Дискретные модели данных в пк

• 1 слайд

  Дискретные модели данных в компьютере.
  Представление текста, графики и звука.
  10 класс
  Учитель информатики ГБОУ ШИ «Олимпийский резерв»
  Подзолкина Людмила Сергеевна
  

• 2 слайд

  Обработка текста, графики и звука представляет собой обработку числовых данных – целых чисел.
  Компьютерные технологии = цифровые технологии.
  

• 3 слайд

  Текстовая информация дискретна
  (прерывна) – состоит из отдельных знаков.
  
  
  Модель представления текста в памяти весьма проста. За каждым символом текста закрепляется определённый двоичный код, длина которого фиксирована. В популярных системах кодировки (ASCII, KOI8 и др.) Каждый символ заменяется на 8-разрядное целое положительное двоичное число, которое хранится в одном байте памяти. Это число является порядковым номером символа в кодовой таблице.
  Согласно главной формуле информатики, определяем, что размер алфавита, который можно закодировать, равен: 𝟐 𝟖 = 256. Этого количества вполне достаточно для размещения двух алфавитов естественных языков (английского и русского) и всех необходимых дополнительных символов.
  

• 4 слайд

  Почему двоичное кодирование ? Такой способ легко реализовать технически:
  1 – есть сигнал
  0 – нет сигнала.
  
  Международный стандартный код ASCII содержит 256 символов:
  
  33 русских прописных буквы +
  33 русских строчных букв +
  26 английских строчных букв +
  26 прописных английских букв +
  10 цифр + знаки препинания +
  скобки и знаки математических операций +
  специальные символы (@, #, $, %, &, *) +
  знаки псевдографики
  
  N = 2I
  256 = 28
  
  
  каждому символу ставится в соответствие уникальный
  десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему
  двоичный код от 00000000 до 11111111.
  
  
  

• 5 слайд

  ASCII — таблицы кодировок, в которых содержатся основные символы (английский алфавит, цифры, знаки препинания, символы национальных алфавитов(свои для каждого региона), служебные символы).
  Каждый символ кодируется при помощи 8 бит или 1 байта
  Основные кодировки текстовой информации
  

• 6 слайд

  Unicode —промышленный стандарт обеспечивающий цифровое представление символов всех письменностей мира, и специальных символов. Применение этого стандарта позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей
  Каждый символ кодируется при помощи 16 бит или 2 байта
  
  

• 7 слайд

  Изображение на экране монитора дискретно, оно состоит из отдельных точек – пикселей.
  picture elements - элементы рисунка
  Прямоугольная матрица пикселей на экране компьютера - растр.
  
  К= 2 𝑏
  K - количество цветов (размер палитры)
  b – размер кода цвета (глубина цвета).
  
  
  

• 8 слайд

  Цветовая модель RGB
  Набор цветов в схеме RGB связан со спецификой восприятия цвета человеческим глазом. Посредством смешения цветов между собой получается любой цвет и оттенок.
  Если в схеме RGB все 3 цвета будут иметь 100% насыщенность - получится белый цвет, если интенсивность будет 0% - черный цвет. Всего в схеме RGB 256 оттенков красного, 256 оттенков зелёного и 256 синего цвета. Всего 16777216  оттенков из 3 основных цветов.
  111 - белый
  …
  …
  …
  000 - чёрный
  

• 9 слайд

  Цветовая модель CMYK
  
  Создана для печати на полноцветном  цифровом, офсетном и другом оборудовании. Расшифровка CMYK: голубой (Сyan), пурпурный (Мagenta), жёлтый (Yellow) и буквой К обозначили чёрную краску (BlacK). В сравнении с RGB у CMYK цветовая модель измеряется в процентах т.е. что бы получить насыщенный оранжевый цвет, требуется смешать 40% голубой краски, 30% пурпурной, 50% желтой и 10% черной краски.
  голубой жёлтый
  пурпурный чёрный
  

• 10 слайд

  Виды графики
  векторная
  данные, математически описывающие графические примитивы
  создание иллюстраций, чертежей
  сравнительно небольшой объём памяти
  масштабирование без потери качества
  
  растровая
  совокупность данных о цвете каждого пикселя на экране
  эффективное представление изображении фотографического качества
  большой объём занимаемой памяти
  искажение при масштабировании
  обработка изображений
  Графические данные, помещаемые в видеопамять и выводимые на экран,
  имеют растровый формат вне зависимости от того, с помощью каких программных средств (растровых или векторных) они получены.
  

• 11 слайд

  Звуковая информация
  y – интенсивность (уровень) звукового сигнала,
  t - время
  

• 12 слайд

  Звуковая карта
  производит с определённой частотой измерения уровня звукового сигнала (преобразованного в электрические колебания) и записывает результаты измерений в память компьютера - оцифровка звука.
  Результаты измерений уровня звукового сигнала с определённой частотой представляются целыми положительными числами с конечным количеством разрядов в ограниченном диапазоне.
  Размер этого диапазона зависит от разрядности ячейки – регистра памяти звуковой карты.
  
  Сжатие звукового файла:
  
  
  без потерь - *.WAV
  
  с потерями - *. MP3
  
  

• 13 слайд

  Промежуток времени между двумя измерениями называется
  периодом измерений – τ c.
  обратная величина называется частотой дискретизации - 1 /τ (герц).
  Чем выше частота измерений, тем выше качество цифрового звука.
  Характеристики цифрового звукового сигнала:
  разрядность, bit (количество bit информации отводимое под хранение одного уровня);
  количество уровней громкости;
  частота дискретизации, Hz (количество оценок уровня сигнала за 1 сек).
  количество параллельных потоков сигнала (моно – 1 поток, стерео – 2 потока, квадро- 4 потока)
  Разрядность и количество
  уровней громкости
  связаны формулой
  
  

• 14 слайд

  Разбор и решение задач
  
  При решении таких задач не забывать следующее:
  Что моно - 1 канал, стерео - 2 канала !!!
  
  Задача 1. Оцените информационный объём цифрового звукового стерео файла длительностью 20 секунд при глубине кодирования 16 бит и частоте дискретизации 10000 Гц? Результат представить в Кбайтах, округлить до сотых.
  
  

• 15 слайд

  Задача 2. Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22,05 кГц и разрешении 8 бит
  Решить самостоятельно
  Объем свободной памяти на диске — 5,25 Мб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц?