Реферат: Кодирование текстовой, графической информации

Текстовая информация представляет собой набор символов некоторого языка.

Язык – знаковая система представления информации. Множество символов языка образуют алфавит .

Языки бывают естественными и формальными. Естественные языки сложились в процессе общения людей, другими словами, естественные языки – это языки национальных культур. Формальные языки возникли из необходимости введения специальных символов в различных областях науки. Например, язык музыки представляет собой ноты и нотный стан, язык математики – это цифры, арифметические действия, специальные знаки %, / и т.д., язык дорожных правил – это знаки, разметка, сигналы регулировщика и светофора и т.п.

Алфавит компьютерного языка состоит из 256 символов, причем под каждый символ отводится 8 ячеек памяти, другими словами, информационный вес каждого символа равен 8 бит=1 байт. Эти 256 символов включают заглавные и прописные буквы двух алфавитов, математические символы, специальные символы. Все символы упорядочены, каждому символу соответствует некоторое число от 0 до 255.

Таблица ASCII содержит коды первых 128 символов (0-127). (см.приложение)

Остальные позиции заняты символами кириллицы (русскими буквами) и символами псевдографики. Существует несколько таблиц кодировки кириллицы – КОИ 8, Windows 1251-1252 и др. Их отличие в том, что буквам сопоставляются различные коды.

Кодирование графической информации.

Растровое представление графической информации

При этом представлении изображение разбивается на мельчайшие элементы – пиксели.

Пиксель – минимальный участок изображения, которому можно независимым образом задать цвет.

Палитра – множество цветов, используемых в изображении (весь набор красок).

Все множество пикселей образуют растр.

Растр – это прямоугольная сетка пикселей на экране.

Стандартные размеры растра 800*600, 1024*768 и др. Это значит, что по горизонтали на экране монитора умещается 1024 (М) пикселя, а по вертикали 768 (N) пикселей. Тогда общее количество пикселей может быть посчитано как K=M*N.

Разрешающей способностью изображения называется отношение числа пикселей на единичный участок изображения. Единица измерения разрешающей способности – dpi (пикселей на дюйм).

Использую известную формулу 2ⁱ =N, где N – мощность алфавита (число цветов в палитре), можно посчитать, сколько бит информации содержит каждый символ (в нашем случае пиксель). Общий объем изображения можно вычислить по формуле V=K*I, где K=m*n.

Пример 1. Палитра состоит из 65536 цветов (N). Изображение состоит из 64*32 пикселя. Какой объем изображения в Кбайтах?

Решение: В палитре 65536 цветов. Значит, 2ⁱ =65536, откуда i=16 бит. Это значит, что каждый пиксель изображения «весит» 16 бит.

Если известно, что изображение имеет размер 64*32 пикселя, то можно узнать размер (объем) изображения:

V=K*i=64*32*16=2⁶ *2⁵ *2⁴ =2⁶⁺⁵⁺⁴ =2¹⁵ бит = 2¹⁵ /2¹³ =2^15-13 =2² =4 Кбайт

Пример 2 . Известно, что объем изображения, записанного в 256-цветной палитре (N), равен 0,5 Кб (V). Каким количеством бит кодируется каждый пиксель (i)? Из скольки пикселей состоит изображение? Какой объем будет у изображения размером 128*64 пикселя (K)?

Решение: Палитра состоит из 256 цветов (N). Значит, под каждый пиксель отводится 2ⁱ =256, т.е. i=8 бит.

Объем изображения равен 0,5 Кбайт = 0,5*2¹³ бит. V=K*I , значит,

K=V/I=0.5*2¹³ /8=0.5*2¹³ /2³ =2^-1+13-3 =2⁹ =512 пикселей. Изображение состоит из 512 пикселей.

Объем изображения размером 128*64 пикселя равен V=K*i=m*n*i=128*64*8=2⁷ *2⁶ *2³ =2⁷⁺⁶⁺³ =2¹⁶ бит = 2^16-3-10 =2³ Кбайт = 8Кбайт.

