27.06.2019

Principii generale de codificare a informațiilor într-un computer. "Informații de codificare pe un computer"

Vă trimiteți munca bună la baza de cunoștințe. Folosiți formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și în munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru//

Codificarea informațiilor într-un computer

Un computer modern poate prelucra informații numerice, textuale, grafice, sonore și video. Toate aceste tipuri de informații dintr-un computer sunt prezentate în cod binar, adică se folosește un alfabet cu o capacitate de două (în total două caractere 0 și 1). Acest lucru se datorează faptului că este convenabil să se prezinte informații sub forma unei secvențe de impulsuri electrice: nu există puls (0), există un impuls (1). O astfel de codificare se numește de obicei binare, iar secvențele logice ale zerourilor și ale celor se numesc limbaj mașină

Fiecare cifră a codului binar al mașinii poartă o cantitate de informații egală cu un bit.

Această concluzie poate fi făcută luând în considerare numerele alfabetului mașinii drept evenimente echipabile. Când scrieți o cifră binară, puteți realiza alegerea doar a uneia dintre cele două stări posibile, ceea ce înseamnă că aceasta poartă o cantitate de informații egală cu 1 bit. Prin urmare, două cifre poartă informația 2 biți, patru cifre - 4 biți, etc. Pentru a determina cantitatea de informații în biți, este suficient să se determine numărul de cifre din codul mașinii binare.

de codificare informații textuale

În prezent, majoritatea utilizatorilor utilizează un computer pentru a prelucra informații textuale, care constă din caractere: litere, numere, semne de punctuație etc.

În mod tradițional, pentru a codifica un singur caracter, se utilizează o cantitate de informații egală cu 1 octet, adică I \u003d 1 octet \u003d 8 biți. Folosind o formulă care leagă numărul de eventuale eventuale K și cantitatea de informații I, se poate calcula câte caractere diferite pot fi codificate (presupunând că caracterele sunt evenimente posibile):

K \u003d 2I \u003d 28 \u003d 256,

adică un alfabet cu o capacitate de 256 de caractere poate fi utilizat pentru a reprezenta informații textuale.

Esența codificării este aceea căruia i se atribuie fiecare caracter cod binar 00000000 la 11111111 sau codul zecimal corespunzător de la 0 la 255.

Trebuie reținut faptul că în prezent, cinci tabele de cod diferite sunt utilizate pentru a codifica litere ruse (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO), iar textele codate folosind o tabelă nu vor fi afișate corect într-o altă codare. Acesta poate fi reprezentat vizual ca un fragment dintr-o tabelă de codificare a caracterelor combinate.

Caractere binare diferite sunt atribuite aceluiași cod binar.

Cod binar	Cod zecimal

Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, transcodarea documentelor text este îngrijită de utilizator, iar programele speciale sunt convertoare care sunt încorporate în aplicații.

Din 1997, cele mai recente versiuni ale Microsoft Windows și Office au acceptat noua codificare Unicode, care alocă 2 octeți per caracter și, prin urmare, este posibilă codificarea a nu 256 de caractere, ci 65536 de caractere diferite.

Pentru a determina codul numeric al unui simbol, puteți utiliza fie tabelul de cod, fie, lucrând într-un editor de text Word 6.0 / 95. Pentru a face acest lucru, selectați „Insert” - „Simbol” din meniu, după care apare pe ecran caseta de dialog Simbol. În caseta de dialog apare un tabel de caractere pentru fontul selectat. Caracterele din acest tabel sunt aranjate linie cu linie, secvențial de la stânga la dreapta, începând cu caracterul Space (colțul din stânga sus) și terminând cu litera "I" (colțul din dreapta jos).

Pentru a determina codul de caractere numerice în codarea Windows (CP1251), utilizați mouse-ul sau tastele cursor pentru a selecta caracterul dorit, apoi faceți clic pe butonul Tastă. După aceasta, pe ecran apare caseta de dialog Setări, în care se află codul numeric zecimal al caracterului selectat în colțul din stânga jos.

1. Două texte conțin același număr de caractere. Primul text este scris în rusă, iar al doilea în limba tribului Naguri, al cărui alfabet constă din 16 caractere. Al cărui text poartă mai multe informații?

I \u003d K * a (volumul informațional al textului este egal cu produsul numărului de caractere în funcție de greutatea informațională a unui caracter).

pentru că Deoarece ambele texte au același număr de caractere (K), diferența depinde de conținutul informațional al unui caracter al alfabetului (a).

2a1 \u003d 32, adică A1 \u003d 5 biți

2a2 \u003d 16, adică A2 \u003d 4 biți.

I1 \u003d K * 5 biți, I2 \u003d K * 4 biți.

Deci, textul scris în limba rusă de 5/4 ori poartă mai multe informații.

2. Volumul mesajului, care conține 2048 de caractere, a însumat 1/512 din MB. Determinați puterea alfabetului.

I \u003d 1/512 * 1024 * 1024 * 8 \u003d 16384 biți. - a transformat în biți volumul de informații al mesajului.

a \u003d I / K \u003d 16384/1024 \u003d 16 biți - cade pe un caracter al alfabetului.

216 \u003d 65536 caractere - puterea alfabetului folosit.

Acest alfabet este folosit în codificarea Unicode, care ar trebui să devină un standard internațional pentru reprezentarea informațiilor simbolice într-un computer

Codificare grafică

La mijlocul anilor '50, pentru computerele mari, care au fost utilizate în cercetarea științifică și militară, pentru prima dată a fost implementată o reprezentare grafică a datelor. În prezent, tehnologiile de procesare a informațiilor grafice folosind un computer sunt utilizate pe scară largă. Interfața grafică de utilizator a devenit standardul de facto pentru software de diferite clase, începând cu sistemele de operare. Acest lucru se datorează probabil proprietății psihicului uman: vizualizarea contribuie la o înțelegere mai rapidă. Utilizarea pe scară largă a fost făcută într-un domeniu special al informaticii, care studiază metodele și mijloacele de creare și prelucrare a imaginilor cu ajutorul sistemelor de calcul software și hardware - grafică computerizată. Fără asta, este dificil să ne imaginăm nu doar computerul, ci și lumea destul de materială, deoarece vizualizarea datelor este utilizată în multe domenii ale activității umane. Ca exemplu, dezvoltarea experimentală, medicina ( tomografie computerizată), cercetare etc.

În special intensiv, tehnologia de prelucrare a informațiilor grafice cu ajutorul unui computer a început să se dezvolte în anii 80. Informațiile grafice pot fi prezentate sub două forme: analogice sau discrete. O pictură, a cărei culoare se schimbă continuu, este un exemplu de reprezentare analogică, iar o imagine tipărită folosind o imprimantă cu jet de cerneală și care constă din puncte individuale de culoare diferită este o reprezentare discretă. Prin împărțirea imaginii grafice (discretizare), informațiile grafice sunt convertite de la formă analogică la discrete. În același timp, se execută codificarea - fiecărui element i se atribuie o valoare specifică sub forma unui cod. Când codificați o imagine, apare discretizarea spațială a acesteia. Poate fi comparat cu construirea unei imagini dintr-un număr mare de fragmente de culoare mică (metoda mozaic). Întreaga imagine este împărțită în puncte separate, fiecărui element i se atribuie un cod al culorii sale. În acest caz, calitatea codificării va depinde de următorii parametri: dimensiunea punctului și numărul de culori utilizate. Cu cât dimensiunea punctelor este mai mică și, prin urmare, imaginea este compusă dintr-un număr mai mare de puncte, cu atât calitatea de codare este mai mare. Cu cât sunt utilizate mai multe culori (adică punctul de imagine poate lua mai multe stări posibile), cu atât mai multe informații poartă fiecare punct și, prin urmare, crește calitatea codificării. Crearea și stocarea obiectelor grafice este posibilă în mai multe forme - sub forma unei imagini vectoriale, fractale sau raster. Un subiect separat este considerat grafic (tridimensional) 3D, care combină metode vectoriale și raster de formare a imaginii. Studiază metodele și tehnicile pentru construirea de modele tridimensionale de obiecte în spațiul virtual. Fiecare tip folosește propria sa metodă de codificare a informațiilor grafice.

Imaginea de hartă de biți

Folosind o lupă, puteți vedea că o imagine grafică alb-negru, de exemplu dintr-un ziar, constă din cele mai mici puncte care alcătuiesc un anumit model - un raster. În Franța, în secolul 19, a apărut o nouă direcție în pictură - punctillismul. Tehnica sa a fost ca pe pânză desenul să fie aplicat cu o perie sub formă de puncte multicolore. De asemenea, această metodă a fost folosită de mult timp în imprimarea pentru codificarea informațiilor grafice. Precizia transmiterii imaginii depinde de numărul de puncte și de mărimea acestora. După împărțirea imaginii în puncte, începând din colțul din stânga, deplasându-vă de-a lungul liniilor de la stânga la dreapta, puteți codifica culoarea fiecărui punct. În continuare, vom numi un astfel de punct un pixel (originea acestui cuvânt este asociată cu abrevierea engleză „element element” - element de imagine). Volumul unei imagini raster este determinat prin înmulțirea numărului de pixeli (cu volumul informațional al unui punct, care depinde de numărul de culori posibile. Calitatea imaginii este determinată de rezoluția monitorului. Cu cât este mai mare, adică cu atât este mai mare numărul de linii ale rasterului și punctele din linie, cu atât calitatea imaginii este mai mare. În modern PC-urile folosesc în principal următoarele rezoluții de ecran: 640 de 480, 800 de 600, 1024 de 768 și 1280 de 1024 puncte, deoarece luminozitatea fiecărui punct și coordonatele sale liniare pot fi exprimate folosind numere întregi Se poate spune că această metodă de codificare permite utilizarea unui cod binar pentru a procesa datele de imagine.

Dacă vorbim despre ilustrații alb-negru, atunci, dacă nu utilizați semitonuri, pixelul va lua una dintre cele două stări: strălucire (alb) și nu strălucește (negru). Și având în vedere că informațiile despre culoarea unui pixel se numesc cod pixel, un bit de memorie este suficient pentru a-l codifica: 0 - negru, 1 - alb. Dacă ilustrațiile sunt considerate sub forma unei combinații de puncte cu 256 nuanțe de gri (și anume, acestea sunt în prezent acceptate în general), atunci un număr binar de opt biți este suficient pentru a codifica luminozitatea oricărui punct. În grafica computerizată, culoarea este extrem de importantă. Acționează ca un mijloc de îmbunătățire a impresiei vizuale și de creștere a saturației informaționale a imaginii. Cum este un sentiment de culoare format de creierul uman? Acest lucru apare ca urmare a analizei fluxului de lumină care intră în retină din obiecte reflectante sau care radiază. În general, este acceptat faptul că receptorii de culoare umani, care se mai numesc conuri, sunt împărțiți în trei grupuri, fiecare dintre ele putând percepe o singură culoare - roșu, sau verde, sau albastru.

Modele de culori.

Dacă vorbim despre codificarea imaginilor grafice color, atunci trebuie să luăm în considerare principiul descompunerii culorii arbitrare în componentele principale. Folosesc mai multe sisteme de codare: HSB, RGB și CMYK. Primul model de culoare este simplu și intuitiv, adică este convenabil pentru oameni, al doilea este cel mai convenabil pentru un computer, iar ultimul model este CMYK pentru imprimante. Utilizarea acestor modele de culori se datorează faptului că fluxul de lumină poate fi format prin radiație, care este o combinație de culori spectrale „pure”: roșu, verde, albastru sau derivatele lor. Se face distincția între reproducerea aditivă a culorii (tipică obiectelor care radiază) și reproducerea scăzută a culorii (tipică obiectelor reflectante). Un exemplu de obiect al primului tip este tubul cu raze catodice al unui monitor, iar cel de-al doilea tip este un tipar. codificarea informațiilor alfabetul simbol

1) Modelul HSB se caracterizează prin trei componente: nuanță, saturație și luminozitate. Un număr mare de culori personalizate pot fi obținute prin reglarea acestor componente. Acest model de culoare este cel mai bine utilizat în acele editoare grafice în care imaginile sunt create de ele, mai degrabă decât prelucrate de cele terminate. Apoi, lucrarea creată poate fi convertită în modelul de culori RGB dacă este planificat să fie utilizat ca ilustrație pe ecran, sau CMYK dacă pentru imprimare, valoarea Culoare este selectată ca un vector care vine din centrul cercului. Direcția vectorului este specificată în grade unghiulare și determină culoarea turnată. Saturația culorii este determinată de lungimea vectorului, iar luminozitatea culorii este setată pe o axă separată, al cărei punct zero este negru. Punctul din centru corespunde culorii albe (neutre), iar punctele din jurul perimetrului corespund culorilor pure.

2) Principiul metodei RGB este următorul: se știe că orice culoare poate fi reprezentată ca o combinație de trei culori: roșu (roșu, R), verde (verde, G), albastru (albastru, B). Alte culori și nuanțele lor sunt obținute datorită prezenței sau absenței acestor componente.Prin primele litere ale culorilor primare, sistemul a primit numele său - RGB. Acest model de culoare este aditiv, adică orice culoare puteți obține o combinație de culori primare în diferite proporții. Când o componentă a culorii primare este suprapusă pe alta, luminozitatea radiației totale crește. Dacă combinăm toate cele trei componente, obținem o culoare gri cromatică, cu o creștere a luminozității, a cărei apropiere este albă.

La 256 gradări de ton (fiecare punct este codat în 3 octeți), valorile RGB minime (0,0,0) corespund negrului, iar valorile albe corespund maximului cu coordonate (255, 255, 255). Cu cât este mai mare valoarea octeților a componentei culorii, cu atât această culoare este mai luminoasă. De exemplu, albastru profund este codat cu trei octeți (0, 0, 128) și albastru strălucitor (0, 0, 255).

3) Principiul metodei CMYK. Acest model de culoare este utilizat pentru pregătirea publicațiilor pentru tipărire. Fiecare dintre culorile primare i se atribuie o culoare suplimentară (completând primarul cu albul). Obțineți culoare suplimentară însumând o pereche de alte culori primare. Deci, culorile complementare pentru roșu sunt cyan (Cyan, C) \u003d verde + albastru \u003d alb - roșu, pentru verde - magenta (Magenta, M) \u003d roșu + albastru \u003d alb - verde, pentru albastru - galben (Galben, Y) \u003d roșu + verde \u003d alb - albastru. Mai mult, principiul descompunerii unei culori arbitrare în componente poate fi aplicat atât primar, cât și secundar, adică orice culoare poate fi reprezentată fie ca o sumă a unei componente roșii, verzi, albastre, fie ca o sumă a unei componente albastre, purpureale, galbene. Practic, această metodă este adoptată în industria tipografiei. Dar folosesc în continuare culoarea neagră (BlacК, deoarece litera B este deja ocupată în albastru, este notată cu litera K). Acest lucru se datorează faptului că suprapunerea culorilor suplimentare nu produce negru pur.

Există mai multe moduri de prezentare a graficii color:

a) culoare completă (True Color);

c) index.

În modul color complet, 256 valori (opt biți binari) sunt utilizate pentru a codifica luminozitatea fiecărei componente, adică este nevoie de 8 * 3 \u003d 24 biți pentru a codifica culoarea unui pixel (în sistemul RGB). Acest lucru vă permite să identificați în mod unic 16,5 milioane de culori. Acest lucru este destul de aproape de sensibilitatea ochiului uman. Atunci când codificați folosind sistemul CMYK, pentru a reprezenta graficele color, trebuie să aveți 8 * 4 \u003d 32 biți binari.

Modul High Color este o codificare care utilizează numere binare pe 16 biți, adică numărul de biți binari scade la codificarea fiecărui punct. Dar acest lucru reduce semnificativ gama de culori codificate.

Cu codificarea culorilor index, pot fi transmise doar 256 tonuri de culoare. Fiecare culoare este codată folosind opt biți de date. Dar, deoarece 256 de valori nu transmit întreaga gamă de culori accesibile ochiului uman, se înțelege că o paletă (tabel cu aspect) este atașată la datele grafice, fără de care reproducerea va fi inadecvată: marea poate deveni roșie și frunzele devin albastre. În acest caz, codul punctului raster nu înseamnă culoarea în sine, ci doar numărul (indexul) din paletă. De aici numele regimului - index.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Mijloace și tehnologii pentru procesarea informațiilor text: MS-DOS Editor, Word Pad, Notepad, Microsoft Word. Codare binară informații text în computer. Luarea în considerare a varietăților de tabele de cod pentru litere rusești: Windows, MS-DOS, KOI-8, Mac, ISO.

termen de hârtie, adăugat 27.04.2013

Tehnologia de prelucrare a informațiilor grafice cu ajutorul unui computer, aplicație în cercetarea științifică și militară: forme, codarea informațiilor, discretizarea spațială. Crearea și stocarea obiectelor grafice, mijloace de prelucrare a graficelor vectoriale.

rezumat, adăugat 28/11/2010

Reprezentarea informațiilor numerice folosind sisteme numerice. Codarea informațiilor simbolice, textuale, numerice și grafice. Dispozitiv de hard disk; Unitate CD-ROM. Utilizarea meniului principal de Windows; limbaje de programare.

test, adăugat 16/03/2015

Prezentarea informațiilor într-un sistem binar. Necesitatea codării în programare. Codarea informațiilor grafice, numere, text, sunet. Diferența dintre criptare și criptare. Codarea binară a informațiilor simbolice (textuale).

rezumat, adăugat 27.03.2010

Programe de lucru cu texte: MS-DOS Editor, Word Pad, bloc de note, procesor de texte, text. Editori pentru procesarea documentelor. Stiluri de formatare. Codare binară a informațiilor text într-un computer. operațiuni proces tehnologic prelucrarea sa

termen de hârtie, adăugat 25.04.2013

Esența codării liniare și bidimensionale. Schema de autentificare a codurilor de bare. Analiza metodelor de codificare a informațiilor. Calcularea cifrei de verificare. Codificarea barelor ca zonă eficientă de automatizare a procesului de introducere și procesare a informațiilor.

prezentare, adăugat 10.05.2014

Cunostinta cu ideea unui mod vectorial de reprezentare a imaginilor in forma digitala. Dezvoltarea unei secvențe de comenzi pentru codificarea unui obiect grafic. Echipele principale; codare binară a informațiilor grafice, opțiuni raster și vector.

prezentare, adăugat 01/05/2012

Conceptul de informații și principiile de bază ale codării, metodele și tehnicile utilizate, instrumentele și sarcinile. Caracteristici specifice ale proceselor de codare pentru informații digitale și textuale, grafice și audio. Baza logică a computerului.

termen de hârtie, adăugat 23.04.2014

Procese de informare și informații în natură, societate, tehnologie. Activitatea de informare a unei persoane. Codificarea informațiilor. Metode de codificare. Codare imagine. Informații în cibernetică. Proprietăți informaționale. Măsurarea cantității de informații.

rezumat, adăugat 18/11/2008

Plasați subiectul „Informații de codare” în cursul școlar în informatică. Recomandări pentru studiul „Codării informațiilor” într-un curs școlar în informatică. Material didactic pentru studierea subiectului „Codificarea informațiilor” și un eveniment extra-curricular despre informatică.

Fiecare cifră a codului binar al mașinii poartă o cantitate de informații egală cu un bit.

Codificarea informațiilor text

În prezent, majoritatea utilizatorilor utilizează un computer pentru a prelucra informații textuale, care constă din caractere: litere, numere, semne de punctuație etc.

K \u003d 2 I \u003d 2 8 \u003d 256,

adică un alfabet cu o capacitate de 256 de caractere poate fi utilizat pentru a reprezenta informații textuale.

Esența codării este că fiecărui caracter i se atribuie un cod binar de la 00000000 la 11111111 sau codul său zecimal corespunzător de la 0 la 255.

Caractere binare diferite sunt atribuite aceluiași cod binar.

Cod binar	Cod zecimal	KOI8	SR1251	SR866	greutate	ISO
11000010	194	b		-	-	T

Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, transcodarea documentelor text este îngrijită de utilizator, iar programele speciale sunt convertoare care sunt încorporate în aplicații.

Sarcinile

Două texte conțin același număr de caractere. Primul text este scris în rusă, iar al doilea în limba tribului Naguri, al cărui alfabet constă din 16 caractere. Al cărui text poartă mai multe informații?

I \u003d K * a (volumul informațional al textului este egal cu produsul numărului de caractere în funcție de greutatea informațională a unui caracter).
pentru că Deoarece ambele texte au același număr de caractere (K), diferența depinde de conținutul informațional al unui caracter al alfabetului (a).
2 a1 \u003d 32, adică A1 \u003d 5 biți
2 a2 \u003d 16, adică A2 \u003d 4 biți.
I1 \u003d K * 5 biți, I2 \u003d K * 4 biți.
Deci, textul scris în limba rusă de 5/4 ori poartă mai multe informații.

Volumul mesajului, care conține 2048 de caractere, a însumat 1/512 MB. Determinați puterea alfabetului.

I \u003d 1/512 * 1024 * 1024 * 8 \u003d 16384 biți. - a transformat în biți volumul de informații al mesajului.
a \u003d I / K \u003d 16384/1024 \u003d 16 biți - cade pe un caracter al alfabetului.
2 16 \u003d 65536 de caractere - puterea alfabetului folosit.
Acest alfabet este folosit în codificarea Unicode, care ar trebui să devină un standard internațional pentru reprezentarea informațiilor simbolice într-un computer.

Codificare grafică

La mijlocul anilor '50, pentru computerele mari, care au fost utilizate în cercetarea științifică și militară, pentru prima dată a fost implementată o reprezentare grafică a datelor. În prezent, tehnologiile de prelucrare a informațiilor grafice folosind un computer sunt utilizate pe scară largă. Interfața grafică de utilizator a devenit standardul de facto pentru software de diferite clase, începând cu sistemele de operare. Acest lucru se datorează probabil proprietății psihicului uman: vizualizarea contribuie la o înțelegere mai rapidă. Utilizarea pe scară largă a fost făcută într-un domeniu special al informaticii, care studiază metodele și mijloacele de creare și prelucrare a imaginilor cu ajutorul sistemelor de calcul software și hardware - grafică computerizată. Fără asta, este dificil să ne imaginăm nu doar computerul, ci și lumea destul de materială, deoarece vizualizarea datelor este utilizată în multe domenii ale activității umane. Un exemplu este dezvoltarea experimentală, medicina (tomografia computerizată), cercetarea etc.

Imaginea de hartă de biți

Modele de culori

Există mai multe moduri de prezentare a graficii color:
   a) culoare completă (True Color);
   b) Culoare înaltă;
   c) index.

Modul High Color este codificat folosind numere binare pe 16 biți, adică numărul de biți binari scade la codificarea fiecărui punct. Dar acest lucru reduce semnificativ gama de culori codificate.

Cu codificarea culorilor index, pot fi transmise doar 256 de nuanțe de culoare. Fiecare culoare este codată folosind opt biți de date. Dar, deoarece 256 de valori nu transmit întreaga gamă de culori disponibile ochiului uman, se înțelege că o paletă (tabel cu aspect) este atașată la datele grafice, fără de care reproducerea va fi inadecvată: marea poate deveni roșie și frunzele devin albastre. În acest caz, codul punctului raster nu înseamnă culoarea în sine, ci doar numărul (indexul) din paletă. De aici numele regimului - index.

Corespondența dintre numărul de culori afișate (K) și numărul de biți pentru codificarea lor (a) poate fi găsită după formula: K \u003d 2 a.

Codul binar al imaginii afișate pe ecran este stocat în memoria video. Memoria video este un dispozitiv de memorie electronică volatilă. Mărimea memoriei video depinde de rezoluția afișajului și de numărul de culori. Dar volumul său minim este determinat astfel încât un cadru (o pagină) din imagine să se potrivească, adică. ca urmare a produsului de rezoluție după dimensiunea codului de pixeli.

V min \u003d M * N * a.

Cod binar al unei palete de opt culori.

Paleta cu șaisprezece culori vă permite să creșteți numărul de culori utilizate. Se va folosi aici o codificare a pixelilor pe 4 biți: 3 biți de culori primare + 1 bit de intensitate. Acesta din urmă controlează luminozitatea celor trei culori de bază în același timp (intensitatea a trei fascicule de electroni).

