Кодирование графической информации
Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, которые, в свою очередь, содержат определенное количество точек (пикселей). Каждому пикселю присвоен код, хранящий информацию о цвете пикселя.
Для получения черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два состояния: “белый” или “черный”. Тогда для его кодирования достаточно 1 бита:
1 – белый,
0 – черный.
Пиксель на цветном дисплее может иметь различную окраску. Поэтому 1 бита на пиксель – недостаточно.
Для кодирования 4-цветного изображения требуется два бита на пиксель, поскольку два бита могут принимать 4 различных состояния. Может использоваться, например, такой вариант кодировки цветов:
00 – черный 10 – зеленый
01 – красный 11 – коричневый
Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Из трех цветов можно получить восемь комбинаций:
Следовательно, для кодирования 8-цветного изображения требуется три бита памяти на один пиксель.
Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности, тогда количество различных вариантов их сочетаний, дающих разные краски и оттенки, увеличивается.
Шестнадцатицветная палитра получается при использовании 4-разрядной кодировки пикселя: к трем битам базовых цветов добавляется один бит интенсивности. Этот бит управляет яркостью всех трех цветов одновременно.
|
|
|
Количество различных цветов и количество бит, необходимых для их кодировки связаны между собой формулой:
N = 2i
Где N – количество цветов, i - число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель (глубина цвета).
Объем растрового изображения определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов.
Также графическая информация может быть представлена в виде векторного изображения. Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из элементарных отрезков и дуг. Положение этих элементарных объектов определяется координатами точек и длиной радиуса. Для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина и цвет. Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается специальными программами.
Качество изображения определяется разрешающей способностью монитора, т.е. количеством точек, из которых оно складывается. Чем больше разрешающая способность, т.е. чем больше количество строк растра и точек в строке, тем выше качество изображение.
|
|
|
Кодирование звуковой информации
С начала 90-х годов персональные компьютеры получили возможность работать со звуковой информацией. Каждый компьютер, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию.
Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Программное обеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигнал преобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можно представить в двоичной форме.
Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: 
Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти ЭВМ: 
Аудиоадаптер (звуковая плата) – 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.
В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью.
|
|
|
Частота дискретизации– это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц). Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1 Гц. 1000 измерений за 1 секунду – 1 килогерц (кГц). Характерные частоты дискретизации аудиоадаптеров: 11 кГц, 22 кГц, 44,1 кГц и др.
Разрядность регистра– число бит в регистре аудиоадаптера. Разрядность определяет точность измерения входного сигнала . Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического сигнала в число и обратно. Если разрядность равна 8 (16) , то при измерении входного сигнала может быть получено 28= 256 (216=65536) различных значений. Очевидно, 16-разрядный аудиоадаптер точнее кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный.
Звуковой файл- файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме.
Кодирование команд
|
|
|
Наряду с данными в оперативной памяти компьютера помещается программа управления его работой, команды которой кодируются последовательностью из нулей и единиц. Команды управления работой компьютера принято называть машинными командами.
Машинная команда должна содержать в себе следующую информацию:
1. какую операцию выполнить;
2. где находятся операнды;
3. куда поместить результат операции;
4. какую команду выполнять следующей.
Для каждого процессора машинная команда имеет стандартный формат и строго фиксированную длину. Команда состоит из кода операции адресной части. Код операции определяет действие, которое должен выполнить процессор; адресная часть содержит адреса величин, над которыми должна быть произведена эта операция. В зависимости от структуры адресной части команды, процессоры могут быть многоадресными.
Рассмотрим пример трехадресной команды:
| КОП (код операции) | А1 (адрес первого аргумента) | А2 (адрес второго аргумента) | А3 (адрес результата) |
| 00000001 | 01000100 | 01001000 | 01001100 |
Длина кода операции обычно зависит от числа операций, входящих в систему команд компьютера. Код операции длиной p-бит позволяет хранить коды до 2p различных команд. Можно сформулировать простое правило определения оптимальной длины кода операции:
,
где Р - количество команд в системе команд машинного языка.
Единицы измерения информации
Существует много различных систем и единиц измерения информации. Наименьшей единицей измерения является байт. Байт - это последовательность, состоящая из восьми взаимосвязанных битов. Байт может принимать значения от 0 до 255.
Более крупная единица измерения - килобайт (Кбайт). 1Кбайт примерно равен 1000 байт. Однако для вычислительной, работающей с двоичными числами, более удобно представление чисел в виде степени двойки, и потому 1 Кбайт равен 210байт (1024). Более крупные единицы измерения информации образуются добавлением префиксов мега-, гига-, тера-:
1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1020байт
1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1030байт
1 Тбайт = 1024 Гбайт = 1040байт
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 539; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!