Otevřená lekce na informatice a ICT na téma "Kódování textových informací". Kódování textu informace kódování textu informace abstraktní
Kódování informací je proces konverze informací z formuláře, vhodné pro přímé použití ve formě, vhodné pro přenos, úložný nebo automatický zpracování.
Kódování textových informací
Chcete-li psát text (ikonické) informace, je vždy jazyk (přírodní nebo formální).
Všechny sady použité v jazykových symbolech se nazývá Abeceda. Kompletní počet znaků abecedy N. volal to Napájení. Při psaní textu se může objevit některá z následující pozice N. Abeceda znaky, tj. Může dojít N. Události. V důsledku toho každý symbol abecedy obsahuje i. I.bitové informace, kde. i. I. Určeno z nerovnosti (Formule Hartley): 2 i. I. ≥ N.. Poté je celková výše informací v textu určena vzorcem:
PROTI. = k. * i. I. ,
kde PROTI. - výše informací v textu; k. - počet znaků v textu (včetně interpunkčních značek a dokonce mezer), i. I.- počet bitů přidělených k kódování jednoho znaku.
Protože každý bit je 0 nebo 1, pak může být jakýkoliv text reprezentován posloupností nul a jednotek. To je způsob, jak jsou textové informace uloženy v paměti počítače. Přiřazení konkrétního binárního kódu abecedního symbolu je otázka dohody stanovené v tabulce kódu. Aktuální tabulky dostaly širokou distribuci ASCII. a Unicode..
ASCII.(Americký standartový kód pro informační interchange - americký standardní výměnný kód) se používá po dlouhou dobu. Pro ukládání jediného symbolu, 8 bitů je zvýrazněno, proto kódová tabulka podporuje 28 = 256 symboly. První polovina tabulky (128 znaků) - Ovládací znaky, čísla a písmena latinské abecedy. Druhá polovina je vypuštěna pod symboly národních abeced. Bohužel, v současné době existuje pět možností pro kódové tabulky pro ruská písmena (KOI-8, Windows-1251, ISO, DOS, MAC), takže texty vytvořené v jednom kódování jsou nesprávně zobrazeny v jiném. (Pravděpodobně jste se setkali s rusky mluvícími místy, jejichž texty vypadají jako nesmyslná sada znaků?).
Unicode. - obdržel distribuci v posledních letech. Chcete-li uložit jeden symbolový kód, je přiděleno 16 bitů, proto kódová tabulka podporuje 216 = 65536 Symboly. Tento prostor stačí kombinovat všechny "živé" oficiální (stát-vlastněné) psaní v jednom standardu. Mimochodem, Standard ASCII zadal Unicode.
Pokud kódování - Jedná se o převod informací z jednoho jazyka do druhého (záznam v jiném systému symbolů, v jiné abecedě), pak dekódování - Výměna, nahrazení.
Při kódování jednoho symbolu zdrojové zprávy může být nahrazen jedním symbolem nového kódu nebo několika znaky a možná naopak - několik zdrojových symbolů jsou nahrazeny jedním znakem v novém kódu (čínské znaky označují celá slova a koncepty), takže kódování může být jednotný a nerovný.S jednotným kódováním jsou všechny znaky kódovány kódem stejné délky, s nerovným kódováním, různé znaky mohou být kódovány kódy různých délek, což ztěžuje dekódování.
dekódován od začátkupokud je proveden podmínka Fano: Žádné kódové slovo není začátkem jiného slova. Zpráva kódovaná může být jednoznačná. dekódován od koncepokud je proveden reverzní stav Fano.: Žádné kódové slovo je konec jiného slova. Podmínkou Fano je dostatečný, ale ne nezbytný stav pro jednoznačné dekódování.
Řešení úkolů pro kódování textu informací
1. Automatické zařízení přenáší informační zprávu v ruštině na délku v 20 znakech, původně zaznamenaných v kódovém čísle 2 bajtů Unicode v 8bitovém kódování KOI-8. Kolik bitů snížilo délku zprávy? V reakci zapište pouze číslo.
Rozhodnutí:
1) s 16bitovým kódováním objemu zprávy - 16 * 20 bitů
2) Když byl překódován do 8bitového kódu, jeho objem se stal rovnat 8 * 20 bitů
3) Zpráva tedy snížila o 16 x 20 - 8 * 20 \u003d 8 * 20 \u003d 160 bitů
Odpovědět: 160
2. Určete informace textu v bitech
Bambarbia! Kerguda!
Rozhodnutí:
1) V tomto textu, 19 znaků (nezapomeňte zvážit mezery a interpunkční znaménka)
2) Pokud neexistují žádné další informace, domníváme se, že se používá 8bitové kódování (nejčastěji je jasně uvedeno, že kódování je 8- nebo 16-bitové), tedy ve zprávě 19 * 8 \u003d 152 bitů informací
Odpovědět: 152
3. Níže uvedená tabulka ukazuje část kódové tabulky ASCII:
Symbol | |||||||
Desetinný kód | |||||||
Hex kód |
Jaký je hexadecimální kód symbolu "Q"?
Rozhodnutí:
1) V tabulce kódu ASCII jsou všechny tituly latinské písmena A-Z umístěny abecedně, počínaje symbolem s kódem 65 \u003d 4116
2) Všechna malá latinová písmena A-Z jsou umístěna abecedně, počínaje symbolem s kódem 97 \u003d 6116
3) Zde vyplývá, že rozdíl mezi kódy písmen "Q" a "A" se rovná rozdílu kódů písmen "Q" a "A", to znamená, 5116 - 4116 \u003d 1016
4) Potom se hexadecimální kód "Q" se rovná písmeno "A" kód plus 1016
5) Odtud najdeme 6116 + 1016 \u003d 7116.
Odpovědět: 71
4. Pro kódování určité sekvence sestávající z písmen A, B, B, G a D se používá nerovnoměrný binární kód, který umožňuje jednoznačně dekódovat výslednou binární sekvenci. Tento kód: A-00, B-010, B-011, G-101, D-111. Je možné snížit jeden z písmen délky kódového slova tak, aby kód mohl být stále dekódován jednoznačný? Kodexy zbývajících písmen by se neměly měnit. Vyberte možnost Správná odpověď.
1) Pro písmeno B je nemožné
3) Pro dopis v-pro písmena r - 01
Rozhodnutí (1 Metoda - Zkontrolujte podmínky Fano):
3) Pro jednoznačné dekódování je dostatečné, aby byl proveden jeden z podmínek Fano: přímý nebo zvrátit stav fano;
4) Zkontrolujte postupně možnosti 1, 3 a 4; Pokud žádný z nich není vhodný, budete muset zvolit možnost 2 ("Je to nemožné");
3) Kontrola volby 1: A-00, B-01, B-011, M-101, D-111.
"Přímý" stav fano není spokojen (kód písmene b se shoduje s začátkem kodexu písmena b);
"Reverzní" stav Fano není splněn (kód písmene B se shoduje s koncem kodexu písmena D); Tato volba proto není vhodná;
4) Kontrola volba 3: A-00, B-010, B-01, G-101, D-111.
"Direct" Stav Fano není spokojen (kód dopisu v souladu se začátkem písmene B);
"Reverzní" podmínka Fano není spokojen (kód dopisu v souladu s koncem kódu písmene D); Tato volba proto není vhodná;
5) Zkontrolujte možnost 4: A-00, B-010, B-011, pan, D-111.
"Přímý" stav fano není spokojen (kód písmena g se shoduje se startem kódů písmen B a B); ale "Reverzní" podmínky Fano (Kodex písmene G se neshoduje s koncem kodexu zbývajících písmen); Tato možnost je proto vhodná;
Odpovědět: 4
Rozhodnutí (2 způsob, strom):
1) Budeme stavět binární strom, ve kterém jsou dvě větve od každého uzlu odjištěny, což odpovídá volbě číslicového kódu - 0 nebo 1; Pojďme na tomto stromu písmena A, B, B, G a D tak, aby jejich kód dostane jako posloupnost čísel na roamů, které tvoří cestu z kořene k tomuto dopisu (červená je zvýrazněna v 011 kódu ):
https://pandia.ru/text/78/419/images/image003_52.gif "width \u003d" 391 "výška \u003d" 166 "\u003e\u003e div_adblock100"\u003e
3) Ale trochu parity nám docela nepotřebnýDalší důležité: pátý bit v každém pěti můžete klesnout!
4) Rozdíly Zadaná sekvence ve skupinách po 5 bitech:
01010, 10010, 01111, 00011.
5) hodit pátý (poslední) bit v každé skupině:
0101, 1001, 0111, 0001.
jedná se o binární kódy přenosných čísel:
01012 = 5, 10012 = 9, 01112 = 7, 00012 = 1.
6) Byla tedy přenášena čísla 5, 9, 7, 1 nebo čísla 5971.
Odpovědět: 2
Úkoly pro školení:
1) Automatické zařízení překročilo informační zprávu v ruštině, původně zaznamenané v 16bitovém kódu Unicode.v 8bitovém kódování
Koi-8.. Informační zpráva se zároveň snížila o 800 bitů. Jaká je délka zprávy v postavách?
2) Níže uvedená tabulka ukazuje část tabulky kódů ASCII:
Symbol | |||||||
Desetinný kód | |||||||
Hex kód |
Jaký je hexadecimální kód symbolu "p"?
3) Textový dokument sestávající z 3072 znaků byl uložen v 8bitovém kódování KOI-8. Tento dokument byl transformován na 16bitové kódování Unicode. Určete, které další množství KB bude muset dokumentovat dokument. V reakci zapište pouze číslo.
4) Pro kódování písmen A, B, B, G se G, G se rozhodlo použít dvoumístné sekvenční binární čísla (od 00 do 11). Pokud tímto způsobem kódovat posloupnost symbolů GBAV a zaznamenávat výsledek v systému hexadecimálního čísla, to se rozsvítí:
5) Pro 5 písmen latinské abecedy jsou jejich binární kódy nastaveny (pro některá písmena - ze dvou bitů, pro některé - ze tří). Tyto kódy jsou uvedeny v tabulce:
Určete, která sada písmen je kódována binární řetězec
1) BAADE 2) BADDE 3) BACDE 4) BACDB
6) Pro kódování písmen A, B, C, D, třímístných sekvenčních binárních čísel, počínaje 1 (od 100 do 111), se používají. Pokud tímto způsobem kódovat sekvenci Symbol CDAB a napsat výsledek do hexadecimálního kódu, to se rozsvítí:
1) A5SD16 4) DE516
7) Pro 6 písmen latinské abecedy jsou jejich binární kódy nastaveny (pro některá písmena dvou bitů pro některé ze tří). Tyto kódy jsou uvedeny v tabulce:
Určete, která sekvence 6 písmen je kódována binární řetězec.
8) Kódování zprávy sestávající z pouhých písmen A, B, B a G, je používána nerovnoměrně podle délky binárního kódu:
Pokud tímto způsobem kódovat posloupnost znaků GAVBVG a zaznamenat výsledek do hexadecimálního kódu, to se rozsvítí:
1) 62dd2) 6213316
9) Pro přenos přes komunikační kanál, zpráva sestávající pouze z písmen A, B, B, G, bylo rozhodnuto použít nerovnoměrný kódový kód: A \u003d 1, B \u003d 01, B \u003d 001. Jak kódovat písmeno R tak, že délka kódu je minimální a bylo umožněno jednoznačně rozdělit kódovanou zprávu do písmen?
10) Chcete-li přenášet čísla podle kanálu s rušením, je použit kód parity. Každá číslice je napsána v binárním reprezentaci, s přidáním předních nulů na délku 4, a součet jeho prvků 2 se přidá do výsledné sekvence (například pokud jsme přenášet 23, dostaneme sekvenci). Určete, jaké číslo bylo přenášeno přes kanál ve formě?
11) Pro kódování určité sekvence sestávající z písmen A, B, B, G a D se používá nerovnoměrný binární kód, který umožňuje jednoznačně dekódovat výslednou binární sekvenci. Tento kód: A-10, B-11, B-000, M-001, D-011. Je možné snížit jeden z písmen délky kódového slova tak, aby kód mohl být stále dekódován jednoznačný? Kodexy zbývajících písmen by se neměly měnit. Vyberte možnost Správná odpověď.
1) Je to nemožné 2) pro písmeno B - 1
3) Pro písmeno G-pro písmena D - 01
12) Chcete-li kódovat určitou sekvenci sestávající z písmen A, B, B, G a D, se rozhodl použít nerovný binární kód, který umožňuje jednoznačně dekódovat binární sekvenci, která se objevuje na straně příjmu komunikačního kanálu. Použitý kód: A-111, B-110, B-100, M-101. Určete, jaký typ kódového slova lze zakódovat písmenem D. Kodex musí splňovat vlastnost jednoznačného dekódování. Pokud můžete použít více než jedno kódové slovo, zadejte nejkratší z nich.
13) Pro přenos přes komunikační kanál, zpráva sestávající pouze z písmen A, B, B, G, se rozhodla použít nerovnoměrný kód délky: A \u003d 1, B \u003d 000, B \u003d 001. Jak kódovat písmeno R tak, že délka kódu je minimální a bylo umožněno jednoznačně rozdělit kódovanou zprávu do písmen?
Kódování grafických informací
Transformace grafických informací z analogové formy na diskrétní je provedena diskretizace, tj. Rozdělení kontinuálního grafického obrazu na jednotlivé prvky. Během procesu odběru vzorků se připravuje kódování, tj. Přiřazení každému prvku specifické hodnoty ve formě kódu.
Vzorkování – jedná se o konverzi nepřetržitého obrazu do souboru diskrétních hodnot ve formě kódu.
V procesu kódování je obraz vytvořen prostorová diskretizace. Prostorový vzorkování obrazu může být porovnán s budováním obrazu z mozaiky. Obraz je rozdělen do samostatných malých fragmentů (bodů), z nichž každý je přiřazen barevný kód.
V důsledku prostorového vzorkování jsou grafické informace reprezentovány jako rastrový obraz. Rastrový obraz se skládá z určitého počtu řádků, z nichž každý obsahuje určitý počet bodů (pixel).
Kvalita obrazu závisí na rozlišení.
Rozlišení bitmapového obrazu je určeno počtem horizontálních bodů (x) a počtu vertikálních bodů ( Y.) na délku obrazu jednotky.
Čím menší je velikost bodu, tím větší je rozlišení (větší řady rastrů a bodů v řetězci), a proto nad kvalitou obrazu.
Hodnota rozlišení je vyjádřena v (Dot na palec - body na palec), tj. V počtu bodů v pásu obrazu v délce 1 palce (1 dyum \u003d 2,54 cm). Digitalizace grafických snímků z papíru nebo filmů se provádí pomocí skeneru. Skenování se provádí přesunutím fotosenzitivních prvků po obrázku. Charakteristika skeneru jsou vyjádřeny dvěma čísly, například 1200x2400 DPI. První číslo určuje počet fotosenzitivních prvků na jeden palce pásu a je optický rozlišení. Druhý je rozlišení hardwaru a určuje počet mikrosků při pohybu jednoho palce podél obrázku.
Během procesu odběru vzorků lze použít různé palety barev. Každá barva lze zobrazit jako možný bod bodu. Počet n v paletě a množství informací pro kódování barvy každého bodu se vztahuje k známému vzorci Hartley: N \u003d 2i,kde jsem hloubkou barvy, a n je počet barev (paleta).
Množství informací, které se používá k kódování barevného obrazu, se nazývá hloubka barvy. Nejběžnějšími hodnotami barevné hloubky jsou hodnoty z tabulky:
Stůl. Barevná hloubka a počet zobrazených barev.
Barevná hloubka (i) | ||||
Počet zobrazených barev (n) |
Kvalita obrazu na obrazovce monitoru závisí na velikosti prostorové povolení a barevné hloubky. Prostorové rozlišení obrazovky monitoru je definováno jako produkt počtu řetězců obrazu na počtu bodů v řadě. Povolení může být: 800x600, 1024x768, 1152x864 a vyšší. Počet zobrazených barev se může lišit od 256 barev na více než 16 milionů.
|
|
Obr. Tvořící bitmapu na obrazovce.
Zvažte příklad vytvoření rastrového obrazu na obrazovce monitoru sestávajícího z 600 řádků 800 bodů v každém řádku (všechny body) a barevné hloubky 8 bitů. Binární kód barev všech bodů je uložen v paměti počítačové video, který je na grafické kartě.
Pravidelně s určitou frekvencí, barevné kódy bodů jsou čteny z paměti videa a body se zobrazují na obrazovce monitoru. Frekvence čtení obrazu ovlivňuje stabilitu obrazu na obrazovce. V moderních monitorech se aktualizace obrazu dochází s frekvencí 75 nebo vícekrát za sekundu, což zajišťuje pohodlí vnímání uživatelem.
Informace Požadovaná video paměť lze vypočítat vzorec:
PROTI. \u003d I · x · y,
kde v je informační objem video paměti v bitech;
X · Y - počet obrazových bodů (rozlišení obrazovky);
I - Barevná hloubka v bitech na bod.
Například požadovaný objem video paměti pro grafický režim s rozlišením 800x600 bodů a barevné hloubky 24 bitů je:
V \u003d i · x · y \u003d 24 x 800 x 600 \u003d bit \u003d 1 bajt.
Barevný obraz na obrazovce monitoru je tvořen mícháním základních barev: červená, zelená a modrá (paleta RGB). Chcete-li získat bohatou barevnou paletu se základními barvami, mohou být specifikovány různé intenzity. Například s barevnou hloubkou 24 bitů na každou z barev se uvolňuje 8 bitů, to znamená, že pro každou z barev, n \u003d 28 \u003d 256 úrovně intenzity specifikované binárními kódy z minima na maximum jsou možné.
Stůl. Tvorba některých barev s barevnou hloubkou 24 bitů.
název | Intenzita |
||
Často je barva napsána ve formě - #rrggbb, kde RR je hexadecimální kód červených barevných komponent, GG je hexadecimální kód pro zelené barevné komponenty, Bb je hexadecimální kód modrých barevných komponent. Čím vyšší je hodnota složky, tím větší je intenzita záře odpovídající základní barvy. 00 - Žádná luminiscence, FF - maximální záře (FF16 \u003d 25510), 8016 - průměrná hodnota jasu. Pokud má komponenta intenzita barev<8016 , то это даст темный оттенок, а если >\u003d 8016, pak světlo.
