Лекция 4 Тема Представление информации в памяти

Лекция № 4 Тема: Представление информации в памяти ПК

Учебные вопросы: 1. Представление алфавитноцифровой информации 2. Представление графической информации 3. Представление звуковой информации 4. Методы сжатия информации

1. Представление алфавитно-цифровой информации в памяти ПК

Фрагмент таблицы кодов ASCII Неотображаемые символы Название Отображаемые символы Упр сим Символ Hex Нуль ^@ NUL 00 SP 20 @ 40 ' 60 Начало заголовка ^А SOH 01 ! 21 A 41 а 61 Начало текста ^B STX 02 “ 22 В 42 b 62 Конец текста ^С ЕТХ 03 # 23 С 43 с 63 Конец передачи ^D EOT 04 $ 24 D 44 d 64 Упр. устр-вом 1 ^Q DC 1 11 01 31 Q 51 q 71 Закодируем слово Сим Hex -вол Ada 1 41, 64, 61, 20, 31 Сим Hex -вол

Фрагмент альтернативной таблицы Сим вол Dec Символ Dec А 128 Р 144 а 160 р 224 Ё 240 Б 129 С 145 б 161 с 225 ё 241 В 130 Т 146 в 162 т 226 Є 242 Г 131 У 147 г 163 у 227 Є 243 Д 132 Ф 148 д 164 ф 228 Ϊ 244 Е 133 X 149 е 165 x 229 Ї 245 Закодируем слово Д у г а 132, 227, 163, 160

Для русского языка наиболее распространенными являются однобайтовые кодовые таблицы CP-866, Windows-1251 и КОИ-8 Пример: рассмотрим кодирование слова «диск» в различных кодовых таблицах: КОИ-8 228 201 211 203 Windows-1251 196 232 241 234 CP-866 132 168 225 170 В современных компьютерах используется укороченная 16 -битовая версия Unicode и называется базовой многоязыковой страницей BMP (Base Multilingual Plane)

2. Представление графической информации в памяти ПК Информация естественного происхождения Дискретизация – это процедура устранения временной и/или пространственной непрерывности естественных сигналов. Дискретизация Пространственная дискретизация Временная дискретизация Квантование – это процедура преобразования непрерывного диапазона всех возможных входных значений измеряемой величины в дискретный набор выходных значений

Пространственная дискретизация изображения Изображение разбивается на небольшие области, в пределах которых, характеристики изображения считают неизменными

Дискретизация – есть способ выделения конечного числа пространственных элементов, информация о которых будет сохранена в ПК. Информация обо всех остальных элементах пространства утрачивается! При квантовании (кодировании) диапазон возможных значений измеряемой величины разбивается на несколько поддиапазонов. В ПК сохраняется только номер поддиапазона, в который попадает измеряемое значение. Вывод: дискретизация и квантование всегда приводят к потере некоторой доли информации!

Законы преобразования цвета 1. Теория Аристотеля (до середины XVII в. ) о получении всех цветов при подмешивании черного цвета к белому. 2. Теория Исаака Ньютона 3. Теория М. В. Ломоносова (1756 г. ) о составной природе белого света. Установил, что есть 7 основных цветов. Спектральные цвета являются неразложимыми. о трехкомпонентности цвета. 4. Закон Г. Грассмана (XIXв. ) о трехмерности цвета. С помощью линейно независимых цветов можно однозначно выразить любой цвет. 5. Закон Г. Грассмана о непрерывности цвета. При непрерывном изменении состава цветовой смеси результирующий цвет также меняется непрерывно.

Цветовые компьютерные модели u RGB (Red - Green - Blue) (красный – зеленый – синий) u CMYK (Cyan - Magenta - Yellow - blac. K) (голубой – пурпурный – желтый – черный) u HSB (Hue - Saturation - Brightness) (цветовой оттенок – насыщенность – яркость)

3. Представление звуковой информации в памяти ПК

При цифровой записи звук необходимо подвергнуть временной дискретизации и квантованию: параметры звукового сигнала измеряются не непрерывно, а через определенные промежутки времени (временная дискретизация); результаты измерений записываются в цифровом виде с ограниченной точностью (квантование).

Представление звуковой информации в ПК Звуковая информация естественного происхождения Импульсно - кодовая модуляция Частотная модуляция Формат MIDI

• Импульсно - кодовая модуляция (PCM – Pulse Code Modulation) позволяет хранить звуковую информацию в виде значений амплитуды, взятых в определенные моменты времени (измерение импульсами, амплитудная модуляция). • Частотная модуляция сигнала - модуляция сигнала, в которой сигналы 0 и 1 передаются синусоидами, имеющими различные частоты. Преимущество частотной модуляции перед амплитудной модуляцией - большая помехоустойчивость. • Формат MIDI - (Musical Instrument Digital Interface) последовательность закодированных сообщений (команд) синтезатору. Более компактная запись звука чем импульсное кодирование.

4. Методы сжатия информации в ПК Алгоритмы сжатия информации Обратимые алгоритмы Алгоритмы с регулируемой потерей информации

Форматы файлов, упакованных обратимыми алгоритмами GIF, TIF, PCX, PNG – ДЛЯ ГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ; u AVI – ДЛЯ ВИДЕОДАННЫХ; u ZIP, ARG, RAR, LZH, LH, CAB – ДЛЯ ЛЮБЫХ ТИПОВ u ДАННЫХ. Форматы файлов, упакованных алгоритмами с регулируемой потерей информации JPEG – МЕТОД СЖАТИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ; u MPEG – ГРУППА МЕТОДОВ СЖАТИЯ ВИДЕОДАННЫХ; u MP 3 – МЕТОД СЖАТИЯ ЗВУКОВЫХ ДАННЫХ; u MP 4 – МЕТОД СЖАТИЯ ВИДЕОДАННЫХ. u