Векторное представление изображений .

В этом случае изображение разбивается на графические примитивы – отрезки, дуги, заливка. Примитивы задаются координатами точек и расстоянием между ними.

Например, отрезок задается координатами концов и цветом линии, окружность – координатами центра, радиусом и цветом линии, треугольник – координатами вершин и цветом области.

Пример: выполните следующие команды:

Начало

Задать (10;5)

Цвет «синий»

В точку (15;10)

Окружность (15;10; 5)

Крась «красный»

Конец

ПРИЛОЖЕНИЕ

Символ 10-ный 16-ричный двоичный Символ 10-ный 16-ричный двоичный

(null) 0 00 00000000 0 48 30 00110000
1 01 00000001 1 49 31 00110001
2 02 00000010 2 50 32 00110010
3 03 00000011 3 51 33 00110011
4 04 00000100 4 52 34 00110100
5 05 00000101 5 53 35 00110101
6 06 00000110 6 54 36 00110110
7 07 00000111 7 55 37 00110111
8 08 00001000 8 56 38 00111000
9 09 00001001 9 57 39 00111001
10 0A 00001010 : 58 3A 00111010
11 0B 00001011 ; 59 3B 00111011
12 0C 00001100 < 60 3C 00111100
13 0D 00001101 = 61 3D 00111101
14 0E 00001110 > 62 3E 00111110
15 0F 00001111 ? 63 3F 00111111
16 10 00010000 @ 64 40 01000000
17 11 00010001 A 65 41 01000001
18 12 00010010 B 66 42 01000010
19 13 00010011 C 67 43 01000011
20 14 00010100 в 68 44 01000100
21 15 00010101 E 69 45 01000101
22 16 00010110 F 70 46 01000110
23 17 00010111 G 71 47 01000111
24 18 00011000 H 72 48 01001000
25 19 00011001 I 73 49 01001001
26 1A 00011010 J 74 4A 01001010
27 1B 00011011 K 75 4B 01001011
28 1C 00011100 L 76 4C 01001100
29 1D 00011101 M 77 4D 01001101
30 1E 00011110 N 78 4E 01001110
31 1F 00011111 O 79 4F 01001111
пробел 32 20 00100000 P 80 50 01010000
! 33 21 00100001 Q 81 51 01010001
" 34 22 00100010 R 82 52 01010010
# 35 23 00100011 S 83 53 01010011
$ 36 24 00100100 T 84 54 01010100
% 37 25 00100101 U 85 55 01010101
& 38 26 00100110 V 86 56 01010110
' 39 27 00100111 W 87 57 01010111
( 40 28 00101000 X 88 58 01011000
) 41 29 00101001 Y 89 59 01011001
* 42 2A 00101010 Z 90 5A 01011010
+ 43 2B 00101011 [ 91 5B 01011011
, 44 2C 00101100 \ 92 5C 01011100
- 45 2D 00101101 ] 93 5D 01011101
. 46 2E 00101110 ^ 94 5E 01011110
/ 47 2F 00101111 _ 95 5F 01011111


` 96 60 01100000 Щ 153 99 10011001
a 97 61 01100001 Ъ 154 9A 10011010
b 98 62 01100010 Ы 155 9B 10011011
c 99 63 01100011 Ь 156 9C 10011100
в 100 64 01100100 Э 157 9D 10011101
e 101 65 01100101 Ю 158 9E 10011110
f 102 66 01100110 Я 159 9F 10011111
g 103 67 01100111 а 160 A0 10100000
h 104 68 01101000 б 161 A1 10100001
i 105 69 01101001 в 162 A2 10100010
j 106 6A 01101010 г 163 A3 10100011
k 107 6B 01101011 д 164 A4 10100100
l 108 6C 01101100 е 165 A5 10100101
m 109 6D 01101101 ж 166 A6 10100110
n 110 6E 01101110 з 167 A7 10100111
o 111 6F 01101111 и 168 A8 10101000
p 112 70 01110000 й 169 A9 10101001
q 113 71 01110001 к 170 AA 10101010
r 114 72 01110010 л 171 AB 10101011
s 115 73 01110011 м 172 AC 10101100
t 116 74 01110100 н 173 AD 10101101
u 117 75 01110101 о 174 AE 10101110
v 118 76 01110110 п 175 AF 10101111
w 119 77 01110111 № 176 B0 10110000
x 120 78 01111000 Ђ 177 B1 10110001
y 121 79 01111001 Ѓ 178 B2 10110010
z 122 7A 01111010 Ё 179 B3 10110011
{ 123 7B 01111011 Є 180 B4 10110100
| 124 7C 01111100 Ѕ 181 B5 10110101
} 125 7D 01111101 І 182 B6 10110110
~ 126 7E 01111110 Ї 183 B7 10110111
127 7F 01111111 Ј 184 B8 10111000
А 128 80 10000000 Љ 185 B9 10111001
Б 129 81 10000001 Њ 186 BA 10111010
В 130 82 10000010 Ћ 187 BB 10111011
Г 131 83 10000011 Ќ 188 BC 10111100
Д 132 84 10000100 Ґ 189 BD 10111101
Е 133 85 10000101 Ў 190 BE 10111110
Ж 134 86 10000110 Џ 191 BF 10111111
З 135 87 10000111 А 192 C0 11000000
И 136 88 10001000 Б 193 C1 11000001
Й 137 89 10001001 В 194 C2 11000010
К 138 8A 10001010 Г 195 C3 11000011
Л 139 8B 10001011 Д 196 C4 11000100
М 140 8C 10001100 Е 197 C5 11000101
Н 141 8D 10001101 Ж 198 C6 11000110
О 142 8E 10001110 З 199 C7 11000111
П 143 8F 10001111 И 200 C8 11001000
Р 144 90 10010000 Й 201 C9 11001001
С 145 91 10010001 К 202 CA 11001010
Т 146 92 10010010 Л 203 CB 11001011
У 147 93 10010011 М 204 CC 11001100
Ф 148 94 10010100 Н 205 CD 11001101
Х 149 95 10010101 О 206 CE 11001110
Ц 150 96 10010110 П 207 CF 11001111
Ч 151 97 10010111 Р 208 D0 11010000
Ш 152 98 10011000 С 209 D1 11010001

Т 210 D2 11010010 щ 233 E9 11101001
У 211 D3 11010011 ъ 234 EA 11101010
Ф 212 D4 11010100 ы 235 EB 11101011
Х 213 D5 11010101 ь 236 EC 11101100
Ц 214 D6 11010110 э 237 ED 11101101
Ч 215 D7 11010111 ю 238 EE 11101110
Ш 216 D8 11011000 я 239 EF 11101111
Щ 217 D9 11011001 ј 240 F0 11110000
Ъ 218 DA 11011010 Ј 241 F1 11110001
Ы 219 DB 11011011 т 242 F2 11110010
Ь 220 DC 11011100 у 243 F3 11110011
Э 221 DD 11011101 ф 244 F4 11110100
Ю 222 DE 11011110 х 245 F5 11110101
Я 223 DF 11011111 ц 246 F6 11110110
р 224 E0 11100000 ч 247 F7 11110111
с 225 E1 11100001 ш 248 F8 11111000
т 226 E2 11100010 щ 249 F9 11111001
у 227 E3 11100011 ъ 250 FA 11111010
ф 228 E4 11100100 ы 251 FB 11111011
х 229 E5 11100101 ь 252 FC 11111100
ц 230 E6 11100110 э 253 FD 11111101
ч 231 E7 11100111 ю 254 FE 11111110
ш 232 E8 11101000 255 FF 11111111