Například,
# FF0000 - červená (červená komponenta je maximum a zbytek je nula)
# 000000 - černá barva (žádná složka svítí)
#Ffffff - bílá barva (všechny komponenty jsou maximálně a stejné, nejsvětlejší barvy)
# 404040 - tmavě šedá (všechny komponenty jsou stejné a hodnoty menší než průměrná hodnota jasu)
# 8080FF - světle modrá (maximální jas v modré složce a jas ostatních složek jsou stejné a rovné 8016).
Řešení úkolů pro kódování grafických informací
1. Pro uložení rastrového obrazu s velikostí 32 × 32 pixelů, 512 paměťových bajtů vzal. Jaký je maximální možný počet barev v paletě obrazu?
Rozhodnutí: Při kódování s paletou, počet bitů na pixel ( K.) Záleží na počtu barev v paletě N.Jsou spojeny se vzorcem: https://pandia.ru/text/78/419/images/image005_31.gif "width \u003d" 71 "výška \u003d" 21 src \u003d "\u003e (2), kde - počet bitů na pixelu a - celkový počet pixelů.
1) Najděte celkový počet pixelů https://pandia.ru/images/image009_17.gif "width \u003d" 61 "výška \u003d" 19 "\u003e bytebitbitbit
3) Určete počet bitů na pixelu: # xxxxxx, "kde hexadecimální hodnoty intenzity barevné komponenty v 24bitovém modelu RGB jsou nastaveny v uvozovkách.
Jakou barvu bude blízko barvy stránky nastavené značkou
?1) bílá 2) Šedá 3) žlutá 4) fialová
Rozhodnutí: Nejvyšší intenzita barev (99) v komponentách červených a modrých barev. To dává fialovou barvu.
Odpovědět: 4
3. Jaká je šířka (v pixelech) obdélníkového 64-barevného rozbaleného rastrového obrazu, který zabírá 1,5 MB na disku, pokud je jeho výška dvakrát tolik jako šířka?
Rozhodnutí: Vzhledem k tomu, že množství paměti na celý obraz je vypočítán vzorcem (1), kde - počet bitů na pixel a https://pandia.ru/text/78/419/images/image014_12.gif "width \u003d "36" výška \u003d "41 src \u003d"\u003e.
64 \u003d 26. Odtud K.= 6.
Tyto hodnoty nahrazujeme ve vzorci (1), dostaneme:
* 6 \u003d 1,5 * 220 * 23. Po řezu: x.2 = 222. Odtud: x.= 211=2048.
OtVTY: 4
Úkoly pro školení:
1. Pro skladování rastrového obrazu 128 x 128 pixelů, 4 kilobyty paměti trvalo. Jaký je maximální možný počet barev v paletě obrazu?
2. Chcete-li zakódovat barevnou stránku, je internetová stránka použita atribut bgColor \u003d "# xxxxxx", kde hexadecimální hodnoty intenzity barevné komponenty ve 24bitovém modelu RGB jsou nastaveny v uvozovkách. Jakou barvu bude blízko barvy stránky uvedené značkou
?1) žlutá 2) růžová 3) světle zelená 4) světle modrá
3. Jaká je šířka (v pixelech) obdélníkového 16barevného rozbaleného rastrového obrazu, který obsaduje 1 MB na disku, pokud je jeho výška dvakrát tolik šířka?
Kódování zvukových informací
Zvuk je zvuková vlna s nepřetržitým měnícím se amplitudou a frekvencí. Čím větší je amplituda signálu, tím více hlasitější než více frekvence, tím vyšší je tón. Aby byl počítač zpracovávat zvuk, měl by být nepřetržitý pípnutí přeměněno v sekvenci elektrických pulzů (binární nuly a jednotky).
V procesu kódování nepřetržitého audio signálu se provádí jeho dočasný diskrétnost. V tomto případě je zvuková vlna rozdělena do malých dočasných oblastí, z nichž každá je nastavena hodnota amplitudy.
Dočasná diskretizace -způsob, ve kterém se během kódování nepřetržitého zvukového signálu, zvuková vlna rozdělí do samostatných malých dočasných sekcí a pro každého takového místa je stanoveno určité množství amplitudy. Čím více amplituda signálu, hlasitější zvuk.
Na grafu (viz obr.) Vypadá to, že nahrazení hladké křivky k posloupnosti "kroků", z nichž každá je přiřazena hodnota úrovně hlasitosti. Čím větší je množství hlasitosti zvýrazněno během procesu kódování, tím více kvalitativnější bude zvuk.
| |||||||||||
Obr. Dočasný vzorek zvuku
Hloubka zvuku (hloubka kódování) - Počet bitů na kódování zvuku.
Úrovně objemu (úrovně signálu) - Zvuk může mít různé úrovně objemu. Počet různých úrovní hlasitosti se vypočítá vzorec Hartley: N.= 2 I. I. KdeI. I. - hloubka zvuku, a n - úrovně objemu.
Moderní zvukové karty poskytují 16bitovou hloubku kódování zvuku. Počet různých úrovní signálu lze vypočítat vzorcem: n \u003d 216 \u003d 65536. T. O., Moderní zvukové karty poskytují kódování úrovně signálu 65536. Každá hodnota amplitudy je přiřazena 16bitový kód.
S binární kódování nepřetržitého pípnutí se nahrazuje sekvencí diskrétních úrovní signálu. Kvalita kódování závisí na počtu měření úrovně signálu na jednotku času, tj. Vzorkovací frekvence. Čím větší je množství měření se provádí za 1 sekundu (čím větší je diskretizační frekvence), tím přesnější postup binárního kódování.
Frekvence vzorkování– počet měření úrovně vstupního signálu na jednotku času (pro 1 s). Čím větší je diskretizační frekvence, tím přesnější postup binárního kódování. Frekvence se měří v Hertz (Hz).
1 Měření pro 1 sekundu -1 Hz, 1000 měření pro 1 sekundu 1 kHz.
Označuje frekvenci vzorkovacího dopisuF.. Pro kódování vyberte jednu ze tří frekvencí:44,1 kHz, 22,05 kHz, 11.025 kHz.
Předpokládá se, že frekvenční rozsah, který člověk slyší, je 20 Hz až 20 kHz.
Kvalita kódování binárního zvuku je určena hloubkou kódování a frekvencí vzorkování.
Frekvence vzorkování analogového zvukového signálu může mít hodnoty od 8 kHz do 48 kHz. Na frekvenci 8 kHz odpovídá kvalita diskrétního zvukového signálu kvalitě rádiového vysílání a frekvence 48 kHz - kvalita zvuku audio-CD. Mělo by být také třeba mít na paměti, že jak mono- a stereoismy jsou možné.
Audio adaptér (zvukový poplatek) -zařízení, které převádí elektrické oscilace zvukové frekvence v číslu binární kód při zadávání zvuku a zpět (z číselného kódu do elektrických oscilací) při přehrávání zvuku.
Charakteristiky audio adaptéru: Frekvence odběru vzorků a vypouštění registru.
Vypouštění registru -počet bitů v registru audio adaptéru. Čím vyšší je výtok, tím menší je chyba každé jednotlivé transformace elektrické proudové hodnoty a zpět. Pokud je výboj rovný I. I., při měření vstupního signálu lze získat 2I. I. = N. Různé hodnoty.
Velikost digitální monoadylfile (A.) Je měřeno vzorcem:
A.\u003d F *T.* I. I./8 ,
kdeF -frekvence diskrétní (Hz),T. - Zvukový čas nebo zvukový záznam,I. I. vypouštění registru (povolení). Podle tohoto vzorce se velikost měří v bajtech.
Digitální stereofonní zvuková velikost souboru (A.) Je měřeno vzorcem:
A.=2* F.* T.* I. I./8 ,
signál je zaznamenán pro dva sloupce, protože levé a pravé zvukové kanály jsou samostatně zakódovány.
Příklad. Pokusme se vyhodnotit objem informací stereofonního audio souboru s trváním zvuku 1 sekundy s vysoce kvalitním zvukem (16 bitů, 48 kHz). Za tímto účelem musí být počet bitů vynásoben počtem vzorků v 1 sekundě a vynásobte 2 (stereo):
16 bitů * 48 000 * 2 \u003d 1 536 000 bitů \u003d 192 000 bajtů \u003d 187,5 kb
Tabulka 1 ukazuje, kolik MB zabírá kódovanou jednu minutu zvukových informací s různou frekvencí vzorkování:
Typ signálu | Frekvenční diskretizace, kHz |
||
16 bitů, stereo | |||
16 bitů, mono | |||
8 bitů, mono |
Příklady úkolů:
1. Určete velikost (v bajtech) digitálního audio souboru, jehož čas je 10 sekund v diskretizační frekvenci 22,05 kHz a rozlišení 8 bitů. Komprese souboru není předmětem.
Rozhodnutí:
Vzorec pro výpočet velikosti (v bajtech) Digitální zvukový soubor: A.= F.* T.* I. I./8.
Pro přenos do bajtů musí být získaná hodnota rozdělena do 8 bitů.
22.05 kHz \u003d 22.05 * 1000 Hz \u003d 22050 Hz
A.= F.* T.* I. I./8 = 22050 x 10 x 8/8 \u003d 220500 bajtů.
Odpovědět: 220500
2. Uživatel má paměť 2,6 MB. Je nutné zaznamenat digitální zvukový soubor s trváním 1 minutového zvuku. Co by mělo být frekvence vzorkování a výboj?
