6C5CBC8CDC0C4CE C8C4D2C8!!Кодовые таблицы18 «Чтобы дойти до цели надо идти»Оноре де Бальзак Задание 1Во сколько раз уменьшится информационный объем текста при его преобразовании из кодировки Unicode (таблица кодировки содержит 65536 символов) в кодировку Windows CP 1251 (таблица кодировки содержит 256 символов)?Ответ: в 2 раза
Текст занимает в памяти компьютера 0,25 Кб памяти компьютера. Сколько символов содержит этот текст?Ответ: 256 символовЗадание 2
Кодирование графической информации.Растровое представление графической информации Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формеживописное полотноцифровая фотография


Преобразование изображения из аналоговой (непрерывной) в цифровую (дискретную) форму называется пространственной дискретизациейАналоговая формаДискретная формамозаикасканирование
В процессе пространственной дискретизации изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты, точки - пикселипиксель
Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения.
Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения. Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность, а значит, выше качество изображения.Величина разрешающей способности выражается в dpi (dot per inch – точек на дюйм), т.е. количество точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм=2,54 см.) В процессе дискретизации используются различные палитры цветов (наборы цветов, которые могут принять точки изображения).Количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется глубиной цвета.Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки, могут быть вычислены по формуле: N=2I

Пример:Для кодирования черно-белого изображения (без градации серого) используются всего два цвета – черный и белый. По формуле N=2 можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать цвет каждой точки:I2=2 I2=2 1I = 1 бит Для кодирования одной точки черно-белого изображения достаточно 1 бита. Зная глубину цвета, можно вычислить количество цветов в палитре.{0505E3EF-67EA-436B-97B2-0124C06EBD24}Глубина цвета, I (битов)Количество цветов в палитре, N8 2 = 25616 2 = 65 53624 2 = 16 777 2168 16 24Глубина цвета и количество цветов в палитре 1. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 16 градациями серого цвета размером 10х10 пикселей. Каков информационный объем этого файла? Задачи:Решение: 16 = 2 ; 10*10*4 = 400 бит 2. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?Решение:120 байт = 120*8 бит; 256 = 2 (8 бит – 1 точка). 120*8/8 = 120 84


Ответ: 65536 цветовЗадание 4Определите количество цветов в палитре при глубине цвета 16 бит.
Задание 5Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10х10 точек. Какой объем памяти в байтах займет это изображение?Ответ: 100 байт
Задание 6В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемой памяти?Ответ: в 4 раза
Растровые изображения на экране монитораКачество изображения на экране монитора зависит от величиныпространственного разрешения и глубины цвета. {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке(800*6001024*7681400*1050 и выше){5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}характеризует количество цветов, которое могут принимать точки изображения(измеряется в битах) Формирование растрового изображения на экране монитора1 2 3 4 ………………………………….. 80023600….……….Всего 480 000 точек{69C7853C-536D-4A76-A0AE-DD22124D55A5}ВидеопамятьНомерточкиДвоичный кодцвета точки101010101210101010…..80011110000…..480 00011111111 Объем видеопамяти. Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле:In = I× X×Y, где In - информационный объем видеопамяти в битах; X × У - количество точек изображения (X - количество точек по горизонтали, Y - по вертикали); I - глубина цвета в битах на точку. Пример: Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:In = I× X×Y = 24 бита × 800 × 600 = =11 520 000 бит :8= 1 440 000 байт :1024== 1 406,25 Кбайт :1024= 1,37 Мбайт. Задачи:Рассчитайте объём памяти, необходимый для кодирования рисунка, построенного при графическом разрешениимонитора800х600 с палитрой 32 цвета. 2. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея 640х480 точек с палитрой 32 цвета?Решение: 32 = 25 800*600*5 бит = 2400000 бит : 8 : 1024 = 293 Кбайт Решение: 640*480*5*4 = 6144000 бит : 8 : 1024 = 750 Кбайт

Ответ: достаточноЗадание 7Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кбайт для работы монитора в режиме 640х480 и палитрой из 16 цветов?
Кодирование звуковой информации Способы хранения звукаЗвукозапись – процесс сохранения информации о параметрах звуковых волнСпособы храненияАналоговыйЦифровойгрампластинкамагнитная лентавременная дискретизацияквантование
ppt_y
style.rotationppt_wppt_y
style.rotation

Звук – это волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотойЧем больше амплитуда, тем громче звукЧем больше частота, тем больше тон Для измерения громкости звука применяется специальная единица "децибел" (дбл) Некоторые значения уровней шумаПорог слышимости0 дБШорох листьев, шум слабого ветра10-20 дБШепот (на задней парте)20-30 дБРазговор средней громкости (в кабинете директора)50-60 дБАвтомагистраль с интенсивным движением80-90 дБАвиадвигатели120-130 дББолевой порог140 дБ
ppt_y
Кодирование звуковой информацииС начала 90-х годов персональныекомпьютеры получили возможностьработать со звуковой информацией.Каждый компьютер, имеющий звуковуюплату, микрофон и колонки, можетзаписывать, сохранять и воспроизводитьзвуковую информацию. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Дискретизация - это преобразование непрерывных сигналов в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается определенный код.   Аналоговый сигналДискретный сигнал Характеристика цифрового звука:1. Частота2. Глубина Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду Частота дискретизацииКоличество измерений уровней сигнала за 1 секунду. Измеряется в Герцах.1 измерение в секунду – 1 Гц1000 измерений в секунду – 1кГцИзменяется в диапазоне от 8кГц до 48 кГц


Чем большее количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее "лесенка" цифрового звукового сигнала повторяет кривую диалогового сигнала Глубина (разрядность)кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука. Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле N = 2I. Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно:N = 2I = 216 = 65 536. Режимы Самое низкое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству телефонной связи, получается при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (режим "моно"). Самое высокое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству аудио-CD, достигается при частоте дискретизации 48 000 раз в секунду, глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (режим "стерео"). Объем файла (бит) = частота (Гц) *глубина (бит) * время (сек) * режим (моно = 1, стерео = 2) Задача Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 кГц). Запись условияT=1 секI=16 битH= 48 кГцСтерео - ×2V=?РешениеV= T ×I × H × 2V=1 ×16 × 48 000 × 2=1536000 бит/8 =192000 байт/1024 = 187,5 Кбайт




ЗадачаЕсли глубина кодирования звука составляет 16 битов рассчитайте количество уровней громкости звука N = 2I N = 2I = 216 = 65 536. Задача Определить информационный объем цифрового аудио файла длительностью звучания которого составляет 10 секунда при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 битов.Запись условияT=10 секI=8 битH= 22,05 кГцМоно- ×1V=?РешениеV= T ×I × H × 2V=10 ×8 × 22 050 × 1=10 × 8 × 22 050 бит/8 = 220500 байт/1024 = 215,332/1024 Кбайт = 0,21 Мбайт




Домашнее задание § 2.5Задания № 2.4, 2.5, 2.6 kpolyakov.spb.ru/school/egetest/b9-1.htm