Wykład II - Artur Bartoszewskipd)_2.pdf · Głębia kolorów II. Kodowanie obrazu statycznego 1...
Transcript of Wykład II - Artur Bartoszewskipd)_2.pdf · Głębia kolorów II. Kodowanie obrazu statycznego 1...
1
Wykład II
Studia Podyplomowe INFORMATYKA
Podstawy Informatyki
Reprezentacja danych w technice cyfrowej
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
2
Rodzaje danych w technice cyfrowej
III. Reprezentacja danych w komputerze
010010101010
001010111010
101101001001
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
3
Rodzaje danych w technice cyfrowej
III. Reprezentacja danych w komputerze
W technice cyfrowej nie posługujemy się naturalnym kodem binarnym.
Najmniejszą porcją informacji która może być przesłana,
zapamiętana czy tez przetworzona jest SŁOWO
Rozmiar słowa zależy od architektury systemu.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
4
Rodzaje danych w technice cyfrowej
III. Reprezentacja danych w komputerze
Zestawienie najczęściej spotykanych słów cyfrowych oraz ich nazw
angielskich i polskich
KOMPUTER 8–, 16–, 32– (64–, 128-) bitowy oznacza wielkość
słowa (grupy danych, którą komputer może operować jako całością).
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
5
Kod ASCII
III. Reprezentacja danych w komputerze
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
6
Kod ASCII
III. Reprezentacja danych w komputerze
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
7
Kod ASCII
III. Reprezentacja danych w komputerze
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
Przykład:
Ala
A – 65 l – 108 a – 97
01000001 01101100 01100001
010000010110110001100001
8
Kod ASCII
III. Reprezentacja danych w komputerze
Regionalne strony kodowe
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
9
Kod ASCII
III. Reprezentacja danych w komputerze
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
Kodow
anie
pols
kic
h z
naków
Liczy w
systemie
szesnastkowym
A7=173
10
Kodowanie obrazu statycznego
Część 2
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
11
Kodowanie bitmapy monochromatycznej
II. Kodowanie obrazu statycznego
0000111111110000
0011111111111100
0111111111111110
0111111111111110
1100000000000111
1000000000000011
1001111001111001
1000110000110001
1000000000000001
1000000000000001
1000001111000001
1000100000010001
0100011111100010
0100000000000010
0011100000011100
0000011111100000
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
12
Kodowanie bitmapy wielobarwnej
II. Kodowanie obrazu statycznego
00000000010101010101010100000000000001010101010101010101010100000001010101010101010101010101010000010101010101010101010101010100010110101010101010101010100101010110101010101010101010101010010101101011111111101011111111101001011010101111101010101111101010011110101010101010101010101010101111101010101010101010101010101011111010101010111111111010101010111110101011101010101010111010101100111010101111111111111010101100001110101010101010101010101011000000111111101010101010111111000000000000001111111111110000000000
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
13
Grafika rastrowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
Reprezentacja siatki
pikseli na monitorze
komputera, drukarce
lub innym urządzeniu
wyjściowym
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
14
Grafika rastrowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
RGB – model barw
stosowany w urządzeniach
wyświetlających.
Nazwa powstała ze
złożenia pierwszych liter
angielskich nazw barw:
• R – red (czerwonej),
• G – green (zielonej),
• B – blue (niebieskiej),
15
Grafika rastrowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
CMYK – zestaw czterech
podstawowych kolorów farb
drukarskich stosowanych
powszechnie w druku
kolorowym
16
Głębia kolorów
II. Kodowanie obrazu statycznego
Liczba bitów Liczba kolorów
1 2
4 16
8 256
16 65 536
24 16 777 216
32 16 777 216
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
17
Głębia kolorów
II. Kodowanie obrazu statycznego
1 bit 4 bity 8 bitów
4 bity 8 bitów 16 bitów 24 bity
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
18
Grafika wektorowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
Źródło: Wikipedia
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
19
Grafika wektorowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
Rysunek zapisany wektorowo jest przechowywany jako zespół
standardowych elementów, takich jak linie (proste bądź krzywe),
obszary, napisy, znaczniki itp.
