Символы и алфавиты для кодирования информации

 

Цветовые модели.

Применяют несколько систем кодирования: HSB, RGB и CMYK. Первая цветовая модель проста и интуитивно понятна, т. е. удобна для человека, вторая наиболее удобна для компьютера, а последняя  модель CMYK-для типографий.

1) Модель HSB характеризуется тремя компонентами: оттенок цвета (Hue), насыщенность цвета (Saturation) и яркость цвета (Brightness). Можно получить большое количество произвольных цветов, регулируя эти компоненты.

Эту цветовую модель лучше  применять в тех графических  редакторах, в которых изображения  создают сами, а не обрабатывают уже готовые.

 

Затем созданное свое произведение можно преобразовать в цветовую модель RGB, если ее планируется использовать в качестве экранной иллюстрации, или CMYK, в качестве печатной.

2) Принцип метода RGB заключается  в следующем: известно, что любой  цвет можно представить в виде  комбинации трех цветов: красного (Red, R), зеленого (Green, G), синего (Blue, B). Другие цвета и их оттенки получаются за счет наличия или отсутствия этих составляющих. По первым буквам основных цветов система и получила свое название - RGB.

6

 

 

 

 

Данная цветовая модель является аддитивной, то есть любой цвет можно  получить сочетание основных цветов в различных пропорциях. При наложении одного компонента основного цвета на другой яркость суммарного излучения увеличивается. Если совместить все три компоненты, то получим ахроматический серый цвет, при увеличении яркости которого происходит приближение к белому цвету.

3) Принцип метода CMYK. Эта  цветовая модель используется  при подготовке публикаций к  печати. Каждому из основных цветов  ставится в соответствие дополнительный цвет (дополняющий основной до белого). Получают дополнительный цвет за счет суммирования пары остальных основных цветов. Значит, дополнительными цветами для красного является голубой (Cyan,C) = зеленый + синий = белый - красный, для зеленого - пурпурный (Magenta, M) = красный + синий = белый - зеленый, для синего - желтый (Yellow, Y) = красный + зеленый = белый - синий. Причем принцип декомпозиции произвольного цвета на составляющие можно применять как для основных, так и для дополнительных, то есть любой цвет можно представить или в виде суммы красной, зеленой, синей составляющей или же в виде суммы голубой, пурупурной, желтой составляющей. В основном такой метод принят в полиграфии. Но там еще используют черный цвет (BlacК, так как буква В уже занята синим цветом, то обозначают буквой K). Это связано с тем, что наложение друг на друга дополнительных цветов не дает чистого черного цвета.

 

Векторное и фрактальное  изображения. К программным средствам создания и обработки векторной графики относятся следующие ГР: CorelDraw, Adobe Illustrator, а также векторизаторы (трассировщики) - специализированные пакеты преобразования растровых изображений в векторные. Фрактальная графика основывается на математических вычислениях, как и векторная. Но в отличии от векторной ее базовым элементом является сама математическая формула.

 

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. Звук, в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания. Всякий реальный звук, будь то игра музыкальных инструментов или голос человека, - это своеобразная смесь многих гармонических колебаний с определенным набором частот.

7

 

 

 

 

 

Звуковую информацию можно представить  в дискретной или аналоговой форме.

Виниловая пластинка является примером аналогового хранения звуковой информации, так как звуковая дорожка свою форму изменяет непрерывно.

Но у аналоговых записей  на магнитную ленту есть большой  недостаток - старение носителя. . Поэтом Интерпретация, то есть истолкование смысла одного и того же машинного кода, может быть самой разной. Один и тот же код разными программами может рассматриваться и как число, и как текст, и как изображение, и как звук. Другими словами, как именно трактуется тот или иной машинный код, определяется обрабатывающей этот код программой.у преимущество отдают цифровой записи.

Кодирование видеоинформации  еще более сложная проблема, чем  кодирование звуковой информации, так  как нужно позаботиться не только о дискретизации непрерывных  движений, но и о синхронизации  изображения со звуковым сопровождением.

В настоящее время для  этого используется формат, которой  называется AVI- чередующееся аудио и видео. Основные мультимедийные форматы очень требовательны к памяти. Поэтому на практике применяются различные способы компрессии, то есть сжатия звуковых и видео- кодов.

Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: 

Процесс воспроизведения  звуковой информации, сохраненной в  памяти компьютера:

 

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.

8

 

 

 

 

 

Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную  память компьютера.

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).

Звуковой файл - файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме.

 

 

Кодирование числовой информации

 

Сходство в кодировании  числовой и текстовой информации состоит в следующем: чтобы можно  было сравнивать данные этого типа, у разных чисел (как и у разных символов) должен быть различный код. Основное отличие числовых данных от символьных заключается в том, что над числами кроме операции сравнения производятся разнообразные математические операции: сложение, умножение, извлечение корня, вычисление логарифма и пр. Многовековая история развития математики показывает, что именно позиционный принцип позволяет использовать эти правила как универсальные алгоритмы, справедливые для системы счисления с любым основанием: 2,3, 8, 10, 16, 60 и пр.

