Кодирование графической информации

Графический объект в компьютере может быть представлен как растровое или векторное изображение. От этого зависит и способ кодирования. 

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране компьютера. Растровый рисунок похож на мозаику, в которой каждый элемент (пиксель) закрашен определенным цветом. Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. Количество бит, необходимое для кодирования одного оттенка цвета, называется глубиной цвета. Различные цвета получаются из трех основных - красного, зеленого и синего (RGB).

Применяют несколько систем кодирования: HSB, RGB и CMYK. Первая цветовая модель проста и интуитивно понятна, т. е. удобна для человека, вторая наиболее удобна для компьютера, а последняя модель CMYK-для типографий.

Достоинства растровой графики:

- эффективно представляет изображение фотографического качества;

- растровые рисунки могут быть легко распечатаны и представлены на бумаге.

Недостатки растровой графики:

- для хранения растрового изображения требуется большой объем памяти;

- растровые изображения имеют ограниченные возможности при масштабировании, вращении и др. преобразований.

Например, программы MS Paint и Adobe Photoshop являются растровыми.

В векторной графике изображение состоит из простых элементов, называемых примитивами: линий, окружностей, прямоугольников, закрашенных областей. Границы областей задаются кривыми. В трехмерной графике используются сферы, кубы и др.

Файл, отображающий векторное изображение, содержит начальные координаты и параметры примитивов – векторные команды. Команды могут быть: установить точку с координатами (MOVE TO X1, Y1); нарисовать линию до точки (LINE TO X2, Y2) и др.

Информация о цвете объекта сохраняется как часть его описания, т.е. тоже в векторной команде.

Приложения для создания векторной графики широко используются в области дизайна, технического рисования, оформительских работ. В этих программах одновременно с инструментами рисования и командами предусмотрено специальное программное обеспечение, формирующее векторные команды, соответствующие объектам, из которых состоит рисунок.

Пример: CorelDrow, Adobe Illustrator

Файлы векторной графики могут содержать растровые объекты.

Достоинства векторной графики:

- изображения занимают небольшой объем памяти;

- векторные объекты могут легко масштабироваться без потери качества.

Недостатки векторной графики:

- не позволяет получать изображения фотографического качества;

- чаще всего изображение на бумаге выглядит не так как на экране монитора.

Кодирование звуковой информации

Существуют два основных способах записи звука: аналоговый и цифровой (дискретный). Их отличие в том, что при дискретном представлении информации физическая величина изменяется скачкообразно («лесенкой»), принимая конечное множество значений. При аналоговом представлении - физическая величина может принимать бесконечное количество значений, непрерывно изменяющихся.

Виниловая пластинка является примером аналогового хранения звуковой информации. Но у аналоговых записей на магнитную ленту есть большой недостаток - старение носителя. Компакт-диски являются примером дискретного хранения звуковой информации. Теоретически эти цифровые диски могут служить вечно, если их не царапать, т.е. их преимуществами являются долговечность и неподверженность механическому старению. Другое преимущество заключается в том, что при цифровой перезаписи нет потери качества звука.

Звуковая информация может быть представлена последовательностью элементарных звуков (фонем) и пауз между ними. Каждый звук кодируется и хранится в памяти. Вывод звуков из компьютера осуществляется синтезатором речи, который считывает из памяти хранящийся код звука. Гораздо сложнее преобразовать речь человека в код, т.к. живая речь имеет большое разнообразие оттенков. При преобразовании звуковой информации в цифровую форму ее подвергают дискретизации и квантованию. Дискретизация заключается в замерах величины аналогового сигнала огромное множество раз в секунду. Полученной величине аналогового сигнала сопоставляется определенное значение из заранее выделенного диапазона: 256 (8 бит) или 65536 (16 бит). Привидение в соответствие уровня сигнала определенной величине диапазона и есть квантование.