ПР_Дискретное (цифровое) представление текстовой и графической информации

Практическая работа №1.

Тема: Дискретное (цифровое) представление текстовой и графической информации.

Цель: Научиться переводить текстовую информации на машинный язык.

Задание:

1.      Изучить теоретический материал и составьте конспект.

2.      Выполнить практическую часть работы.

Время выполнения: 2 академических часа.

Общие сведения:

В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование в виде логической последовательности нулей и единиц. При этом цифры 0 и 1 принято называть двоичными цифрами или битами. С их помощью можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование.

Кодирование – это преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, то есть двоичный код.

Декодирование – это преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

Способ кодирования и декодирования информации в компьютере зависит от вида информации: числа, текст, графические изображения или звук.

Кодирование текстовой информации

Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту, т.е. I = 1 байт = 8 бит.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Присвоение символу конкретного кода — это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. В настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Маc, ISO), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

Широкое распространение получил новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а 65536 различных символов. Эту кодировку поддерживают последние версии платформы MicrosoftWindows&Office (начиная с 1997 года).

Аналоговый и дискретный способ кодирования

Человек способен воспринимать и хранить информацию в форме образов (зрительных, звуковых, осязательных, вкусовых и обонятельных).

Информация, в том числе графическая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Преобразование графической информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, то есть разбиения непрерывного графического изображения на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, то есть присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.

Кодирование изображений

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.

Кодирование растровых изображений

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Пиксель– минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и так далее).

Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).

Для четырех цветного – 2 бита.

Для 8 цветов необходимо – 3 бита.

Для 16 цветов – 4 бита.

Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).

Качество изображения зависит от количества точек (чем меньше размер точки и, соответственно, больше их количество, тем лучше качество) и количества используемых цветов (чем больше цветов, тем качественнее кодируется изображение).

Для представления цвета в виде числового кода используются две обратных друг другу цветовые модели: RGB или CMYK. Модель RGB используется в телевизорах, мониторах, проекторах, сканерах, цифровых фотоаппарата, CMYK используется в полиграфии при формировании изображений, предназначенных для печати на бумаге.

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемых для кодирования цвета точки.

Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для одного из графических режимов. В современных компьютерах разрешение экрана обычно составляет 1280х1024 точек. Т.е. всего 1280 * 1024 = 1310720 точек. При глубине цвета 32 бита на точку необходимый объем видеопамяти: 32 * 1310720 = 41943040 бит = 5242880 байт = 5120 Кб = 5 Мб.

Кодирование векторных изображений

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс и т.д). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависит от прикладной среды.

Практическая часть

Задание №1. Используя таблицу символов, записать последовательность десятичных числовых кодов в кодировке Windows для своих ФИО, названия улицы, по которой проживаете. Таблица символов отображается в редакторе MS Word с помощью команды: вкладка Вставка→Символ→Другие символы.

В поле Шрифт выбираете Times New Roman, в поле из выбираете кириллица. Например, для буквы «А» (русской заглавной) код знака – 192.

Пример:

Задание №2. Используя таблицу символов, определить, какая фраза в кодировке Windows задана последовательностью числовых кодов и продолжить код.

Задание №3. Заполнить пропуски числами:

14 Кбайт = _____ байт = _______ бит

47 Кбайт = _____ байт = _______ бит

8 Гбайт = _____ Мбайт = _______ Кбайт

Задание №4. Имеется рисунок в 24-разрядном формате BMP. Вычислить, какой объем (Кбайт, Мбайт) на носителе займет этот рисунок, если экран содержит 600*800 точек.

Задание №5. Используя таблицу символов, закодировать с помощью ASII-кода фразу «The methods of welding» и заполните таблицу.

Скачано с www.znanio.ru