Данные. Понятие об информации

1.

Данные. Понятие об информации
Данные – это зарегистрированные сигналы.
Данные несут в себе информацию о
событиях, произошедших в материальном
мире, т.к. они являются регистрацией
сигналов, возникших в результате этих
событий.
Однако
данные
не
тождественны
информации.

2.

Информация – это продукт взаимодействия
данных и адекватных им методов.

3.

Единицы измерения данных
Объем информации в сообщении – это
количество символов в сообщении.

4.

Данные, которые могут помещаться в
один элемент памяти (0 или 1), называются
битом.
Группы данных, равные восьми битам,
называют байтом.
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт

5.

В качестве единицы хранения данных
применяют объект переменной длины,
называемый файлом.
Файл
–
это
последовательность
произвольного числа байтов, обладающая
уникальным собственным именем.
Совокупность
файлов
образует
иерархическую структуру, называемую
файловой структурой.

6.

Кодирование информации
Кодирование – это выражение данных
одного типа через данные другого типа.
Одним из методов кодирования
информации являются системы счисления.

7.

В вычислительной технике применяется
универсальная
система
кодирования
данных, называемая двоичным кодом.
Элементарной единицей представления
данных в двоичном коде является
двоичный разряд бит.

8.

Системы счисления (СС)
Системы счисления – правила исчисления чисел.
В любой СС для представления чисел
выбираются
некоторые
символы,
называемые базисными числами.
СС различаются выбором базисных
чисел и правилами образования из них
остальных чисел.

9.

СС, в которых любое число получается
путем сложения или вычитания базисных
чисел, называются аддитивными.
Римская СС также относится к
непозиционным СС, в которых значение
цифры
определяется
конфигурацией
цифрового символа.
В позиционных СС значение каждой
цифры изменяется в зависимости от ее
положения (позиции) в последовательности
цифр, изображающих число (каждый разряд
имеет вес, равный степени основания).

10.

Любое действительное число, записанное в позиционной СС с основанием q,
может быть представлено как разложение
по степеням основания этой системы:
aNaN–1…a0,a–1…aM = aN qN + aN–1 qN–1 +
+…+ a0 q0 + a–1 q–1 +…+ a–M q–M

11.

Перевод чисел из одной СС в другую
и математические операции с ними
Самостоятельно

12.

Кодировка текстовых данных
Для обработки текстовой информации
каждому символу ставится в соответствие
определенное число. Такое соответствие
называют кодировкой символов.
В большинстве существующих кодировок символы кодируются восьмибитовыми
(однобайтовыми) числами.
В 1 байте можно записать 256 различных
символов.

13.

Кодируемые символы располагаются в
таблице (из 16 строк и 16 столбцов).
Каждая строка и каждый столбец имеют
четырехразрядные двоичные номера от
0000 до 1111 (или шестнадцатеричные от 0
до F). Код символа составляется из
номеров столбца и строки, на пересечении
которых он находится.
Одной из таких таблиц является
таблица символов ASCII (American
Standard Code for Information Interchange –
стандартный код обмена информацией).

14.

15.

В
настоящее
время
наиболее
распространена двухбайтная кодировка
Unicode (в 16 двоичных разрядах можно
записать 65 536 различных целых чисел).
Эта кодировка используется в MS Word и
MS Excel.

16.

Кодирование графических данных
Различают три вида компьютерной графики.
Это растровая, векторная и фрактальная
графика.

17.

Основным элементом растрового изображения
является точка, или пиксел.

18.

Качество
графического
изображения
зависит от количества точек на единице
площади. Этот параметр называется
разрешением и измеряется в точках на
дюйм – dpi.

19.

Для кодирования любого изображения
нужно разбить его на точки и цвет каждой
точки закодировать.
Например, черно-белую картинку можно
закодировать, используя два бита:
11 – белый цвет,
10 – светло-серый цвет,
01 – темно-серый цвет,
00 – черный цвет.

20.

Для кодировки 256 различных цветов
требуется 8 бит.
В современных компьютерах для
кодирования
цвета
одной
точки
используется 3 байта.
Каждый цвет представляет собой
комбинацию трех основных цветов:
красного, зеленого и синего.

21.

Такая система кодирования цветной
графической информации называется
системой RGB и обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных
цветов и оттенков.

22.

Расчет объема графической информации сводится к вычислению произведения количества точек на изображении на
количество разрядов, необходимых для
кодирования цвета одной точки.
Например, для цветной картинки,
составленной из 256 цветов в графическом
режиме монитора 640 480, требуется
объем видеопамяти, равный:
8 640 480 = 2 457 600 бит =
= 307 200 байт = 300 Кбайт.

23.

Вычислить объем памяти, который
займет при двоичном кодировании цветная
картинка размером 5 6 см, при использовании 15 000 (214 = 16 384) цветовых
оттенков. Учесть, что в каждом квадратном
сантиметре содержится 24 24 точки.
5 6 24 24 14 = 241 920 бит =
= 30 240 байт = 29,53125 Кбайт

24.

Кодирование звуковых данных
В
основе
кодирования
звука
с
использованием
ПК
лежит
процесс
преобразования колебаний воздуха в
колебания
электрического
тока
и
последующая дискретизация аналогового
электрического сигнала.

25.

Кодирование и воспроизведение звуковой
информации осуществляется с помощью
специальных
программ
(редактор
звукозаписи).
Качество воспроизведения закодированного
звука зависит от частоты дискретизации и
её разрешения (глубины кодирования
звука - количество уровней).

26.

Цифровой звук — это аналоговый звуковой
сигнал, представленный посредством
дискретных численных значений его
амплитуды.
Оцифровка звука — аналогово-цифровое
преобразование звука.

27.

28.

Кодер – программа (или устройство),
реализующая определенный алгоритм
кодирования
данных
(например,
архиватор, или кодер MP 3), которая в
качестве ввода принимает исходную
информацию, а в качестве вывода
возвращает закодированную информацию
в определенном формате.

29.

Декодер – программа (или устройство),
реализующая обратное преобразование
закодированного
сигнала
в
декодированный.
Кодек - программный или аппаратный блок,
предназначенный для
кодирования/декодирования данных.

30.

Наиболее распространённые кодеки:
MP3 – MPEG-1 Layer 3
ОGG – Ogg Vorbis
WMA – Windows Media Audio
MPC - MusePack
AAC – MPEG-2/4 AAC (Advanced Audio
Coding)