Cod binar al unei șaisprezece palete de culori.

culoare	constituenți ai
	la	W	C	intens
roșu	1	0	0	0
verde	0	1	0	0
albastru	0	0	1	0
albastru	0	1	1	0
violet	1	0	1	1
Galben strălucitor	1	1	0	1
Gri (alb)	1	1	1	0
Gri închis	0	0	0	1
Albastru strălucitor	0	1	1	1
Albastru strălucitor	0	0	1	0
…
Alb strălucitor	1	1	1	1
negru	0	0	0	0

Odată cu controlul separat al intensității culorilor primare, numărul de culori obținute crește. Așadar, pentru a obține o paletă cu o adâncime de culoare de 24 de biți, 8 biți sunt alocați pentru fiecare culoare, adică sunt posibile 256 niveluri de intensitate (K \u003d 28).

Codul binar este o paletă de 256 de culori.

Imagini vectoriale și fractale

Imagine vectorială este un obiect grafic format din segmente și arcuri elementare. Elementul de bază al imaginii este linia. Ca orice obiect, are următoarele proprietăți: formă (linie dreaptă, curbă), grosime., Culoare, stil (punctat, solid). Liniile închise au proprietatea de a umple (fie cu alte obiecte, fie cu o culoare selectată). Toate celelalte obiecte de grafică vectorială sunt formate din linii. Deoarece linia este descrisă matematic ca un singur obiect, cantitatea de date pentru afișarea obiectului cu ajutorul graficelor vectoriale este mult mai mică decât în \u200b\u200bgraficele raster. Informațiile despre imaginea vectorială sunt codate ca alfanumerice obișnuite și prelucrate de programe speciale.

Următoarele GR-uri aparțin instrumentelor software pentru crearea și procesarea graficelor vectoriale: CorelDraw, Adobe Illustrator, precum și vectorizatoarele (trasatorii) - pachete specializate pentru convertirea imaginilor raster în cele vectoriale.

Grafică fractală bazat pe calcule matematice, ca vector. Spre deosebire de vector, elementul său de bază este însăși formula matematică. Acest lucru duce la faptul că în memoria computerului nu sunt stocate obiecte, iar imaginea este construită numai în funcție de ecuații. Folosind această metodă, puteți construi structuri simple regulate, precum și ilustrații complexe care imită peisaje.

Sarcinile

Se știe că memoria video a computerului are o capacitate de 512 KB. Rezoluția ecranului este de 640 pe 200. Câte pagini ale ecranului se vor încadra simultan în memoria video cu paleta
   a) din 8 culori;
   b) 16 culori;
   c) 256 culori?

Câți biți sunt necesari pentru a codifica 130 de informații despre umbră? Este ușor de calculat acel 8 (adică 1 octet), deoarece folosind 7 biți puteți salva numărul de nuanță de la 0 la 127, iar 8 biți stochează de la 0 la 255. Este ușor de observat că această metodă de codare nu este optimă: 130 este vizibil mai mică decât 255. Gândiți-vă. cum să compactăm informațiile despre un desen atunci când este scris într-un fișier, dacă știi asta
a) cifra conține în același timp doar 16 nuanțe de culoare din 138 posibile;
b) figura conține toate cele 130 de nuanțe în același timp, dar numărul de puncte umbrite cu nuanțe diferite variază mult.

A) este evident că 4 biți (jumătate de octet) sunt suficiente pentru a stoca informații despre 16 nuanțe. Cu toate acestea, din moment ce aceste 16 nuanțe sunt selectate din 130, acestea pot avea numere care nu se încadrează în 4 biți. Prin urmare, folosim metoda paletei. Alocați 16 numere „locale” de la 1 la 15 la nuanțele utilizate în desenul nostru și codificați întregul desen în proporție de 2 puncte pe octet. Apoi adăugăm la această informație (la sfârșitul fișierului care o conține) un tabel de corespondență format din 16 perechi de octeți cu numere de umbre: 1 octet este numărul nostru „local” din această figură, al doilea este numărul real al acestei nuanțe. (când în loc de acesta din urmă, se utilizează informații codate despre nuanța în sine, de exemplu, informații despre luminozitatea strălucirii „pistoanelor cu electroni” a unui tub de catoduri roșu, verde, albastru, o astfel de masă va fi o paletă de culori). Dacă imaginea este suficient de mare, câștigul în volumul fișierului rezultat va fi semnificativ;
b) încercați să implementați cel mai simplu algoritm pentru arhivarea informațiilor despre imagine. Alocați cele trei nuanțe care nuanțează numărul minim de puncte, codurile 128 - 130 și nuanțele rămase - codurile 1 -127. Vom scrie într-un fișier (care în acest caz nu este o secvență de octeți, ci un flux de biți solid) coduri de șapte biți pentru nuanțe cu numere de la 1 la 127. Pentru cele trei nuanțe rămase în fluxul de biți, vom scrie un număr de semn - șapte biți 0 - și imediat urmat de un număr „local” pe doi biți, iar la sfârșitul fișierului adăugăm un tabel cu corespondența numerelor „locale” și reale. Întrucât nuanțele cu coduri 128 - 130 sunt rare, vor exista câteva zerouri pe șapte biți.

Rețineți că formularea de întrebări în această problemă nu exclude alte soluții, fără a face referire la compoziția de culori a imaginii - arhivare:
   a) bazat pe selecția unei secvențe de puncte pictate în aceleași nuanțe și înlocuirea fiecăreia dintre aceste secvențe cu o pereche de numere (culoare), (cantitate) (acest principiu stă la baza formatului grafic al PCX);
   b) prin compararea liniilor de pixeli (înregistrarea numărului de puncte de nuanță a punctelor din prima pagină, și pentru liniile ulterioare, înregistrarea numerelor de nuanțe a doar acele puncte ale căror nuanțe diferă de nuanțele punctelor din aceeași poziție pe linia anterioară - aceasta este baza formatului GIF);
   c) folosind algoritmul de împachetare a imaginilor fractale (format YPEG). (OI 6.1999)

Codificare audio

Lumea este plină de o mare varietate de sunete: bifarea ceasurilor și zgomotul motoarelor, urletul vântului și zdruncinarea frunzelor, cântarea păsărilor și vocea oamenilor. Despre cum se nasc sunetele și ce sunt, oamenii au început să ghicească cu foarte mult timp în urmă. Chiar și filosoful și omul de știință grec vechi - enciclopedistul Aristotel, bazat pe observații, a explicat natura sunetului, crezând că corpul care sună creează o compresie alternativă și o rarefiere a aerului. Deci, un șir oscilant fie descarcă sau compactează aerul, iar datorită elasticității aerului, aceste influențe alternative sunt transmise mai departe în spațiu - de la strat la strat, apar unde elastice. Ajungând la ureche, acționează asupra timpanului și provoacă o senzație de sunet.

Prin ureche, o persoană percepe unde elastice având o frecvență undeva în intervalul de la 16 Hz la 20 kHz (1 Hz - 1 oscilație pe secundă). În conformitate cu aceasta, undele elastice din orice mediu ale cărui frecvențe se încadrează în limitele indicate sunt numite unde sonore sau pur și simplu sunet. În studiul sunetului, concepte precum tonși timbrusunet. Orice sunet real, fie că este vorba de un joc de instrumente muzicale sau de vocea unei persoane, este un amestec particular de multe vibrații armonice cu un anumit set de frecvențe.

Oscilarea, care are cea mai mică frecvență, se numește tonul fundamental, altele - tonuri.

Timbre - un număr diferit de avertismente inerente unui sunet particular, ceea ce îi conferă o culoare specială. Diferența dintre un ton și altul este determinată nu numai de numărul, ci și de intensitatea tonurilor care însoțesc sunetul tonului fundamental. Tocmai prin timbre putem distinge cu ușurință sunetele pianului și vioara, chitarele și flautele și să recunoaștem vocea unei persoane familiare.

Un sunet muzical poate fi caracterizat prin trei calități: timbre, adică culoarea sunetului, care depinde de forma vibrațiilor, tonul determinat de numărul de vibrații pe secundă (frecvență) și volum, în funcție de intensitatea vibrațiilor.

