Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации
Оценка 4.9

Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации

Оценка 4.9
Разработки уроков
doc
информатика
10 кл
18.09.2022
Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации
КОДИРОВОЧНАЯ ПАЛИТРА RGB Когда художник рисует картину, цвета он выбирает по своему вкусу. Но цвет в компьютере надо стандартизировать, чтобы его можно было распознать. Поэтому надо определить, что такое каждый Тема урока: «Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации» Цель урока: Получение и систематизация знаний о кодировании звуковой и видеоинформации. Задачи урока: 1. Образовательные - сформировать у обучающихся мотивацию к изучению данной темы, осмысление и усвоение принципов кодирования при оцифровке звука и видео, формирование умений оценивать числовые параметры информационных объектов. 2. Развивающие - развивать у обучающихся умение пользоваться опорными знаниями для получения новых знаний, умение выделять существенные признаки и делать обобщения, навыки творческого подхода к решению задач, а также использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни. 3. Воспитательные - воспитание уважения к предмету информатика как элементу общечеловеческой культуры, а также формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, результатам обучения. Ход урока 1. Организационный момент. 2. Проверка домашнего задания Кодирование алфавита 3. Изучение нового материала Большую часть информации человек получает с помощью зрения и слуха. Важность этих органов чувств обусловлена развитием человека как биологического вида, поэтому человеческий мозг с большой скоростью способен обрабатывать огромное количество графической и звуковой информации. С появлением компьютеров возникла огромная потребность научить их обрабатывать такую информацию. Как же такую информацию может обработать компьютер? Итак, кодирование графической информации осуществляется двумя различными способами: векторным и растровым Программы, работающие с векторной графикой, хранят информацию об объектах, составляющих изображение в виде графических примитивов: прямых линий, дуг окружностей, прямоугольников, закрасок и т.д. Достоинства векторной графики: — Преобразования без искажений. — Маленький графический файл. — Рисовать быстро и просто. — Независимое редактирование частей рисунка. — Высокая точность прорисовки. — Редактор быстро выполняет операции. Недостатки векторной графики: — Векторные изображения выглядят искусственно. — Ограниченность в живописных средствах. Программы растровой графики работают с точками экрана (пикселями). Это называется пространственной дискретизацией. КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ Давайте более подробно рассмотрим растровое кодирование информации. Компьютер запоминает цвет каждой точки, а пользователь из таких точек собирает рисунок. При этом зная количество пикселей по вертикале и горизонтали, мы сможем найти — разрешающую способность изображения. Разрешающая способность находится по формуле: P=n*m, где n, m — количество пикселей в изображении по вертикали и горизонтали. В процессе дискретизации каждый пиксель может принимать различные цвета из палитры цветов. При этом зная количество цветов, которые можно использовать в палитре и воспользовавшись формулой Хартли, мы сможем найти количество информации, которое используется для кодирования цвета точки, что мы будем называть глубиной цвета. N=2i где N — количество цветов в палитре; i — глубина цвета. Таким образом
Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации.doc

5-6 урок, 10 класс – теория

Учитель: Брух Т.В.

Дата: ________

Тема урока: «Кодирование символов. Кодирование графической, звуковой и видеоинформации»

Цель урока: Получение и систематизация знаний о кодировании звуковой и видеоинформации.

 Задачи урока:

1. Образовательные - сформировать у обучающихся мотивацию к изучению данной темы, осмысление и усвоение принципов кодирования при оцифровке звука и видео, формирование умений оценивать числовые параметры информационных объектов.

2. Развивающие - развивать у обучающихся умение пользоваться опорными знаниями для получения новых знаний, умение выделять существенные признаки и делать обобщения, навыки творческого подхода к решению задач, а также использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни.

3. Воспитательные - воспитание уважения к предмету информатика как элементу общечеловеческой культуры, а также формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, результатам обучения.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания

Кодирование алфавита

3. Изучение нового материала

Большую часть информации человек получает с помощью зрения и слуха. Важность этих органов чувств обусловлена развитием человека как биологического вида, поэтому человеческий мозг с большой скоростью способен обрабатывать огромное количество графической и звуковой информации.

С появлением компьютеров возникла огромная потребность научить их обрабатывать такую информацию. Как же такую информацию может обработать компьютер?

Итак, кодирование графической информации осуществляется двумя различными способами: векторным и растровым

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/3cdb8d34-9173-4c19-bbce-4f0633243763.png

 

Программы, работающие с векторной графикой, хранят информацию об объектах, составляющих изображение в виде графических примитивов: прямых линий, дуг окружностей, прямоугольников, закрасок и т.д.

Достоинства векторной графики:

— Преобразования без искажений.

— Маленький графический файл.

— Рисовать быстро и просто.

— Независимое редактирование частей рисунка.

— Высокая точность прорисовки.

— Редактор быстро выполняет операции.

Недостатки векторной графики:

— Векторные изображения выглядят искусственно.

— Ограниченность в живописных средствах.

Программы растровой графики работают с точками экрана (пикселями). Это называется пространственной дискретизацией.

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ

Давайте более подробно рассмотрим растровое кодирование информации.

Компьютер запоминает цвет каждой точки, а пользователь из таких точек собирает рисунок.

При этом зная количество пикселей по вертикале и горизонтали, мы сможем найти — разрешающую способность изображения.

Разрешающая способность находится по формуле:

P=n*m,

где nm — количество пикселей в изображении по вертикали и горизонтали.

В процессе дискретизации каждый пиксель может принимать различные цвета из палитры цветов. При этом зная количество цветов, которые можно использовать в палитре и воспользовавшись формулой Хартли, мы сможем найти количество информации, которое используется для кодирования цвета точки, что мы будем называть глубиной цвета.

N=2i

где N — количество цветов в палитре;

i — глубина цвета.

Таким образом, чтобы найти вес изображения достаточно перемножить разрешающую способность изображения на глубину цвета: L=P*i.

Каким именно образом возможно закодировать пиксель? Для этого используются кодировочные палитры.

КОДИРОВОЧНАЯ ПАЛИТРА RGB

Когда художник рисует картину, цвета он выбирает по своему вкусу. Но цвет в компьютере надо стандартизировать, чтобы его можно было распознать. Поэтому надо определить, что такое каждый цвет.

В экспериментах по производству цветных стекол М. В. Ломоносов показал, что получить любой цвет возможно, используя три различных цвета.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/941f643d-dc78-4143-ad2b-60b9b7718641.png

Этот факт был обобщен Германом Грассманом в виде законов аддитивного синтеза цвета.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/f4526d80-d2c2-45af-97b4-7d0cb62f52be.png

Давайте рассмотрим два из этих законов:

— Закон трехмерности. С помощью трех независимых цветов можно, смешивая их в однозначно определенной пропорции, выразить любой цвет.

— Закон непрерывности. При непрерывном изменении пропорции, в которой взяты компоненты цветовой смеси, получаемый цвет также меняется непрерывно.

Из биологии вы знаете, что рецепторы человеческого глаза делятся на две группы: палочки и колбочки. Палочки более чувствительны к интенсивности поступаемого света, а колбочки — к длине волны.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/0e1039b6-b79f-4909-a62c-5631b87da7f3.jpeg

Если посмотреть, как распределяется количество колбочек по тому, на какую длину волны они «настроены», то количество колбочек «настроенных» на синий, красный и зеленый цвета окажется больше.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/9eef2298-5433-409a-8199-bb2df4fa5968.png

Поэтому такие цвета были взяты основными для построения цветовой модели, которая получила название RGB (Red, Green, Blue). То есть задавая количество любого из этих трех цветов, можно получить любой другой. Для кодирования каждого цвета было выделено 8 бит (режим True-Color). Таким образом, количество каждого цвета может изменяться от 0 до 255, часто это количество выражается в шестнадцатеричной системе счисления (от 0 до FF).

Так как описание цвета происходит определением трех величин, то это наводит на мысль считать их координатами точки в пространстве. Получается, что координаты цветов заполняют куб.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/0f238c88-9c35-4316-9d82-201632f7ca81.png

При этом яркость цвета определяется тем насколько близка к максимальному значению хотя бы одна координата из трех.

Поскольку именно модель RGB соответствовала основному механизму формирования цветного изображения на экране, большинство графических файлов хранят изображение именно в этой кодировке. Если же используется другая модель, например в JPEG , то приходится при выводе информации на экран преобразовывать данные.

КОДИРОВАНИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Давайте перейдем к кодированию звуковой информации.

Из курса физики вам всем известно, что звук — это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/b585cc39-1c23-4eaa-b5a9-5d8b84f890c7.png

Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать непрерывный звуковой сигнал, он должен быть дискретизирован, т. е. превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

Для этого звуковая волна разбивается на отдельные временные участки.

Гладкая кривая заменяется последовательностью «ступенек». Каждой «ступеньке» присваивается значение громкости звука. Чем больше количество уровней громкости, тем больше количество информации будет нести значение каждого уровня и более качественным будет звучание. Причем, чем больше будет количество измерений уровня звукового сигнала в единицу времени, тем качественнее будет звучание. Эта характеристика называется частотой дискретизации Данная характеристика измеряется в Гц.

При этом на каждое измерение выделяется одинаковое количество бит. Такая характеристика называется — глубина кодирования.

Таким образом, чтобы подсчитать вес звуковой волны достаточно перемножить частоту дискретизации, глубины кодирования и времени звучания такого звука. При этом, рассматривая современное звучание, количество звуковых волн может быть различное, например, для стереозвука — это 2, а для квадрозвука — 4.

https://resh.edu.ru/uploads/lesson_extract/5556/20190515172727/OEBPS/objects/c_info_10_17_1/cf6b52da-4c70-48a5-a785-0de2cce28035.png

4. Самостоятельная работа

Используем ПО (текстовый редактор Блокнот).

1 ОтветUp & Down; IBM; Enter

2. Ответ: Word; DOS; Paintbrush.

5. Итог урока

Оцениваем работу класса..

6. Домашнее задание

Найдите материал в Интернете, учебник, другие источники по следующим вопросам и сделайте конспект в тетради:

1.   Приведите примеры: аналоговое представление графической информации, аналоговое хранение звуковой информации.

2.   С чем можно сравнить пространственную дискретизацию?

3.   Таблица: Кодирование цвета тремя битами (RGB)

4.   Форматы представления графики, звука и видеоинформации.



 

Используем ПО (текстовый редактор Блокнот).

1

Перейдите от двоичного кода к десятичному и декодируйте следующие тексты:

а) 01010101 01110000 0100000 00100110 00100000 01000100 1101111 01110111 01101110;
б) 01001001 01000010 01001101;
в) 01000101 01101110 01110100 01100101 01110010

Решение:

1. Переведите коды из двоичной системы счисления в десятичную.
2. Запустите текстовый редактор Блокнот.
3. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.

2.

Декодируйте следующие тексты, заданные десятичным кодом:

1.      087 111 114 100;

2.      068 079 083;

3.      080 097 105 110 116 098 114 117 115 104.

Решение:

Запустите текстовый редактор Блокнот. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.

 

 

Используем ПО (текстовый редактор Блокнот).

1

Перейдите от двоичного кода к десятичному и декодируйте следующие тексты:

а) 01010101 01110000 0100000 00100110 00100000 01000100 1101111 01110111 01101110;
б) 01001001 01000010 01001101;
в) 01000101 01101110 01110100 01100101 01110010

Решение:

1. Переведите коды из двоичной системы счисления в десятичную.
2. Запустите текстовый редактор Блокнот.
3. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.

2.

Декодируйте следующие тексты, заданные десятичным кодом:

1.        087 111 114 100;

2.      068 079 083;

3.      080 097 105 110 116 098 114 117 115 104.

Решение:

Запустите текстовый редактор Блокнот. Включить клавишу Num Lock. Удерживая клавишу Alt, набрать код символа на цифровой клавиатуре. Отпустить клавишу Alt, на экране появится соответствующая буква.


Учитель: Брух Т.В. Дата: ________

Учитель: Брух Т.В. Дата: ________

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ

Из биологии вы знаете, что рецепторы человеческого глаза делятся на две группы: палочки и колбочки

Из биологии вы знаете, что рецепторы человеческого глаза делятся на две группы: палочки и колбочки

Из курса физики вам всем известно, что звук — это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой

Из курса физики вам всем известно, что звук — это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой

Используем ПО (текстовый редактор

Используем ПО (текстовый редактор
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
18.09.2022