1 / 30

ИНФОРМАТИКА

ИНФОРМАТИКА. Лекция № 2. «ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ». Информационные процессы. кодирование. появление. хранение. уничтожение. переработка. передача. Виды информации. текстовая. числовая. Наборы символов (знаков). Целые и действительные числа. графическая.

eldon
Download Presentation

ИНФОРМАТИКА

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ИНФОРМАТИКА Лекция № 2 «ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ»

  2. Информационные процессы кодирование появление хранение уничтожение переработка передача

  3. Виды информации текстовая числовая Наборы символов (знаков) Целые и действительные числа графическая Чертежи, рисунки, живопись, фотоизображения мультимедиа Аудио, видео-информация

  4. Представление (моделирование) информации

  5. ДВА ПРИНЦИПА МОДЕЛИРОВАНИЯ непрерывный дискретный В музыке духовые (труба) ударные (рояль) В ИЗО живопись рисунок В математике геометрия алгебра

  6. ДВА СПОСОБА МОДЕЛИРОВАНИЯ математический аналоговый физический геометрический Непрерывные модели U 15 вольт число 15 моделируется отрезкомдлиной 15 см число 15 моделируетсянапряжением тока в 15 вольт Дискретные модели (алгебра) 15 импульсов L =15

  7. Кодирование числовой информации

  8. СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ непозиционные система римских чисел I XIII XL MCL MXMLXVII непозиционные системы неудобны для вычислений позиционные системы из арабских цифр 457; 54.287; - 2.3*10 ; 101011 - 7

  9. Представление целых чисел Примеры позиционных систем счисления НАТУРАЛЬНЫЙ РЯД ЧИСЕЛ десятичная 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 семиричная 0 1 2 3 4 5 6 7 10 ОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ 0 1 2 двоичная шестнадцатиричная 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 16

  10. Вычисление десятичного значения чисел других систем счислений n-1 i-1 an * q + . . .+ ai * q + . . . + a1 N = ai – цифра на i-той позиции в числе q – основание системы i – номер позиции (справа-налево) n – порядок числа примеры: 2 1 0 235 = 2*7 + 3*7 + 5*7 = 98 + 21 + 5 = 124 7 10 1 5 3 101011 = 1*2 + 0 + 1*2 + 0 + 1*2 + 1 = 32 + 8 + 2 + 1 = 43 2 10

  11. ОСОБЕННОСТИ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ Простота самой системы в натуральном ряду всего две цифры0и1 логического:«да - нет» Простота моделирования физического:«есть - нет» (ток, свет, намагниченность) простота вычислений сложение:0+0=0, иначе 1 умножение: 1 * 1 = 1, иначе 0 Информационный характер I = Log2 N

  12. Двоичное кодирование целых чисел Десятичные числа Двоичные числа Восьмибитный двоичный код(байт) Шестандцати- ричные числа Шестандцати- Ричныйкод 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 0100 0000 0101 0000 0110 0000 0111 0000 1000 0000 1001 0000 1010 0000 1011 0000 1100 0000 1101 0000 1110 0000 1111 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 255 FF 1111 1111

  13. Двоичное кодирование целых чисел I = Log2 N Из формулы Шеннона I I двоичных цифр (bit)позволяют закодироватьколичество чисел равное N = 2 8 byte (байт) = 8 bit (бит) Кодирует 2 = 256чисел 1 byte кодирует числа от 0 до 255 I = 8 от 0до65 535 2 byte I = 16 кодируют 3 byte I = 24 от 0до 16 777 215 кодируют 4 byte I = 32 кодируют от 0 до4 294 967 295

  14. Кодирование текстовой информации ТЕКСТОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ – ЭТО НАБОР СИМВОЛОВ Для кодирования символов используют кодировочные таблицы В ТАБЛИЦЕ КАЖДОМУ СИМВОЛУ ПРСВОЕН СВОЙ НОМЕР – КОД СИМВОЛА

  15. КОДИРОВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ ASCII- American Standard Code for Information Interchange Коды однобайтные, т.е. таблица позволяет закодировать 256 символов состоит из 2-ух таблиц по 128 символов: стандартная - коды от 0 до 127 - (латиница) КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛОВ, КОТОРОЕ МОЖНО ЗАКОДИРОВАТЬ ЗАВИСИТ ОТ ДЛИНЫ КОДА, Т.Е. МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОГО НОМЕРА ПРИМЕРЫ ТАБЛИЦ КОДИРОВОК национальная - от 128 до 255 (в России – кирилица) КОИ- 8 - Код Обмена Информацией, использует 8 битов совместима с ASCII, содержит таблицу с кирилицей Unicode – стандарт 16 (или 32) – битной кодировки позволяет кодировать все существующие и древние алфавиты

  16. Базовая часть таблицы ASCII 32 пробел 33 ! 34 “ 35 # 36 $ 37 % 38 & ‘ ( 41 ) 4 2 * 43 + 44 , 45 - 46 . 47 / 48 0 49 1 50 2 51 3 52 4 53 5 54 6 55 7 56 8 57 9 58 : 59 ; 60 < 61 = 62 > 63 ? 64 @ 65 A 66 B 67 C 68 D 69 E 70 F 71 G 72 H 73 I 74 J 75 K 76 L 77 M 78 N 79 O 80 P 81 Q 82 R 83 S 84 T 85 U 86 V 87 W 88 X 89 Y 90 Z 91 [ 92 \ 93 ] 94 ^ 95 _ 96 ` 97 a 98 b 99 c 100 d 101 e 102 f 103 g 104 h 105 i 106 j 107 k 108 l 109 m 110 n 111 o P 113 q 114 r s t 117 u 118 v 119 w 120 x 121 y 122 z 123 { 124 | 125 } 126 ~ 127

  17. КОДИРОВАНИЕ ГРАФИКИ ВЕКТОРНАЯ МАТРИЧНАЯ ВЕКТОР В МАТЕМАТИКЕ - это СТРОКА (ряд) ЧИСЕЛ (констант) МАТРИЦА – ЭТО ТАБЛИЦА ИЗ СТРОК И СТОЛБЦОВ ДВА ВИДА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 25, 43, 56, 88, 145, 25, 12 33, 61, 16, 18, 104, 21, 17 01, 13, 06, 88, 141, 95, 24 87, 43, 56, 38, 148, 24, 32 44, 42, 86, 88, 245, 15, 02 (25, 43, 56, 88, 145, 12) ИЛИ ПЕРЕМЕННЫХ (параметров) (X, Y, Z, A, C, D, R, M)

  18. ВЕКТОРНЫЕ МОДЕЛИ ГРАФИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТРЕЗОК ЛИНИИ КРУГ Y x2,y2 R Xc,Yc x1,y1 X ,cr,cl,d,t ,color,delta,type x1,y1,x2,y2 Xc,Yc,R

  19. РАСТРОВАЯ ГРАФИКА Растр - это изображение, созданное точками разного цвета Применяется для моделирования фотографий, живописи, штриховок, заливок

  20. РАСТРОВАЯ ГРАФИКА Для цифрового моделирования используется матричный способ Матрица кодов цвета точек – цифровая модель картины

  21. Цифровые модели цвета Модель палитры, создаваемой из трех цветов модель RGB Red - красный, Green – зеленый, Blue -голубой Используется для моделирования падающего света

  22. Цифровые модели цвета модель RGB составляющие коды яркости Код результирующего цвета 255, 255, 255

  23. Цифровые модели цвета модель RGB составляющие коды яркости Код результирующего цвета 255, 0, 0

  24. Цифровые модели цвета модель RGB составляющие коды яркости Код результирующего цвета 0, 255, 0

  25. Цифровые модели цвета модель RGB составляющие коды яркости Код результирующего цвета 0, 0, 255

  26. Цифровые модели цвета модель RGB составляющие коды яркости Код результирующего цвета 255, 102, 51

  27. Цифровые модели цвета модель RGB Позволяет моделировать палитру из оттенков цвета 256 1 byte = 8 bit Количество моделируемых цветов зависит от длины кода цвета Позволяет моделировать палитру из 65536 оттенков цвета 2 byte = 16 bit Позволяет моделировать палитру из оттенков цвета 16 777 216 3 byte = 24 bit Позволяет моделировать палитру из оттенков цвета 4 294 967 296 4 byte = 32 bit

  28. Цифровые модели цвета Модель палитры, использующей дополняющие цвета Cyan= Green+Blue Синий = зеленый + голубой модель CMYK Magenta= Red+Blue Пурпурный = красный + голубой Используется для моделирования отраженного света Yellow= Red+Green Желтый = красный + зеленый падающий отраженный blacK Для повышения контрастности добавлятся черный цвет поглащенный

  29. Представление звуковой информации Кодирование информации Аналого-цифровой преобразователь Источник звука Приемник (микрофон) компьютер АЦП Оцифровка звуковых колебаний По частоте - dt По уровню - dv (V1, . . . . Vn) Числовой частотный вектор уровней звука Дискретизация звука Аналоговая модель звука

  30. Архивация -сжатие информации Кодирование информации Алгориты сжатия без потери данных: (за счет изменения структуры данных) Для текстовых и числовых данных Алгоритм Дэвида Хафмана (частотно-зависимые коды) Алгоритм Абрахама Лемпеля и Якоба Зива (кодирование с адаптивным словарем, ZIP - файлы) Cтандарты сжатия с потерей данных Для графических, видео и звуковых данных GIF – Graphic Interchange Format (формат графического обмена) используется в компьютерных играх JPEG – Joint Photographic Experts Group (разработан «Объединенной группой экспертов» для цифровой фотографии») MPEG – для сжатия звуковых и видео данных MIDI – Musical Instrument Digital Interface - цифровой интерфейс музыкальных инструментов (для синтезаторов)

More Related