Rozhodnutí:
Vzorec pro výpočet frekvence odběru vzorků a bitů: f * i \u003d a / t
(Kapacita paměti v bajtech): (Doba zvuku v sekundách):
2, 6 MB \u003d 26 bajtů
F * i \u003d a / t \u003d 26 bajtů: 60 \u003d 45438,3 bajtů
F \u003d 45438.3 Byte: i
Vypouštění adaptéru může být 8 nebo 16 bitů. (1 bajt nebo 2 bajty). Proto může být frekvence diskretizace buď 45438,3 Hz \u003d 45,4 kHz ≈ 44,1 kHz. - standardní charakteristika diskretizace nebo 22719,15 Hz \u003d 22,7 kHz ≈ 22.05 kHz. - standardní charakteristika vzorkovací frekvence
Odpovědět:
Frekvence vzorkování | Vypuštění audio adaptéru |
|
1 volba | ||
Možnost 2. |
3. Množství volné paměti na disku je 5,25 MB, vypouštění zvukové karty - 16. Jaká je doba trvání digitálního zvukového souboru, zaznamenaného s diskrétní frekvencí 22.05 kHz?
Rozhodnutí:
Vzorec pro výpočet trvání zvuku: T \u003d A / F / I
(Kapacita paměti v bajtech): (vzorkovací frekvence v Hz): (Sound Board Bit v bajtech):
5,25 mb \u003d 5505024 bajtů
5505024 bajt: 22050 Hz: 2 bajty \u003d 124,8 sekund
Odpovědět: 124,8
4. Vypočítejte, kolik informací bajtů zabírá jeden druhý stereofonní záznam na CD (frekvence 44032 Hz, 16 bitů na hodnotu). Kolik trvá jedna minuta? Jaká je maximální kapacita disku (počítání maximální doby trvání 80 minut)?
Rozhodnutí:
Vzorec pro výpočet paměti A.=
F.*
T.*
I. I.:
(Doba záznamu v sekundách) * (Blossomie zvuku) * (frekvence vzorkování). 16 bit -2 bajt.
1) 1C x 2 x 44032 Hz \u003d 88064 bajtů (1 Druhé stereofonní nahrávání na CD)
2) 60C x 2 x 44032 Hz \u003d 5283840 bajt (1 minuta stereo map na CD)
3) 4800C x 2 x 44032 Hz \u003d bajt \u003d 412800 kb \u003d 403,125 MB (80 minut)
Odpověď: 88064 bajtů (1 sekundu), 5283840 bajt (1 minuta), 403,125 MB (80 minut)
Úkoly pro školení:
1) Jedenkanálový (mono) je vyroben zvukový záznam s frekvencí diskretizace 22 kHz a hloubkou kódování 16 bitů. Záznam trvá 2 minuty, jeho výsledky jsou zaznamenány do souboru, komprese dat není provedena. Která z následujících čísel je nejblíže velikosti přijatého souboru vyjádřeného v megabajtech?
2) Dvojitý-kanálový (stereofonní) zvukový záznam s frekvencí vzorkování 48 kHz a hloubkou 24 bitů kódování. Záznam trvá 1 minutu, jeho výsledky jsou zaznamenány v souboru, komprese dat není provedena. Která z následujících čísel je nejblíže velikosti přijatého souboru vyjádřeného v megabajtech?
3) Jednorchodkový (mono) byl proveden zvukový záznam s diskretizační frekvencí 16 kHz a 24bitovým rozlišením. V důsledku toho byl získán soubor s velikostí 3 MB, komprese dat nebyla provedena. Která z následujících hodnot je nejblíže doby, kdy byl záznam zaznamenán?
1) 30 SexExexek
4) jednokanálový (mono) zvukový záznam s frekvencí vzorkování 128 Hz. Při nahrávání bylo použito 64 úrovní vzorkování. Záznam trvá 6 minut 24 minut, jeho výsledky jsou zapsány do souboru a každý signál je kódován minimálním možným a identickým počtem bitů. Která čísla níže jsou nejblíže velikosti přijatého souboru vyjádřeného v kilobajtech?
5) Dvoukanálový (stereofonní) zvukový záznam s 16 kHz vzorkovací frekvencí a hloubkou 32bitové kódování. Záznam trvá 12 minut, jeho výsledky jsou zapsány do souboru, komprese dat není provedena. Která z následujících čísel je nejblíže velikosti přijatého souboru vyjádřeného v megabajtech?
Piyaeva Olga Nikolaevna
Místo výkonu práce: Městská rozpočtová instituce "Taraskovskaya Střední škola"
Pozice: Učitel to
Adresa školy: Moskevská oblast Kashirsky okresní vesnice Taraskovo Street Komsomolskaya D.22
Třída: 8.
Téma lekce:Kódování textu. (První lekce na téma "Kódování informací")
Typ lekce:studium nových znalostí
Typ lekce:tradiční pomocí informačních technologií
Cíle:
Vzdělávací:
zavést studenty se způsoby, jak kódovat informace v počítači;
zvážit příklady řešení problémů;
Rozvíjející se:
podporovat rozvoj vzdělávacích zájmů studentů.
Vzdělávací:
vzdělávat expozici a trpělivost v práci, smysl pro partnerství a vzájemné porozumění.
Úkoly:
Vzdělávací:
vytvořit znalosti studentů na téma "Kódování textových informací";
Rozvíjející se:
rozvíjet dovednosti analýzy a sebe-analýzy;
usnadnit tvorbu žáků figurálního myšlení;
Vzdělávací:
tvořící schopnost naplánovat své činnosti.
Zařízení:
studentská pracovní místa (osobní počítač),
pracoviště učitele,
multimediální projektor,
Software:PC, program PowerPoint, tabulky, schémata.
Depazorová lekce karet:
№ p / p.
Lekce fáze
Pri-
opatření
čas
Didaktický
cíl Kaya.
Formy a metody práce
Typy činností studentů
Organizační
při narození
2 minuty
Zahrnují studenty v obchodním rytmu, připravit třídu do práce
Učitel ústní zprávy
Nálada na produktivní
práce
nosta.
Studie
nový
materiál
18 min
Vytvořit kognitivní motivy. Zajistit přijetí cílů lekce. Vytvořit specifické představy o kódování textových informací.
Vysvětlení nového materiálu pomocí
prezentace
Poslech a zapamatování, odpovědi na otázky učitele, plnění úkolu pro dekódování
informace
Fizkultminutka
2 minuty.
Zabránit únavě dětí
Cvičení
Cvičení
Upevnění získaných znalostí
10 min.
Organizujte aktivity, které aplikuje nové znalosti
Praktická práce
Provádění praktického
práce
Primární testování porozumění
8 min
Odhalit úroveň primárního učení nového materiálu
Frontální průzkum
Diferencovaná nezávislá práce
Odpovězte na otázky učitele
Provádět nezávislou práci
Domácí práce
2 minuty.
Uveďte informace o domácích úkolech a pokynech pro jeho realizaci
Přizpůsobit domácí úkoly
Nahrávání domácích úkolů v denících
Sčítání lekce (reflexe)
3 min.
Self-analýza studentů pochopení tématu
Recepce nedokončené věty
Diskuse o tom, co jste se naučili a jak fungovalo
Během tříd.
Organizující čas.
Kluci, jsem rád, že vás plně vidím, v dobré náladě a naději na plodnou lekci.
Sedni si.
Teď strávíme připravenost nájezdu pro lekci:
zobrazit deníky
ukázat rukojeti
zobrazit učebnice
zobrazit notebooky
Všechno je připraveno na lekci, můžeme začít.
Studium nového materiálu
Dnes pokračujeme ve studiu velkého tématu "kódování a zpracování textových informací" a naše první lekce se nazývá "kódování textových informací"
Na obrazovce první snímek multimediální prezentace s lekcí.
V dnešní lekci se seznámíme s metodami textu kódování, které byly vynalezeny lidmi v různých fázích vývoje lidské myšlenky, s binární kódování informací v počítači, naučte se identifikovat kódy číselných znaků, zadejte znaky pomocí znaků Číselné kódy a překódování rusky mluvícího textu v textovém editoru.
Problém ochrany informací se obává několik století.
Kódy se objevily ve starověku ve formě kryptogramů (který přeložil z řeckých znamená "tinesoin"). Někdy byly posvátné židovské texty zašifrovány nahrazením. Místo prvního písmene abecedy, poslední dopis byl napsán namísto druhého - předposledníku atd. Tato stará šifra se nazývá Atbash.
Zobrazeno snímek číslo 2.
Před několika technikami pro kódování textu, které byly vynalezeny v různých fázích vývoje lidské myšlenky.
- kryptografie - to je sekrece, systém změny dopisu, aby se text nepochopitelných pro nezasvěcené osoby;
- aBC Morse. nebo nerovnoměrný telegrafový kód, ve kterém je každý písmeno nebo znaménko reprezentováno kombinací krátkých elementárních pozemků elektrického proudu (bodů) a základních pozemků trojnásobné tržní trvání (pomlčka);
- sudesawned. - Jazyk gestu používaných lidmi se sluchovým postižením.
Otázka: Jaké příklady textových informací kódování lze přinést více?
Příklady studentů . ( Šličtová vizizátor, náhradní šifra)
Zobrazeno snímek číslo 3.
Jeden z prvních známých metod šifrování je název římského císaře Julia Caesara (I. století BC). Tato metoda je založena na nahrazení každého písmene šifrované textu, do druhé, posunem v abecedě ze zdrojového dopisu na pevný počet znaků. Tak slovo byte Při posunutí tří znaků doprava je kódováno slovem dGMH. . Reverzní proces dešifrování tohoto slova - je nutné nahradit každý šifrovaný dopis, na třetinu doleva od něj.
Prezentace Zobrazit číslo 4
Ve starověkém Řecku (II Century BC) byla známá šifra, která byla vytvořena s použitím Polybia náměstí. Pro šifrování byl použit stůl, což je čtverec se šesti sloupcemi a šesti řadami, které jsou číslovány od 1 do 6. V každé buňce byla taková tabulka zaznamenána jedno písmeno. V důsledku toho pár čísel odpovídá každému dopisu a šifrování bylo sníženo na nahrazení dopisu s dvojicí čísel. První číslice označuje číslo řádku, druhý je číslo sloupce. Slovo Byte je kódován v tomto případě: 12 11 25 42
Zobrazeno snímek číslo 5.
Rozluštění s náměstí Polybie následující fráze
"33 11 35 36 24 32 16 36 11 45 43 51 24 32 41 63"
Otázka: Co jsi dělal?
Odpovězte na studenty: V příkladech se učí
Odpověď je porovnána se správnou odpovědí, která se zobrazí na snímku číslo 5.
Binární kódování textových informací v počítači
Učitel: Informace vyjádřené přirozenými a formálními jazyky písemně se obvykle nazývají textové informace.
Zobrazit snímek číslo 6.
Pro prezentaci textových informací (velká písmena, malá písmena ruských a latinských abeced, čísel, značek a matematických symbolů) jsou dost 256 různých znaků.
Pokud složíte všechny značky:
33 Malá písmena ruské abecedy + 33 velká písmena \u003d 66;
Pro latinskou abecedu 26 + 26 \u003d 52;
Obrázky od 0 do 9
ukazuje se, že 127 znaků potřebuje. Existují také 129 hodnot, které lze použít k označení interpunkčních znamének, aritmetických značek, servisních operací (řádek překlad, prostor atd.)
Zobrazeno snímek číslo 7
Podle vzorce N \u003d 2 mohu vypočítat, kolik informací je nutné kódovat každé znaménko:
N. = 2 I. I. 256 = 2 I. I. 2 8 = 2 I. I. I. I. \u003d 8 bitů
Chcete-li zpracovat informace o textu v počítači, je nutné jej prezentovat v binárním kultovnímu systému. Byli jsme vypočítáni, že 8 bitů informací je nutné k zakódování každého znaku, tj. Délka binárního znakového kódu je osm binárních značek. Každé znamení musí být vloženo do souladu s unikátním binárním kódem z intervalu od 00000000 do 11111111 (v desetinném kódu od 0 do 255).
Při zadávání textu textu informací dochází k jejich binárnímu kódování. Uživatel stiskne klávesu na klávesnici a do počítače dorazí specifická sekvence osmi elektrických pulzů (binární kódový kód). Během výstupu na obrazovku počítače se provádí reverzní rekonstrukce, tj Transformace binárního kódu do jeho obrazu.
Prezentace č. 8
Přiřazení specifického znaménka binárního kódu je otázka dohody, která je stanovena v tabulce kódu. Mezinárodní dohoda je přijata pro přiřazení každého symbolu svého jedinečného kódu. Jako mezinárodní norma přijala kódovou tabulku ASCII (americký standardní kód pro informace Interchange - americký standardní kód pro výměnu informací)
Tato tabulka prezentuje kódy od 0 do 127 (písmena anglické abecedy, příznaky matematických operací, servisních znaků atd.) A kódy od 0 do 32 jsou přiděleny na symboly, ale funkční klávesy.
Zaznamenejte název této kódové tabulky a rozsah kódovaných znaků.
Kódy z 128 do 255 jsou přiděleny pro národní normy každé země. To je dost pro většinu rozvinutých zemí.
Pro Rusko bylo zavedeno několik různých standardů kódových tabulek (kódů od 128 do 255).
Zobrazení snímků číslo 9.
Zde je některé z nich. Zvažte a napište jejich jména:
Koi. - 8 , Okna MS-DOS. , Mas., ISO.
Ve světě je přibližně 6 800 různých jazyků. Pokud si přečtete text vytištěný v Japonsku na počítači v Rusku nebo ve Spojených státech, nebude možné rozumět tomu. Aby se dopisy jakékoli země čteny na každém počítači, začaly je používat dva bajty (16 bitů) pro jejich kódování.
Pojďme také definovat počet znaků, které mohou být kódovány podle tohoto standardu:
N \u003d 2 i \u003d 2 16 \u003d 65536
tento počet znaků je dostačující na to, aby kódovaly nejen ruské a latinské abecedy, ale také řecké, arabské, hebrejské a jiné abecedy.
Fizkultminutka
A teď budu trávit fyzickou přílohu: Nejdřív píšu špičku nosu ve tvaru stropu "Líbí se mi počítačová věda."
Fizkultminutka pro oči:
Rychle slupka, zavřete oči a klidně sedni, pomalu počítání na 5. Opakujte 4-5 krát.
Vytáhněte pravou ruku dopředu. Postupujte podle očí, aniž byste otáčeli hlavy, za pomalým pohybem ukazováčku protáhlé ručně vlevo a vpravo, nahoru a dolů. Opakujte 4-5 krát.
Podívejte se na ukazováček protáhlé ruky na účet 1-4, pak převést pohled v úvahu 1-6. Opakujte 4-5 krát.
V průměrném tempu, dělat 3-4 kruhové pohyby očima na pravé straně, tolik na levé straně. Relaxační oční svaly, podívat se do vzdálenosti k účtu 1-6. Opakujte 1-2 krát.
Upevnění získaných znalostí.
Nebyla marně, římský obal Fedr řekl: "Věda - kapitáne a praxe - vojáci." Proto se nyní pohybujeme od teorie k praxi.
Otevřete tutoriál na straně 152, najít praktické práce číslo 8, přečtěte si ji.
Zapište si na notebook téma praktické práce "kódování textových informací", gól: Naučte se identifikovat číselné znaky znaků, zadejte znaky pomocí číselných kódů a překódováním rusky mluvícího textu v textovém editoru.
Povolit počítačům a my budeme provést tuto práci společně.
Číslo úkolu 1. V textovém editoru aplikace Word identifikujte číselné kódy několika znaků:
v oknech kódování;
v kódování Enicode (Unicode)
Spustit textový textový editor
zadejte příkaz (vložka - symbol ...). Na obrazovce se zobrazí dialogové okno. Centrální část dialogového panelu vezme tabulku znaků.
Pro určení desetinného číselného symbolu symbolu v kódování okna pomocí rozevíracího seznamu od: Vyberte typ kódující cyrilice (DES.).
V tabulce znaků vyberte symbol. V textovém poli se zobrazí kód znamení: Objeví se kód desetinného symbolu.
Chcete-li určit hexadecimální numerický kód v kódování Unicode pomocí rozevíracího seznamu od: Vyberte typ kódování Unicode (šest.).
V tabulce znaků vyberte symbol. V textovém poli se zobrazí kód znamení: se zobrazí kód šestnáctého symbolu.
Pomocí elektronické kalkulačky přeložit hexadecimální numerický kód do desetinného čísla systému:
0586 16 \u003d x 10; 1254 16 \u003d x 10; 8569 16 \u003d x 10;
Úkol číslo 2. V textovém editoru zadejte posloupnost znaků v oknech a kódování MS - DOS pomocí numerických kódů.
Spusťte standardní příkaz aplikace Poznámkový blok (program - Standard - Poznámkový blok).
Pomocí volitelné numerické klávesnice Při stisknutí tlačítka ALT zadejte číslo 0224, uvolněte klávesu Alt , v dokumentu se zobrazí symbol "A". Opakujte postup pro numerické kódy od 0225 do 0233, v dokumentu v dokumentu Windows se zobrazí sekvence 10 znaků "Absgdjuses".
Pomocí volitelné numerické klávesnice Při stisknutí tlačítka ALT zadejte číslo 224, uvolněte tlačítko ALT , zobrazí se symbol "P" v dokumentu. Opakujte postup pro číselné kódy od 225 do 233, v MS - Dos kódování se zobrazí sekvence 10 znaků "Fuffhschch".
Primární testování porozumění
Otázky učitele
1. Jaký je princip kódování textových informací používaných v počítači? (Když zadáte textové informace, trvá své binární kódování do počítače. Uživatel stiskne klávesu na klávesnici se znakem a do počítače přichází určité sekvence osmi elektrických pulzů (binární signální kód). Během výstupu Počítače, reverzní transcoding, tj. Transformace binárního kódu do jeho obrazu.)
2. Jaký je název mezinárodní tabulky kódující symbol?( ASCII.AMERICKÝ STANDARDNÍ KÓD PRO VÝMĚNU INFORMACÍ - americký standard kód pro výměna informace )
3. Seznam názvů kódovacích tabulek pro rusky mluvící postavy. (Koi - 8., SLEČNA. - DOS. , Mas., ISO. , Okna )
Učitel distribuuje karty s jednotlivými úkoly. (PETEA a KOLYA psát navzájem e-maily v Koi kódování - 8. Jakmile byla Petya mylná a poslala dopis do okna kódování. Kolya obdržel dopis a vždy si přečetl v Koi - 8. Ukázalo se, že bezvýznamný text, který často Opakoval slovo *** ***. Jaké slovo bylo ve zdrojovém textu písmene?
