Презентация по информатике "Кодирование"

Слайд #1

Кодирование
Glushenko Eugene
2023

Слайд #2

binary
0, 1

Слайд #3

bit
binary digit (двоичная цифра)
самое маленькое количество информации

Слайд #4

bit
0 или 1
2 значения

Слайд #5

byte
8 bit

Слайд #6

byte
1 из 256 (2 )
0…255
8

Слайд #7

Единицы информации
1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт =213 бит;
1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 210 Кбайт = 220байт = 223 бит;
1 Гигабайт (Гбайт) =1024 Мбайт = 210 Мбайт = 230байт = 233 бит;
1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 210 Гбайт = 240байт = 243 бит;
1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 210 Тбайт = 250байт = 253 бит;
1 Эксабайт (Эбайт) = 1024 Пбайт = 210 Пбайт = 260байт = 263 бит.

Слайд #8

Представление информации
Внешнее
(для пользователя)
Внутреннее
(для компьютера)

Слайд #9

Внешнее представление
Числовые данные (вещественные и целые)
Текст (последовательность символов)
Изображение (графика, фотографии, рисунки, схемы)
Звук
Логические данные

Слайд #10

Любые данные для обработки компьютером представляются последовательностью двух целых чисел - единицы и нуля. Такая форма представления данных называется двоичным кодированием
Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, важно унифицировать их форму представления. Для этого используется прием кодирования - выражение данных одного типа через данные другого типа
Определяется физическими принципами, по которым происходит обмен сигналами между аппаратными средствами компьютера, принципами организации памяти, логикой работы компьютера
Внутреннее представление

Слайд #11

Кодирование числовых данных
Формы кодирования двоичных чисел

В ячейках памяти из n разрядов можно закодировать (записать) целые числа от

X = 0 до X = 2 - 1
Предполагается запись вещественного числа в экспоненциальном виде

X = ± m * q
С фиксированной запятой
С плавающей запятой
n
В 8 битах можно закодировать целые числа от 0 до 255
Хранятся и обрабатываются целые числа
p
Хранятся и обрабатываются вещественные числа числа
m - мантисса числа
q - основание системы счисления
p - порядок числа
Числовая информация в памяти компьютера хранится и обрабатывается в двоичном коде

Слайд #12

Кодирование логических данных
Истина
Ложь
В компьютере отводится 2 байта (16 бит) , которые заполняются единицами, если значение ЛОЖЬ, и нулями, если значение ИСТИНА

Слайд #13

Кодирование текстовых символьных данных
Каждому символу ставится в соответствие двоичный код - совокупность нулей и единиц
Стандарты кодировки
ASCII
American Standard Code for Information Interchange
Американский стандартный код для обмена информацией
0…255
Windows 1251
Microsoft
КОИ -8
(Восьмизначный)
ISO
International Standart Organization
Международный институт стандартизации
8 бит
16 бит
Мир
Россия
UNICODE
65536

Слайд #14

ASCII
A
65
C
67
B
66
G
71
H
72
K
75
I
73
J
74
L
76
M
77
F
70
E
69
D
68
N
78
P
80
O
79
T
84
U
85
X
88
V
86
W
87
Y
89
Z
90
S
83
R
82
Q
81

Слайд #15

Кодирование графических данных
Растровые
Векторные
Paint
Adobe Photoshop
CorelDraw
Adobe Illustrator
Microsoft Visio

Слайд #16

Кодирование графических данных
Растровые
BMP (Bit Mapimage) - растровый формат, используемый в системе Windows. Применяется для хранения отсканированных изображений и обмена данными между различными приложениями.
TIFF (Tagged Image File Format) – растровый формат, поддерживающий различными операционными системами. Включает алгоритм сжатия без потери качества изображения. Используется в сканерах, а также для хранения и обмена данными.

GIF (Graphics Interchange Format) – растровый формат, включающий в себя алгоритм сжатия, значительно уменьшающий объем файла без потери информации. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Применяется в изображениях, содержащих до 256 цветов, а также для создания анимации. Используется для размещения графики в Интернете.


JPEG (Joint Photographic Expert Group) – растровый формат, содержащий алгоритм сжатия, который уменьшает объем файла в десятки раз, но приводит к необратимой потере части информации. Поддерживается большинством опера- ционных систем. Используется для размещения графических изображений на web-страницах в Интернете.


PNG (Portable Network Graphic) – растровый формат, аналогичный GIF. Используется для размещения графики в Интернете.

Слайд #17

Кодирование графических данных
Векторные
CDR – векторный формат, поддерживаемый графической системой Corel- Draw.


WMF (Windows Meta File) – векторный формат для Windows-приложений.



EPS (Encapsulated Post Script) – векторный формат, поддерживаемый большинством операционных систем.

Слайд #18

Цветовая модель
правило, по которому может быть вычислен цвет
Битовая
RGB
CMYK

Слайд #19

RGB
Цветовая модель RGB (Red-Green-Blue, красный-зеленый-синий) основана на том, что любой цвет может быть представлен как сумма трех основных цветов: красного, зеленого и синего.
Цветовая модель RGB используется в таких устройствах, как телевизионные кинескопы, компьютерные мониторы.

В основе цветовой модели лежит декартова система координат. Цветовое пространство представляет собой куб сочетаний трех базовых цветов (рисунок). Любой оттенок цвета при этом выражается набором из трех чисел. На каждое число отводится один байт, поэтому интенсивность одного цвета имеет 256 значений (0–255), общее количество оттенков цвета – 16 777 216(224).

Слайд #20

Слайд #21

Подпись

Слайд #22

Подпись

Слайд #23

CMYK
Цветовая модель CMY является производной модели RGB и также построена на базе трех цветов: C – Cyan (голубого), M – Magenta (пурпурного), Y – Yellow (желтого)
Голубой цвет C (0,255,255) является комбинацией синего и зеленого, желтый цвет Y (255,255,0) – зеленого и красного, а пурпурный цвет M (255,0,255) – красного и синего, в противном случае каждому из основных цветов ставится в соответствие дополнительный цвет (дополняющий основной до белого).
Дополнительными цветами для красного является голубой, для зеленого – пурпурный, для синего – желтый.
Смешение голубого, пурпурного и желтого цветов должно давать черный цвет, который, однако, выглядит осветленным по сравнению с оригиналом. Поэтому для получения чистого черного цвета при печати цветовая модель CMY расширяется до модели CMYK, содержащей четвертый основной цвет – черный (K – black).
Цветовая модель CMYК используется в полиграфии.

Слайд #24

Подпись

Слайд #25

Кодирование звуковой информации
Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. В процессе кодирования непрерывного сигнала производится его временная дискретизация и квантование.
Дискретизация заключается в замерах величины аналогового сигнала огромное множество раз в секунду. Полученной величине аналогового сигнала сопоставляется определенное значение из заранее выделенного диапазона: 256 (8 бит) или 65 536 (16 бит). Приведение в соответствие уровня сигнала определенной величине диапазона называется квантованием.
Часть информации будет теряться. Чем чаще проводятся замеры, тем точнее будет соответствовать цифровой звук своему аналоговому оригиналу.
С одной стороны, чем больше бит отведено под кодирование уровня сигнала (квантование), тем точнее соответствие.
С другой стороны, звук хорошего качества будет содержать больше данных и, следовательно, больше занимать места на цифровом носителе информации.

Слайд #26

Информационный обьем Аудиофайла
V = H * i * t
V = H * i * t* 2
Определить информационный объем V цифрового аудиофайла, длитель- ность звучания которого составляет t секунд при частоте дискретизации H и разрешении i битов (квантуют i битами), можно по формуле
Если требуется определить информационный объем стереоаудиофайла, то
полученные вычисления умножаются на 2

Слайд #27