Система счисления - совокупность приемов обозначения чисел, способ записи чисел.

 

 Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

Непозиционными системами  являются такие системы счисления, в которых каждый символ сохраняет  свое значение независимо от места  его положения в числе.

 

Примером непозиционной  системы счисления является римская  система. К недостаткам таких систем относятся наличие большого количества  знаков и сложность выполнения арифметических операций. Система счисления называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различное значение, определяющееся позицией цифры в последовательности цифр, изображающей число. Это значение меняется в однозначной зависимости от позиции, занимаемой цифрой, по некоторому закону.

Примером позиционной  системы счисления является десятичная система, используемая в повседневной жизни.

 

В десятичной системе используются десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; эта система  имеет основанием число десять.

Двоичная система счисления. Используется две цифры: 0 и 1.

Восьмеричная  система счисления.

9

 

 

 

 

 

 Используется восемь  цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Употребляется в ЭВМ как вспомогательная для записи информации в сокращенном виде. Для представления одной цифры восьмеричной системы используется три двоичных разряда (триада).

 

Шестнадцатеричная система  счисления. Для изображения чисел  употребляются 16 цифр. Первые десять цифр этой системы обозначаются цифрами  от 0 до 9, а старшие шесть цифр - латинскими буквами: 10-A, 11-B, 12-C, 13-D, 14-E, 15-F. Шестнадцатеричная система используется для записи информации в сокращенном виде.

 

Для представления одной  цифры шестнадцатеричной системы  счисления используется четыре двоичных разряда (тетрада)

 

Азбука Брайля — специальная азбука, созданная Брайлем для воспроизведения текста в изданиях для слепых. Каждый знак в тексте печатают в виде комбинации одной -шести выпуклых точек, расположенных на площади прямоугольника. Чтение текста, напечатанного А. Б., основано на осязании рельефных точек и восприятии их комбинаций.

 

Шрифт Брайля — рельефно-точечный шрифт, предназначенный для письма и чтения незрячими людьми. Он был разработан в 1821 году французом Луи Брайлем (фр. Louis Braille), сыном сапожника. Луи в возрасте трёх лет потерял зрение, в результате воспаления глаз, начавшегося от того, что мальчик поранился шорным ножом (подобие шила) в мастерской отца. В возрасте 15 лет он создал свой рельефно-точечный шрифт (в противоположность рельефно-линейному шрифту Валентина Гаюи)

Для изображения букв в шрифте Брайля используются 6 точек, расположенных в два столбца, по 3 в каждом. Одной из особенностей шрифта Брайля является то, что пишется текст справа налево, затем страница переворачивается, и текст читается слева направо. При письме прокалываются точки, и поскольку читать можно только по выпуклым точкам, «писать» текст приходится с обратной стороны листа. В этом заключается одна из сложностей при обучении этому шрифту.

 

Нумерация точек идёт сверху вниз по столбцам. Нумерация точек  при записи идёт в обратном порядке  — сначала по правому столбцу, затем по левому: точка 1 находится в верхнем правом углу, под ней — точка 2, в нижнем правом углу — точка 3. В левом верхнем углу находится точка 4, под ней — точка 5, в левом нижнем — точка 6. Наличие или отсутствие точек (проколов) в ячейке дает определенный символ. Высоты точки в 0,5 мм достаточно для ее распознавания на ощупь.

 

10

 

 

 

 

Расстояние между точками  занимает около 2,5 мм, расстояние между  ячейками — 3,75 мм по горизонтали и 5 мм по вертикали. Стандартная страница с текстом Брайля вмещает до 25 строк по 40—43 ячейки.

Существует всего 63 различных символа.

Вследствие такой ограниченности общего числа различных комбинаций точек, часто используются двуклеточные знаки (состоящие из двух знаков, по отдельности имеющих свои функции), дополнительные знаки (большие и малые буквы разных алфавитов, цифровой знак и т. д.).

Каждая комбинация имеет  несколько значений, порой доходящих  почти до десятка.

 

 

 

Вывод:

 

Интерпретация, то есть истолкование смысла одного и того же машинного  кода, может быть самой разной. Один и тот же код разными программами  может рассматриваться и как число, и как текст, и как изображение, и как звук. Другими словами, как именно трактуется тот или иной машинный код, определяется обрабатывающей этот код программой.

 

                                                11

 

 

Список использованных источников

1. http://ru.wikipedia.org
2. http://www.coolreferat.com
3. http://www.mylect.ru
4. http://www.informlic.ru
5. http://images.yandex.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12