Презентация по информатике на тему Двоичное кодирование звуковой и графической информации

900igr.net Информация в компьютереДвоичное кодирование текстовой информацииСпособы представления изображении и звукаДвоичное кодирование графической информацииДвоичное кодирование звуковой информации Выход Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0,1).Каждая цифра машинного двоичного кода несет количествоинформации, равное одному биту.В одном бите памяти хранится один бит информации. Структура внутренней памяти компьютера БИТЫ 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 НомераБайтов0123……… Двоичное кодирование текстовой информации . Таблица, в которой всем символам компьютерногоалфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называют таблицей кодировки Один символ такого алфавита несет 8 бит информации 2 = 256. 8 бит = 1 байту, следовательно, двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти. Такое количество символов вполне достаточно для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры, знаки, графические символы и пр. Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Кодирование заключается в том, что каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления. В процессе вывода на экран компьютера производится обратный процесс – декодирование, то есть преобразование кода символа в его изображение. При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение символа преобразуется в его двоичный код. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с символом, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код символа). Код символа храниться в оперативной памяти компьютера, где занимает 1 байт Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки. С распространением персональных компьютеров типа IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки под названием ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – американский стандартный код для информационного обмена. Присвоение символу конкретно кода – это вопрос соглашения Соответствуют не символам,а операциям Являются интернац.,соответ. симв. латин. алфавита, цифрам, зн. арифм. опер., зн. препинания Явл. национ.,одному и тому же коду соотв.разл. симв. Кодировки для русских букв Рассмотрите пример кодирования с использованием компьютера 1 2 3 4 2) Выбираем знак, код которого мы хотим узнать, например «f» 1) Выбираем нужную нам кодировку 3) Получаем результат: символу «f» в десятичной кодировке ASCII соответствует код «102» Запишем двоичную кодировку слова «file».Очевидно, в памяти компьютера оно займет 4 байта:f01100110i01101001l01101100e01100101 со следующим содержанием: 01100110 01101001 01101100 01100101 аналоговый дискретный При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значении, причем её значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимаетКонечное множество значении, и её величина изменяется скачкообразно. Способы представления графическойи звуковой информации Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото- и кинопленке, могут быть преобразованы в цифровой компьютерный формат путем пространственной дискретизации. Это реализуется путем сканирования, результатом которого является растровое изображение. Растровое изображение состоит из отдельных точек (пикселей – англ. Pixel образовано от словосочетания picture element, что означает элемент изображения), каждая из которых может иметь свой цвет. BLUE(синий) RED(красный) GREEN(зеленый) Базовые цвета отдельный элемент растрового изображения наименьший элемент изображения на экране компьютера точка изображения, напечатанного на принтере Пиксель в компьютерной графике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M N На современных дисплеях используются следующие размеры граф. сетки: Растр – это графическая сетка из горизонтальных строк и вертикальных столбцов, образуемая пикселями на экране Пространственная дискретизация изображения В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана Код пикселя – это информация о цвете пикселя Видеопамять предназначена для хранения видеоинформации – двойного кода изображения, выводимого на экран Запомните черно - белое цветное пространственная дискретизация цвет (код цвета: красный, зеленый, синий и т.д.) Кодирование изображение из мозаики отдельные маленькие фрагменты (точки) Белый цвет – светящийся пиксель Черный цвет – неосвещенный пиксель 0 – черный1 – белый 2=21 1 бит памяти 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1 10 Y На “маленьком мониторе” с растровой сеткой размером 10Ч10 имеется черно – белое изображение буквы “К”.1 клетка – 1 пиксель. Для кодирования изображения в растровой форме на таком экране необходимо 100 бит (1 бит на пиксель) Код в виде битовой матрицы: 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 4-хцветная палитра : 00 –черный 4=22 2 бита памяти 10 – зеленый 11 - желтый 01 – красный Количество различных цветов Формула для определения объема памяти 4х цветного изображения 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 – отсутствие цвета1 – наличие цвета Из трех базовых цветов можно получить 8 различных красок При отсутствии всех трех цветов получается черный цвет 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий При отсутствии красного и зеленого цвета получаем синий цвет 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий 0 1 0 зеленый При отсутствии красного и синего цвета получаем зеленый цвет 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий 0 1 0 зеленый 0 1 1 голубой При смешении зеленого и синего 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий 0 1 0 зеленый 0 1 1 голубой 1 0 0 красный При отсутствии зеленого и синего 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий 0 1 0 зеленый 0 1 1 голубой 1 0 0 красный 1 0 1 розовый При смешении красного и синего 8-мицветная палитра : к з с Цвет 0 0 0 черный 0 0 1 синий 0 1 0 зеленый 0 1 1 голубой 1 0 0 красный 1 0 1 розовый 1 1 0 желтый 1 1 1 белый 8=23 3 битапамяти При смешении всех трех базовых цветов 16-тицветная палитра И К З С Цвет 0 0 0 0 черный 0 1 1 1 серый(белый) 1 0 0 1 ярко-синий 1 0 1 0 ярко-зеленый 1 0 1 1 ярко-голубой 0 0 0 1 синий 0 0 1 0 зеленый 0 1 0 0 красный 0 0 1 1 голубой 0 1 0 1 розовый 0 1 1 0 желтый 1 0 0 0 темно-серый 1 1 0 0 ярко-красный 1 1 0 1 ярко-розовый 1 1 1 0 ярко-желтый 1 1 1 1 ярко-белый 16=244 бита памяти Интенсивность, управляет яркостью ПРАВИЛО: Количество различных цветов – K и количество битов для их кодировки – b связаны между собой формулой 2b=K Для получения цветовой гаммы из 256 цветов требуется 8 бит = 1 байт на пиксель, т.к. 28=256. Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается используемым количеством бит для кодирования цвета точки. Качество кодирования изображения зависит от двух параметров:Размер точки2) Количество цветов Наиболее распространенные:4, 8, 16 или 24 бита на точку Количество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. N=2I Глубина цвета и количество отображаемых цветов Глубина цвета (I) Кол-во отображаемых цветов (N) 4 24=16 8 28=256 16 (High color) 216=65536 24 (True Color) 224=16777216 Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки ЗАПОМНИТЬ Звук – это звуковая волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращен в последовательность электрических импульсов(двоичных нулей и единиц) А(t) t В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A (t) заменена гладкой кривой на последовательность «ступенек»Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код (1,2,3 и так далее). Звуковая волна Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых импульсов различной амплитуды производится с помощью аналого – цифрового преобразователя, размещенного на звуковой плате. Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, то есть частоты дискретизации. Чем больше количество измерений производится за 1 секунду(чем больше частота дискретизации), тем точнее процедура двоичного кодирования. Частота дискретизации звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 кГц. При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется последовательностью дискретных уровней сигнала