Тема 1_Информатика Информация

Кафедра	Этапы обработки информации
информатики	в информационных системах
		УГАТУ
На этапе передачи информация пересылается от
отправителя к адресату по каналам различной
физической природы (электрическим, электромагнитным,
оптическим).
На этапе обработки выявляются общие и существенные
взаимозависимости информации, представляющие
интерес для системы. Преобразование информации на
этом этапе осуществляется либо с помощью
информационной техники, либо человеком.
		121
Кафедра	Этапы обработки информации
информатики	в информационных системах
		УГАТУ
На этапе хранения информация записывается в
запоминающее устройство для последующего
использования. При этом решается, как будет
организовано пополнение и обновление информации,
доступ к ней, поиск и оперативное извлечение.
На этапе отображения (воспроизведения) нужная
информация предоставляется человеку с помощью
устройств, способных воздействовать на его ор-ганы
чувств.
		122

Кафедра	Раздел 7: Кодирование информации
информатики
	УГАТУ
	123
Кафедра	Кодирование информации
информатики
	УГАТУ
Коды появились в глубокой древности в виде криптограмм
(тайнописи), ими пользовались для засекречивания
важного сообщения, чтобы оно было понятно только тем,
кому предназначено.
Исторически первый код, предназначенный для передачи
сообщений, это азбука Морзе. Каждой букве или цифре
сопоставляется своя последовательность из
кратковременных (точка) и длительных (тире) импульсов
тока, разделяемых паузами. Длина слов разная.
Код Бодо, распространенный в телеграфии, использует для
кодирования два элементарных сигнала – импульс и паузу,
сопоставляемые буквам кодовые слова состоят из пяти
таких сигналов. Длина слов одинаковая.
	124

Кафедра	Кодирование информации
информатики
	УГАТУ
Число символов, используемых для кодирования
называют основанием кода.
Множество кодовых символов называется кодовым
алфавитом.
Коды, использующие два
различных элементарных
сигнала, обозначаемых как 0 и 1,
называются двоичными. Кодовые
слова можно представлять как
последовательность из нулей и
единиц.
	125
Кафедра
информатикиКодирование текстовой информации
	УГАТУ
При двоичном кодировании текстовых данных в компьютере
каждому символу ставится в соответствие своя
уникальная последовательность из восьми различных
наборов нулей и единиц, свой уникальный двоичный код
от 00000000 до 11111111 или соответствующий ему
десятичный код от 0 до 255.
Таким образом, человек различает символы по их
начертанию, а компьютер – по их коду.
Например, при нажатии клавиши с латинской буквой А в
оперативную память передается двоичный код 01000001.
При выводе символа на экран монитора производится
декодирование: по двоичному коду символа на экране
строится его изображение.
Кодирование и декодирование происходят в компьютере
автоматически за миллионные доли секунды.
	126

Кафедра

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

Присвоение символу конкретного двоичного кода – это

вопрос соглашения, которое зафиксировано в кодовой

таблице ASCII (American Standard Code for Information

Interchange – Американский стандартный код для

информационного обмена).

Первые 33 кода (с 0 по 32) соответствуют не символам, а

операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.).

Коды с 33 по 127 являются интернациональными и

соответствуют символам латинского алфавита, цифрам,

знакам арифметических операций и знакам препинания.

Все стандарты кодировочных таблиц включают этот

фрагмент без изменений, а вторая половина (коды с 128 по

255) содержит коды национальных алфавитов, символы

псевдографики и некоторые математические знаки.

127

Кафедра

информатикиКодирование текстовой информации

УГАТУ

В настоящее время существуют пять различных расширенных

кодовых таблиц для русских букв, поэтому тексты, созданные в

одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

КОИ-7 («Код обмена информацией 7-битный») использовался для

работы в среде ОС MS-DOS.

КОИ-8 («Код обмена информацией 8-битный»)применяется на

компьютерах с операционной системой UNIX, в сетях,

электронной почте и телеконференциях.

Windows 1251, Win 1251. Все Windows-приложения, работающие с

русским языков, поддерживают эту кодировку.

Мас – кодировка русских букв для компьютеров Macintosh.

ISO 8859-5 – стандарт для русского языка утвержденный ISO.