1 volba - lupič (skener)
2 Možnost - RBNSFSFS (paměť)
3 Možnost - RTIOFET (tiskárna)
4 Možnost - DyLefb (disketa)
5 Možnost - FTELVPM (trackball)
6 Možnost - NPOOPPT (monitor)
7 Možnost - RTPGup (procesor)
8 Možnost - Lambchjbfkhtb (klávesnice)
9 Možnost - NbfetyLbs RMCFB (základní deska)
10 Možnost - FBLFFCHBS SUFFINGBB RTPGUUPTB (Frekvence procesoru hodin)
Domácí práce
Podle učebnice N. Ugrinovich str.3.1. str. 74 - 77
Kód v KOI Code - 8 Vaše jméno a příjmení. Zapište si výsledek do formuláře:
binární kód
desetinný kód
Další úkol (na kartě): Decry Text pomocí Koi -8 kódování:
254 212 207 194 205 213 196 210 207 214 201 218 206 216 208 210 207 214 201 212 216, 218 206 193 212 216 206 193 196 207 194 206 207 206 197 205 193 204 207,
228 215 193 215 193 214 206 217 200 208 215 193 215 201 204 193 218 193 208 207 205 206 201 196 204 209 206 193 222 193 204 193:
244 217 204 213 222 219 197 199 207 204 207 196 193 202, 222 197 205 222 212 207 208 207 208 193 204 207 197 211 212 216,
233 204 213 222 219 197 194 213 196 216 207 196 201 206, 222 197 205 215 205 197 211 212 197 21 203 197 205 208 207 208 193 204 207.
(Tak, že moudrý život žije, potřeboval jsi to jen pár,
Dva důležité předpisy o zapamatování pro začátek:
Jsi lepší než hlad než že to padlo
Informatika a informační technologie. Výukový program pro stupeň 8 / nd. Ugrinovich. - M. Binin. Laboratoř znalostí, 2011 - 205 p.: IL.
Časopis "Informatika a vzdělávání", № 4,2003, №6 2006
Informatika 7 - 9 Cl. / A.G. Kushnirenko, G.V. Leedev, ya.n. Zapaderman, M.: Drop, 2001. - 336 P.: IL.
Stručná abstraktní lekce.
Téma lekce: Počítačová prezentace textových informací.
Akademický předmět - počítačová věda.
Úroveň vzdělání školáků : Stupeň 9, druhý rok studia předmětu, základní program.
Lekce ve studii sekce: první hodina;
Doba trvání lekce : 45 minut.
Základní pojmy : Caesar písmo, kódová tabulka, kód, kódování, dekódování, paměťový registr.
Typ lekce : Studium nového materiálu
Druh : konverzace
Zajištění lekce:
osobní počítač;
multimedediaprojektor;
karty s úkoly;
kódovací tabulky.
Cíle Lekce:
Vzdělávací:
Rozvíjející se:
Vzdělávací:
Úkoly:
Plán lekce
znalost a3.Pizkultminutka.
2 minuty
Komplex cvičení pro oči.
4.Cretten nový materiál
20 minut
Prohlášení nového materiálu
5 . Nalezení studovaného materiálu
10 min
6 .Summarizing.
2 minuty
Odhady pro práci
7 . Domácí práce
1 min
Domácí práce
Vysvětlení lekci :
Téma lekce: Počítačová prezentace textových informací.
Třída: 9.
Cíle Lekce:
Vzdělávací: Seznámení studentů s kódováním textových informací v počítači.
Rozvíjející se: Vývoj logického myšlení, schopnost analyzovat a shrnout.
Vzdělávací: Vzdělávání nezávislosti, dokonalosti, péče.
Úkoly:
Repeat koncepty: kód, kódování.
Opakujte informace o kódování binárních kódů v počítači.
Vytvořte studenty kompletní snímek kódování textových informací v počítači.
Typ lekce: studium nového materiálu
Zařízení:
Učitel pracoviště.
Multimediální projektor.
Multimediální prezentace na téma lekce.
Multimediální prezentace, fyzický útok.
Kódovací tabulky.
Karty s úkoly.
Plán lekce
znalost a dovednosti za účelem přípravy na studium nového tématu3. Zvýšený nový materiál
20 minut
Prohlášení nového materiálu
4. Doporučené materiály
10 min
Sebe-realizace úkolu
5. Zadejte konečné
3 min
Odhady pro práci
6. Domácí úkol
2 minuty
Domácí práce
Vysvětlení lekci :
Pro lekci je třída rozdělena do skupin po 2 lidech. Součástí práce se provádí ve skupinách, ale tam jsou úkoly, které studenti provádějí samostatně.
Během tříd
1. Organizační moment.
Vzájemný pozdrav, nálada na lekci, kontrola chybí.
2. Aktualizace znalostí.
Informatika je jednou z nejmladších vědeckých disciplín. Objevila se asi před 60 lety. Počítačová věda je věda o informacích, způsoby, jak ji reprezentovat, zpracovávat a vysílat. Informace nás obklopují. To může být reprezentováno v různých tvarech: Pomocí textů, čísel, grafických obrázků, zvuků. Lze říci, že informace jsou kódovány pomocí různých jazyků a naším úkolem je naučit se dekódovat informace, to znamená, že překládat jazyk, který chápeme. Začneme se naučit novou sekci: kódování a zpracování textových informací a téma naší lekce: Počítačová prezentace textových informací. (Slide 1) Účelem naší lekce bude: obeznámenost s kódováním textových informací a opakování binárních informací kódování v počítači.
Podívejte se na tento snímek, jste prezentován s různými kresbami, co můžete říct o těchto obrázcích? (odpovědi a předpoklady studentů)
(Snímek 2)
Co chápete pod kódováním informací?
Kódování je prezentace informací pomocí nějakého kódu.
Pro jaký účel lidé kódují informace?
Jaký je kód?
Kodex je pravidlem překladatelské informace z jednoho jazyka, metoda prezentace, v jiném jazyce.
(Snímek 3)
Od XIX století toto slovo označilo další knihu, ve které jsou slova přirozeného jazyka mapována čísla nebo písmena.
Existuje velký počet kódovacích kódů a systémů. Ale všechny z nich podle metody prezentace lze rozdělit do tří skupin: kódování se symboly, čísly a písmeny.
Před vámi kódovanou frázi. (Snímek 4)
Diskutujte ve skupině a řekněte mi, jak byste ho dekódovali, co pro to potřebujete?
Výsledek dekódování této fráze vypadá Na základě předložených frází určete kód podle toho, který kódování bylo provedeno.Pravidlo je následující: Každé písmeno zdrojového textu je nahrazen třetím po něm v abecedě.
Abeceda je napsána v kruhu. (Snímek 4)
Ozdobte slova prezentovaná na vašich listech. (Příloha 1)
Z výsledných slov se ukázala fráze "Magic Slova Schepillary Skop".( Snímek 3)
V roce 1977, tři matematika, Shamil a Edelman tuto nesmyslnou frázi šifrovali. Matematika používala kombinaci 129 číslic. Žádám vás, abyste si vzpomněli na tuto frázi, vrátíme se k ní.
Použití při kódování čísel je často nalezena poměrně často. Zvláštní význam pro použití čísel při kódování získává v případě předložení informací v počítači.
(Snímek 5)
Počítač je elektronické zařízení, takže je schopen přesně reagovat pouze dvěma stavy - 1 (existuje signál) a 0 (žádný signál). Při kódování se v počítači používá binární kód.
2. Studium nového materiálu
Více než 60% informací uvedených v počítači jsou textové informace. Proto navrhuji zjistit, jak jsou textové informace prezentovány v počítači. V počítačové abecedě 256 znaků. To zahrnuje kapitálové a kapitálové písmena latinských a ruských abeced, interpunkčních značek, tištěných a netiskových znaků, jakož i klíčových kombinací.
Pro vytvoření 256 kombinací je potřeba 8 buněk obsahujících 1 nebo 0. Proto je každý znak počítačové abecedy v paměti počítače dán do buněk rejstříku - 8.
Chcete-li získat informace o všech počítačích stejným způsobem, vytvořil různé tabulky kódů. V SSSR, to je Koi7 a Koi8, v Americe - ASCII. Chcete-li kódovat informace v systému Windows, použijte tabulku ANSI.
(Snímek 6)
Tato tabulka se skládá ze dvou částí: od 1 do 128 je latinská abeceda a obecné symboly, od 128 do 256 jsou symboly národního jazyka. Zvažte národní část tabulky ANSI.
(Snímek 7) (Dodatek 2)
Každý symbol má své vlastní desetinné a binární kódy. Desetinný kód je indikován v buňce. A binární písmeno se skládá ze dvou částí: kódová kombinace čísla řádku a kódové kombinace čísla sloupce. Výsledkem je 8bitový kód písmen, který zabírá 1 bajtové informace v paměti počítače.
(Snímek 7)
Pokud dostaneme 8 vypouštěcího kódu, prvních 4 buněk obsahují číslo řádku a druhé 4 buňky jsou číslo sloupce. V jejich křižovatce je s tímto kódem dopis.
