Представление информации в компьютере

Представление Представление информации в информации в компьютерекомпьютереПредставление числовой, текстовой, графической, звуковой и видеоинформации

Заречнева И.В. [email protected]

Повторение основных Повторение основных понятийпонятий

Информация в компьютере, независимо от вида, представляется и обрабатывается в виде числа. Используется двоичный код: 100011101.Каждому символу или объекту ставится в соответствие двоичное число. В результате аналоговая информация преобразуется в числовую. Единый вид информации позволяет автоматизировать информационные процессы получения, хранения, обработки, поиска, использования информации


ЧИСЛАЧИСЛАПредставление числовой информации


Форматы представления Форматы представления чиселчисел

Целочисленный (формат с фиксированной точкой) используется для представления целых положительных и отрицательных чисел.

Виды целочисленных переменных: Byte: 1-байтовое целое без знака в интервале от

0 до 255; Short: 2-байтовое целое со знаком в интервале от

-32 768 до 32 767; Integer: 4-байтовое целое со знаком в интервале

от -2 147 483 648 до 2 147 483 647; Long: 8-байтовое целое со знаком в интервале от

-9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807.

Старший бит числа выделяется под знак числа: 0 – плюс, 1 – минус.



Представление целого положительного числа:

число переводится в двоичную систему;

результат дополняется слева нулями в пределах выбранного формата (до 1, 2 или 4 байтов);

последний разряд слева – 0 (кроме Byte)



Представление целого отрицательного числа:

число переводится в двоичную систему;

результат дополняется слева нулями в пределах выбранного формата (до 1, 2 или 4 байтов);

полученное число переводится в обратный код (0 заменяются 1 и наоборот);

к полученному коду прибавляется 1;

последний разряд слева – 1.Заречнева И.В. [email protected]


Представим числа 135 и -135 as Integer1.Переведем числа в двоичный код:

10000111.2.Дополним полученный результат до 2

байтов: 00000000 10000111.3.Для числа 135 допишем слева 0:

0 00000000 10000111.Для числа -135 заменим двоичную запись обратным кодом: 11111111 01111000, и к полученному числу прибавим 1: 11111111 01111001.



Вещественное (действительное) число представляется в экспоненциальной форме R=m*Pn, где m – мантисса числа (0<m<1), n – порядок числа.

Виды вещественных чисел: Single: 4-байтовое вещественное число; Double: 8-байтовое вещественное число.

Представление числа as Single:


ТЕКСТ, ГРАФИКА, ТЕКСТ, ГРАФИКА, ЗВУК, ВИДЕОЗВУК, ВИДЕО

Представление нечисловой информации


Представление текстовой Представление текстовой информацииинформацииASCII (см. учебник, стр. 52) –

использует 8-битную кодировку, кодирует 28=256 символов.

Unicode (см. учебник, стр. 54) – использует 16-битную кодировку, в последнее время приступил к овладению 21-битного пространства кодов (000000 – 10FFFF), разбитого на 16 плоскостей.


Представление Представление графической информацииграфической информации

Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора.Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки, который зависит от количества возможных цветов: 1 бит – черно-белое изображение; 2 бита – 4 цвета; 3 бита – 8 цветов; 4 бита – 16 цветов; 1 байт – 256 цветов. Таблицу кодирования 16-цветной палитры см. в учебнике на стр. 55

Задача: посчитайте объем данного изображения



Описание цвета пикселя является кодом цвета. Количество бит, отведенных на каждый пиксель для представления цвета, называют глубиной цвета.

Форматы графических файлов:BMP (Binary Map Picture) – формат Windows,

способен хранить как индексированный (до 256), так и RGB-цвет (до 16 млн. оттенков).

GIF (Grafics Interchange Format) – сохранение растровых изображений с количеством цветов не более 256, использует алгоритм сжатия без потерь.

JPEG (Joint Photographic Expert Group) – сохранение многоцветных изображений, фотографий, использует алгоритм сжатия с потерями информации, благодаря чему достигается очень большая степень сжатия.



Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов. Каждый примитив состоит из элементарных отрезков кривых, параметры которых описываются математическими формулами. Для каждой линии указывается ее тип, толщина и цвет, а замкнутые линии дополнительно характеризуются типом заливки.


Представление звуковой Представление звуковой информацииинформацииЗвук представляет собой

непрерывный сигнал – звуковую волну с меняющейся амплитудой и частотой. Частота звука выражается числом колебаний в секунду и измеряется в герцах. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 20 до 20000 Гц.

При кодировании звуковой сигнал заменяется дискретным. Частота дискретизации – количество измерений уровней сигнала за 1 сек. Диапазон дискретизации от 8 кГц до 48 кГц.


Представление звуковой Представление звуковой информацииинформацииМетод FM (Frequency Modulation) основан

на том, что любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических колебаний разных частот, каждый из которых представляет собой правильную синусоиду и может быть описан кодом (см. учебник, стр.58)

Таблично-волновой метод (Wave-Table) основан на том, что в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков. Числовые коды выражают высоту тона, продолжительность и интенсивность звука и прочие параметры звука.


Представление Представление видеоинформациивидеоинформацииВидео состоит из движущегося

изображения и звука. Процесс преобразования аналогового видеосигнала в цифровой достаточно сложный:

дискретизация – непрерывный сигнал заменяется последовательностью мгновенных значений;

квантование – величина каждого отсчета заменяется округленным значением ближайшего уровня;

кодирование – каждому уровню квантования сопоставляются их порядковые номера в двоичном виде


Представление Представление видеоинформациивидеоинформацииВидеоформаты:AVI (Audio Video Interleave) –

формат несжатого видео.MPEG (Moving Picture Expert

Groupe) – формат для сжатия звуковых и видеофайлов.


Контрольные вопросы и Контрольные вопросы и заданиязаданияУчебник, стр. 60-61.


Представление информации в компьютере

Documents