2.3.4. Кодирование графической информации

Экран дисплейного монитора представляется как набор отдельных точек -пикселей (pixels elements). Число пикселей отражается парой чисел, первое из которых показывает количество пикселей в одной строке, а второе - число строк (например, 320 х 200).

Каждому пикселю ставится в соответствие фиксированное количество битов (атрибутов пикселя) в некоторой области памяти, которая называется видеопамятью. Атрибуты пикселя определяют цвет и яркость каждой точки изображения на экране монитора дисплея. Бели для атрибутов пикселя отводится один бит, то графика является двухцветной, например, черно-белой (нулю соответствует черный цвет пикселя, а единице — белый цвет пикселя). Если каждый пиксель представляется п битами, то мы имеем возможность представить на экране одновременно 2 оттенков.

В дисплеях с монохромным монитором значение атрибута пикселя управляет интенсивностью одного электронного луча, т.е яркостью точки на экране, а с цветным монитором — интенсивностью трех лучей, составляющих цветовые компоненты изображения пикселя. При этом используется разделение цвета на RGB - компоненты — красную, зеленую и синюю. Если каждая компонента имеет N градаций, то общее количество цветовых оттенков составляет N * N * N, при этом в число цветовых оттенков включаются белый, черный и также градации серого цвета.

В процессе формирования изображения обеспечивается периодическое считывание видеопамяти и преобразование значений атрибутов пикселей в последовательность сигналов, управляющих интенсивностью электронных лучей монитора, отвечающих за RGB - компоненты.

При кодировании цветов используется специальная таблица. - карта цветов, которая размещается в памяти. Если атрибут пикселя занимает п битов, то таблица содержит 2 строк. Каждая строка таблицы соответствует одному цвету. Все три цветовые компоненты в карте цветов представлены двоичными числами одинаковой разрядности N. Значение двоичного числа цветовой компоненты определяет интенсивность соответствующего электронного луча при формировании пикселя на экране монитора. Отметим, что строки в карте цветов можно изменять программным путем.

Для управления выводом изображения на монитор используется специальное устройство - видеоадаптер. В настоящее время на персональных компьютерах наиболее часто устанавливаются видеоадаптеры, позволяющие задавать свыше 256 цветов. Эти видеоадаптеры называются общим наименованием - VGA. При использовании VGA-адаптеров цвет точки задается с помощью восьмиразрядного целого числа, представляющего собой номер строки RGB-значения в таблице цветов. В этом RGB-значении шесть битов отводится под красную составляющую цвета, шесть - под зеленную составляющую цвета и шесть - под синюю составляющую цвета.

Пример 2.15. Пусть в видеопамяти располагаются последовательно значения атрибутов трех пикселей, представленных шестнадцатеричными, цифрами: a12. Каждый атрибут занимает 4 бита. Карта цветов рассматриваемого примера представлена в табл. 2.3. Согласно табл. 2.3 атрибуты а, 1 и 2 последовательных пикселей указывают соответственно на оттенки серого, ярко-синего и бледно-голубого цветов.

Таблица 2.3

№	R	G	B	№	R	G	B
0	000000	000000	000000	8	000000	000111	000000
1	000000	000000	111111	9	111000	111000	111000
2	000000	000000	000111	а	111100	111100	111100
3	111111	111111	000000	b	000000	000000	111100
4	000001	000000	000000	с	111100	111100	000000
5	111111	000000	111111	d	000001	000001	000001
6	000000	111111	000000	е	000001	000001	000000
7	111111	111111	111111	f	000000	000100	000000

2.3.5 Представление числовой информации в компьютере

2.3.5 Представление звуковой информации в компьютере

2.3.3 Представление видеоинформации в компьютере

3. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ НАД ЧИСЛАМИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫМИ В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ.

3.1. Арифметические операции над числами, представленными в двоичной системе счисления

Арифметические действия в двоичной системе счисления производятся по обычным для позиционных систем счисления правилам.

Сложение производиться с применением следующих правил:

0 + 0 = 0;0+1 = 1; 1+0=1; 1 + 1 = 10.

Для того чтобы сложить два числа в системе счисления с основанием q, необходимо записать одно слагаемое под другим так, чтобы разряды первого слагаемого располагались под соответствующими разрядами другого слагаемого. Сложение производится по разрядно, начиная с младшего разряда, справа на лево с номером i. Рассмотрим сложение в разряде с номером i. Введем обозначение: i[a_i,b_i] – цифры i, первого и второго разряда номером значения выражения S_i^*=a_i^*+b_i^*+p_i. В этом выражении a_i^*+b_i^* – десятичные числа, которые равны, соответственно, весам цифр a_i и b_i; p_i – признак переноса. Он принимает одно из двух значений: p_i=0, если в разряде i-1 не возникает единицы переноса в i-ый разряд, и p_i=1, если в разряде i-1 возникла единица переноса. Если i=1, младший разряд, то p_i=0.

Рассмотрим два случая:

1. S_i^*≥q, в этом случае найдем разность S_i^*-q, подставив соответственно

найденной разности, цифру S_i системы счисления с основанием q. Собственный вес цифры должен быть равен значению разности. Сформулируется признак переноса p_i+1=1.

2. S_i^*<q, в этом случае S_i^* поставим соответствующую цифру S_i системы

счисления с основанием q. Собственный вес цифры S_i должен быть равен значению S_i^*. Признак переноса следующего разряда в этом случае равен нулю, полученная цифра является цифрой i-го разряда суммы единицы исходных чисел. Аналогично производится сложение в остальных разрядах.

Пример 3.1. Сложить два двоичных числа 11110101 и 1001101: