Представление в компьютере текста, звука и изображений Текстовые кодировки: • ASCII American Standard Code for Information Interchange • KOИ-8 Код Обмена Информацией, восьмизначный • ISO – International Standard Organization (международный институт стандартизации) • Unicode – 65536 • Windows-1251 • Гост – альтернативная кодировка (кодовая страница 866 OC MS-DOS). H e l O пробел 01001000 01100101 01101100 01101111 00100000
Первые 32 символа отданы производителям аппаратных средств, например Код 10 – новая строка Код 13 – возврат каретки (Enter) Код 12 – перевод страницы Код 26 –конец файла Код 27 – Esc
Применяется в компьютерных сетях на территории России. Является стандартной в сообщениях электронной почты и телеконференций в России.
Двоичное кодирование графической информации Растровая Векторная Растровая – однослойная сетка точек Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т. е. количеством точек, из которых оно складывается. 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024 Качество двоичного кодирования изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле: N = 2 I, где I — глубина цвета
глубина цвета задается количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Глубина цвета и количество отображаемых цветов Глубина цвета Количество отображаемых цветов 8 28 = 256 16 (High Color) 216 = 65 536 24 (True Color) 224= 16 777 216 32 (True Color) 232 = 4 294 967 296
Аддитивная цветовая модель RGB (Red, Green, Blue) Красный (255, 0, 0) Желтый (255, 0) Белый (255, 255) Зеленый (0, 255, 0) Пурпурный (255, 0, 255) Синий (0, 0, 255) Голубой (0, 255) Принцип метода RGB заключается в следующем: известно, что любой цвет можно представить в виде комбинации трех цветов: красного (Red, R), зеленого (Green, G), синего (Blue, B). Другие цвета и их оттенки получаются за счет наличия или отсутствия этих составляющих. Данная цветовая модель является аддитивной, то есть любой цвет можно получить сочетание основных цветов в различных пропорциях. При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается.
Для каждого из цветов возможны N = 28 = 256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами (от минимальной — 0000 до максимальной — 1111) Черный цвет означает отсутствие всех прочих цветов, т. е. все составляющие цвета =0. Серый цвет – это промежуточный цвет, в нем есть все цветовые составляющие, но они одинаковые и нейтрализуют друга, например, 64 64 64 или 96 96 96 (второй цвет светлее первого).
цветовая модель CMYK Красный (255, 0, 0) Желтый (255, 0) Белый (255, 255) Зеленый (0, 255, 0) Пурпурный (255, 0, 255) Синий (0, 0, 255) Голубой (0, 255) Эта цветовая модель в основном используется в полиграфии. Каждому из основных цветов ставится в соответствие дополнительный цвет (дополняющий основной до белого). Получают дополнительный цвет за счет суммирования пары остальных основных цветов. Дополнительным цветом для красного является голубой (Cyan, C) для зеленого - пурпурный (Magenta, M) для синего - желтый (Yellow, Y) Принцип декомпозиции произвольного цвета на составляющие можно применять и для дополнительных цветов, то есть любой цвет можно представить или в виде суммы голубой, пурупурной, желтой составляющей. Но в полиграфии используют черный цвет (Blac. К, так как буква В уже занята синим цветом, то обозначают буквой K). Это связано с тем, что наложение друг на друга дополнительных цветов не дает чистого черного цвета.
Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул. Векторное изображение многослойно. Каждый элемент векторного изображения -- линия, прямоугольник, окружность или фрагмент текста -- располагается в своем собственном слое, пиксели которого устанавливаются независимо от других слоев. Линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом и начертанием (сплошная или пунктирная, замкнутая). Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т. д. ). Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов.
Преимущества векторной графики • Размер файла не зависит от реальной величины объекта. • В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. • Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение и т. д. не ухудшает качества рисунка. • При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура. Фундаментальные недостатки векторной графики • В программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения. • Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет. • Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики
Графический режим вывода изображения на экран монитора определяется величиной разрешающей способности и глубиной цвета. Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Пример Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов, например, с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита на точку. Всего точек на экране: 800 * 600 = 480000. Необходимый объем видеопамяти: 24 бит * 480 000 =11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1406, 25 Кбайт = 1, 37 Мбайт.
Кодирование звуковой информации 1. Метод FM (Frequency Modulation - частотная модуляция) Дискретизация (оцифровка) звука Непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек» . Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код (1, 2, 3 и так далее). Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний.
Глубина кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука Частота дискретизации - количество измерений уровня громкости звука в единицу времени (количество отсчетов за секунду). Чем выше частота дискретизации и чем больше разрядов отводится для каждого отсчета, тем точнее будет представлен звук. Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле N = 2 I. Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно: N = 2 I = 216 = 65 536. В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается свой 16 -битовый двоичный код, наименьшему уровню звука будет соответствовать код 00000000, а наибольшему - 11111111.
Количество измерений в секунду лежит в диапазоне от 8000 до 48 000, т. е. частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 к. Гц. При частоте 8 к. Гц качество дискретизированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, при частоте 48 к. Гц — качеству звучания аудио-CD. Пример Можно оценить информационный объем стереоаудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука (16 битов, 48 к. Гц). Для этого количество битов, приходящихся на одну выборку, необходимо умножить на количество выборок в 1 секунду и умножить на 2 (стерео): 16 бит • 48 000 • 2 = 1 536 000 бит = 192 000 байт = = 187, 5 Кбайт.
2. Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) Основная идея метода таблично–волнового (Wave–Table) синтеза заключается в том, что в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. Такие звуковые образцы называются сэмплами. Числовые коды, заложенные в сэмпле, выражают такие его характеристики, как тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые компоненты среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звучания. Поскольку в качестве образцов используются реальные звуки, то качество закодированной звуковой информации получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов, что в большей степени соответствует современному уровню развития вычислительной техники. Стандарт MIDI (от Musical Instruments Digital Interface, в буквальном переводе — цифровой интерфейс музыкальных инструментов)
Скачать презентацию Представление в компьютере текста звука и изображений Текстовые
Код_текста_граф_звука.pptx