(Snímek 7)
Do počítače byla zavedena fráze. Jeho binární kód je prezentován na vašich listech. (Dodatek 3) Doporučuji vám nyní identifikovat slova, která byla uvedena v počítači, a od vašich slov přijatých od vás, aby se společná fráze uvedená v počítači.
Výsledkem je čínská přísloví.
(Snímek 8)
"Slyšel jsem - zapomněl jsem,
Vidím - Vzpomínám si
Dělám - chápu. "
Prosím, pamatujte, co jsem slíbil vrátit se během lekce?
Když matematici kódovali nesmyslnou frázi, předpokládali, že by mohla rozluštit v bilionu letech, a to bylo dekódováno po 17 letech. Koneckonců, 600 vědců a 1600 počítačů pracovalo na její dekódování. Lze říci, že každý tajemství se vždy stane jasným!
3. Fizkultminutka.
Provádění komplexu cvičení pro oči pomocí multimediální prezentace.
4. Upevňovací materiál
A teď se opravit materiál prošel. Doporučuji vám, abyste provedli dva úkoly: Vymažte prezentované slovo pomocí mezinárodní tabulky kódů ANSI a dekódování částí aftistického prohlášení o vynikajícím nizozemském vědec Adsagar Vibe Daekstra. (příloha )
Z dekódovaných slov můžete provést následující prohlášení: "Výpočetní věda není více příbuzná s počítači než astronomie - na dalekohledy," že opět zdůrazňuje, že informatika - první ze všech - naučí nás pracovat s informacemi: Předložit, přenos, ukládat a zpracovat.
(Snímek 8)
A počítač je prostředkem, podle kterých je tento proces mnohem rychlejší a efektivnější.
5. Přístup k výsledkům.
(Snímek 10, 11)
6. Domácí úkoly.
(Snímek 9)
Lekce číslo 13.
Téma lekce: "Kódování textových informací."
Typ lekce: školení.
Cíle Lekce:
Zavést studenty se způsoby, jak kódovat informace v počítači;
Zvážit příklady řešení problémů;
Podporovat rozvoj vzdělávacích zájmů studentů.
Vzdělávat expozici a trpělivost v práci, smysl pro partnerství a vzájemné porozumění.
Úkoly lekce:
Vytvořit znalosti studentů na téma "Kódování textu (symbolických) informací";
Usnadnit tvorbu žáků figurálního myšlení;
Rozvíjet dovednosti analýzy a sebe-analýzy;
Tvořící schopnost naplánovat své činnosti.
Zařízení:
studentská pracovní místa (osobní počítač),
pracoviště učitele,
interaktivní deska,
multimediální projektor,
multimediální prezentace
Během tříd
I. Organizační moment.
Na interaktivní tabuli, první snímek multimediální prezentace s lekcí.
Učitel: Ahoj hoši. Sedni si. Ve službě, zpráva chybí. (Zpráva o službě). Děkuju.
II. Práce na lekci.
1. Vysvětlení nového materiálu.
Vysvětlení nového materiálu je formou heuristické konverzace se současným zobrazením multimediální prezentace na interaktivní tabuli.(Příloha 1).
Učitel: Jaké informace kódování jsme studovali v předchozích aktivit?
Odpovědět : Kódování grafických a multimediálních informací.
Učitel Obraťme se na studium nového materiálu. Zaznamenejte téma "Kódovací textové informace" lekce (skluzavka jeden). Považovány za otázky (skluzavka 2):
Historická exkurze;
Binární kódování textových informací;
Výpočet počtu textových informací.
Historická exkurze
Lidstvo používá šifrování (kódování) textu z okamžiku, kdy se objevily první tajné informace. Než jste několik technik pro kódování textu, které byly vynalezeny v různých fázích rozvoje lidské myšlenky (skluzavka 3) :
Kryptografie - to je sekrece, systém změny dopisu, aby byl text nepochopitelný pro nezasvěcené osoby;
ABC Morse. nebo nerovnoměrný telegrafový kód, ve kterém je každý písmeno nebo znaménko reprezentováno kombinací krátkých elementárních pozemků elektrického proudu (bodů) a základních pozemků trojnásobné tržní trvání (pomlčka);
Sudesawned. - Jazyk gestu používaných lidmi se sluchovým postižením.
Otázka : Jaké příklady textových informací kódování lze přinést více?
Příklady příhody studentů (dopravní značky, Elektrické obvody, čárový kód produktu).
Učitel: (Show skluzavka čtyři). Jeden z prvních známých metod šifrování je název římského císaře Julia Caesara (I. století BC). Tato metoda je založena na nahrazení každého písmena šifrovaného textu, do druhé, posunutím v abecedě z původního dopisu na pevný počet znaků a abeceda je čtena v kruhu, to je po dopisui. I. S ohledem naale . Tak slovo bajt Když jste vysídlili dva znaky vpravo, je kódován slovemgvlf. . Reverzní proces dešifrování tohoto slova - je nutné vyměnit každý šifrovaný dopis, na druhý vlevo od něj.
(Slide 5) Dešifrovat frázi perského básníka Jalaleddine Rumi "kGNUSM YOGKG FESL TCFHHY FSSEZHZ FHGRZH YOGKSP", Kódované Caesarovou šifru. Je známo, že každé písmeno zdrojového textu je nahrazen třetinou po něm. Jako podpora použijte písmena ruské abecedy umístěné na snímku.
Otázka : Co jsi dělal?
Odpověď studentů:
Zavřete oči Jeho oči Nechte srdce se stane okem
Odpověď je porovnána se správnou odezvou na snímku 5.
Binární kódování textových informací
Informace vyjádřené s pomocí přírodních a formálních jazyků písemně se nazývajítextové informace (skluzavka 6).
Jaké množství informací je nutné kódovat každý znak, lze vypočítat vzorec: n \u003d 2I. I.
Otázka Která z uvedených technik kódování je použita binární zásada informačních kódování?
Odpověď studentů: v abecedě Morse.
Učitel : Počítač také používá princip binární kódování informací. Pouze namísto bodu a pomlčky použijte 0 a 1 (skluzavka 7) .
Tradičně, 1 bajt informací se používá k zakódování jednoho symbolu.
Otázka : Kolik různých znaků lze zakódovat? (Připomeňte, že 1 bajt \u003d 8 bitů)
Odpověď studentů: n \u003d 2 i \u003d 2 8 \u003d 256.
Učitel : Že jo. Je to dost pro prezentaci textových informací, včetně velkých a malých písmen ruské a latinské abecedy, čísel a dalších znaků?
Děti počítají počet různých znaků:
33 Malá písmena ruské abecedy + 33 velká písmena \u003d 66;
Pro anglickou abecedu 26 + 26 \u003d 52;
Obrázky od 0 do 9 atd.
Učitel: Váš závěr?
Závěr studentů : Ukazuje se, že 127 znaků potřebuje. Existuje ještě 129 hodnot, které mohou být použity k označení interpunkčních znamének, aritmetických značek, servisních operací (překlad řetězce, prostoru, atd. V důsledku toho je jeden bajt dostačující kódovat potřebné znaky pro zakódování textových informací.
Učitel : V počítači je každý znak kódován jedinečným kódem.
Mezinárodní dohoda je přijata pro přiřazení každého symbolu svého jedinečného kódu. Jako mezinárodní standard je přijat tabulka ASCII (americký standardní kód pro výměnu informací) (skluzavka 8).
Tato tabulka prezentuje kódy od 0 do 127 (písmena anglické abecedy, příznaky matematických operací, servisních znaků atd.) A kódy od 0 do 32 jsou přiděleny na symboly, ale funkční klávesy. Zaznamenejte název této kódové tabulky a rozsah kódovaných znaků.
Kódy z 128 do 255 jsou přiděleny pro národní normy každé země. To je dost pro většinu rozvinutých zemí.
Pro Rusko bylo zavedeno několik různých standardů kódových tabulek (kódů od 128 do 255).
Zde je některé z nich (skluzavka 9-10). Zvažte a napište jejich jména:
KOI8-R, CP1251, CP866, MAS, ISO.
Otevřete Workshop Science Science na straně 65-66 a přečtěte si o těchto kódovacích tabulkách.
Učitel : V textovém editoru MS Word, aby se zobrazil symbol na jeho kódu na obrazovce, musíte zadat klávesu "Alt" pro zadání znaku znaku na další digitální klávesnici (skluzavka 11):
Koncepce kódování Enicode
Rozhodnutí : V této frázi, 108 znaků, vzhledem k příznakům interpunkce, citací a mezer. Vynásobte tuto částku o 8 bitů. Dostáváme 108 * 8 \u003d 864 bitů.
Učitel : Zvažte úlohu č. 2. (Podmínka se zobrazí na interaktivní tabuli).<Рисунок 3> Zaznamenejte jeho stav: Canon LBP laserová tiskárna tiskne v průměru 6,3 kbps za sekundu. Kolik času budete potřebovat tisk 8 stránek dokumenty, pokud je známo, že na jedné stránce v průměru 45 řádků, v řetězci 70 znaků (1 symbol - 1 bajt) (viz obr. 2).
Rozhodnutí:
1) Najdeme množství informací obsažených na 1 stránce:
45 * 70 * 8 bitů \u003d 25200 bitů
2) Množství informací naleznete na 8 stránkách:
25200 * 8 \u003d 201600 bit
3) vést k jednotlivým měřením. K tomu, Kbit přeložit do bitů:
6.3 * 1024 \u003d 6451,2 bitů / s.
