close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Кодирование звук-10

код для вставкиСкачать
Представление нечисловой информации в компьютере
Двоичное кодирование текстовой информации
В настоящее время большая часть ПК в мире занята обработкой текстовой информации.
Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту (1 байт = 8 битов).
Для кодирования одного символа требуется один байт информации
.
Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов.
2
8
=256
Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).
Важно, что присвоение символу конкретного кода –
это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.
Таблица кодировки
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки
.
Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC
международным стандартом стала таблица кодировки ASCII
(
American Standart Code for Information Interchange
)
–
Американский стандартный код для информационного обмена.
Таблица кодировки ASCII
Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы.
Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.
В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO
).
В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode
, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (2
16
= 65536 ) различных символов.
Таблица стандартной части ASCII
Таблица расширенного кода ASCII
Обратите внимание!
Цифры кодируются по стандарту ASCII
в двух случаях –
при вводе
-
выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичных код.
Возьмем число 57
. При использовании в тексте каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII
. В двоичной системе это –
00110101 00110111.
При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим –
00111001.
!
Единицы измерения информации
Бит
–
количество информации, содержащейся в сообщении, уменьшающем неопределенность знаний в 2 раза.
Байт
–
последовательность символов.
Производные единицы измерения информации
Производная
Значение в байтах
1 Килобайт
1024
1 Мегабайт
1024 КБ
1 Гигабайт
1024 МБ
Бит Байт Кбайт Мбайт Гбайт
:8
:1024
:1024
:1024
*8
*1024
*1024
*1024
Равновероятные события
1 или 0
1 бит 1 бит
2*2=4
Содержательный подход
к измерению информации
Равновероятные события
Количество информации <0
Количество информации >0
Сообщение
–
информационный поток, который в процессе передачи информации поступает к приемнику
2
i
=N
N
–
число равновероятных событий
i
–
количество информации в сообщении
Алфавитный подход
к измерению информации
Алфавитный подход
позволяет определить количество информации, заключенной в тексте.
А Б В Г Д М Н О П Р Т
2
i
=N
N –
количество символов в алфавите (мощность алфавита)
i –
количество информации, содержащейся в одном символе алфавита
Количество информации в тексте
V=K
K –
число символов в тексте
V –
объем информации
Кодирование графической информации
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами –
как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.
ИЗОБРАЖЕНИЯ
РАСТРОВЫЕ
ВЕКТОРНЫЕ
Кодирование растровых изображений
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
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).
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Так называемая модель RGB
.
Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (
N
), и число бит, отводимых в видеопамяти на каждый пиксель (
I
)
, связаны формулой:
N=2
I
Величину I
называют
битовой
глубиной
или глубиной
цвета
I=log
2
N
Цвет любого пикселя растрового изображения запоминается в компьютере с помощью комбинации битов. Глубина цвета
I
Количество отображаемых цветов N
4
2
4
=16
8
2
8
=256
16 (hige color)
2
16
=65 536
24 (true color)
2
24
=16 777 216
32 (true color)
2
32
=4 294 967 296
Чем больше битов используется, тем больше оттенков цветов можно получить.. Если все три составляющих имеют одинаковую интенсивность (яркость),
то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (2
3
)
красный
зеленый
синий
цвет
0
0
0
черный
0
0
1
синий
0
1
0
зеленый
0
1
1
голубой
1
0
0
красный
1
0
1
розовый
1
1
0
коричневый
1
1
1
белый
Изображение может иметь различный размер, которое определяется количеством точек по горизонтали и вертикали.
М
N
Пиксель Растр
M x N
(графическая сетка)
Растр -
(от англ. raster
) –
представление изображения в виде двумерного массива точек (пикселов), упорядоченных в ряды и столбцы
В современных ПК обычно используются 4 основных размера изображения или разрешающих способностей экрана:
640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024 пикселя.
Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке хранится в видеопамяти ПК. Рассчитаем объем видеопамяти для наиболее распространенного в настоящее время графического режима (800х600 точек, 16 бит на точку):
Всего точек на экране 800х600 = 480 000 точек
480 000х16 бит = 7 680 000 бит = 960 000 байт = 937,5 Кбайт 938 Кбайт
Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов:
Режим экрана
Глубина цвета (бит на точку)
4
8
16
24
32
640х480
800х600
938 Кб
1024х768
1280х1024
На экране с разрешающей способностью 640
×
200 высвечивается только черно
-
белое изображение.
________________________________
Какой минимальный объем видеопамяти необходим для хранения изображения на экране монитора?
I=log
2
N
N=2 (
черный, белый)
I=log
2
2
I
=1 бит на пиксель
Для изображения, размером 640
×
200 объем видеопамяти равен:
1 ×
640
×
200 =128000 бит =16000 байт = 16 Кбайт
Определить объем видеопамяти компьютера, который необходим для реализации графического режима монитора с разрешающей способностью 1024
×
768 и палитрой 65536 цветов
I=log
2
65536 = 16 бит
Количество точек изображения
равно:
1024
×
768=786432
16 бит
×
786432=12582912 бита=1,5 М байта
Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность монитора равна 640
×
350 пикселей, а количество используемых цветов -
16
Решение:
I=log
2
N I=log
2
16
I=4
бита
640*350*4 =
112000 бит
640*350*4/8/1024=109,375 Кбайт
109,375*2=218,75 Кбайт
Кодирование векторных изображений
Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды.
эллипс
прямоугольник
кривая
Например,
графический примитив точка
задатся своими координатами (Х, У),
линия -
координатами начала (Х1,У1) и конца (Х2,У2), окружность
-
координатами центра (Х, У) и радиусом (R), прямоугольник
–
координатами диагонали (Х1, У1) (Х2, У2) и т.д. Кроме того, для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная), толщина и цвет. X
0
A (x1,y1)
B (x2,y2)
O (x,y)
R
y
B (x2,y2)
A (x1,y1)
A (x,y)
В векторном представлении –
это три линии, каждая из которых описывается координатами ее концов
ЛИНИЯ (3,2) –
(3,8)
ЛИНИЯ (4,5) –
(7,2)
ЛИНИЯ (4,5) –
(7,8)
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
Двоичное кодирование звука
С начала 90
-
х годов ПК получили возможность работать со звуковой информацией. Каждый ПК, имеющий звуковую плату, микрофон, наушники или колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию.
С графической информацией мы работаем посредством графических редакторов, а со звуковой информацией -
с помощью редакторов аудиофайлов.
Двоичное кодирование звука
Звук –
волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.
Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.
В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация –
непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.
Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65 536 различных уровней сигнала или состояний. Для определения количества бит, необходимых для кодирования, решим показательное уравнение:
65 536=2
I
, то I=
16 бит.
Таким образом, современные звуковые карты обеспечивают 16
-
битное кодирование звука
. При каждой выборке значению амплитуды звукового сигнала присваивается 16 битный код.
Количество выборок в секунду может быть в диапазоне от 8 000 до 48 000, т.е. Частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 Кгц.
При частоте 8 Кгц качество дискретизированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 Кгц –
качеству звучания аудио
-
CD
. Следует учитывать, что возможны как моно
-
так стерео
-
режимы. Можно оценить информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 секунду при среднем качестве звука (16 бит, 24 Кгц). Для этого количество бит на одну выборку необходимо умножить на количество выборок в 1 секунду:
16 бит * 24 000 = 384 000 бит = 48 000байт = 46,875
Кбайт
Автор
megrebin
Документ
Категория
Презентации по информатике
Просмотров
331
Размер файла
1 043 Кб
Теги
звуки, кодирование
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа