
1. Базовая единица информации бит (binary digit). Самое важное сочетание битов 8 байт. Байт основная единица информации. Байт может принимать 28=256 различных значений.
Логические операции:
Таблица 3 | ||||
a |
b |
and |
xor |
or |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
операция and(конъюнкция; логическое умножение) возвращает значениеистинатолько при истинности обоих операндов;
операция or(дизъюнкция; логическое сложение) возвращает значениеложьтолько когда оба операнда ложны;
операция xor(eXcluding OR;исключающее или;строгая дизъюнкция) возвращает значениеистинапри несовпадении операндов
Операция not(отрицание) меняет значение операнда на противоположное.
2. Степени числа 2 и представление целых чисел с их помощью
--- Нумеруем биты справа налево, начиная с 0. Номер бита степень, в которую надо возвести число 2.
--- Байты (byte) это необработанные данные, которые могут принимать различное применение. Числа, текст,
Считаем, сколько нужно битов для представления символов. Цифры – 10, знаки пунктуации – 10, латинские буквы – 24*2, русские буквы – 33*2. Итого: 134.
1 символ 1 байт.
--- Отрицательные числа.
--- Длинные и малые мантисса и порядок.
--- Машинное слово 2 байта 65536. компьютеры
бывают 8, 16, 32 и 64-битовые.
3. Особые двоичные числа
--- Двоичная тысяча 210 = 1024 килобайт
--- Двоичный миллион 220 = 1 048 576 мегабайт
--- Двоичный миллиард 230 = 1 073 741 824 гигабайт
4. Шестнадцатеричные числа. 35 = 0010 0011 = 23. 161 =
1010 0001 = А1.
10-ичная нумерация |
2-ная нумерация |
16-ная нумерация |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
2 |
10 |
2 |
3 |
11 |
3 |
4 |
100 |
4 |
5 |
101 |
5 |
6 |
110 |
6 |
7 |
111 |
7 |
8 |
1000 |
8 |
9 |
1001 |
9 |
10 |
1010 |
A |
11 |
1011 |
B |
12 |
1100 |
C |
13 |
1101 |
D |
14 |
1110 |
E |
15 |
1111 |
F |
5. Измерения объемов памяти и соотношение с реальным миром. Страница 30*60=1 800 1,5 Kб. Kнига в 500 страниц 750 Kб.
6. Кодировочная таблица ASCII --- American Standard Code for Information Interchange. Верхняя и нижняя половина таблицы.
--- кодировка букв и цифр, знаки пунктуации, скобки.
32 64 знаки математических операций, пробел, знаки пунктуации, цифры.
65 90 заглавные латинские буквы
97 122 строчные латинские буквы
Спецзнаки используются для передачи информации принтеру или другому компьютеру по телефонной линии. (возврат каретки, перевод строки, табуляция, начало файла, конец файла, звуковой сигнал, забивка, возврат на символ, доллар, амперсанд, аткоммерческое, эскейп, тильда, диез, косые линии).
Символы спецзнаков 031.
--- Русские буквы в альтернативной кодировке.
В настоящее время в нашей стране на разных компьютерах используются множество различных кодировок русских букв: самые популярные из них это
Кодировка KOI8 (RFC1489) - используется в большинстве OS UNIX;
Кодировка MS DOS (CP866) - используется в OS MS DOS 6.22 для IBM PC;
Кодировка MS Windows (CP1251) - используется в MS Windows;
Кодировка ISO 8859-5 - используется в OS UNIX на компьютерах DEC и SUN;
Кодировка Mac OS - используется в машинах Macintosh и Apple.
Кроме них существуют еще почти забытая альтернативная кодировка (CP855), и уже совсем забытые кодировки основная (или болгарская) и ГОСТ.
Из всех перечисленных кодировок только кодировка ISO8859-5 "узаконена" Международной Организацией по Стандартизации (ISO), но к сожалению она очень редко используется на современных компьютерах. Кстати кодировка ГОСТ тоже в свое время была "узаконена" ISO.
