Je dán binární kód 8barevného obrázku. Kódování obrázků. Řešení problému s opakováním. Kódování textových informací

Obsah: 1. Koncept pixelového kódu Koncept pixelového kódu Obsah: Koncept pixelového kódu Obsah: 2. Typy pixelových kódů Typy pixelových kódů Obsah: Typy pixelových kódů Obsah: 3. Tabulka: binární kód osmibarevné palety Tabulka: binární kód palety osmi barev Obsah: Tabulka: binární kód palety osmi barev Obsah: 4. Tabulka: binární kód palety šestnácti barev Tabulka: binární kód palety šestnácti barev Obsah: Tabulka: binární kód palety šestnácti barev Obsah: 5. Získání dalších barev Získání dalších barev Obsah: Získání dalších barev Obsah: 6. Kapacita videopaměti Kapacita videopaměti Obsah: Kapacita videopaměti Obsah: 7. Úkol Obsah úkolu: Obsah úkolu:

Typy kódů pixelů Obsah: Obsah: K získání černé bílý obrázek(bez polotónů) jsou použity dva stavy pixelů: svítí - nesvítí (bílá - černá). Pro zakódování barvy pixelu stačí jeden bit paměti: 1 – bílá, 0 – černá. Pro kódování čtyřbarevného obrázku je vyžadován dvoubitový kód. Například lze použít následující možnost barevného kódování: 00 – černá; 10 - zelená; 01 – červená; 11 – hnědá. Ze tří základních barev - zelená, červená, modrá - lze získat osm kombinací tříbitového kódu: černá; k - - červená; - - s modrou; k – s růžová; - z – zelená; kz - hnědá; - z s modrou; k z s bílá. V tomto kódu je každá základní barva označena svým prvním písmenem (k - červená, s - modrá, z - zelená). Pomlčka znamená žádnou barvu.

Tabulka: osmibarevný binární kód Obsah: Obsah: Kódování osmibarevného obrázku vyžaduje tři bity paměti na pixel videa. Pokud je přítomnost základní barvy označena jedničkou a nepřítomnost nulou, získá se tabulka kódování osmibarevné palety: kde k - červená, h - zelená, s - modrá kzs Barva 000Černá 001Modrá 010Zelená 011 Modrá 100 Červená 101 Růžová 110 Hnědá 111 Bílá

Tabulka: binární kód šestnáctibarevné palety Obsah: Obsah: Šestnáctibarevná paleta se získá pomocí čtyřnásobného kódování pixelů: ke třem bitům základních barev se přidá jeden bit intenzity. Tento bit řídí jas všech tři barvy současně (s intenzitou tří elektronových paprsků): kde, k - červená, h - zelená, s - modrá, i - jeden bit IR intenzity Barva 0000 Černá 0001 Modrá 0010 Zelená 0011 Modrá 0100 Červená 0101 Růžová 0110 Hnědá 0111 Bílá 1000 Tmavě šedá 1001 rko - modrá 1010Jasně zelená 1011Jasně modrá 1100Jasně - červená 1101Jasně růžová 1110Jasně žlutá 1111Jasně bílá

Získání dalších barev Obsah: Obsah: Velký počet barvy se získá odděleným řízením intenzity základních barev. Navíc intenzita může mít více než dvě úrovně, pokud je pro kódování intenzity každé ze základních barev přidělen více než jeden bit. Pravidlo: K vytvoření barevného gamutu 256 barev je zapotřebí 8 bitů = 1 bajt na pixel, protože 2 = 256. Množství různé barvy K a počet bitů pro jejich kódování b souvisí podle vzorce: kde K je množství barvy, b je délka barevného kódu (v bitech).

Kapacita videopaměti Obsah: Obsah: Videopaměť je elektronické energeticky závislé paměťové zařízení. Velikost video paměti závisí na rozlišení displeje a počtu barev. Jeho minimální objem je určen tak, aby se vešel jeden snímek (jedna stránka) obrázku, tzn. jako výsledek součinu rozlišení a velikosti kódu pixelu. Velikost video paměti se vypočítá podle vzorce: kde: M je počet sloupců, N je počet řádků, b je délka barevného kódu (v bitech).

Obsah problému: Obsah: Problém 1: pro mřížku 640 x 480 a černobílý obrázek by minimální množství video paměti mělo být: 640 * 480 * 1 bit = bity / 8 = bajty / 1024 = 37,5 kB Odpověď: 37,5 KB

Cíle lekce:

• zopakovat si základní principy prezentace dat v paměti počítače, naučit se vypočítat množství grafické informace;
• rozvíjet kognitivní zájmy studentů;
• pěstovat smysl pro krásu.

Plán lekce

• Organizace času.
• Zahřát se.
• Řešení problému s opakováním. Algebra logiky.
• Doplňkový materiál.
• Řešení problému s opakováním. Kódování textové informace.
• Vysvětlení nového materiálu.
• Řešení problémů s konsolidací.
• Doplňkový materiál.
• Shrnutí lekce.

BĚHEM lekcí

Org moment.

Dnes ve třídě budeme mluvit o výtvarném umění. Tento druh umění je vnímán vizuálně (malba, sochařství, grafika, fotografie). Od starověku existovaly dva hlavní pohledy na umění: jsou to obrazy skutečného světa, kontemplací, které divákovi přinášejí potěšení (Aristide); umění je inspirováno vyššími silami a vyjadřuje pocity a vjemy člověka (Platón) Naučíme se také počítat množství grafických informací.

Zahřát

.

Učitel čte otázky a studenti rychle odpovídají.

• Typy počítačové grafiky. (Vektor a rastr)
• Předmět ve školním kurzu přímo souvisí s grafikou. (IZO)
• Umělcovo zobrazení sebe sama. (Autoportrét)
• Kombinace barev tvoří celou barevnou paletu na obrazovce. (Červená, zelená, modrá)
• Slavný obraz, o kterém každý slyšel, ale ještě ho nikdo neviděl... (Repinovo "Plaují")
• Pozitivní obraz, který ztělesňuje morální hodnoty. (Hrdina)
• Čemu se rovná 1 megabajt? (1024 kilobajtů)
• Jakékoli osoby, předměty a jevy, které jsou před umělcem, když je zobrazuje. (Příroda)
• Hlavní postava díla. (Hrdina)
• Jedna tečka na monitoru. (Pixel)
• Jak převést z kilobajtů na bajty? (Vynásobte 1024)
• Portrét záměrně zkreslený pro humorné nebo satirické účely. (Kreslená pohádka)
• Ruský malíř, zobrazoval moře, námořní bitvy a boj proti živlům moře (1817-1900). (Aivazovský Ivan Konstantinovič)
• Co je 1 palec? (2,54 cm)
• Zeleninový smutek. (cibulový smutek)

Řešení problému s opakováním. Algebra logiky

U kterého z následujících jmen je tvrzení nepravdivé: NE((písmena ve slově 5) A(Poslední písmeno je N))?

1) Serov; 2) Repin; 3) Levitan; 4) Shishkin.

Řešení. A = písmena ve slově 5, B = poslední písmeno N.

Odpověď: Repin.

Doplňkový materiál z oblasti umění

Iljam Efimmovič Rempin (24. července 1844 – 29. září 1930) – ruský umělec-malíř, mistr portrétů, historických a každodenních scén. Akademik Císařské akademie umění.

Memoárista, autor řady esejů, které tvořily knihu vzpomínek „Distant Close“. Učitel, byl profesorem - vedoucím dílny (1894-1907) a rektorem (1898-1899) Akademie umění, zároveň učil na Tenishevově školní dílně; mezi jeho studenty byli B. M. Kustodiev, I. E. Grabar, I. S. Kulikov, F. A. Malyavin, A. P. Ostroumova-Lebedeva a také dával soukromé hodiny V. A. Serovovi.

Jedním ze slavných obrazů je „Kozáci píšící dopis tureckému sultánovi“ (1880-1891). Přečtěte si příběh o tomto obrazu. Na základě textu určete postavy na tomto obrázku. Upozorněte studenty na umělcovu vytrvalost při práci na díle a jeho triky při dosahování cíle. Jak často vzdáváme řešení určitých problémů, které se nám nepovedly v prvních minutách práce.

„V roce 1878 slyšel Repin od hosta z Abramceva příběh od ukrajinského historika o tom, jak turecký sultán psal Záporožským kozákům a požadoval jejich podrobení. Odpověď kozáků byla smělá, troufalá a plná výsměchu sultánovi. Repin byl touto zprávou potěšen a okamžitě vytvořil náčrt tužkou. Poté se k tomuto tématu neustále vracel a na obraze pracoval více než deset let. Dokončena byla až v roce 1891. Obraz má 3 seznamy (bez skici). První dal Repin svému příteli, historikovi Dmitriji Javornickému, a ten dal Pavlu Treťjakovovi. Většina modelů pro něj byla převzata z Jekatěrinoslavské gubernie, úředníkem je Yavornitsky, Ivan Sirko je kyjevský generální guvernér Michail Dragomirov, kozák zraněný do hlavy je umělec Nikolaj Kuzněcov; vojenský soudce v černém klobouku - Vasilij Tarnovskij; mladý kozák v kulatém klobouku je jeho syn, majitel rozsáhlé pleše - Georgij Aleksejev, vůdce šlechty Jekatěrinoslavské provincie, vrchní komorník dvora Jeho Veličenstva, čestný občan Jekatěrinoslavie a vášnivý numismatik. Nejprve odmítal pózovat zezadu na hlavě. Musel jsem použít trik. Yavornitsky ho pozval, aby se podíval na jeho sbírku, a tajně posadil umělce za sebe, a zatímco vůdce obdivoval mince, Repin rychle načrtl portrét. Georgij Petrovič se poznal už v Treťjakovské galerii a byl uražen."

Řešení problému s opakováním. Kódování textových informací.

Studenti dostanou kartičky s textem.

Určete informační objem příběhu v kódování KOI-8, ve kterém je každý znak zakódován 8 bity.

Řešení. Spočítejme, kolik řádků je v textu a kolik znaků je v každém řádku (in prezentace). Řádky – 22, znaků na řádek – 64.

Odpověď: 1,4 kB.

Vysvětlení nového materiálu. Kódování obrázku

.

Jak měřit objem grafických informací?

Aplikujme na obrázek jemnou mřížku – rastr. V důsledku toho byl obraz rozdělen na buňky. Každá buňka je obarvena jednou barvou a nazývá se tečka (nebo pixel). Barvu lze zakódovat, to znamená, že jí lze přiřadit jedinečné celé číslo. A pak se obrázek změní na sadu celých čísel. Takto zakódovaný obrázek se nazývá rastrový obrázek.

Představme si následující zápis:

N – množství rozdílné barvy, používané při kódování obrázků;

i – počet bitů potřebných k zakódování barvy jednoho obrazového bodu ( barevná hloubka).

Mezi těmito veličinami existuje souvislost N=2 i.

Příklady typů obrázků a jejich kódování

Veškerá rozmanitost barev na obrazovce se získá smícháním tří základních barev: červené, modré, zelené. Každý pixel na obrazovce se skládá ze tří blízko sebe umístěných prvků, které září těmito barvami.

Binární kód osmi palety barev
			barva
			Černá
			Modrý
			Zelená
			Modrý
			Červené
			Růžový
			Hnědý
			Bílý

Úkol 1. Sestrojte binární kód pro daný černobílý rastrový obrázek získaný na monitoru o velikosti rastru 10*10.

Úkol 2. Zadaný binární kód 8barevného obrázku. Velikost monitoru – 10*10 pixelů. Co je na obrázku (nakreslení)?

Chcete-li uložit jeden snímek obrazovky, budete potřebovat množství paměti rovné produktu šířka obrazovky (v pixelech) za výška obrazovky (v pixelech) a dále i (barevná hloubka).

I=Š*V*i (bity)

W – šířka obrázku v bodech (pixelech);

H – výška obrazu v bodech (pixelech).

Řešení problémů s konsolidací.

Úkol 1. Vypočítejte množství video paměti potřebné k uložení rastrového obrázku, který zabírá celou obrazovku monitoru s rozlišením 640*480 pixelů, pokud je použita paleta 65536 barev.

Odpověď: 600 kB.

Problém 2. Pro uložení rastrového obrázku o velikosti 320*400 pixelů bylo zapotřebí 125 KB paměti. Určete počet barev v paletě.

Odpověď: 256 barev.

Doplňkový materiál

.

Pojďme se seznámit s dalším dílem Ilji Repina.

„Ivan Hrozný a jeho syn Ivan 16. listopadu 1581“ (také známý jako „Ivan Hrozný zabije svého syna“) - obraz namalovaný v letech 1883-1885. Vyobrazuje epizodu ze života Ivana Hrozného, ​​kdy v návalu hněvu zasadil smrtelnou ránu svému synovi careviči Ivanovi. Obraz ukazuje agónii pokání na tváři Ivana Hrozného a mírnost umírajícího prince, se slzami v očích odpouštějícího otci, rozrušeného žalem. Uchováváno ve sbírce Státní Treťjakovské galerie v Moskvě.

Stává se, že v návalu hněvu lidé nezaslouženě urážejí své příbuzné, lidi jejich srdci blízké i cizí. V dnešní době se na internetu často umisťují videa o krutém vzájemném zacházení. A pak litují toho, co se stalo. Je dobré, když je příležitost si uvědomit a omluvit se, napravit situaci. Ale může se to stát, jako na tomto obrázku, a nebude možné situaci napravit. Proto se snažme být tolerantní a naučme se „ovládat se“.

Shrnutí lekce

.

Doufám, že se vám lekce líbila. Naučili jste se, jak se kódují obrázky a jak zjistit množství grafických informací. A také jsme se během lekce seznámili s dílem Ilji Repina a ti, kteří jsou obeznámeni s jeho tvorbou, se opět ponořili do světa krásy.

Literatura:

1. Mendelev V.A. Encyklopedie potřebných znalostí. – Kh.: Knižní klub, 2007.
2. Vovk E.T. Informatika: příručka pro přípravu na jednotnou státní zkoušku. – M.: KUDITS-PRESS, 2009.
3. Semakin I.G. Dílna. Informatika a ICT. – M.: Binom. Vědomostní laboratoř, 2009.
4. Zdroje: Internet.

^

Tabulka 20.1 - Binární kód osmibarevné palety

NA	Z	S	Barva
0	0	0	Černá
0	0	1	Modrý
0	1	0	Zelená
0	1	1	Modrý
1	0	0	Červené
1	0	1	Nachový
1	1	0	Žlutá nebo hnědá
1	1	1	Bílý

Proto kódování 8barevného obrázku vyžaduje tři bity paměti na pixel.

Polotónové obrázky široce používané pro skladování černobílé fotografie a v případech, kdy lze upustit od barvy. Každý bod takového obrázku může mít jeden z 256 odstínů (gradací) šedé s jasem od černé (0) po bílou (255). Tento rozsah hodnot se nazývá stupnice šedé(stupně šedi). Pro zakódování jednoho pixelu v odstínech šedé je vyžadováno 8 bitů (8 bitů = 1 bajt). Barevná hloubka polotónového obrázku je tedy 8 bitů, což znamená 256 možné hodnoty pro každý jeho pixel.

Před rozšířeným používáním moderních počítačů byla většina počítačů schopna zobrazovat na obrazovce současně ne více než 256 barev. Nejracionálnějším způsobem kódování v takových podmínkách bylo jejich indexování. Během indexování byla přiřazena každá barva obrázku sériové číslo, který byl použit k popisu všech pixelů, které mají tuto barvu. Protože pro různé obrázky sada barev byla jiná, byla uložena v paměti počítače spolu s obrázkem. Sada barev použitých v obrázku se nazývá paleta.

Barevná paleta je datová tabulka, která uchovává informace o tom, jakým kódem je konkrétní barva zakódována.

Barevná hloubka indexovaných obrázků závisí na počtu prvků v nich. barevná tabulka a může mít rozsah od 2 do 8 bitů. K popisu 64 barev potřebujete 6 bitů, na 16 barev potřebujete 4 bity. Obrázek skládající se z 256 barev vyžaduje 1 bajt. Množství paměti obsazené indexovaným obrázkem se také odpovídajícím způsobem změní. Obrázek s paletou 256 barev vyžaduje stejné množství paměti jako obrázek ve stupních šedi. S menší barevnou tabulkou bude paměťová stopa ještě nižší. Skutečnost, že obrázek je barevný s velmi malými velikostmi souborů, dala indexovaným obrázkům druhý život s rozvojem webového designu, protože velikosti souborů jsou kritické pro přenos po síti.

Pro plnobarevné obrázky je potřeba ještě více zdrojů. Obrázky lze obvykle vytvořit a uložit v jednom z barevné modely. Digitální je plný barevný obrázek sestává z kanálů odpovídajících základním barvám obrazového modelu. Každý kanál je polotónový obraz, jehož jas pixelů je určen množstvím odpovídající základní barvy ve složeném obrazu. Kanál je kódován 8 bity, což znamená, že počet barevných gradací v něm je 256.

Velikost paměti, kterou plnobarevný obrázek zabere, závisí na počtu kanálů, které obsahuje. RGB obrázky zahrnují tři kanály, z nichž každý vyžaduje 8 bitů k popisu. Barevná hloubka těchto obrázků je tedy 24 bitů. Obrazy CMYK mají čtyři kanály a barevná hloubka je pak 8x4=32 bitů.

Dva bajty (16 bitů) umožňují definovat 65536 různých barev. Tento režim se nazývá Vysoká barva . Pokud se pro kódování barev použijí tři bajty (24 bitů), lze současně zobrazit 16,5 milionu barev. Tento režim se nazývá Pravdivá barva .

Objem rastrového obrázku je tedy určen vynásobením počtu bodů informačním objemem jednoho bodu, který závisí na počtu možných barev.

Informace o vektorový obrázek je kódován jako běžný alfanumerický a zpracováván speciálními programy.

^ 20.1.5 Formáty grafické soubory

V počítačové grafice se pro ukládání obrázků používají nejméně tři desítky formátů souborů. Formáty grafických souborů určují způsob ukládání informací do souboru (rastrový, vektorový) a také formu ukládání informací (použitý kompresní algoritmus).

Komprese se používá pro soubory rastrové grafiky, protože... mají poměrně velký objem. Existovat různé algoritmy kompresi a pro různé typy obrázků je vhodné použít vhodné typy kompresních algoritmů.

Podle typu ukládaných grafických informací se dělí formáty souborů pro ukládání obrázků

 rastr (TIFF, GIF, BMP, JPEG);

 vektor (AI, CDR, FH7, DXF);

 smíšené (univerzální) (EPS, PDF).

Je třeba mít na paměti, že soubory téměř jakéhokoli vektorového formátu umožňují ukládat a rastrová grafika. To však často vede ke zkreslení reprodukce barev, a proto, pokud obrázek neobsahuje vektorové objekty, je vhodnější použít rastrové formáty.

Podívejme se blíže na nejoblíbenější formáty grafických souborů.

^ Formát GIF (Graphics Interchange Format) byl představen společností CompuServe jako první formát pro přenos a zobrazování grafiky přes modem.

Barva každého pixelu je kódována v osmi bitech, takže soubor GIF může obsahovat až 256 barev. Barvy použité v obrázku GIF jsou uloženy v samotném souboru indexovaná paleta .

Soubory GIF mohou také obsahovat různé odstíny šedá. Existují dvě hlavní verze formát GIF: GIF87 a GIF89a - jsou pojmenovány podle roku standardizace. Obě verze podporují prokládaný způsob reprezentace grafického souboru. Novější verze GIF89a umožňuje určit jednu barvu jako průhlednou.

Průhlednost znamená, že jednu barvu obrázku (obvykle barvu pozadí) lze prohlásit za průhlednou. Díky tomu bude obrázek na stránce vypadat přirozeněji.

Střídání linek znamená, že zatímco je obraz přijímán po síti, jeho detaily jsou vykreslovány postupně. Efekt je podobný tomu, co se stane, když se rozostřený snímek postupně zaostří. Díky střídání linek mohou uživatelé s pomalými modemy obvykle hned na začátku příjmu obrazu vyhodnotit jeho obsah a dobu potřebnou k úplnému přenosu a rozhodnout se tak, zda se vyplatí v příjmu pokračovat, nebo zda je možné odmítnout to.

