Варианты представления информации в пк

в качестве единиц измерения объемов информации, хранимой или обрабатываемой в ЭВМ:

Кило – (10³), Мега – (10⁶), Гига – (10⁹). 2¹⁰=1024.

1 Кбайт=2¹⁰ байт = 1024 байт

1 Мбайт=2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт=2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт

За единицу количества информации принято такое количество информации, которое мы получаем при уменьшении неопределенности в два раза. Такая единица названа бит.

Каждый разряд двоичного числа несет информацию в 1 бит, два двоичных разряда несут информацию 2 бита…

Количество информации в битах равно количеству двоичных разрядов.

бит является основой исчисления информации в цифровой технике.

Для вычисления количества информации

формула Р. Хартли (в 1928 г. американский инженер)

I = log₂ N ,

(I = log₂ N = log₂ (1 / р) = - log₂ р, р = 1 / N,

то N = 1 / р)

N - количество равновероятных событий;

I - количество бит в сообщении.

N=2^I.

Для вычисления количества информации

формула Шеннона на основе вероятностного подхода

.

. .

предложил К. Шеннон в 1948 году.

Клод Шеннон (1916 — 2001)

Пример.

1) для монеты N= 2,

бит.

2) для рулетки I=log ₂ 64 = 6 бит.

Единицы, производные от бита

Объёмы информации можно представлять как логарифм количества состояний.

Наименьшее целое число, логарифм которого положителен — 2.

трит= бита

Хартли=

нат(отнатурального логарифма)

4 бита — ниббл (полубайт,тетрада, четыре двоичных разряда)

Какое количество различных двоичных чисел N можно записать с помощью I двоичных разрядов?

С помощью одного двоичного разряда можно записать два различных числа (N=2=2¹).

С помощью двух двоичных разрядов можно записать четыре двоичных числа (N=4=2²).

С помощью трех двоичных разрядов можно записать восемь двоичных чисел (N=8=2³),

Количество различных двоичных чисел можно определить по формуле

N=2^I .

Эта формула связывает между собой количество возможных исходов N и количество информации I.

N=2⁸=256

Двоичное кодирование графической информации

Графическая информация на экране монитора представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей).

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка имеет два состояния – «черная» или «белая», для хранения ее состояния необходим 1 бит.

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку: 4, 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. По формуле N=2^I может быть вычислено количество цветов, отображаемых на экране монитора

Глубина цвета (I)	Количество отображаемых цветов(N)
4	24=16
8	28=256
16	216=65536
24	224=16777216

Примеры разрешающих способностей экрана:

640*480

800*600

1024*768

1280*1024 точки

Рассчитаем объем видеопамяти (для 800*600, 16 бит на точку):

800*600=480000 – точек на экране.

Необходимый объем видеопамяти –

16 бит* 480000=7680000 бит = 960000 байт = 937,5 Кбайт

Задание.

Растровый графический файл содержит черно-белое изображение с 2 градациями цвета (черный и белый) размером 800*600 точек. Определите необходимый для кодирования цвета точек (без учета служебной информации о формате, авторстве, способах сжатия и пр.) размер этого файла на диске в БАЙТАХ.

Варианты ответа: 3 840 000 60 000 480 000 480

Правильное решение:

Поскольку сказано, что изображение двуцветное, следовательно, для указания цвета одной точки достаточно двух значений, кодирующих белый или черный цвет. То есть получим, что необходимо 800 * 600 * 1 бит = 480 000 бит для описания цветовой информации точек. Учитывая, что 8 бит = 1 байт получаем 480 000 / 8 = 60 000 байт. В реальности в графических документах кроме описания цвета точек присутствует еще и служебно-дополнительная информация (о формате записи, авторских правах, способах сжатия и пр.).

Для кодирования цвета используются модели

Grayscale,

RGB,

CMYK,

и другие

В градациях серого (Grayscale) — чёрный цвет за 0, белый за 255, а промежуточные оттенки обозначаются соответствующими цифрами.

Например - 168 этот цвет, более близкий к чёрному (тёмно серый).

Модель CMYK (“смик”) используется в полиграфии. Основные 3 цвета

Cyan (голубой),

Magenta (розовый или его еще называют пурпурный),

Yellow (желтый),

K (черный от слова blacK) используется для повышения контрастности напечатанных изображений.