Calculatorul este utilizat pe scară largă în prezent în diferite domenii. Prelucrarea informațiilor sonore, muzica nu a făcut excepție. Până în 1983, toate discurile muzicale au fost lansate pe discuri de vinil și casete compacte. În prezent, CD-urile sunt utilizate pe scară largă. Dacă aveți un computer pe care este instalată o placă de sunet de studio, cu o tastatură MIDI și un microfon conectat la aceasta, puteți lucra cu software de muzică specializat.

În mod convențional, acesta poate fi împărțit în mai multe tipuri:

diverse utilități și drivere concepute să funcționeze cu plăci de sunet specifice și dispozitive externe;
editorii audio care sunt proiectați să funcționeze cu fișiere de sunet vă permit să efectuați orice operațiuni cu ei - de la divizare în piese la efecte de procesare;
sintetizatoare de software, care au apărut relativ recent și funcționează corect doar pe computere puternice. Acestea vă permit să experimentați cu crearea diferitelor sunete și altele.

Primul grup include toate utilitățile sistemului de operare. Deci, de exemplu, win 95 și 98 au mixere și utilități proprii pentru redarea / înregistrarea sunetului, redarea CD-urilor și a fișierelor MIDI standard. Prin instalarea unei plăci de sunet, puteți utiliza aceste programe pentru a testa performanța acestuia. De exemplu, programul Fonograf este proiectat să funcționeze cu fișiere de undă (fișiere de înregistrare a sunetului în format Windows). Aceste fișiere au extensia .WAV. Acest program oferă posibilitatea de a reda, înregistra și edita tehnici de înregistrare a sunetului similare cu metodele de lucru cu un magnetofon. Este recomandabil să conectați un microfon la un computer pentru a lucra cu fonograful. Dacă trebuie să efectuați o înregistrare a sunetului, atunci trebuie să determinați calitatea sunetului, deoarece durata înregistrării sonore depinde de aceasta. Durata posibilă a sunetului este cu atât mai scurtă cu cât este mai mare calitatea înregistrării. Cu o calitate medie a înregistrării, puteți înregistra în mod satisfăcător vorbirea creând fișiere care durează până la 60 de secunde. Aproximativ 6 secunde va dura durata unei înregistrări având calitatea unui CD muzical.

Dar despre codificarea sunetului? Încă din copilărie, ne-am confruntat cu înregistrări muzicale pe diferite suporturi: înregistrări fonografice, casete, CD-uri etc. În prezent, există două moduri principale de înregistrare a sunetului: analogic și digital. Dar pentru a înregistra sunetul pe un anumit mediu, acesta trebuie convertit într-un semnal electric.

Aceasta se face folosind un microfon. Cele mai simple microfoane au o membrană care oscilează atunci când sunt expuse undelor sonore. O bobină este atașată de membrană, mișcându-se sincron cu membrana într-un câmp magnetic. Un curent electric alternativ apare în bobină. Modificările de tensiune reflectă cu exactitate undele sonore.

Se numește curentul alternativ care apare la ieșirea microfonului analogsemnal. În raport cu un semnal electric, „analogic” înseamnă că acest semnal este continuu în timp și în amplitudine. Acesta reflectă cu exactitate forma undei sonore care circulă prin aer.

Informațiile sonore pot fi prezentate într-o formă discretă sau analogică. Diferența lor este că, cu o reprezentare discretă a informațiilor, cantitatea fizică se schimbă treptat („scara”), luând un set finit de valori. Dacă informațiile sunt prezentate în formă analogică, atunci cantitatea fizică poate lua un număr infinit de valori care se schimbă constant.

O înregistrare de vinil este un exemplu de stocare analogică a informațiilor audio, deoarece pista audio își schimbă forma continuu. Însă înregistrările cu bandă analogică au un mare dezavantaj - media îmbătrânită. Timp de un an, o fonogramă care avea un nivel normal de frecvențe înalte le poate pierde. Recordurile de vinil își pierd calitatea de mai multe ori atunci când sunt redate. Prin urmare, înregistrarea digitală este preferată.

La începutul anilor 80, au apărut CD-uri. Acestea sunt un exemplu de stocare discretă a informațiilor audio, deoarece pista audio a unui CD conține secțiuni cu reflectivitate diferită. Teoretic, aceste discuri digitale pot dura pentru totdeauna dacă nu sunt zgâriate, adică. avantajele lor sunt durabilitatea și non-sensibilitatea la îmbătrânirea mecanică. Un alt avantaj este că nu există pierderi de calitate a sunetului în timpul dublarii digitale.

Pe placi de sunet multimedia puteți găsi preamplificator și mixer analogic pentru microfoane.

Conversie digitală-analogică și analogică-digitală a informațiilor audio

Analizați pe scurt procesele de conversie a sunetului de la forma analogică la cea digitală și invers. O idee aproximativă a ceea ce se întâmplă în placa de sunet poate ajuta la evitarea unor erori atunci când lucrați cu sunet.

Undele sonore cu un microfon sunt transformate într-un semnal electric alternativ analogic. Acesta trece prin calea sunetului și intră în convertorul analog-digital (ADC) - un dispozitiv care transformă un semnal în formă digitală.

Într-o formă simplificată, principiul funcționării ADC este următorul: măsoară amplitudinea semnalului la anumite intervale și trece mai departe, deja pe calea digitală, o secvență de numere care poartă informații despre modificările amplitudinii.

În timpul conversiei analog-digital, nu are loc conversia fizică. Din semnalul electric este eliminată o amprentă sau un eșantion, care este un model digital al fluctuațiilor de tensiune în calea audio. Dacă este descris sub forma unei diagrame, atunci acest model este prezentat ca o secvență de coloane, fiecare corespunzând unei anumite valori numerice. Un semnal digital este inerent discret - adică intermitent, astfel încât modelul digital nu se potrivește exact cu forma semnalului analogic.

Un eșantion este un interval de timp între două măsurători ale amplitudinii unui semnal analogic.

Literal, eșantionul este tradus din engleză ca „probă”. În terminologia sunetului multimedia și profesional, acest cuvânt are mai multe semnificații. În plus față de intervalul de timp, o probă este, de asemenea, numită orice secvență de date digitale care a fost obținută prin conversie analog-digital. Procesul de conversie în sine se numește eșantionare. În limba rusă tehnică o numesc incluși în eșantion.

Sunetul digital este emis cu ajutorul unui convertor digital-analog (DAC), care, pe baza datelor digitale primite, generează un semnal electric cu amplitudinea necesară la instantele de timp corespunzătoare.

Opțiuni de eșantionare

Parametrii importanți de eșantionare sunt frecvența și adâncimea biților.
Frecvență - numărul de măsurători ale amplitudinii semnalului analog pe secundă.

Dacă frecvența de eșantionare nu depășește frecvența graniței superioare a intervalului audio, atunci la frecvențele înalte vor exista pierderi. Acest lucru explică faptul că frecvența standard pentru un CD audio este de 44,1 kHz. Deoarece intervalul de oscilație al undelor sonore este cuprins între 20 Hz și 20 kHz, numărul măsurătorilor de semnal pe secundă ar trebui să fie mai mare decât numărul de oscilații în aceeași perioadă de timp. Dacă frecvența de eșantionare este mult mai mică decât frecvența undei sonore, atunci amplitudinea semnalului reușește să se schimbe de mai multe ori în timpul dintre măsurători, iar acest lucru duce la faptul că amprenta digitală poartă un set de date haotice. În conversia digitală-analogică, un astfel de eșantion nu transmite semnalul principal, ci produce doar zgomot.

În noul format Audio DVD CD, semnalul este măsurat de 96.000 de ori într-o secundă, adică. aplicați o frecvență de eșantionare de 96 kHz. Pentru a economisi spațiu pe hard disk în aplicațiile multimedia, utilizați frecvent frecvențe mai mici: 11, 22, 32 kHz. Aceasta duce la o scădere a intervalului de frecvență sonoră, ceea ce înseamnă că există o distorsiune puternică a ceea ce se aude.