Obraz przedstawiany na urządzeniu (monitor, drukarka, ploter) jest
kreślony element po elemencie.
Każdy element obrazu jest opisany za pomocą pewnej liczby cech
(atrybutów), których wartości można zmieniać podczas edycji.
Cechy ich nazwy, właściwości i zasady edycji zależą od
środowiska, w którym powstaje rysunek. Poszczególne elementy
rysunku mogą się wzajemnie przesłaniać lub przenikać.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
20
Grafika wektorowa
II. Kodowanie obrazu statycznego
Do zalet należą przede wszystkim:
skalowalność, prostota opisu, a przez możliwość modyfikacji poprzez
zmianę parametrów obrazu,
mniejszy rozmiar w przypadku zastosowań niefotorealistycznych
(schematy techniczne, loga, flagi i herby, wykresy itp.),
opis przestrzeni trójwymiarowych,
możliwość użycia ploterów zgodnie z metodą ich pracy,
bardzo dobre możliwości konwersji do grafiki rastrowej.
Wśród głównych wad wymieniane są:
ogromna złożoność pamięciowa dla obrazów fotorealistycznych,
przy skomplikowanych obrazach rastrowych nieopłacalność obliczeniowa
konwersji (poprzez wektoryzację) do formy wektorowej.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
21
Cyfrowy zapis dźwięku
Część 2
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
22
Kwantyzacja
II. Cyfrowy dźwięk
Dane multimedialne pozyskiwane są zwykle z postaci
analogowej.
W trakcie przekształcania do postaci cyfrowej konieczne
jest reprezentowanie nieskończonej liczby możliwych
wartości analogowych w postaci skończonej liczby
wartości cyfrowych
Kwantyzacja jest to proces reprezentowania dużego
zbioru wartości za pomocą zbioru znacznie mniejszego.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
23
Cyfrowy zapis dźwięku - PCM
II. Cyfrowy dźwięk
PCM Pulse Code Modulation - modulacja kodowo-impulsowa -
to najpopularniejsza metoda reprezentacji sygnału analogowego
w systemach cyfrowych.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
24
Cyfrowy zapis dźwięku - PCM
II. Cyfrowy dźwięk
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
25
WAVE
II. Cyfrowy dźwięk
WAV(WAVE) to najpopularniejszy format zapisu plików audio —
bez utraty jakości (przy zachowaniu wysokiej częstotliwości
próbkowania i rozdzielczości). Pliki te posiadają rozszerzenie
.wav.
Podstawową zaletą tych plików jest ich jakość. Jedyną wadą jest —
duża objętość, zależna od częstotliwości próbkowania i rozdzielczości
(np. jedna minuta nagrania przy 44.1 kHz/16-bit zajmie ok. 10 MB).
Pliki tego formatu możemy bezpośrednio
nagrać na płytę CD i odtworzyć na
domowym zestawie audio.
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
26
Kodek a format pliku
II. Cyfrowy dźwięk
Kodek jest skrótem od "koder/dekoder", co oznacza
urządzenie lub program zdolny do przekształcania strumienia
danych lub sygnału.
Przykład:
Plik .avi oprócz obrazu zawiera
także dźwięk. Dźwięk ten może
być skompresowany metodą
MPEG leyer III (mp3) przy
użyciu kodeka LAME
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11
Format pliku
(rozszerzenie)
Algorytm
(metoda kompresji)
Kodek
(oprogramowanie)
27
Literatura:
W prezentacji wykorzystano fragmenty i zadania z książek i
prezentacji:
• Dominik Nasiłowski, Jakościowe aspekty kompresji obrazu i
dźwięku, MIKOM, Warszawa 2004, ISBN83-7279-408-1
• Piotr Metzger, Anatomia PC Wydanie XI, Helion 2007, ISBN
978-83-246-1119-5
• http://www.inf.sgsp.edu.pl/
• http://deuter.am.put.poznan.pl/zwm/
dr Artur Bartoszewski - WYKŁAD: Podstawy informatyki; Studia Podyplomowe INFORMATYKA, Edycja 11