Кодирование информации

Содержание Звуковая информация Графическая информация

Кодирование звуковой информации Звук это волны сжатия и разрежения в воздухе, под действием которых начинают вибрировать барабанные перепонки уха или диафрагма микрофона. В микрофоне при записи звука диафрагма порождает колебания электрического напряжения, соответствующие колебаниям давления в звуковой волне.

Схема записи звука Схема воспроизведения звука

1.Чтобы записать звуковую волну в цифровой форме, на каждом из 256 периодов волны снимается 172 показания. Каждое показание отражает величину напряжения, выраженную десятичным числом.

Величина напряжения

2.Уровень напряжения измеряется «квантующей» схемой, которая сопоставляет показания датчика с двоичными числами. Десятичное число кодируется в виде двоичного «слова». 3.Затем полученный двоичный код преобразуется в цепочку электрических импульсов, которая управляет световым лучом записывающего лазерного устройства. Луч вырисовывает цифровую информацию на поверхности диска в виде крошечных впадин и гладких участков.

Считывание оцифрованного звука 4. При считывании лазер обнаруживает впадины и гладкие участки на диске, которые интерпретируются соответственно как нули и единицы цифрового кода звуковой записи. Считанные таким образом числа преобразуются в дискретные уровни напряжения.

5. Специальный фильтр выравнивает дискретные значения напряжения, превращая их в гладкую волну, соответствующую оригиналу. Эта волна поступает на выходные усилители приборов и создает то, что мы слышим.

В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация Звуковая карта обеспечивает 16-битную глубину кодирования звука. N=2 I =2 16 = уровней сигнала.

Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, т.е. частоты дискретизации. Чем больше частота, тем точнее процедура кодирования. Качество звукового сигнала определяется глубиной и частотой дискретизации

Оценить информационный объем стереоаудиофайла длительностью 1 секунду при высоком качестве звука (16 бит, 48 кГц). 16 бит* 48000* 2= бит = байт =187,5 Кбайт

Кодирование графической информации

пространственной дискретизации При кодировании графической информации используется принцип пространственной дискретизации.

Пространственная дискретизация Суть пространственной дискретизации Суть пространственной дискретизации состоит в следующем: изображение разбивается на отдельные фрагменты (точки) и каждому фрагменту присваивается значение его цвета (код цвета)

Качество изображения Качество изображения зависит от двух параметров: 1.Качество тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение. палитру цветов 2.Чем большее количество цветов (т.е. Большее количество возможных состояний точки изображения) используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации). Используемый набор цветов образует палитру цветов.

Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета

Существует два режима работы монитора: монохромный и цветной. Для монохромного режима Для монохромного режима каждая точка экрана может иметь одно из двух состояний, следовательно для хранения ее состояния необходим 1 бит.

Цветные изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждой точки, хранящейся в видеопамяти. глубину цвета Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается используемым количеством бит для кодирования цвета точки (4, 8, 16, 24, 32 и др. бита на точку)

Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Количество цветов Количество цветов, отображаемых на экране монитора, вычисляется по формуле: N=2 I

Глубина цвета и количество отображаемых цветов Глубина цветаКоличество цветов ( N=2 I)

трех базовых цветов красного, зеленого, синего Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. RGB Такая цветовая модель называется RGB

Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. Например. При глубине цвета в 24 бита на каждый из базовых цветов выделяется по 8 бит, т.е. Для каждого цвета возможны 256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами (от минимальной – , до максимальной – ). Желтый цвет формируется при максимальной интенсивности красного и зеленого цветов, белый – при максимальной интенсивности всех базовых цветов.

информация о каждой его точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Для того, чтобы на экране формировалось изображение, информация о каждой его точке (код цвета точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Видеопамять

Задача. Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для режима с с разрешением 800 на 600 точек с глубиной цвета 24 бит на точку.Решение. Всего на экране 800х600= точек. Объем видеопамяти 24х = бит = байт = Мбайт

Дом.задание В чем суть метода пространственной дискретизации? В последнее время используется режим с глубиной цвета 32 бита. Определите а) какое количество цветов отображается на экране при этой глубине, б) какой объем видеопамяти необходим для реализации данной глубины цвета при различных разрешающих способностях. Проверьте, остается ли постоянная форма экрана (отношение ширины и высоты) при различных разрешениях экрана.