Кодирование текстовой, звуковой и графической информации

  • Контроль знаний
  • Лекции
  • ppt
  • 04.06.2024
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Лекция + практическая работа с ответами
Иконка файла материала Кодирование текстовой, звуковой и графической информации.ppt

«Кодирование текстовой, графической и звуковой информации»

Код-система знаков для представления информации.
Кодирование информации – переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения.
Декодирование  – процесс обратный кодированию.

Информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме, называется
текстовой информацией

Сурдожесты – язык жестов, используемый людьми с нарушениями слуха.
Криптография – это тайнопись, система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непросвещенных лиц.
Азбука Морзэ или неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представляет своей комбинацией точек и тире.

Виды кодирования текста:

Код Цезаря

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я1

Юлий Цезарь
(I век до н.э.)

Замени каждую букву шифруемого текста на другую путем смещения в алфавите от исходной буквы на фиксированное количество символов!

Закодируем Б А Й Т – сместим на 2 символа вправо

Получим:

Г

В

Л

Ф

Кодирование символов

Текстовый файл

на экране (символы)

в памяти – двоичные коды

10000012

10000102

10000112

10001002

65

66

67

68

Двоичное кодирование текстовой информации

Для кодирования 1 символа используется
1 байт информации.

1 байт

256 символов

66 букв
русского
алфавита

52 буквы
английского
алфавита

0-9
цифры

Знаки
препинания

Кодовая таблица ASCII

American Standard Code for Information Interchange

коды
от 0 до 32

коды
от 33
до 127

Кодировка Unicode

1 символ - 2 байта (16 бит), которыми можно закодировать

65 536 символов

N=216=65 536

Юникод включает практически все современные письменности, в том числе: арабскую, армянскую, бенгальскую, бирманскую, греческую, грузинскую, деванагари, иврит, кириллицу, коптскую, кхмерскую, латинскую, тамильскую, хангыль, хань (Китай, Япония, Корея), чероки, эфиопскую, японскую (катакана, хирагана, кандзи) и другие.

Кодирование графической информации.

Графическая информация
может быть представлена в
аналоговой и дискретной форме

живописное полотно

цифровая фотография

Преобразование изображения из аналоговой (непрерывной) в цифровую (дискретную) форму называется
пространственной дискретизацией

Аналоговая форма

Дискретная форма

мозаика

сканирование

Пиксель – минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

пиксель

Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

Зная глубину цвета, можно вычислить количество цветов в палитре.


Глубина цвета, I (битов)


Количество цветов в палитре, N


8


2 = 256


16


2 = 65 536


24


2 = 16 777 216

8

16

24

Глубина цвета и количество цветов в палитре

1. Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 16 градациями серого цвета размером 10х10 пикселей. Каков информационный объем этого файла?

Задачи:

Решение: 16 = 2 ; 10*10*4 = 400 бит

2. 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит?

Решение:
120 байт = 120*8 бит; 256 = 2 (8 бит – 1 точка).
120*8/8 = 120

8

4

Растровые изображения на экране монитора

Качество изображения на экране монитора зависит от величины
пространственного разрешения и глубины цвета.

определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке
(800*600
1024*768
1400*1050 и выше)

характеризует количество цветов, которое могут принимать точки изображения
(измеряется в битах)

Объем видеопамяти.

Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле: In = I× X×Y,
где In - информационный объем видеопамяти в битах;
X × У - количество точек изображения
(X - количество точек по горизонтали, Y - по вертикали);
I - глубина цвета в битах на точку.

Пример:
Необходимый объем видеопамяти для графического режима с пространственным разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:
In = I× X×Y = 24 бита × 800 × 600 =
=11 520 000 бит :8= 1 440 000 байт :1024=
= 1 406,25 Кбайт :1024= 1,37 Мбайт.

Задачи:

Рассчитайте объём памяти, необходимый для кодирования
рисунка, построенного при графическом разрешении монитора 800х600 с палитрой 32 цвета.

2. Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея 640х480 точек с палитрой 32 цвета?

Решение:
32 = 25
800*600*5 бит = 2400000 бит : 8 : 1024 = 293 Кбайт

Решение:
640*480*5*4 = 6144000 бит : 8 : 1024 = 750 Кбайт

Кодирование звуковой информации

Способы хранения звука

Звукозапись – процесс сохранения информации о параметрах звуковых волн

Способы хранения

Звук – это волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой

Чем больше амплитуда, тем громче звук Чем больше частота, тем больше тон

Для измерения громкости звука применяется специальная единица "децибел" (дбл)

Некоторые значения уровней шума

Порог слышимости

0 дБ

Шорох листьев, шум слабого ветра

10-20 дБ

Шепот (на задней парте)

20-30 дБ

Разговор средней громкости (в кабинете директора)

50-60 дБ

Автомагистраль с интенсивным движением

80-90 дБ

Авиадвигатели

120-130 дБ

Болевой порог

140 дБ

Дискретизация - это преобразование непрерывных сигналов в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается определенный код.   

Аналоговый сигнал

Дискретный сигнал

Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду

Глубина (разрядность) кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.

Чем большее количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее "лесенка" цифрового звукового сигнала повторяет кривую диалогового сигнала

Режимы

Объем файла (бит) = частота (Гц) * глубина (бит) * время (сек) * режим (моно = 1, стерео = 2)

Задача Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 кГц).

Запись условия
T=1 сек
I=16 бит
H= 48 кГц
Стерео - ×2
V=?

Решение
V= T ×I × H × 2
V=1 ×16 × 48 000 × 2=
1536000 бит/8 =192000 байт/1024 = 187,5 Кбайт

Задание 1
Определите количество цветов в
палитре при глубине цвета 16 бит.