Основные этапы развития вычислительной техники

                                                                           б)***0**002-11*11*112=1101*12.

27. В каких системах счисления 10 является нечетным числом?
28. В какой системе счисления выполнено действие: 2102+211=10020?

Самоконтроль  по теме: "Двоичная система и представление чисел в памяти компьютера"

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/19d0fb95-871d-4063-961d-e7dc5725e555/9_121.swf  

Система счисления   тест, тренировка

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/fc77f535-0c00-4871-b67c-fa2ecf567d46/9_115.swf

 

Двоичное  кодирование текстовой информации.

Кодирование заключается  в том, что каждому символу  ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертаниям, а компьютер – по их кодам.

Присвоение символу  конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице.

При вводе в  компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу с  символом, а в компьютер поступает  его двоичный код (последовательность из восьми электрических импульсов). Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает 1 байт.

При выводе символа  на экран происходит обратный процесс  – декодирование, т.е. преобразование кода символа в его изображение.

 

Аналоговый и дискретный способы представления изображений и звука

Информация, в  том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой и дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном  представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем величина изменяется скачкообразно. Примеры аналогового и дискретного представлений информации помещены в таблице.

Тип информации	Аналоговое представление	Дискретное представление
Графическая информация	Полотно живописной картины, цвет которой меняется непрерывно	Изображение, напечатанное с помощью струйного принтера (состоит из отдельных точек разного  цвета)
Звуковая информация	Виниловая пластинка (звуковая дорожка меняет свою форму непрерывно)	Аудио-CD (звуковая дорожка содержит участки с различной  отражающей способностью)

Преобразование  графической и звуковой информации из аналоговой формы в дискретную производится путем дискретизации, т.е.  разбиения непрерывного графического изображения (звукового сигнала) на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, т.е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кода.

Двоичное  кодирование графической информации.

В процессе кодирования  изображения производится пространственная дискретизация. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики. Изображение разбивается на отдельные мелкие фрагменты (точки), каждому из которых присваивается код цвета.

Качество кодирования  зависит от размера точки (чем  меньше размер точки, тем качество выше) и от цветовой палитры - количества цветов (чем больше количество, тем выше качество изображения).

Формирование  растрового изображения.

Графическая информация на экране монитора представляет собой растровое изображение, которое формируется из определенного количества строк, содержащих определенное количество точек – пикселей.

Качество изображения  определяется разрешающей способностью монитора, например, 800*600, 1280*1024.  Чем больше разрешающая способность, тем выше качество изображения.

Рассмотрим формирование на экране монитора растрового изображения  с разрешением 800*600 (800 точек на 600 строк, итого 480 000 точек на экране). В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) – каждая точка может иметь одно из двух состояний – ”черная” или “белая”, т.е для хранения ее состояния необходим 1 бит. Таким образом, объем черно-белого изображения (количество информации) равен:

<Количество  информации> = <Разрешающая способность>*1 (бит)

Цветные изображения  формируются в соответствии с  двоичным кодом цвета каждой точки (хранится в видеопамяти). Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемых для кодирования цвета, например: 8, 16, 24 или 32 бита.

Качество двоичного  кодирования изображения определяется разрешающей способностью и глубиной цвета. Количество цветов N может быть вычислено по формуле: N=2ⁱ, где i – глубина цвета(количество бит на пиксель).

Глубина цвета (i)	8	16 (High Color)	24 (True Color)	32 (True Color)
Количество изображаемых цветов (N)	28=256	216=65 536	224= 16 777 216	232= 4 294 967 296

Цветное изображение  на экране монитора формируется за счет смешивания базовых цветов: красного, зеленого и синего. Для получения  богатой палитры цветов базовым  цветам могут быть заданы различные  интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяется по 8 бит, т.е. для каждого из цветов возможны N=2⁸=256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами от минимальной 00000000 до максимальной 11111111

Название	Интенсивность
цвета	Красный	Зеленый	Синий
Черный	00000000	00000000	00000000
Красный	11111111	00000000	00000000
Зеленый	00000000	11111111	00000000
Синий	00000000	00000000	11111111
Голубой	00000000	11111111	11111111
Желтый	11111111	11111111	00000000
Белый	11111111	11111111	11111111

Задание. Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения? 
Решение.

Воспользуемся формулами:

<Количество  информации> = <Разрешающая способность>*<Глубина цвета>	(5)
<Количество  цветов> =N = 2i, где i – глубина цвета.	(6)

В нашем случае:

<Количество  информации> = 4 Кб = 4*210байт = 22*210байт = 212 байт = = 8*212 бит = 23*212бит = 215 бит	(8)
<Разрешающая  способность> = 128*128 = 27*27=214.	(9)

Подставив значения (8) и (9) в (5), получим, что: 2¹⁵ = 2¹⁴ *i, откуда i=2. Тогда по формуле (6): <Количество цветов> =N = 2ⁱ=2²=4.

Задачи:

1. Оцените в  килобайтах объем текста книги,  состоящей из 740 страниц, если  на 1 странице размещается примерно 60 строк по 80 символов в каждой.

2. Сколько бит  памяти займет слово «Микропроцессор»? 
3. Буква «i» в таблице кодировки имеет код 105. Что зашифровано в сообщении: 108 105 110 107? 
4. В сообщении 99 111 109 112 117 116 101 114 закодировано слово «computer». Как будет закодировано это же слово с заглавными буквами?

5. Сколько бит  видеопамяти занимает информация  об 1 пикселе на ч/б экране (без  полутонов)?

6. На экране  с разрешающей способностью 640х200 высвечиваются только 2-х цветные  изображения. Какой минимальный   объем видеопамяти необходим для хранения изображения? 
7. Какой объем видеопамяти необходим для хранения 2-х страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640х350 пикселей, а количество используемых цветов-16? 
8. Какой объем видеопамяти необходим для хранения 4-х страниц изображения при условии, что разрешающая способность  дисплея  равна 800х600 пикселей, а битова глубина- 24 бита? 
9. Объем видеопамяти равен 1 Мб. Разрешающая способность дисплея равна 800х600 пикселей. Какое максимальное количество цветов можно использовать при условии, что видеопамять делится на 2 страницы? 
10. Объем видеопамяти равен 2Мб, битова глубина- 24 бита, разрешающая способность дисплея-640х480. какое максимальное количество страниц видеопамяти можно использовать? 
11. Разрешающая способность дисплея равна 640х200 пикселей. Для размещения одного символа в текстовом режиме используется матрица 8х8 пикселей, которая называется  знакоместом. Какое максимальное количество 1) текстовых строк, 2)знакомест в строке может быть размещено на экране?

12. Битова глубина  равна 32, видеопамять делится  на 2 страницы, разрешающая способность  800х600. вычислите объем видеопамяти.

13. Видеопамять  имеет объем, в котором может  храниться  4-х цветное изображение  размером 300х200. Какого размера изображение  можно хранить в том же объеме видеопамяти, если использовать 16-цветную палитру?

Задания для  самостоятельного решения.

1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объём следующего предложения в кодировке КОИ-8 (в байтах):

Сегодня метеорологи предсказывали дождь.

2. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объём следующего предложения в кодировке Unicode (в байтах):

Каждый  символ кодируется восемью битами.

3. Сколько существует различных последовательностей из символов «а» и «б» длиной ровно в 10 символов?
4. В зрительном зале две прямоугольные области зрительских кресел: одна 10х12, а другая 17х8. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования каждого места в автоматизированной системе?
5. Сообщение передано в семибитном коде. Каков его информационный объём в байтах, если известно, что передано 2000 символов?
6. В алфавите формального (искусственного) языка всего два знака-буквы («0» и «Х»). Каждое слово этого языка состоит всегда из пяти букв. Какое максимальное число слов возможно в этом языке?
7. Алфавит племени содержит всего 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита?
8. Имеется тест, объем которого 20 килобайт (на каждой странице теста 40 строк по 64 символа в строке, 1 симв<span class="dash041e_0431_044b_0447_