Единицы измерения информации.

Бит – такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 2 раза.

Бит – самая маленькая единица измерения информации.

1 байт = 8 бит, 1 Кбайт = 1024 байт, 1Мбайт = 1024 Кбайт, 1Гбайт = 1024Мбайт.

Б3. Дискретное представление информации: двоичные числа; двоичное кодирование текста в памяти компьютера. Информационный объем текста.

Существует два принципиально отличных способа представления информации: непрерывный (аналоговый) и дискретный. Если некоторая величина, несущая информацию, в пределах заданного интервала может принимать любое значение, то она называется непрерывной. Наоборот, если величина способна принимать только конечное число значений, в пределах интервала, она называется дискретной.

Пример: представление функции на интервале в виде графика – непрерывный (аналоговый) способ, в виде таблицы – дискретный. Аналоговый – картина, фотография. Дискретный – рисунок в компьютере, отсканированная фотография.

Компьютер способен хранить и обрабатывать информацию только в дискретном виде – в виде последовательности сигналов. Есть сигнал – 1, нет сигнала - 0. Таким образом, всю информацию (буквы, числа, знаки, графические точки, звук) можно закодировать в виде последовательности 0 и 1. Каждая из цифр 0 и 1 называется битом и несет 1 бит информации. Числа, записанные только с помощью цифр 0 и 1, называются двоичными.

Для кодирования текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания, математические символы) достаточно 256 различных знаков. По формуле N = 2^I получаем, 256 = 2⁸, что для кодирования 1 знака необходимо 8 бит информации, т.е. длина двоичного кода знака равна восьми нулям или единицам. Каждому знаку поставлен в соответствие двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111.

При нажатии клавиши в компьютер поступает код из электрических импульсов, этот код хранится в оперативной памяти компьютера. При выводе знака на экран компьютера происходит преобразование двоичного кода знака в его изображение.

В специальной таблице (кодовой таблице) фиксируются все знаки и соответствующие им двоичные и десятичные коды.

Коды 0-33 – соответствуют операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33-127 – интернациональные, соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам препинания и арифметическим операциям. Коды 128-255 – национальные, русский алфавит. Кодовые таблицы русского алфавита: Windows, Mac, ISO, КОИ-8.

Юникод – стандарт кодирования текстовых символов, в котором на каждый символ отводится 16 бит= 2 байта информации (можно закодировать 65 536 знаков).

Информационный объем текста вычисляется по формуле: объем текста = количество символов* объем 1 символа. Например, объем текста из 50 символов, записанного в кодировке КОИ-8 равен 50 * 8 = 400 бит = 50 байт.

Б4. Дискретное представление информации: кодирование цветного изображения в компьютере (растровый подход). Представление и обработка звука и видеоизображения. Понятие мультимедиа.

Графическая информация может быть представлена в 2 формах: аналоговой и дискретной. Примеры: аналоговая – живописное полотно, дискретная - отпечаток с принтера.

Пространственная дискретизация – преобразование изображения из аналоговой формы в цифровую (дискретную). Можно сравнить с построением рисунка из мозаики (большого количества цветных стеклышек). Изображение состоит из отдельных маленьких элементов (точек или пикселей). Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В результате пространственной дискретизации получается растровое изображение, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенного количество точек.

Разрешающая способность – важнейшая характеристика качества растрового изображения, определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность и, соответственно, выше качество изображения. dpi (точек на дюйм) – величина разрешающей способности.

Представление звуковой информации. Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой. Человек воспринимает звуковые волны с помощью слуха в форме звука различных громкости и тона.

Для того, чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука. Таким образом непрерывная последовательность громкости звука от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

Представление видеоизображения. Цифровое видео представляет собой последовательность кадров определенным разрешением. Звуковой видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных кадров и воспроизведение высококачественного звука требует больших объемов информации в единицу времени. Поэтому в процессе записи и сохранения видеофайла на диске происходит его сжатие за счет неподвижных графических изображений – создаются ключевые кадры. При показе видео вместо передачи кода пикселей всех кадров, передаются только небольшое количество значимых (ключевых) кадров.

Мультимедиа – в переводе с английского «многие среды». Мультимедийная технология позволяет одновременно использовать различные способы представления информации: числа, текст, графику, анимацию, видео и звук. Важная особенность – интерактивность, т.е в диалоге с компьютером пользователю отводится активная роль. Графический интерфейс мультимедийных проектов содержит различные управляющие элементы (кнопки, текстовые поля и т.п.).

Мультимедийные программные продукты: энциклопедии по истории, искусству, географии, биологии и т.д.; обучающие программы. Один из основных приложений для работы с мультимедиа – компьютерные презентации (программа Microsoft PowerPoint).