GIF lze také použít k vytvoření jednoduchých animací na obrazovce.

Hlavním omezením souborů GIF je jejich neschopnost ukládat a zobrazovat neindexované obrázky vykreslené v True Color nebo High Color. Jinými slovy, obrázky GIF musí mít 256 nebo méně barev.

Komprese souborů GIF je bezztrátová komprese. To znamená, že zabalení obrázku nijak neovlivňuje jeho kvalitu. V tomto případě je komprese nejúčinnější v případech, kdy obrázek obsahuje velké plochy jednotné barvy s jasně definovanými hranicemi. Naopak komprese GIF je krajně neúčinná, když se vyskytují oblasti s přechodovým zabarvením resp náhodné rozdělení barevné odstíny, které se vyskytují při používání různé metody nastavení pro rastr nebo vyhlazení okrajů oblasti obrázku.

Formát GIF se používá k ukládání všech malých grafických prvků: ikon odkazů, nápisů a miniatur a k ukládání obrázků libovolné velikosti, zpočátku sestávajících z velkých ploch jednotné barvy.

^ Formát JPEG(Joint Photographic Experts Group) byl vyvinut pro efektivní ukládání a přenos barevných fotografií z plný set barevné odstíny. Formát JPEG byl původně používán k tomu, aby umožnil fotoreportérům specializujícím se na publikování zpráv komprimovat své soubory digitální fotografie na velikost vhodnou pro přenos z místa nakladatelství přes modem.

Formát JPEG je vhodný pro ukládání obrázků bez indexu barev generovaných v režimu RGB s barevnou hloubkou True Color. Barva je kódována rychlostí 24 bitů na pixel, a tak dokáže současně vnímat více než 16 milionů barev. Stupeň komprese souboru lze změnit podle uvážení uživatele. Kompresní algoritmus není založen na vyhledávání identické prvky, ale na rozdílu mezi pixely. JPEG hledá plynulé barevné přechody ve čtvercích o velikosti 9 x 9 pixelů. Místo skutečných hodnot JPEG ukládá rychlost změny z pixelu na pixel. Barevné informace, které jsou z jeho pohledu zbytečné, zahazuje zprůměrováním některých hodnot. Čím vyšší je úroveň komprese, tím více dat je zahozeno a tím nižší je kvalita

Formát JPEG má schopnost reprezentovat grafický soubor podobným "prokládaným" způsobem jako formát GIF. Toto se nazývá z hlediska formátu JPEG - " progresivní skenování " Obě metody umožňují prohlížeči nejprve vykreslit obrázek pomocí nízké rozlišení a poté zvýšit jeho kvalitu při výměně souboru, čímž se výrazně zkrátí zdánlivá doba načítání grafiky.

Formát JPEG má dvě významné nevýhody:

1) Opakované ukládání souboru v tomto formátu vede ke zhoršení kvality obrazu. Proto byste neměli archivovat obrázek ve formátu JPEG, pokud nemluvíte o médiích pouze pro čtení. Kromě toho se zkreslení také objeví, pokud je fotografie JPEG kombinována s obrázkem jiného formátu a poté zaznamenána s kompresí.

2) Obrázky uložené ve formátu JPEG nemohou mít průhledné oblasti.

Tento formát se používá ve všech případech, kdy velikost obrázku na každé souřadnici přesahuje 200 pixelů a samotný obrázek je plnohodnotnou fotografií nebo ukázkou umělecké grafiky včetně jemných odstínů barev.

Formát BMP (Zařízení Windows Independent Bitmap) je podporována všemi programy kompatibilními s Windows. Strukturu souborů BMP používá systém Windows k ukládání bitmapových obrázků. Tento formát ukládá obrázky na pozadí, piktogramy a další rastrové obrázky Okna. Tento formát minimalizuje možnost chyb nebo chybné interpretace rastrových dat.

Formát BMP zobrazuje data správně bez ohledu na hardware a softwarových zařízení(monitor počítače, grafická karta a ovladač displeje). Tato nezávislost na zařízení je zajištěna použitím systémových palet. nicméně tento formát má i své nevýhody. Komprimovatelné jsou pouze 4bitové a 8bitové barevné verze formátu, což znamená, že 24bitové soubory BMP budou velmi velké. Kromě toho použití soubory BMP omezena na formy operačních systémů Windows a OS/2.

^ Formát TIFF(Tagget Image File Format) ukládá mnoho obrazových dat do označených polí, odtud pochází její název (Tagged Image File Format). Každé označené pole obsahuje bitmapové informace nebo odkaz na jiná pole. Program, který soubor čte, může přeskočit pole, která jsou pro něj neznámá nebo nepotřebná. Tato všestrannost umožňuje formátu najít uplatnění v různých počítačové systémy. Kromě toho může formát TIFF ukládat řadu dalších dat o rastrovém obrázku, včetně: korekční křivky pro obrázek ve stupních šedi; pole podrobných informací o obrázku (název programu, autor, datum vytvoření a komentáře); velikost a rozlišení obrazu; podrobné informace o barvě originálu.

Většina programů, které čtou soubor TIFF, může snadno číst soubory tohoto formátu vytvořené na jiných systémech. Struktura ve formátu TIFF je měnitelný, což mu umožňuje ukládat různé typy obrázků.

Kromě tradičních barev CMY formát podporuje barevné separace s velkým počtem barev. Nejvhodnější pro tisk.

^ Formát PDF(Portable Document Format) je navržen společností Adobe jako formát nezávislý na platformě, ve kterém lze ukládat ilustrace (vektorové a rastrové) i text s řadou písem a hypertextových odkazů. K dosažení přenositelnosti deklarované v názvu musí být velikost souboru PDF malá. K tomuto účelu se používá komprese – pro každý typ objektu se používá jiná metoda. Například bitmapové obrázky jsou zapsány ve formátu JPEG. Společnost Adobe vydala balíček Acrobat pro práci s tímto formátem. Bezplatný nástroj Acrobat Reader vám umožňuje číst dokumenty a tisknout je na tiskárně, ale neumožňuje je vytvářet ani upravovat. Acrobat Distiller převádí soubory PostScript do tohoto formátu. PostScript je jazyk pro popis stránek určený pro generování obrázků libovolné složitosti a jejich tisk. Mnoho programů (Adobe PageMaker, CorelDraw, FreeHand) umožňuje exportovat dokumenty do PDF a některé umožňují také upravovat grafiku zaznamenanou v tomto formátu. V tomto formátu jsou obvykle uloženy dokumenty, které jsou pouze pro čtení a nejsou upravovány. Soubor v ve formátu PDF obsahuje všechny potřebné fonty. To je pohodlné a umožňuje vám to vyhnout se přenosu písem pro výstup (přenos písem není zcela legální z hlediska autorských práv).

Znalost vlastností formátů grafických souborů je tedy důležitá pro efektivní ukládání obrázků a organizaci výměny dat mezi různými aplikacemi.

Při přípravě souborů pro zveřejnění na internetu musíte čelit problému převodu grafických souborů z jednoho formátu do druhého.

Převod formátů grafických souborů lze provést pomocí grafických editorů, které přijímají soubory různých formátů. Pro tyto účely můžete použít grafický editor Editor fotek , obsažen v Microsoft Office. Tento editor umí pracovat s téměř všemi běžnými formáty grafických souborů: TIFF, PCX, GIF, JPEG atd. Zároveň umožňuje převádět soubory z jednoho formátu do druhého pomocí jednoduché operace Uložit jako…(Uložit jako...). Při převodu souborů můžete zadat požadované parametry. Například převést z barevné na černobílou, vybrat počet barev, poměr komprese souboru nebo faktor kvality  velký soubor A nejlepší kvalita obrázky nebo malý soubor s nižší kvalitou obrazu.

^ 20.2 Zobrazovací zařízení

20.2.1 Počítač pro práci s obrázky

Matematický a počítačový grafický software nelze posuzovat izolovaně od hardwaru používaného v různých fázích zpracování obrazu. Všechny tyto fondy jsou obvykle rozděleny do tří velké skupiny:

 vstupní zařízení (skenery, digitizéry, digitální fotografie a videokamery);

 výstupní zařízení (monitory, tiskárny, plotry, digitální projektory);

 zpracovatelská zařízení (grafické akcelerátory).

Podívejme se blíže na hardware poslední skupiny, protože hrají důležitou roli při práci s obrázky.

Nejjednodušší počítačové modely první poloviny 80. let, které zobrazovaly grafické obrázky na běžné obrazovce domácí televizi, často zvládal bez použití speciálního hardwaru pro práci s grafikou. Tyto funkce prováděl běžný procesor. Jak se počítače vyvíjely a škála úloh pro práci s grafikou a barvami se rozšiřovala, mikroprocesor již nezvládal zpracování grafické obrázky, a tyto funkce byly převedeny na speciál video systém počítač.

Jak již bylo uvedeno výše, video systém osobního počítače se skládá z monitoru (displeje), grafického adaptéru (grafické karty) a softwaru.

Displej je obdélníková matice pixely, které díky luminoforům, které pokrývají obrazovku, mají vlastnost svítivosti při dopadu elektronového paprsku, který prochází po obrazovce řádek po řádku zleva doprava a shora dolů a mění jeho jas a barvu.

Každý pixel odpovídá určitému počtu bitů v paměti RAM. Část paměti, která ukládá informace o stavu každého pixelu na obrazovce, definuje video paměť počítače.

Video paměť - jedná se o elektronické, energeticky závislé paměťové zařízení určené k ukládání video informací - binárního kódu obrazu zobrazeného na obrazovce.

Grafický adaptér řídí provoz monitoru. Součástí grafického adaptéru je také videopaměť. Adaptér zajišťuje čtení této paměti.

Konstrukčně je grafický adaptér samostatnou deskou připojenou k centrálnímu procesoru prostřednictvím společné sběrnice, proto je také video adaptér tzv. grafická karta (grafická karta). Grafická karta je vložena do slotu (PCI nebo AGP). základní deska. Na zadní straně grafické karty je konektor, ke kterému je monitor připojen pomocí kabelu.

S nárůstem složitosti trojrozměrné grafiky, tedy s nárůstem počtu polygonů v 3D scény, jehož obraz se zobrazuje na monitoru, součást práce na konstrukci a zpracování 3D obrázky bylo potřeba převést z centrální procesor na grafickou kartu. K tomu byl na něj umístěn specializovaný mikroobvod - GPU kdo přebírá většina práce na tvorbě a zpracování trojrozměrných obrazů a tím odlehčuje centrálnímu procesoru. Taková grafická karta (obrázek 20.7) se později stala známou jako grafický akcelerátor (plynový pedál).

Popularita grafické aplikace a zejména multimediální aplikace učinily z grafických akcelerátorů nejen běžný doplněk grafického adaptéru, ale také nutnost.

Mezi hlavní vlastnosti grafických akcelerátorů patří:

 sběrnice: každý grafický akcelerátor je určen pro určitý typ video autobusy. Většina grafických akcelerátorů je určena pro PCI sběrnice;

 šířka datového registru: čím větší je šířka registru, tím více dat může procesor s každým příkazem zpracovat.

Obrázek 20.7. Grafický akcelerátor

Používá se na osobních počítačích Různé typy video adaptéry. Téměř všechny mohou pracovat v několika režimech, nazývaných také video mody . Tyto režimy se liší rozlišením, počtem barev, paletou, počtem stránek videa a způsobem, jakým jsou adresovány.

Existují dva hlavní typy video režimů: textový a grafický. V textový režim Videopaměť obsahuje kódy znaků a jejich atributy, které se zobrazují na obrazovce monitoru z tabulky symbolů. V režimu grafického videa ukládá videopaměť barevný kód pro každý pixel zobrazený na obrazovce. Některé monitory poskytují různá rozlišení pro konkrétní režim. S nižším rozlišením dokáže monitor zobrazit více barev.

První modely IBM PC používaly barevný grafický režim C.G.A. . Výstupní obraz byl poměrně nízké kvality. Rozlišení 620200 se čtyřbarevnou paletou 16 možných barev nebo 640200 s dvoubarevnou paletou.

Později (v roce 1984) vylepšený grafický adaptér E.G.A. , což vám umožní pracovat v rozlišení 640350 s 16-ti barevnou paletou 64 barev, dvěma video stránkami a v monochromatickém režimu s 8 video stránkami při nízkém rozlišení 320200.

V roce 1987 začala IBM vyrábět počítače vybavené grafickými adaptéry VGA (video pole). Pro VGA adaptéry vyznačující se schopností pracovat v jednom z několika grafické režimy, lišící se počtem bodů reprodukovaných na obrazovce a počtem barev. Zvláště rozšířené uplatnění našly například dva režimy, které poskytují práci s 256 barvami z palety milionu barevných odstínů v rozlišení 320200 a s paletou 16 barev v rozlišení 640480.

Jednou z cenných vlastností standardu VGA je, že je „otevřený nahoře“, například zvýšením množství video paměti na desce grafického adaptéru můžete dosáhnout vyššího grafického rozšíření a (nebo) zvýšení počet barev reprodukovaných současně. Tyto režimy se nazývají SVGA . Modifikace SVGA umožňuje použití 256 barev při rozlišení 12801024 a 16 milionů barev při rozlišení 1024768.

Každý z pozdějších uvedených adaptérů podporoval všechny režimy předchozích. V minulé roky IBM navrhla adaptér XGA jako standard pro vysoce výkonné počítače.

Obraz, který se vytváří grafický akcelerátor, řízený instrukcemi z centrálního procesoru, je umístěn ve video paměti. Kompletní informace jsou volány informace o všech obrazových bodech uložených ve video paměti bitmapa obrázku .

Pojďme si spočítat potřebné množství video paměti pro jeden z aktuálně nejrozšířenějších grafických režimů s paletou 65536 barev v rozlišení 800 x 600 bodů.

Celkový počet bodů na obrazovce: 800  600 = 480 000. Pro kódování 65536 různých barev jsou zapotřebí dva bajty (16 bitů) paměti. Požadované množství video paměti je tedy: 16 bitů  480 000 = 7680 000 bitů = 960 000 bajtů = 937,5 KB.

Požadované množství video paměti pro ostatní grafické režimy se vypočítá podobně (tabulka 20.2).

Tabulka 20.2. - Kapacita video paměti pro různé grafické režimy

Režim obrazovky	Barevná hloubka (bity na bod)
	4	8	16	24
640  480	150 kB	300 kB	600 kB	900 kB
800  600	234 kB	469 kB	938 kB	1,4 MB
1024  768	384 kB	768 kB	1,5 MB	2,25 MB
1280  1024	640 kB	1,25 MB	2,5 MB	3,75 MB

Na tento moment Společnosti vyrábějící video adaptéry jsou ABIT, ASUS, AOpen, ATI, Chaintech, Creative Labs, Gigabyte, InnoVision Multimedia, Leadtek, Matrox, Microstar International (MSI), Sapphire atd.

^ 20.2.3 Zařízení pro zadávání grafických informací do počítače

Existují různé technické prostředky, které provádějí proces převodu obrázků do digitální podoby, například skenery, digitizéry (grafické tablety), digitální fotografie a videokamery. V každém konkrétním případě je důležité vybrat ten správný požadované zařízení, řídí se tím technická charakteristika, abyste získali digitalizovaný obrázek s požadovanými detaily a barevným rozsahem.

Skener - jedná se o zařízení pro zadávání barvy nebo barvy do osobního počítače černobílý obrázek.

Princip fungování téměř všech typů skenerů je stejný. Vychází z toho, že jednotlivé body původního obrazu (originálu) jsou osvětleny nasměrovaným paprskem a výsledný paprsek je vnímán fotocitlivým přijímačem, kde je informace o „barvě“ bodu interpretována jako konkrétní číselná hodnota. , který je přenášen do počítače přes určité rozhraní.

Fotocitlivé prvky jsou zpravidla kombinovány do matice, aby bylo možné současně skenovat celou oblast originálu.

Podle způsobu vnímání barev se skenery dělí na černobílé a barevné.

Černobílé skenery v nejjednodušším případě dokážou rozlišit pouze dvě hodnoty - černou a bílou, což je pro čtení docela dost čárový kód. Sofistikovanější skenery rozlišují mezi odstíny šedé.

Barevné skenery Fungují na principu sčítání barev, kdy se barevný obraz získá smícháním tří barev: červené, zelené a modré.

Podle mechanismu pohybu matrice fotocitlivých prvků vzhledem k originálu, následující typy skenery: ruční, bubnové, archové, ploché.

Ruční skenery - jedná se o relativně levná zařízení malá velikost, vhodné pro provozní skenování obrázky z knih a časopisů. Skenování se provádí ručním pohybem skeneru po předloze. Šířka skenování obvykle nepřesahuje 15 cm Mezi nevýhody ručního skeneru patří závislost kvality skenování na dovednostech uživatele a nemožnost současného skenování relativně velkých obrázků.

V bubnový skener Skenovaný originál je umístěn na rotující válec. V tomto případě je naskenována bodová oblast obrazu a skenovací hlava se pohybuje podél válce ve velmi malé vzdálenosti od originálu. V současné době se takové skenery používají pouze v tiskové výrobě.

V archové skenery Nosič s obrázkem je tažen po pravítku, na kterém jsou umístěny fotocitlivé prvky. Šířka obrázku je obvykle formátu A4 a délka je omezena možnostmi použitého počítače (čím větší obrázek, tím větší velikost souboru, kde je uložena jeho digitální kopie).

Ploché skenery provést skenování automatický režim. Předloha je umístěna ve skeneru na skleněnou desku, pod kterou se pomocí pohyblivé lineární matice obraz je snímán řádek po řádku rovnoměrnou rychlostí (obrázek 20.8). Velikost naskenovaných obrázků závisí na velikosti skeneru a může dosáhnout velikosti velkého listu výkresu (A0). Rozměry matrice a zaostřovacího systému jsou voleny tak, aby snímaly celou šířku listu. Speciální nástavec na diapozitivy umožňuje skenovat diapozitivy a negativy.

Obrázek 20.8. Plochý skener

Skenery se připojují k osobní počítač přes speciální řadič (u plochých skenerů je to nejčastěji SCSI řadič). Skener musí mít vždy příslušný ovladač, protože pouze omezený počet softwarových aplikací má vestavěné ovladače pro komunikaci s určitá třída skenery.

Při výběru konkrétní model skeneru, je nutné vzít v úvahu řadu charakteristik spojených s technické možnosti modely.

Povolení - počet bodů nebo rastrových buněk, ze kterých je obraz vytvořen, na jednotku délky nebo plochy. Čím vyšší rozlišení zařízení, tím více malé části lze reprodukovat.

Hardwarové/optické rozlišení skeneru  je to jedna z hlavních charakteristik skeneru, přímo související s hustotou umístění citlivých prvků na matrici skeneru. Měřeno v počtu pixelů na čtvereční palec obrázku.

Interpolované rozlišení  rozlišení obrazu získaného pomocí matematického zpracování původního obrazu. Se zlepšováním kvality to nemá moc společného. Často slouží reklamní trik pro netrénované uživatele.

Barevná hloubka - počet číslic každého pixelu digitální obraz, vč. vydaný skenerem.

Na světovém trhu se jich prezentuje dostatek velké číslo výrobci skenerů. Většina oblíbené modely vyrábí Hewlett-Packard, Agfa, Canon, Mustek.

Skenování plochých grafických dokumentů je poměrně jednoduché: předloha se položí na skleněnou desku plochý skener, víko se zavře a zařízení se spustí. Ale skenování ve třech dimenzích, které definují náš svět, je mnohem složitější a vyžaduje hodně práce, takže až dosud byl tento úkol pro uživatele PC téměř nemožný.

Dnes však byla vyvinuta řada přístrojů, které umožňují zobrazovat malé a středně velké objekty ve formě přesných trojrozměrných souborů. Příkladem je digitizér 3D objektů MicroScribe-3D společnosti Immersion, který využívá moderní výdobytky v různých odvětvích technického pokroku.

Obrázek 20.9. Zařízení pro digitalizaci trojrozměrných objektů MicroScribe-3D

Immersion vyvinul unikátní technologie mechanické digitalizace , který je kompaktní, cenově dostupný a snadno se používá. Zařízení je stolní zařízení, které vypadá jako miniaturní zubní vrtačka (obrázek 20.9). Každé připojení MicroScribe-3D využívá digitální optické senzory, jejichž provoz je nezávislý na jakýchkoliv okolních vlivech. Výsledek: univerzální systém, který dokáže pracovat téměř v jakémkoli prostředí a skenovat objekty z jakéhokoli materiálu.

Ale kromě toho existují další technologie trojrozměrného skenování: ultrazvukové skenování, magnetické skenování, laserové skenování.

Existují 2 přístupy k prezentaci (digitalizaci) grafických dat:

- rastr;

- vektor.

Grafické informace se na obrazovce monitoru objeví jako bitmapa. Obrazovka monitoru může být reprezentována jako maticové buňky nebo prvky rastr .

Rastrová buňka se skládá z určitého počtu bodů – pixelů .

Velikost pixelů se liší v závislosti na vybraném Rozlišení obrazovky nebo rozlišení (maximální počet pixelů vertikálně a horizontálně na monitoru).

Příklady standardních rozlišení moderních monitorů: 800 × 600, 1024 × 768, 1280 × 1024 atd.

Barevné obrázky na obrazovce jsou tvořeny v souladu s binárním barevným kódem každého pixelu, o kterém jsou informace uloženy ve video paměti. Barevná hloubka obrázku je určena počtem bitů potřebných k zakódování barvy pixelu.

Nejběžnější barevné hloubky jsou 8, 16, 24 nebo 32 bitů. Pokud je každá barva pixelu považována za možný stav, lze počet barev vypočítat pomocí vzorce

kde K je barevná hloubka v bitech.

Například pro získání černobílého obrázku (bez polotónů) může pixel nabývat pouze dvou stavů: svítí (bílá) – nesvítí (černá). K jeho zakódování stačí jeden bit, např. 1 – bílá, 0 – černá (2 1 = 2).

Pro kódování 4barevného obrázku jsou vyžadovány dva bity na pixel, například: 00 - černá, 01 - červená, 10 - zelená, 11 - hnědá (2 2 = 4).

Nevýhoda rastrové grafiky je velké množství paměti potřebné k uložení obrázku.

Na vektorová reprezentace grafických dat je specifikován a uložen matematický popis každého grafického primitiva - geometrický objekt, ze kterého se tvoří obraz.

Nevýhodou vektorové grafiky je nemožnost pracovat s kvalitními uměleckými obrázky, fotografiemi a filmy. Proto je hlavní oblastí použití zastoupení v v elektronické podobě výkresy, schémata, schémata atd.

Programy pro práci s grafickými daty se dělí na:

Rastrové grafické editory – Paint, Photoshop;

Vektorové grafické editory - Visio, Corel Draw.

2.6. Kódování zvukových informací

Zvuk je vlna s plynule se měnící amplitudou a frekvencí. Čím větší je amplituda signálu, tím hlasitější je zvuk pro člověka. Výška tónu je určena frekvencí signálu.

Pro počítačové zpracování je třeba spojitý zvukový signál převést na sekvenci elektrických impulsů, tzn. zakódované Během procesu kódování vzorkování času zvukový signál, tedy rozdělení doby trvání zvukové vlny do samostatných časových úseků. Pro každý takový úsek je nastavena určitá hodnota amplitudy, které je přiřazen kód úrovně hlasitosti.

Úrovně hlasitosti zvuku lze považovat za soubor možných stavů. V důsledku toho bude reprodukovaný zvuk se zvyšujícím se počtem úrovní hlasitosti vyšší kvality.

Moderní zvukové karty poskytují 16bitovou hloubku kódování zvuku. Počet různých úrovní signálu (stavů) lze vypočítat pomocí vzorce:

kde já je hloubka zvuku.

Bity v takovém kódu jsou distribuovány podle principu „KZS“, tj. první bit je zodpovědný za červenou složku, druhý za zelenou a třetí za modrou. Na toto téma by studenti měli být schopni odpovědět na otázky tohoto typu:

Jaké barvy se míchají, aby vznikla růžová?

Je známo, že hnědá barva se získává smícháním červené a zelené barvy. Jaký je barevný kód pro hnědou?

Při programování barevných obrázků je zvykem přiřadit každé barvě desetinné číslo. Získání čísla barvy je velmi snadné. K tomu jeho binární kód, uvažovaný jako celek binární číslo, by měl být převeden na desítková soustava Zúčtování. Pak podle tabulky. 9.1, číslo černé je 0, modré je 1, zelené je 2 atd. Bílá barva má číslo 7. Užitečné z hlediska upevňování znalostí binární systém kalkul, jsou otázky tohoto druhu:

Aniž byste se dívali do tabulky, pojmenujte červené desetinné číslo.

Teprve poté, co studenti porozumí paletě 8 barev, mohou přejít k úvahám o kódování více barvy. Tabulka kódů pro 16ti barevnou paletu je uvedena v učebnici. Jedná se o stejných osm barev, ale se dvěma úrovněmi jasu. Další čtvrtý bit řídí jas – bit intenzity. Ve struktuře 16barevného kódu IKZS je I bit intenzity. Pokud například v 8barevné paletě kód 100 znamená červenou, pak v 16barevné paletě: 0100 - červená, 1100 - jasně červená; ONO - hnědá, 1110 - jasně hnědá (žlutá).

Palety větší velikost se získávají samostatným řízením intenzity každé ze tří základních barev. K tomu je v kódu barvy pro každou základní barvu přidělen více než jeden bit. Například struktura osmibitového kódu pro paletu 256 barev je: „KKKZZZSS“, tzn. 3 bity každý kódují červenou a zelenou složku a 2 bity kódují modrou. Výsledná hodnota je množství video paměti potřebné k uložení jednoho snímku, jedné stránky obrázku. Téměř vždy dovnitř moderní počítače Ve videopaměti je současně uloženo několik obrazových stránek.

Na vektorový přístup obrázek je považován za sbírku jednoduché prvky: přímky, oblouky, kružnice, elipsy, obdélníky, odstíny atd., které jsou tzv. grafická primitiva. Grafické informace jsou data, která jednoznačně identifikují všechna grafická primitiva tvořící výkres.

související s obrazovkou. Počátek je obvykle umístěn v levém horním rohu obrazovky. Síť pixelů odpovídá souřadnicová mřížka. Horizontální osa X směrováno zleva doprava; vertikální osa Y- vzhůru nohama.

Úsek přímky je jednoznačně určen uvedením souřadnic jeho konců; kružnice - souřadnice středu a poloměru; mnohoúhelník - souřadnicemi jeho rohů, stínovaná oblast - hraniční čárou a barvou stínování atd. Více informací o vektorové grafice naleznete také v učebnici.

Formát vektorového obrázku se vytváří pomocí grafických editorů vektorového typu, jako je CorelDraw. Takto získané informace se ukládají do grafických souborů vektorového typu. Grafické soubory rastrových typů se získávají při práci s rastrem grafické editory(Paint, Adobe Photoshop), stejně jako výsledek skenování obrázků. Je třeba si uvědomit, že rozdíl v prezentaci grafických informací v rastru a vektorové formáty existuje pouze pro grafické soubory. Při výstupu mají červená a modrá složka každá 8 (2 3) úrovní intenzity a modrá složka má 4 (2 2). Celkem: 8x8x4 = 256 barev.

Vztah mezi bitovou hloubkou barevného kódu - b a počet barev - ^ (velikost palety) je vyjádřen vzorcem: K = 2 b. V literatuře o počítačová grafika velikost b obvykle volán bitová hloubka barvy. Takzvaná přirozená barevná paleta se získá, když b= 24. Pro tuto bitovou hloubku obsahuje paleta více než 16 milionů barev.

Při studiu tohoto tématu byste měli odhalit vztah mezi hodnotami bitové hloubky a rozlišením grafická mřížka(velikost rastru) a velikost video paměti. Označíme-li minimální množství video paměti v bitech by Vm, rozlišení displeje - M´N (M bodů vodorovně a N bodů svisle), pak vztah mezi nimi je vyjádřen vzorcem:

Výsledná hodnota je množství video paměti potřebné k uložení jednoho snímku, jedné stránky obrázku. Téměř vždy je v moderních počítačích několik stránek obrázků současně uloženo ve video paměti.

Na vektorový přístup obrázek je považován za soubor jednoduchých prvků: přímky, oblouky, kružnice, elipsy, obdélníky, odstíny atd., které se nazývají grafická primitiva. Grafické informace jsou data, která jednoznačně identifikují všechna grafická primitiva tvořící výkres.

Poloha a tvar grafických primitiv jsou specifikovány v grafický souřadnicový systém, související s obrazovkou. Počátek je obvykle umístěn v levém horním rohu obrazovky. Pixelová mřížka se shoduje se souřadnicovou mřížkou. Horizontální osa X směřuje zleva doprava; svislá osa Y je shora dolů.

Úsek přímky je jednoznačně určen uvedením souřadnic jeho konců; kružnice – souřadnice středu a poloměru; polygon - souřadnice jeho úhlů; stínovaná oblast - vyplňte hraniční čárou a barvou atd. Více informací o vektorové grafice naleznete také v učebnici.

Formát vektorového obrázku je vytvořen jako výsledek použití vektorových grafických editorů, například CorelDraw. Takto získané informace se ukládají do grafických souborů vektorového typu. Grafické soubory rastrových typů se získávají při práci s rastrovými grafickými editory (Paint, Adobe Photoshop) a také jako výsledek skenování obrázků. Je třeba si uvědomit, že rozdíl v prezentaci grafických informací v rastrových a vektorových formátech existuje pouze u grafických souborů. Když je na obrazovce zobrazen jakýkoli obrázek, informace se generují ve video paměti typ rastru, obsahující informace o barvě každého pixelu.

Prezentace zvuku. Moderní počítače „umí“ ukládat a reprodukovat zvuk (řeč, hudbu atd.). Zvuk, stejně jako jakákoli jiná informace, je reprezentován v paměti počítače ve formě binárního kódu.

Ve stávajících učebnicích základního kurzu informatiky není téma zvukové reprezentace v počítači prakticky pokryto (tento materiál je k dispozici v některých příručkách pro specializované kurzy). Zároveň se do povinných minimálních požadavků začala zařazovat i problematika multimediální techniky. Jak víte, zvuk je povinná složka multimediální produkty. Proto další vývoj základní kurz bude vyžadovat zahrnutí tématu zvukové prezentace. Pojďme si tuto problematiku krátce probrat.

Základní princip kódování zvuku, stejně jako kódování obrazu, je vyjádřen slovem „sampling“.

Vzorkování je při kódování obrázku rozdělení obrázku na konečný počet jednobarevných prvků – pixelů. A čím menší jsou tyto prvky, tím méně si naše vidění všímá diskrétnosti obrazu.

Fyzikální podstatou zvuku jsou vibrace určitý rozsah frekvence přenášené zvukovou vlnou vzduchem (nebo jiným elastickým prostředím). Proces převodu zvukových vln na binární kód v paměti počítače:

Audio adaptér(zvuková karta) - speciální zařízení připojené k počítači, určené k přeměně elektrických vibrací zvukový kmitočet do číselného binárního kódu při zadávání zvuku a pro zpětnou konverzi (z číselného kódu na elektrické vibrace) při přehrávání zvuku.

Během nahrávání zvuku je zvukový adaptér s určitá doba změří amplitudu elektrického proudu a zadá binární kód výsledné hodnoty do registru. Poté se výsledný kód z registru přepíše do RAM počítač. Kvalitní zvuk počítače určeno charakteristikami audio adaptéru: vzorkovací frekvencí a bitovou hloubkou.

Vzorkovací frekvence - toto je počet měření vstupního signálu za 1 sekundu. Frekvence se měří v Hertzech (Hz). Jedno měření za 1 sekundu odpovídá frekvenci 1 Hz. 1000 měření za 1 sekundu - 1 kilohertz (kHz). Typické vzorkovací frekvence audio adaptérů: 11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz atd.

Velikost registru - počet bitů v registru audio adaptéru. Bitová hloubka určuje přesnost měření vstupního signálu. Čím větší je bitová hloubka, tím menší je chyba každého jednotlivého převodu hodnoty elektrický signál na číslo a zpět. Pokud je bitová hloubka 8 (16), pak při měření vstupního signálu lze získat 2 s = 256 (2 16 = 65536). různé významy. Je zřejmé, že 16bitový zvukový adaptér kóduje a reprodukuje zvuk přesněji než 8bitový.

Zvukový soubor - ukládání souborů zvukové informace v číselném binárním tvaru. Obvykle jsou informace v zvukové soubory prochází kompresí.

Příklad. Určete velikost (v bajtech) digitálního zvukového souboru, jehož doba přehrávání je 10 sekund při vzorkovací frekvenci 22,05 kHz a rozlišení 8 bitů. Soubor není komprimován.

Řešení. Vzorec pro výpočet velikosti (v bajtech) digitálního zvukového souboru (monofonní zvuk): (vzorkovací frekvence v Hz) x (doba záznamu v sekundách) x (bitové rozlišení)/8.

Velikost souboru se tedy vypočítá následovně: 22050´10´8/8 = 220500 bajtů.

Koupit monoblok v Moskvě s doručením.