Сеть Internet развивалась первоначально как сеть UNIX машин и унаследовала все свойства представления информации в OS UNIX. Наследие UNIX'а коснулось и системы передачи данных, содержащих русские буквы. Неписанным телекоммуникационным стандартом передачи русских букв изначально стал стандарт OS UNIX, т.е. кодировка KOI8. В последствии кодировка KOI8 была признана международным Internet сообществом как русский сетевой стандарт сети RELCOM/EuNet.
Сейчас, когда объем памяти компьютеров чрезвычайно вырос, уже нет нужды очень сильно экономить при кодировании текста. Можно позволить себе "роскошь" тратить для хранения текста вдвое больше памяти (выделяя для каждого символа не 1, а 2 байта). При этом появляется возможность разместить в кодовой таблице -- каждый на своем месте -- не только буквы европейских алфавитов (латинского, кириллического, греческого), но и буквы арабского, грузинского и многих других языков и даже большую часть японских и китайских иероглифов. Ведь два байта могут хранить уже число от 0 до 65535.
Двухбайтная международная кодировка Unicode, разработанная несколько лет назад, теперь начинает внедряться на практике.
Необходимы программы перекодирования для переноса русских текстов из одной системы в другую.
7. Различные виды информации в машине
- ASCIIтексты
- Тексты специальных систем. Необходимость программ для чтения этих текстов и для перевода из одних форматов в другие.
В представлениях многих пользователей файлы формата RTF (Rich Text Format) считаются чуть ли не панацеей от навязчивых макровирусов, как, впрочем, и любых других разновидностей вредоносных кодов. Многие антивирусные компании рекомендуют вообще отказаться от стандартных файлов MS Word (DOC). Действительно, RTF-файлы не могут содержать макропрограмм (макросов) в явном виде: в случае конвертации (стандартными средствами) из других форматов макросы автоматически удаляются. Подобная идеализация RTF имеет другую сторону: пользователи теряют бдительность и игнорируют основные правила безопасности, работая c документами формата RTF.
Что такое rtf?
Rich Text Format является распространенным стандартом представления графических и текстовых данных. Его поддерживают практически все текстовые редакторы, работающие на разнообразных типах процессоров и ОС. RTF-файл, созданный на PC-совместимом компьютере под управлением Windows, можно без труда прочитать на Apple Macintosh под MacOS. Структура стандартного RTF-файла представляет собой последовательность секций данных, заключенных в специальные метки (тэги), которые указывают программе-обработчику начало или конец секции. Данные могут быть разных типов: текстовые блоки, графические объекты, таблицы и даже выполняемые файлы и др. При запуске RTF-файла обработчик просматривает его содержимое и автоматически выполняет все известные ему секции и пропускает незнакомые. Более того, структура RTF подразумевает возможность безболезненного введения новых видов секций, необходимых пользователю для выполнения специфических задач. Причем эти новые секции не будут влиять на общую работоспособность программы в других приложениях.
- Иллюстрации. Разные форматы их представления
Рассмотрим следующие примеры неформального определения классов изображений:
Класс 1. Изображения с небольшим количеством цветов(4-16) и большими областями, заполненными одним цветом. Плавные переходы цветов отсутствуют. Примеры: деловая графика — гистограммы, диаграммы, графики и т.п.
Класс 2. Изображения, с плавными переходами цветов, построенные на компьютере. Примеры: графика презентаций, эскизные модели в САПР.
Класс 3. Фотореалистичные изображения.Пример: отсканированные фотографии.
Класс 4. Фотореалистичные изображения с наложением деловой графики. Пример: реклама.
