Кодирование информации Содержание Информация аналоговая дискретная Кодирование

Кодирование информации

Содержание Информация (аналоговая, дискретная) Кодирование Символьное и числовое кодирование Кодирование дискретной информации Кодирование аналоговой информации

Компьютер работает с цифровой информацией в 2 -ой системе счисления. Т. е. любая информация в ЭВМ представляется в виде последовательности 0 и 1 (двоичный код – binary digit). Бит (bit) - наименьшая единица информации, которая выражает логическое, значение "истина" или "ложь" ("да" или "нет") и обозначается двоичными числами 1 и 0. 1 байт = 8 бит

Кодирование дискретной информации Числовая информация Если информация представлена в цифровой форме (в какой-либо системе счисления), то ее легко можно перевести в 2 -ую систему счисления

Кодирование дискретной информации Текстовая информация 1 бит может хранить 0 или 1 (т. е. два различных значения) 00 01 10 11 22=4 000 001 010 100 110 101 011 111 23=8 Сколько хранит 1 байт? 0000 0001 … 1111 11101 … 1111 1110 0000 0010 … 1111 28=256 Значит 1 байт может выразить 256 различных единиц информации (различных значений)

Кодирование текстовой информации Количество символов 66 (рус. строчные и прописные) − 52 (анг. прописные и строчные) − 10 цифр (0… 9) − ∑ 128 символов + знаки препинания, специальные символы и т. п. − все символы < 256 Значит 1 байта хватит для кодирования одного символа текстовой информации

Кодирование текстовой информации При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу ставится в соответствие своя уникальная последовательность из восьми нулей и единиц, свой уникальный код от 0000 до 1111 (десятичный код от 0 до 255). Единая таблица кодирования?

Кодирование текстовой информации Система кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange - стандартный код информационного обмена США). В коде ASCII 2 части: - базовая (0 -127) - расширенная (128 -255)

Кодирование текстовой информации Базовая часть кода ASCII Первые 33 кода (с 0 до 32) отданы производителям аппаратных средств - соответствуют не символам, а операциям, управляющим кодам (перевод строки и т. д. ). Коды с 32 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания

Кодирование текстовой информации

Таблица стандартной части ASCII

Кодирование текстовой информации Расширенная часть кода ASCII Коды с 128 по 255 являются национальными (в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы)

Кодирование текстовой информации В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв: КОИ 8 ( «Код обмена информационный – 8 битный» ). применяется в компьютерах с операционной системой UNIX) - СР 1251 (стандартная кириллистическая кодировка Microsoft Windows) - СР 866 (для работы в среде операционной системы MSDOS ) - Mac (для компьютеров Macintosh) - ISO (Международная организация по стандартизации ) -

Кодирование текстовой информации В последнее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65. 536 (216 = 65536) различных символов.

Кодирование текстовой информации Пример: Для кодирования слова «Привет» в коде ASCII сколько нужно бит (байт)? 6 • 8 = 48 бит (6 байт) Слово «IBM» в коде ASCII будет закодировано 3 байтами: 73. 66. 77 0100 1001. 0100 0010. 0100 1101

Кодирование аналоговой информации Для компьютерной обработки аналоговой информации ее сначала переводят (преобразуют) в дискретную. Этот процесс называется оцифровкой (процесс сопровождается потерей части информации). Оцифровка происходит в два этапа: § Дискретизация – непрерывный сигнал заменяют последовательностью измерений § Квантование – каждое измерение выражают числом в соответствии с выбранной шкалой

Кодирование аналоговой информации Графическая информация 1 бит – кодирует 0 или 1 (черно-белое) 1 байт – 256 различных значений (различных цветов) - достаточно для мультфильма 2 байта – 65536 цветов - журналы, картинки, но не природа 3 байта – 16, 5 млн цветов Т. о. для кодирования цвета одной точки (пикселя) используют 3 байта (24 бита)

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации Для кодирования цвета применяют принцип декомпозиции – деление цвета на основные составляющие

Кодирование графической информации В системе RGB в качестве составляющих: красный (R – Red), зеленый (G - Green), синий (B - Blue). Т. е. любой цвет можно получить путем смешения трех составляющих (на практике это не так). Первый байт Второй байт Третий байт Красная Зеленая Синяя составляющая 0 - 255