128

Кафедра
информатикиКодирование текстовой информации
					УГАТУ
Одному и тому же двоичному коду в разных кодовых
таблицах ставится в соответствие различные символы.
					129
Кафедра
информатикиКодирование текстовой информации
					УГАТУ
UNICODE	–	международный		стандарт
символьного кодирования,			в котором		каждый
символ кодируется 2-мя байтами и поэтому с его
помощью	можно	закодировать уже		не	256, а
216=65536 различных символов, включая,
математическую символику, греческий алфавит
и др. Эту кодировку поддерживает платформа
Microsoft	Windows&Office.		Такое кодирование
используется в основном для передачи данных
по сети Internet.
					130

Кафедра	Кодирование графической информации
информатики
	УГАТУ
Форму представления графических изображений,
которые формируются из точек (пикселей),
образующих характерный узор, называют
растровой.
Пиксель – наименьший элемент изображения на
экране (точка на экране).
Растр – прямоугольная сетка пикселей на экране.
Качество изображения определяется
разрешающей способностью монитора. Чем она
выше, тем выше качество изображения.
	131
Кафедра	Кодирование графической информации
информатики
	УГАТУ
Разрешающая способность монитора – размер
сетки растра, задаваемого в виде произведения
М × N, где М – число точек по горизонтали, N –
число точек по вертикали.
Число цветов, воспроизводимых на экране дисплея
(k), и число бит, отводимых в видеопамяти под
каждый пиксель (N), связаны формулой:
	k = 2N.
Величину N называют битовой глубиной или
глубиной цвета.
	132

Кафедра	Кодирование графической информации
информатики
	УГАТУ
В простейшем случае (черно-белое изображение без
градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь
лишь два состояния – «черная» или «белая», для
хранения ее состояния достаточно одного бита.
Если выделить 2 бита, то можно воспроизвести 4 цвета, 3
бита – 8 цветов.
Совокупность используемого набора цветов k образует
цветовую палитру.
	133
Кафедра	Кодирование графической информации
информатики
	УГАТУ
Двоичный код изображения (закодированное изображение),
выводимого на экран, хранится в видеопамяти.
Видеопамять - это электронное энергозависимое
запоминающее устройство, в котором хранится
изображение во время воспроизведения его на экране.
Размер видеопамяти зависит от разрешающей способности
дисплея и используемой цветовой палитры.
Ее минимальный объем определяется так, чтобы
поместился один кадр (одна страница) изображения, т.е.
как результат произведения разрешающей способности
монитора на число бит, отводимых на 1 пиксель.
	134

Кафедра Кодирование звуковой информации

информатики

УГАТУ

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.

Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.

Впроцессе кодирования фонограммы, непрерывная звуковая волна разбивается по времени на отдельные маленькие временные участки (элементарные звуки). Для каждого участка устанавливается определенная величина амплитуды, каждому значению амплитуды присваивается двоичный код.

Такой процесс называется оцифровкой звука. Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени.

135

Кафедра Кодирование звуковой информации

информатики

УГАТУ

Аудиоадаптер (звуковая плата, звуковая карта) – специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.

Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью аудиоадаптера.

136

Кафедра

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

Частота дискретизации аудиоадаптера – это

количество измерений входного сигнала за

1 секунду. Частота дискретизации измеряется в

герцах (Гц).

Одно измерение за одну секунду соответствует

частоте 1 Гц, 1000 измерений за 1 секунду –

1 килогерц (кГц).

Разрядность аудиоадаптера – число бит, которое

может обработать аудиоадаптер за один такт или

число бит в регистре аудиоадаптера.

137

Кафедра

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

Разрядность определяет точность измерения

входного сигнала.

Чем больше разрядность, тем меньше погрешность

каждого отдельного преобразования величины

электрического сигнала в двоичный код и обратно.

Если разрядность аудиоадаптера равна 8 бит, то при

измерении входного сигнала может быть получено

28 = 256 различных значений, а если его

разрядность равна 16 бит, то 216 = 65536.

Таким образом, 16-разрядный аудиоадаптер точнее

кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный.

138

Кафедра

информатики Кодирование звуковой информации

УГАТУ

Разрядность аудиоадаптера называют также глубиной

кодирования звука.

Звуковой файл – файл, хранящий звуковую информацию в

числовой двоичной форме.

Информационный объем аудиофайла V в битах равен

произведению частоты дискретизации на глубину звука,

на время звучания и на количество дорожек (для моно

или стерео):

V = D × i × t × k

где D – частота дискретизации в Гц,

k – количество дорожек (1 для моно; 2 для стерео),

i – разрядность аудиоадаптера в битах,

t – длительность звучания в сек.

139

Кафедра

информатики

УГАТУ

Следующая тема:

Основы организации ЭВМ

140