Знание файловых форматов и их возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий, подготовке изображений для web и в компьютерной графике вообще. Да, сегодня нет такого калейдоскопа расширений, как в начале 90-х, когда каждая компания-производитель редакторов изображений считала своим долгом создать свой файловый тип, а то и не один, однако это не означает, что "все нужно сохранять в TIFF, а сжимать JPEG'ом". Каждый, из утвердившихся сегодня форматов, прошел естественный отбор, доказал свою жизнеспособность и нужность. Все они имеют какие-то характерные особенности и возможности, делающие их незаменимыми в работе. Знание особенностей, тонкостей техноглогии важно для современного дизайнера так же, как для художника необходимо разбираться в различиях химического состава красок, свойствах грунтов, типов металлов и породах дерева.
Основное назначение Знания, по большому счету, это расширение возможностей человека, увеличение степени его свободы, когда человек поступает так, как считает нужным, а не так, как вынуждают его обстоятельства.
* * *
Все графические данные в компьютере можно разделить на на две большие ветви: растровую и векторную. Векторы представляют из себя математическое описание объектов относительно точки начала координат. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация это набор геометрических примитивов. Большинство векторных форматов могут так же содержать внедренные в файл растровые объекты или ссылку на растровый файл (технология OPI). Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов.
OPI (Open Prepress Interface) - технология, разработанная фирмой Aldus, позволяющая импортировать не оригинальные файлы, а их образы, создавая в программе лишь копию низкого разрешения (эскиз) и ссылку на оригинал. В процессе печати на принтер, эскизы подменяются на оригинальные файлы. Применение OPI, вместо простого внедрения, (embedding) дает возможность экономить ресурсы компьютера (прежде всего, память), заметно повышая его производительность. OPI является основной работы с импортированными графическими файлами в таких программах, как FreeHand и QuarkXPress, широко применяется в других продуктах.
Растровый файл устроен проще (для понимания, по крайней мере). Он представляет из себя прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную на маленькие квадратики - пикселы (pixel - picture element). Растровые файлы можно разделить на два типа: предназначенные для вывода на экран и для печати.
Разрешение файлов таких форматов как GIF,JPEG,BMPзависит от видеосистемы компьютера. В старых Маках на квадратный дюйм экрана приходилось 72 пиксела (экранное разрешение), на Windows единого стандарта не сложилось, но сегодня чаще всего употребляется значение 96 пикселов на квадратный дюйм экрана. Реально, однако, эти параметры теперь стали довольно условными, так как почти все видеосистемы современных компьютеров позволяют изменять количество отображаемых на экране пикселов. Растровые форматы, предназначенные исключительно для вывода на экран имеют только экранное разрешение, то есть один пиксел в файле соответствует одному экранному пикселу. На печать они выводятся так же с экранным разрешением.
Растровые файлы, предназначенные для допечатной подготовки изданий имеют, подобно большинству векторных форматов, параметр Print Size - печатный размер. С ним связано понятие печатного разрешения, которое представляет из себя соотношение количества пикселов на один квадратный дюйм страницы (ppi, pixels per inch или dpi - dots per inch, - термин не совсем верный, но часто употребимый). Печатное разрешение может быть от 130 dpi (для газеты) до 300 (высококачественная печать), больше почти никогда не нужно.
Растровые форматы, так же отличаются друг от друга способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели, вектора, Альфа-каналы или каналы плашковых (spot)-цветов, слои различных типов, интерлиньяж (черезстрочная подгрузка), анимация, возможности сжатия и другое.
для видеоизображения. Размер графических файлов до десятков мегабайт. Пример с матрицей двуцветного изображения.
Две наиболее часто применяемые в компьютерной графике цветовые модели - это CMY(K) и RGB. Первая схема имеет под собой многовековую историю и использовалась художниками, которые выделяли во всем множестве цветов три так называемых "первичных" - пурпурный, желтый и голубой. Путем их смешивания можно добиться практически любого оттенка; однако, CMY изначально ориентировалась на использование настоящих красок, поэтому в компьютерной области она применяется в основном на этапе печати. Часто к трем базовым оттенкам добавляют черный, который обозначается буквой К. RGB, напротив, описывает не цвет пигмента, а комбинации частей спектра отраженного света, и в его основе лежат красный, зеленый и синий. Существуют и более специфические схемы, например HSV и Lab.