Кодирование аналоговой информации Белый 255 – 255 - 255 Черный 0 – 0 Красный 255 – 0 Синий 0 – 0 - 255 Серый 150 – 150 Желтый 255 – 255 - 0 Темно красный 128 – 0

Кодирование графической информации FF 8080 R: 255 G: 128 B: 128 FFFF 80 R: 255 G: 255 B: 128 80 FF 80 R: 128 G: 255 B: 128 00 FF 80 R: 000 G: 255 B: 128 80 FFFF R: 128 G: 255 B: 255 0080 FF R: 000 G: 128 B: 255 FF 80 C 0 R: 255 G: 128 B: 192 FF 80 FF R: 255 G: 128 B: 255 FF 8080 R: 255 G: 000 B: 000 FFFF 00 R: 255 G: 255 B: 000 80 FF 00 R: 128 G: 255 B: 000 00 FF 40 R: 000 G: 255 B: 064 00 FFFF R: 000 G: 255 B: 255 0080 C 0 R: 000 G: 128 B: 192 8080 C 0 R: 128 G: 128 B: 192 FF 00 FF R: 255 G: 000 B: 255 804080 R: 128 G: 064 B: 064 FF 8040 R: 255 G: 128 B: 064 00 FF 00 R: 000 G: 255 B: 000 008080 R: 000 G: 128 B: 128 004080 R: 000 G: 064 B: 128 8080 FF R: 128 G: 128 B: 255 800040 R: 128 G: 000 B: 064 FF 0080 R: 255 G: 000 B: 128 800000 R: 128 G: 000 B: 000 FF 8000 R: 255 G: 128 B: 000 00 FF 00 R: 000 G: 128 B: 000 008040 R: 000 G: 128 B: 064 0000 FF R: 000 G: 000 B: 255 0000 A 0 R: 000 G: 000 B: 160 800080 R: 128 G: 000 B: 128 8000 FF R: 128 G: 000 B: 255 400000 R: 064 G: 000 B: 000 804000 R: 128 G: 064 B: 000 004000 R: 000 G: 064 B: 000 004040 R: 000 G: 064 B: 064 000080 R: 000 G: 000 B: 128 000040 R: 000 G: 000 B: 064 400040 R: 064 G: 000 B: 064 400080 R: 064 G: 000 B: 128 000000 R: 000 G: 000 B: 000 808000 R: 128 G: 128 B: 000 808040 R: 128 G: 128 B: 064 808080 R: 128 G: 128 B: 128 408080 R: 064 G: 128 B: 128 C 0 C 0 C 0 R: 192 G: 192 B: 192 400040 R: 064 G: 000 B: 064 FFFFFF R: 255 G: 255 B: 255

Кодирование графической информации В системе CMYK составляющими цветами являются: голубой (С - Cyan), пурпурный (M - Magenta), желтый (Y - Yellow), черный (K - blac. K). Следовательно для кодирования одной точки отводится 4 байта (32 бита)

Кодирование графической информации Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть что оно состоит из мельчайших точек – пикселей Пиксель — основной элемент растровых изображений.

Кодирование графической информации Значит можно любой рисунок разбить на точки - представить в растровом виде Растр – сетка, решетка, точечная структура графического изображения.

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации

Кодирование графической информации Закодировали. А как раскодировать? 1001011001001001 ? Где заканчивается строка? Начинается столбец?

Кодирование графической информации Необходимо указать: § размер растровой сетки (число строк и столбцов) § глубину изображения (объём памяти в количестве бит (байт), используемых для хранения и представления цвета одного пикселя растровой графики)

Кодирование графической информации 4 • 4 1 1001011001001001

Кодирование графической информации 4 • 4 2 00110001010010000101001100

Кодирование графической информации Качество закодированного изображения зависит: § от глубины изображения § растровой сетки.

Кодирование дискретной информации Звуковая информация Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда звуковой волны, тем громче звук, чем больнее частота колебаний, тем выше тон звука

Кодирование звуковой информации Кодировании непрерывного звукового сигнала осуществляется путем дискретизации - заменяется серией отдельных выборок (замер уровня сигнала через постоянные промежутки времени)

Кодирование звуковой информации

Кодирование звуковой информации Качество закодированной звуковой информации зависит: от частоты дискретизации (количество измерений за единицу времени) § звукового разрешения (количество бит, отводимых для кодирования одного измерения). §

Спасибо за внимание!