Dacă sub forma unui grafic prezentăm același sunet cu o înălțime de 1 kHz (o notă până la a șaptea octavă a unui pian corespunde aproximativ acestei frecvențe), dar eșantionată la o frecvență diferită (partea inferioară a sinusoidului nu este afișată pe toate graficele), atunci diferențele vor fi vizibile. O diviziune pe axa orizontală, care arată timpul, corespunde a 10 probe. Scara este aceeași. Se poate observa că la o frecvență de 11 kHz, aproximativ cinci oscilații ale undei sonore apar pentru fiecare 50 de probe, adică o perioadă a undei sinusoidale este afișată cu doar 10 valori. Aceasta este o transmisie destul de inexactă. În același timp, dacă avem în vedere frecvența de eșantionare de 44 kHz, atunci pentru fiecare perioadă a sinusoidului există deja aproape 50 de probe. Acest lucru vă permite să obțineți un semnal de bună calitate.

capacitate indică cu ce modificări de precizie apar amplitudinea semnalului analog. Precizia cu care se transmite valoarea amplitudinii semnalului în timpul digitalizării în fiecare moment determină calitatea semnalului după conversia digital-în analog. Precizia restaurării formei de undă depinde de adâncimea de biți.

Pentru a codifica valoarea amplitudinii, se utilizează principiul codării binare. Semnalul sonor trebuie prezentat sub forma unei secvențe de impulsuri electrice (zerouri binare și altele). De obicei, se folosește o reprezentare pe 8, 16 biți sau 20 biți a valorilor de amplitudine. În codarea binară a unui semnal audio continuu, acesta este înlocuit cu o secvență de niveluri discrete ale semnalului. Calitatea codării depinde de frecvența de eșantionare (numărul de măsurători ale nivelului semnalului pe unitatea de timp). Odată cu creșterea frecvenței de eșantionare, precizia reprezentării binare a informațiilor crește. La o frecvență de 8 kHz (numărul de măsurători pe secundă este 8000), calitatea semnalului audio eșantionat corespunde calității difuzării radio, iar la o frecvență de 48 kHz (numărul de măsurări pe secundă este 48000), calitatea sunetului unui CD audio.

Dacă utilizați codificare pe 8 biți, puteți obține acuratețea schimbării amplitudinii semnalului analog la 1/256 din gama dinamică a dispozitivului digital (2 8 \u003d 256).

Dacă utilizați codificare pe 16 biți pentru a reprezenta amplitudinea semnalului audio, precizia măsurării va crește de 256 ori.

În convertoarele moderne, se obișnuiește utilizarea codificării semnalului pe 20 de biți, ceea ce vă permite să obțineți o digitalizare de înaltă calitate a sunetului.

Reamintim formula K \u003d 2 a. Aici K este numărul de toate tipurile de sunete (numărul de niveluri sau stări de semnal diferite) care pot fi obținute folosind codarea sunetului în biți

Dar aceste date sunt valabile numai pentru acel semnal al cărui nivel maxim este 0 dB. Dacă aveți nevoie să probați un semnal cu un nivel de 6 dB cu o capacitate de biți de 16 biți, atunci doar 15 biți vor rămâne pentru codificarea amplitudinii sale. Dacă semnalul este la 12 dB, atunci 14 biți. Pe măsură ce nivelul semnalului crește, capacitatea de digitalizare a digitalizării sale crește, ceea ce înseamnă că nivelul de denaturare neliniară scade (termenul „zgomot de cuantificare” există în literatura tehnică), care, la rândul său, scade nivelul la fiecare 1 dB cu 1 bit.

În prezent, a apărut un nou format digital DVD audio casnic, care folosește o rezoluție de 24 biți și o frecvență de eșantionare de 96 kHz. Folosind-o, puteți evita dezavantajul considerat mai sus al codificării pe 16 biți.

Dispozitivele audio digitale moderne sunt echipate cu convertoare de 20 de biți. Sunetul rămâne convertoare de 16 biți, cu biți mari, pentru a îmbunătăți calitatea înregistrării la niveluri scăzute. Principiul lor de funcționare este următorul: semnalul analogic original este digitalizat cu o rezoluție de 20 de biți. Apoi, procesorul de semnal digital DSPP își reduce capacitatea la 16 biți. În acest caz, este folosit un algoritm special de calcul, cu ajutorul căruia puteți reduce denaturarea semnalelor de nivel scăzut. Procesul invers este observat în timpul conversiei digital-în-analog: capacitatea de biți este crescută de la 16 la 20 de biți folosind un algoritm special care permite determinarea mai exactă a valorilor de amplitudine. Adică sunetul rămâne pe 16 biți, dar există o îmbunătățire generală a calității sunetului.

Sarcinile

Calculați cât spațiu va ocupa un minut de audio digital pe hard disk sau orice alt suport digital înregistrat la o frecvență

44,1 kHz;
11 kHz;
22 kHz;
32 kHz

și 16 biți.

A) Dacă un semnal mono este înregistrat cu o frecvență de 44,1 kHz, cu o rezoluție de 16 biți (2 octeți), atunci în fiecare minut convertorul analog-digital va produce 441000 * 2 * 60 \u003d 529000 octeți (aproximativ 5 MB) de date privind amplitudinea semnalului analog care este înregistrat în computer la hard disk.
Dacă înregistrați un semnal stereo, atunci 1.058.000 de octeți (aproximativ 10 MB)
b) pentru frecvențele 11, 22, 32 kHz, calculele sunt efectuate în mod similar.

Ce volum de informații are un fișier mono-audio, a cărui durată este de 1 secundă, cu o calitate a sunetului mediu (16 biți, 24 kHz)?

16 biți * 24000 \u003d 384000 biți \u003d 48000 octeți \u003d 47 kBytes

Calculați volumul unui fișier audio stereo care durează 20 de secunde cu o codificare pe 20 de biți și o frecvență de eșantionare de 44,1 kHz.

20 biți * 20 * 44100 * 2 \u003d 35280000 biți \u003d 4410000 octeți \u003d 4,41 Mb

Determinați numărul nivelurilor de sunet atunci când utilizați plăci de sunet învechite pe 8 biți.

Solutia.:

K \u003d 2 8 \u003d 256.

Muncă independentă

(a) prima opțiune, b) a doua).

1. Dați un exemplu
a) un mod analog de prezentare a informațiilor audio;
b) un mod discret de prezentare a informațiilor audio.

2. Ce se numește
a) viteza de prelevare (eșantionare);
b) proba.

3. Descrie
a) care este principiul codării binare a sunetului;
b) de ce parametri depinde calitatea codării sunetului binar.

Limba: rusă

Format: document web

05.07.2011 6892 0 0

Tema. "Codificarea informațiilor pe un computer."

Obiectivele lecției:

Educațional:

să formeze o înțelegere a elevilor despre procesul de codificare a informațiilor;

arată elevilor varietatea de coduri;

să formeze o concepție a operației de transcodare în rândul elevilor ca mod de tranziție de la o formă de prezentare a informațiilor la alta;

Cunoașterea elevilor cu varietatea codurilor care înconjoară o persoană, rolul codificării informațiilor.

Marcați rolul codificării informațiilor.

Învață-i pe copii să decodeze informațiile criptate.

A învăța să-ți pui cunoștințele în practică.

pentru a forma un sistem de cunoștințe despre subiect și conceptele de bază ale „codului”, „codării”, „decodării”

dezvolta capacitatea de a folosi masa

arată lucrul cu un tabel într-un editor de text

Creșteți interesul pentru subiect.

Educațional:

Pentru a forma o înțelegere a procesului de codificare a informațiilor în rândul studenților.

Afișați diferite tipuri de codare.

Identificați avantajele informațiilor de codare binară.

Dezvoltarea:

Continuă să dezvolți abilitatea elevilor de a vorbi pe un subiect dat, de a compara, analiza și gândi logic.

Continuă să dezvolți abilități de calculator.

de învățământ:

Pentru a intensifica formarea nevoilor cognitive, interesul pentru subiect la elevi.

Continuați să educați elevii într-o relație amicală între ei.

Tip de lecție: o lecție în studiul materialelor noi cu elemente de cercetare și consolidarea inițială a cunoștințelor dobândite în activitatea practică.

Etapele lecției:

Etapa organizatorică - 1 min.

Controlul cunoștințelor - 5 min.

Explicația materialului nou - 19 min.

