Слайд 1Составитель:
методист, преподаватель ЕМРПТ ФГБОУ ВО «АГТУ»
Тимошинова М.А
по учебникам:
Угринович Н. Д.
Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов. – М.: Лаборатория Базовых знаний
Угринович Н.Д. Компьютерный практикум. Электронный учебник на CD-ROM. - М.: Лаборатория Базовых знаний, 2007
Кодирование текстовой, графической, звуковой информации
Слайд 2Содержание
Кодирование текстовой информации
Кодирование графической информации
Кодирование звуковой информации
Слайд 3Кодирование текстовой информации
В традиционных кодировках для кодирования одного символа используется 8
бит. Такой 8-разрядный код позволяет закодировать 256 различных символов.
В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Слайд 5Кодировки кириллицы
Национальные стандарты кодировочных таблиц включают международную часть кодовой таблицы без
изменений, а во второй половине содержат коды национальных алфавитов, символы псевдографики и некоторые математические знаки.
в настоящее время существуют пять различных кодировок кириллицы (КОИ8-Р, Windows, MS-DOS, Macintosh и ISO)
Слайд 11Международный стандарт Unicode
В конце 90-ых годов появился новый международный стандарт Unicode,
который отводит под один символ два байта, и поэтому с его помощью можно закодировать 65536 различных символов.
Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.
Для преобразования русскоязычных текстовых документов из одной кодировки в другую используются специальные программы-конверторы.
Слайд 12Пример 1
Задание
В текстовом режиме экран обычно разбивается на 25 строк
по 80 символов в строке. Определите объем текстовой информации, занимающей весь экран монитора.
Решение
25 × 80 = 2000 байт
Слайд 13Кодирование графической информации
Растровые изображения
Векторные изображения
Слайд 14Графические изображения, хранящиеся в аналоговой (непрерывной) форме на бумаге, фото- и
кинопленке, могут быть преобразованы в цифровой компьютерный формат путем пространственной дискретизации. Это реализуется путем сканирования, результатом которого является растровое изображение.
Растровое изображение состоит из отдельных точек (пикселей - англ. pixel образовано от словосочетания picture element, что означает элемент изображения), каждая из которых может иметь свой цвет.
Слайд 15Объем растрового изображения
Объем растрового изображения зависит от
- глубины цвета (кол-ва
бит, выделяющихся на кодирование одного пикселя);
-разрешения рисунка (кол-ва бит по горизонтали и вертикали)
Слайд 16Пример 2
Задание
Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического
режима монитора High Color с разрешающей способностью 1024×768 точек и палитрой из 65536 цветов.
Решение
Глубина цвета составляет:
I = log265 536 = 16 бит
Количество точек изображения равно:
1024×768 = 786 432
Требуемый объем видеопамяти равен:
16 бит × 786 432 = 12 582 912 бит ≈ 1,2 Мбайт
Слайд 17Растровые изображения
Достоинства:
-хорошая цветопередача
-возможность использования различных эффектов
Недостатки:
-чувствительны к масштабированию
-большой объем
Слайд 18Цветное растровое изображение
Цветное растровое изображение формируется в соответствие с цветовой моделью
RGB
Тремя базовыми цветами являются:
Red (красный),
Green (зеленый) ,
Blue (синий).
В режиме True Color (24 бита) интенсивность каждого цвета задается 8-битным двоичным кодом, который часто для удобства выражают в шестнадцатеричной системе счисления.
В этом случае используется следующий формат записи RRGGBB (например,11FD5A)
Слайд 19Векторные изображения
Используются для хранения чертежей, рисунков, схем
Состоят из графических примитивов:
линий,
точек,
прямоугольников
окружностей,
дуг и т.п.,
каждый из которых задается определенным набором координат и математических формул, их описывающих.
Слайд 20Векторные изображения
Достоинства:
-сравнительно небольшой объем;
-масштабируются без потери качества;
-слойность построения изображений
Недостатки:
- достаточно узкая
область применения
( САПРы, СADы) ;
-ограниченная цветопередача
Слайд 21Кодирование звука
В аналоговой форме звук представляет собой волну с непрерывно
меняющейся амплитудой и частотой. При преобразовании звука в цифровую дискретную форму производится временная дискретизация, при которой в определенные моменты времени амплитуда звуковой волны измеряется и квантуется, т.е. ей присваивается определенное значение из некоторого фиксированного набора.
Данный метод называется еще импульсно-кодовой модуляцией PCM (Pulse Code Modulation).
Слайд 22Звуковые волны
Человек воспринимает звуковые волны (колебания воздуха) с помощью слуха в
форме звука различных громкости и тона. Чем больше интенсивность звуковой волны, тем громче звук, чем больше частота волны, тем выше тон звука
Слайд 23Временная дискретизация
Непрерывная зависимость громкости звука от времени A(t) заменяется на дискретную
последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек»
Слайд 24Аналого-цифровое преобразование
Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых импульсов различной амплитуды
производится с помощью аналого-цифрового преобразователя размещенного на звуковой плате.
16-битные звуковые карты обеспечивают возможность кодирования 65536 различных уровней громкости или 16-битную глубину кодирования звука.
Качество кодирования звука зависит и от частоты дискретизации — количества измерений уровня сигнала в единицу времени. Эта величина может принимать значения от 8 до 48 кГц.
Слайд 25Пример 3
Задание:
Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута,
если "глубина" кодирования 16 бит, а частота дискретизации 48 кГц.
Решение
Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:
16 бит × 48 000 × 2 = 1 536 000 бит = 187,5 Кбайт Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:
187,5 Кбайт/с × 60 с ≈ 11 Мбайт
Слайд 26Задания для самостоятельного выполнения
Как будет выглядеть слово «диск», записанное в
кодировке CP1251, в других кодировках.
Каков информационный объем текста, содержащего слово ИНФОРМАТИКА, в 8-ми битной кодировке? в 16-битной кодировке?
Во сколько раз уменьшится информационный объем страницы текста при его преобразовании из кодировки Unicode (таблица кодировки содержит 65536 символов) в кодировку Windows CP1251(таблица кодировки содержит 256 символов)?
Слайд 27Задания для самостоятельного выполнения
Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет
размер 10*10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем занимаемый им памяти?
256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?
Слайд 28Задания для самостоятельного выполнения
Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 мин.
если "глубина" кодирования и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно:
а) 16 бит и 8 кГц;
б) 16 бит и 24 кГц.
Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 32 кГц его объем равен:
а) 700 Кбайт;
б) 6300 Кбайт.