4) Najdeme čas tisku: 201600: 6451.2 \u003d 31,25 sekund.
III. Zobecnění
Otázky učitele (skluzavka 14):
1. Jaký je princip kódování textových informací používaných v počítači?
2. Jaký je název mezinárodní tabulky kódující symbol?
3. Seznam názvů kódovacích tabulek pro rusky mluvící postavy.
4. Ve kterém číselném systému jsou kódy v kódovacích tabulkách uvedeny?
Kódujeme symboly, zvuk a grafiku. Mohu zakódovat emoce?
Snímek je demonstrován14.
IV. Výsledek lekce. Domácí práce
§ 2.1, Úkol 21, nahrávky v notebookech.
Textové informace se skládají ze symbolů: písmena, čísla, interpunkčních značek atd. Jeden bajt je dostačující pro ukládání 256 různých hodnot, což umožňuje umístit některý z alfanumerických znaků v něm. Prvních 128 znaků (zabírajících sedm mladších bitů) jsou standardizovány pomocí kódování ASCII (americký standartový kód pro výměnu informací). Podstata kódování je, že každý symbol je vložen do řádku s binárním kódem od 00000000 do 11111111 nebo vhodný desetinný kód od 0 do 255. Pro kódování ruských dopisů se používají různé kódové tabulky (CI-8R, CP10007, ISO -8859-5.):
Koi8.R. - osmitý standard cirillic abecedy (pro operační systém UNIX). Vývojáři Koi8.R. Umístí symboly ruské abecedy v horní části rozšířené tabulky ASCII tak, aby pozice cyrilických znaků odpovídají jejich fonetickým analogům v anglické abecedě v dolní části tabulky. To znamená, že text napsaný v Koi8.R., Ukazuje text napsaný latinskými symboly. Například slova "House High" získávají formulář "Dom Vysokiy";
CP1251. - osmocný kódovací standard použitý v systému Windows OS;
CP10007.- Octime kódující standard použitý v operačním systému Cyrilic Macintosh (Apple Computers);
ISO.-8859-5 - osmitý kód schválený jako standard pro kódování ruského jazyka.
Kódování grafických informací
Grafické informace mohou být reprezentovány ve dvou formách: analogový a oddělený. Malebný hadříkvytvořený umělec je příklad analogové reprezentacea obraz, vytištěna s tiskárnousestávající ze samostatných (prvků) bodů různých barev - toto diskrétní pohled.
Prolomením grafického obrazu (vzorkování) existuje konverze grafických informací z analogového formuláře na diskrétní. Zároveň je kódování - přiřazení specifické hodnoty specifické hodnoty ve formě kódu. Vytváření a ukládání grafických objektů je možný v několika druhech - ve formuláři vektor, fraktální nebo raster Snímky. Samostatný subjekt je považován za 3D (trojrozměrný) grafikukterý kombinuje vektorové a rastrové zobrazovací metody.
Vektorová grafika Slouží k reprezentaci takových grafických obrázků jako výkresy, výkresy, schémata.
Jsou tvořeny z objektů - sada geometrických primitiv (body, čáry, kruhy, obdélníky), které jsou přiřazeny některé vlastnosti, například tloušťku vedení, barvu plnění.
Obraz ve vektorovém formátu zjednodušuje proces upravování, protože obraz může bez ztrát, otáčet, deformovat. V tomto případě každá konverze zničí starý obraz (nebo fragment) a místo toho je postaven nový. Tato metoda reprezentace je dobré pro schémata a obchodní grafiku. Při kódování vektorového snímku není uložen obrázek objektu, ale souřadnice bodů, Pomocí kterého programu pokaždé znovu vytvoří obrázek znovu.
Základní nevýhoda Vektorová grafika je neschopnost obrazu fotografické kvality. Ve vektorovém formátu bude obraz vždy vypadat jako výkres.
Rastrová grafika. Jakýkoliv obrázek lze rozdělit na čtverce, čímž se získá raster - Dvourozměrné pole čtverců. Samotné čtverce - Rastrové nebo pixelové prvky (Obrázek "S prvek) - obrazové prvky. Barva každého pixelu je kódována číslem, což umožňuje popis obrázku nastavit pořadí barevných čísel (zleva doprava nebo shora dolů). Počet Každá buňka je zapsána do paměti, ve které je pixel uložen.
Kreslení v rastrovém formátu
Každý pixel odpovídá hodnotám jasu, barvy a transparentnosti nebo kombinace těchto hodnot. Rastrový obraz má řadu řádků a sloupců. Tato metoda úložiště má své nevýhody: větší paměť potřebná pro práci s obrázky.
Objem bitmapu je určen vynásobením počtu pixelů na objemu informačního objemu jednoho bodu, který závisí na počtu možných barev. Moderní počítače používají především následující rozlišovací schopnosti obrazovky: 640 až 480, 800 až 600, 1024 až 768 a 1280 na 1024 bodů. Jas každého bodu a jeho souřadnice lze vyjádřit pomocí celých čísel, což umožňuje použití binárního kódu pro zpracování grafických dat.
V nejjednodušším případě (černobílý obraz bez stupňů ve stupních šedi) každý bod obrazovky může mít jeden ze dvou států - "černá" nebo "bílá", to znamená, že 1 bity jsou potřebné pro ukládání svého stavu. Barevné obrázky jsou tvořeny v souladu s binárním kódem barvy každého bodu uloženého v paměti videa. Barevné snímky mohou mít jinou barevnou hloubku, která je nastavena počtem bitů použitých k zakódování barevné barvy. Nejběžnějšími hodnotami barevné hloubky jsou 8, 16, 24, 32, 64 bitů.
Pro kódování barevných grafických snímků je libovolná barva rozdělena do jeho součástí. Používají se následující kódovací systémy:
HSB (He-odstín (odstín), S - Saturace (sytost), B - Jas (jas),
RGB (červená - Červené, Zelená. - Zelená, Modrá - modrý) I.
CMYK ( C.yan - modrá, purpurová - fialová, žlutá - žlutá a černá - černá).
První systém je vhodný pro mužDruhý - For počítačový zpracovánía poslední typografie. Použití těchto barevných systémů je způsobeno tím, že světelný proud může být vytvořen zářením představujícím kombinaci "čistých" spektrálních barev: červená, zelená, modrá nebo jejich deriváty.
Fraktální - Jedná se o objekt, z nichž jednotlivé prvky dědí vlastnosti rodičovských struktur. Vzhledem k podrobnějšímu popisu menších prvků se vyskytuje podle jednoduchého algoritmu, je možné takový objekt popsat pouze několika matematickými rovnicemi. Fraktály vám umožňují popisovat obrázky pro detailní pohled, který je vyžadován relativně malou paměť.
Fraktální formát kreslení
Trojrozměrná grafika (3D.) Pracuje s objekty v trojrozměrném prostoru. Trojrozměrná počítačová grafika jsou široce používána ve filmech, počítačových hrách, kde jsou všechny objekty reprezentovány jako sada povrchů nebo částic. Všechny vizuální transformace ve 3D grafice jsou řízeny provozovatelé mající matice reprezentace.
Kódování zvukových informací
Hudba, stejně jako jakýkoliv zvuk, není nic víc než zvukové vibrace registrací, které lze přesně reprodukovat. Chcete-li reprezentovat zvukový signál v paměti počítače, musíte zabránit akustickému oscilaci v digitální podobě, tj. Převést na posloupnost nul a jednotek. Použití mikrofonu se zvuk převede na elektrické oscilace, po kterém je možné měřit amplitudu oscilací ve stejných intervalech (několik desítek tisíckrát za sekundu) pomocí speciálního zařízení - analog-digitální konvertor (ADP.). Chcete-li přehrát zvuk, musí být digitální signál změněn na analogové použití digitální analogový převodník (Dac.). Obě tato zařízení jsou zabudovány zvuková karta Počítač. Tato sekvence transformací je znázorněna na OBR. 2.6 ..
Transformace analogového signálu v digitálním a zpět
Každé měření zvuku je zaznamenáno v binárním kódem. Tento proces se nazývá Diskretizace (odběr vzorků),s pomocí ADC.
Vzorek (Vzorek Eng. Vzorek) je doba mezi dvěma měřením amplitudy analogového signálu. Kromě časového intervalu se vzorek také nazývá sekvence digitálních dat, které byly získány analogovou konverzí. Důležitý parametr vzorkováníje frekvence - množství měření amplitudy analogového signálu za sekundu. Rychlost odběru vzorků kmitočtu od 8 000 do 48000 měření za jednu sekundu.
Grafický pohled na diskretizační proces
O ovlivnění kvality přehrávání Diskrétní frekvence a povolení(Velikost buňky přiřazená hodnotě amplitudy). Například při záznamu hudby na CD, 16bitové hodnoty a vzorkovací frekvence 44032 Hz se používají.
Pro pověst osoby vnímá zvukové vlny s frekvencí v rozmezí od 16 Hz do 20 kHz (1 Hz - 1 oscilace za sekundu).
Ve formátu Audio DVD CD v jednom sekundě se signál měří 96 000 krát, tj Použijte vzorkovací frekvenci 96 kHz. Pro úsporu místa na pevném disku v multimediálních aplikacích se často používají menší frekvence: 11, 22, 32 kHz. To vede ke snížení zvukového rozsahu frekvencí, a to znamená, že existuje zkreslení toho, co je slyšet.