Temele - 1 min.

Minute fizice - 1 min.

Lucrare practică - 11 minute.

Reflexie - 1 min.

Rezumatul lecției, gradare - 1 min.

1. Moment organizațional.

Subiectele mesajului, obiectivele și obiectivele lecției.

2. Controlul cunoștințelor - 5 min.

1. Ce este informația? (Informațiile sunt informații despre lumea din jurul nostru (tot ceea ce ne înconjoară).

2. Ce acțiuni comite o persoană cu informații? (O persoană execută constant acțiuni legate de primirea și transmiterea, stocarea și procesarea informațiilor.)

3. Cum stochează o informație? (Stocarea informațiilor în minte - proprie (informații interne) - memorie de acces aleatoriu; memorie externă (pe termen lung). Există, de asemenea, memoria unei persoane individuale și memoria omenirii). (vezi Prezentare, diapozitiv 2)

4. Ce media modernă cunoașteți? (Magnetic - Winchester, dischete; discuri laser - CD și DVD, carduri flash).

Să fim atenți la următoarele. Un bărbat încearcă să ne spună ceva, dar nu-l putem înțelege. Ce crezi că vrea să ne spună cu acest gest? (arată numărul 5, arată că totul este în regulă, trimite felicitări)

Dar nu putem spune sigur ce vrea el să ne spună, pentru că în țări diferite aceleași gesturi înseamnă complet diferite. Și ce trebuie făcut pentru a înțelege corect oamenii din aceste țări? (a cunoaște gesturile, a ști ce înseamnă, ce acțiune, obiect, fenomen este codificat de aceste gesturi). Să ne gândim și să încercăm să ne dăm seama ce este cel mai important în răspunsurile dvs. și să determinăm subiectul lecției. (principalul lucru - un gest poate însemna concepte diferite, apoi - ceea ce este codat în cadrul acestui gest, subiectul lecției

3. Explicația materialului nou - 19 min.

Informațiile pe care le primim din lumea exterioară vin la noi sub formă de semne convenționale sau semnale de natură fizică foarte diferită. Acest lucru este ușor, sunet, miros, atingere, acestea sunt cuvinte, icoane, simboluri, gesturi și mișcări.

Pentru ca transmiterea informațiilor să aibă loc, noi (receptorul) nu trebuie să primim numai semnalul, ci și să îl decriptăm. Deci, auzind alarma, persoana înțelege că a venit momentul să se trezească; apel telefonic - cineva trebuie să vă vorbească; clopotul școlii - informează elevii cu privire la schimbările mult așteptate.

Pentru concepția corectă a diferitelor semnale, este necesară dezvoltarea codului sau codarea.

(vezi Prezentare, diapozitiv 5)

Băieți, haideți să notăm definițiile ce înseamnă codul.

Codul este un sistem de simboluri pentru reprezentarea informațiilor.

Codare - formarea prezentării informațiilor folosind un cod. (sau putem spune că codificarea este o tranziție de la o formă de prezentare a informațiilor la alta, mai convenabilă pentru stocare, transmisie sau procesare).

Transformarea inversă se numește decodare.

Băieți, scrie în caiet că:

Decodarea este procesul de recuperare a conținutului informațiilor codificate.

Metoda de codificare depinde de scopul pentru care este realizată.

(vezi Prezentare, diapozitiv 6)

Există trei moduri principale de codificare a informațiilor:

1. Grafic - folosind desene sau icoane;

2. Numeric - folosind numere;

3. Caracter - folosind caractere din același alfabet ca textul.

Multe coduri sunt foarte ferme în viața noastră.

Deci, informațiile numerice sunt codate cu cifre arabe, romane.

pentru comunicare, folosim codul - rusă, în China - chineză.

orice lucrare muzicală este codată în semne muzicale, iar pe ecranul playerului puteți vedea un sunet puternic sau liniștit codat folosind un grafic.

se întâmplă adesea ca informațiile să fie comprimate și prezentate într-o formă concisă, dar inteligibilă. Apoi aplicați pictograme, de exemplu, pe ușa magazinului, pe stâlpii din parc, pe drum.

Pentru a transmite informații, oamenii au venit cu coduri speciale, printre care se numără: Braille, cod Morse.

Numerele sunt utilizate pentru a înregistra informații despre numărul de obiecte. Numerele sunt scrise folosind sisteme speciale de semne, care se numesc sisteme de numere.
Sistem de numere - un set de tehnici și reguli pentru scrierea numerelor folosind un set specific de caractere.

toate sisteme numerice se împart în două grupuri mari: POZIȚIA și nepozitsionnyh.
Pozițională - valoarea cantitativă a fiecărei cifre a unui număr depinde în ce loc (poziție sau categorie) este înregistrată una sau alta cifră.
Non-pozițională - valoarea cantitativă a cifrei unui număr nu depinde de locul în care (poziția sau categoria) este înregistrată una sau alta cifră.

Cel mai frecvent sistem de numere nepozițional este Roman. Ca numere utilizate: I (1), V (5), X (10), L (50), C (100), D (500), M (1000).

Valoarea unui număr este definită ca suma sau diferența cifrelor din număr.
MCMXCVIII \u003d 1000+ (1000-100) + (100-10) + 5 + 1 + 1 + 1 \u003d 1998

Primul sistem de numere poziționale a fost inventat în Babilonul Antic, iar numerotarea babiloniană a fost șase zecimale, adică a folosit șaizeci de cifre!

În secolul XIX, destul de răspândit duodecimal sistem de numere. În prezent, cel mai frecvent zecimal, binar, octal și hexazecimal sisteme numerice.

Numărul de caractere diferite utilizate pentru a reprezenta un număr în sistemele de numere poziționale se numește baza sistemului de numere.

Sistem de numere

fundație

Alfabetul numerelor

zecimal

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

binar

0, 1

octal

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

hexazecimal

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Corespondența sistemelor numerice:

zecimal

binar

100

101

110

111

octal

hexazecimal

zecimal

binar

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

octal

hexazecimal

Codarea textului binar

Începând cu anii 60, calculatoarele au început să fie folosite din ce în ce mai mult pentru procesarea informațiilor text, iar acum majoritatea computerelor din lume sunt angajate în procesarea informațiilor text.

În mod tradițional, pentru a codifica un singur caracter, se utilizează cantitatea de informație \u003d 1 octet (1 octet \u003d 8 biți).
Pentru codificare personaj unic necesar un octet informații.

Având în vedere că fiecare bit ia valoarea 1 sau 0, obținem că, cu ajutorul unui octet, pot fi codificate 256 de caractere diferite. (28 \u003d 256)

Codificarea înseamnă că fiecărui caracter i se atribuie un cod binar unic de la 00000000 la 11111111 (sau un cod zecimal de la 0 la 255).

Este important să atribuiți un cod specific unui simbol este o problemă de acord, care este stabilită de tabelul de coduri.

Un tabel în care numerele de serie (coduri) sunt atribuite tuturor simbolurilor alfabetului computerului se numește t tabel de codificare.

Pentru diferite tipuri de calculatoare, se utilizează codificări diferite. Odată cu răspândirea IBM PC, o tabelă de codificare a devenit un standard internațional ASCII (American Standard Code for Information Interchange) - cod standard american pentru schimbul de informații.
Doar prima jumătate este standard în acest tabel, adică. caractere cu numere de la 0 (00000000) la 127 (0111111). Aceasta include litera alfabetului latin, numere, punctuație, paranteze și alte câteva caractere.

Restul de 128 de coduri sunt utilizate în diferite versiuni. În codurile rusești sunt plasate simbolurile alfabetului rus.
În prezent, există 5 tabele de coduri diferite pentru litere rusești (KOI8, CP1251, CP866, Mac, ISO).

În prezent, noul standard internațional Unicode este răspândit, care alocă doi octeți fiecărui caracter. Folosind acesta, puteți codifica 65536 (216 \u003d 65536) diferite caractere.

Tabel de piese standard ASCII

Tabel de cod extins ASCII

4. FISMINUTE

Desenați în spațiu cu ochii închiși:

inimă

rotund

Litera M

pătrat

triunghi

traverse

5. teme

Codificați textul folosind codul lui Cezar (o scrisoare înainte)

Codifică cuvintele.

Scrieți litere codificate unul altuia.

6. Lucrări practice „Codarea numerelor și simbolurilor”

I. Codificarea numerelor folosind calculatorul programului.

Deschide programul Calculator pe desktop.

Selectați vizualizarea de inginerie (în meniul principal - VIZIONARE / Inginerie).

Comutarea metodei de codare (decimale, Bin - binar), completați tabelul.

După completarea tabelului, închideți fereastra programului.

Metoda codificării zecimale

150

Metoda de codare binară

1011

10101010

II. Codarea caracterelor în Internet Explorer

Deschideți fișierul Nomination pe desktop.

Dacă textul nu poate fi înțeles, scrieți cu ce cod este codat (în meniul principal, selectați VIZIONARE / Codificare) ____________________________

Schimbați tipul de codificare în chirilic (Dos). O pot citi? __________

Modificați tipul de codificare în chirilic (Windows). O pot citi? __________

Folosind VIEW / Encoding / În plus, numărați și notați numărul metodelor de codificare - _______________.

Închideți fereastra programului.

III. Codarea caracterelor într-un programMicrosoft Word

1. Deschide Microsoft Word pe desktop.
2. Folosind meniul principal INSERT / Simbol, definiți codul simbolului și completați tabelul.

simbol

Cod (decir chirilic)

3. Închideți fereastra Insert Symbol.
4. Utilizând tastatura numerică mică și tasta ALT, identificați caracterele prin coduri:

simbol

Cod (DOS chirilic)

157

130

140

7. Reflexie.

Vă rog, spuneți-mi ce ați învățat astăzi în lecție:

Să fie o sincigă

Reguli de ortografie

1. Substantiv - codificare

2. Două cuvinte - adjective

3. Trei cuvinte - verbe

4. Patru cuvinte (patru cuvinte separate, două expresii sau o propoziție) - atitudinea ta personală față de obiect

5. Un cuvânt - un sinonim (concluzie, concluzie)

8. Rezumând lecția, stabilirea notelor - 1 min.

Reprezentarea internă a oricărui tip de informație într-un computer este binară.

· pic - unitate minimă cantitate informația este egală cu o cifră binară.

Sensul semantic al unui bit poate fi reprezentat ca:

Alegerea răspunsului „da” sau „nu” la întrebarea pusă;

- „există un semnal / nu există semnal”;

Adevărat / Fals.

Un bit poate codifica două obiecte.

Bit-ul ca unitate de informație este prea mic, prin urmare, se folosește constant o altă unitate mai comună a cantității de informații, derivată dintr-un bit-bit.

· octet - unitatea minimă de citire / scriere a memoriei computerului, egală cu 8 biți:

1 octet \u003d 8 biți.

În acest caz, biții sunt numerotați de la dreapta la stânga, începând cu a 0-a cifră.

Un octet poate codifica 256 de obiecte ( 2 8 = 256 ), în timp ce fiecare dintre cele 256 de obiecte va corespunde unuia dintre cele 256 de numere binare cu 8 cifre.

1 kilobyte \u003d 1 Kb \u003d 1K \u003d 1024 octeți.

1 megabyte \u003d 1 Mb \u003d 1 M \u003d 1024 Kb.

1 gigabyte \u003d 1 GB \u003d 1 G \u003d 1024 MB.

1 terabyte \u003d 1 Tb \u003d 1 T \u003d 1024 GB.

Prezentarea diferitelor tipuri de informații într-un computer

Tipuri de informații procesate într-un computer:

numeric;

Text,

grafic,

PA.

În ciuda formei originale, toate informațiile din computer sunt prezentate în formă numerică.

Codificarea informațiilor numerice într-un computer

Există mai multe opțiuni pentru reprezentarea numerelor pe un computer. Numerele pot fi întregi și fracționate, pozitive și negative.

Numere întregi pozitive de la 0 la 255 pot fi reprezentate direct în sistemul de numere binare, în timp ce vor ocupa un octet în memoria computerului.

	Cod binar

Numere întregi negative reprezentat într-un mod special: semnul unui număr negativ este de obicei codificat cu bitul cel mai semnificativ, zero este interpretat ca plus, unitate ca minus. Deoarece va fi ocupat un bit, numere întregi cuprinse între -127 și +127 pot fi codificate cu un octet. Acest mod de reprezentare a numerelor întregi se numește cod direct .

Există, de asemenea, o modalitate de a codifica numere întregi negative cod invers . În acest caz, numerele pozitive coincid cu numerele pozitive din codul direct, iar cele negative sunt obținute scăzând din numărul binar 1 0000 0000 numărul pozitiv corespunzător, de exemplu, numărul -7 va primi codul 1111 1000. Numerele mari ale intervalelor sunt reprezentate în adrese de memorie cu doi octeți și patru octeți. .

Mașinile de calcul folosesc două forme de reprezentare fracționar binar numerele :

în formă naturală sau sub formă fixă;

în formă normală sau în formă plutitoare (punct).

Punct fix toate numerele sunt reprezentate ca o secvență de cifre cu o poziție constantă de virgulă pentru toate numerele, care separă partea întreagă de fracționare.

exemplu . Fie numărul să fie reprezentat sub forma m: n, unde m este un număr fix de biți în partea întreagă a numărului (înainte de punctul zecimal), n este un număr fix de biți în partea fracțională a numărului (după punctul zecimal).

De exemplu, m \u003d 3, n \u003d 6, apoi numerele scrise într-o astfel de grilă de biți au forma:

213, 560000; + 004, 021025; - 000, 007345.

Cu toate acestea, această reprezentare este folosită mai ales pentru numere întregi, deoarece atunci când rezultatul unei operațiuni lasă limitele unei astfel de grile bit, calcule suplimentare își pierd sensul.

Plutitor toate numerele sunt afișate ca două grupuri de numere. Primul grup de numere se numește mantissa, al doilea - în ordine. Mai mult, valoarea absolută a mantisei ar trebui să fie mai mică de 1, iar ordinea ar trebui să fie un număr întreg.

vedere generală un număr în formă de punct flotant poate fi reprezentat ca:

N =  MP  r

unde M este mantisa numărului (M )< 1);

r - ordinea numărului (r este un număr întreg);

P - Baza sistemului de numere.

exemplu . Numerele din exemplul anterior sunt:

0, 21356 10 3 ; + 0, 402102510 1 ; - 0, 73450010 -2 .

Forma normală de prezentare are o gamă uriașă de afișare a numărului și stă la baza PC-urilor moderne.

În plus față de sistemul de numere binare, sistemul de numere binare-zecimale a devenit foarte răspândit. În acest sistem, toate cifrele zecimale sunt codate separat cu patru cifre binare și în această formă sunt scrise secvențial una după alta.

Pe teren numită secvență de mai mulți biți sau octeți.

PC-ul poate prelucra câmpuri cu lungime constantă și variabilă.

Câmpuri cu lungime constantă :

cuvânt - 2 octeți;

cuvânt dublu - 4 octeți;

cuvânt extins - 8 octeți;

un cuvânt lung de 10 bytes.

Câmpurile cu lungime variabilă pot fi de orice dimensiune de la 0 la 256 octeți, dar în mod necesar un multiplu integral al numărului de octeți.

1) Cuvânt dublu - 4 octeți \u003d 32 biți

3) Un cuvânt 10 bytes lungime - 80 biți


	comandă	mantisă

În acest caz, S este câmpul de semn:

dacă S \u003d 0, numărul  0

dacă S \u003d 1, numărul< 0.

alcoolism

1 0 0

Dacă găsiți o eroare, selectați o bucată de text și apăsați Ctrl + Enter.

Principii generale de codificare a informațiilor într-un computer. "Informații de codificare pe un computer"

Vă trimiteți munca bună la baza de cunoștințe. Folosiți formularul de mai jos

Documente similare

Codificarea informațiilor text

Sarcinile

Codificare grafică

Imaginea de hartă de biți

Modele de culori

Imagini vectoriale și fractale

Sarcinile

Codificare audio

Conversie digitală-analogică și analogică-digitală a informațiilor audio

Opțiuni de eșantionare

Sarcinile

Muncă independentă

1 octet \u003d 8 biți.

Alegerea editorilor