Кодирование информации

Август 19, 2022

Главная
Информатика
Кодирование информации

Содержание

2. КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ Мы с вами уже говорили, что в основе нашего мира лежат 3 составляющие –
3. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД Определите количество информации в следующих сообщениях с позиции «много» или «мало»? Столица России -
4. Рассмотрим понятие информативности с другой стороны . Если некоторое сообщение является информативным, следовательно , оно пополняет
5. Единица количества информации – бит 1 бит - количество информации в сообщении, которое уменьшает неопределенность в
6. Связь количества информации и вариантов исхода
7. Примеры решения задач по новой теме: № 1 «Вы выходите на следующей остановке?» - спросили человека
8. №5 Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся зеленый. Какое количество информации
9. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ БИТ БАЙТ КБАЙТ МБАЙТ ГБАЙТ :8 :1024 :1024 :1024 *8 *1024 *1024
10. АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ
11. Где: N – мощность алфавита (количество символов в алфавите) i – информационный вес символа (количество бит)
12. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
14. КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое
15. КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов. Информационный объем одной точки
16. ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЛУБИНА ЦВЕТА СОСТАВЛЯЕТ 1 БИТ. Для кодирования четырехцветного изображения глубина цвета составляет
17. Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего (модель
18. КОДИРОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается
19. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
21. ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКА Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем
22. Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой. Чтобы компьютер мог обрабатывать звук,
23. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки Причем для каждого такого участка устанавливается определенный
25. Качество полученного цифрового звука зависит от частоты дискретизации. Частота дискретизации –количество измерений громкости звука за 1
26. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
28. Скачать презентацию

Слайд 2

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ
Мы с вами уже говорили, что в основе

нашего мира лежат 3 составляющие –

вещество, энергия, информация.

А как много в мире вещества, энергии и информации?
Можно ли измерить количество вещества? В каких единицах?
Можно ли определить количество энергии?
Можно ли измерить количество информации? Как это сделать?

Оказывается, информацию тоже можно измерить и находить ее количество.
Существуют 2 подхода к измерению количества информации

Слайд 3

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД
Определите количество информации в следующих сообщениях с позиции «много»

или «мало»?

Столица России - Москва

Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы

Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн

Сообщение несет больше информации, если в нем содержатся Новые понятные сведения. Такое сообщение называется ИНФОРМАТИВНЫМ

ВЫВОД: количество информации зависит от информативности.

Слайд 4

Рассмотрим понятие информативности с другой стороны .
Если некоторое сообщение является

информативным, следовательно , оно пополняет нас знаниями или уменьшает нашу неопределенность знаний. Другими словами сообщение содержит информацию, если оно приводит нас к уменьшению неопределенности наших знаний.
Пример: подбрасывание монеты

Количество информации – мера уменьшения неопределенности знаний при получении информационных сообщений.

Слайд 5

Единица количества информации – бит
1 бит - количество информации в

сообщении, которое уменьшает неопределенность в 2 раза.
Формула Хартли
Где N- Количество вариантов исхода
i- количество информации, которое несет сообщение (в битах)

N = 2i

Слайд 6

Связь количества информации и вариантов исхода

Слайд 7

Примеры решения задач по новой теме:
№ 1
«Вы выходите на следующей остановке?» -

спросили человека в автобусе. «Нет», - ответил он. Сколько информации содержит ответ?
Решение: человек мог ответить только «Да» или «Нет», т.е. выбрать один ответ из двух возможных. Поэтому N = 2. Значит I = 1 бит.
Ответ: 1 бит.
№2
«Петя! Ты пойдешь сегодня в кино?» - спросил я друга. «Да», - ответил Петя. Сколько информации я получил?
Решение: Петя мог ответить только «Да» или «Нет», т.е. выбрать один ответ из двух возможных. Поэтому N = 2, значит I = 1 бит.
Ответ: 1 бит.
№3
Сколько информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в 8 раз?
Решение: так как неопределенность знаний уменьшается в 8 раз, следовательно, она было равна 8, т.е. существовало 8 равновероятных событий. Сообщение о том, что произошло одно из них, несет 3 бита информации.
Ответ: 3 бита.
№4
Какой объем информации содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в 4 раза?
Решение: так как неопределенность знаний уменьшается в 4 раз, следовательно, она было равна 4, т.е. существовало 4 равновероятных событий. Сообщение о том, что произошло одно из них, несет 2 бита информации (4 = 22).
Ответ: 2 бита.

Слайд 8

№5
Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся

зеленый. Какое количество информации вы при этом получили?
Решение: из двух сигналов (желтого и зеленого) необходимо выбрать один - зеленый. Поэтому N = 2, а I = 1 бит.
Ответ: 1 бит.
№6
Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?
Решение: из 4 дорожек необходимо выбрать одну, т.е. N = 4. Значит по формуле I = 2, т.к. 4 = 22.
Пояснение: номер дорожки (3) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми.
Ответ: 2 бита.
№7
На железнодорожном вокзале 8 путей отправления поездов. Вам сообщили, что ваш поезд прибывает на четвертый путь. Сколько информации вы получили?
Решение: из 8 путей нужно выбрать один. Поэтому N = 8, а I = 3, т.к. 8 = 2\ Пояснение: номер пути (4) не влияет на количество информации, так как вероятности событий в этих задачах мы приняли считать одинаковыми.
Ответ: 3 бита.
№8
В коробке лежат 16 кубиков. Все кубики разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из коробки достали красный кубик?
Решение: из 16 равновероятных событий нужно выбрать одно. Поэтому N = 16, следовательно, 1 = 4(16 = 24).
Пояснение: события равновероятны, т.к. всех цветов в коробке присутствует по одному. Ответ: 4 бита.

Слайд 9

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ
БИТ
БАЙТ
КБАЙТ
МБАЙТ
ГБАЙТ
:8
:1024
:1024
:1024
8
1024
1024
1024

Слайд 10

АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ

Слайд 11

Где: N – мощность алфавита (количество символов в алфавите)
i – информационный

вес символа (количество бит)

Ι– количество информации в тексте (в битах)

k – количество символов в тексте
i – вес одного символа (количество бит)

Кодирование текстовой информации

Ι=K⋅i

K=a⋅b⋅c

a – количество символов в строке
b – количество строк
с – количество страниц

Слайд 12

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Слайд 13

Слайд 14

КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно

двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.

Слайд 15

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Информационный

объем одной точки в битах (глубина цвета - i ) зависит от количества возможных цветов – N (палитры).

Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек пикселей и информационного объема одной точки:

Ι=х⋅у⋅i⋅с

Ι– объем графического файла (в битах)

i – глубина цвета (количество бит) х, у – разрешение монитора (по горизонтали, по вертикали)
с – количество изображений

Слайд 16

ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЛУБИНА ЦВЕТА СОСТАВЛЯЕТ 1 БИТ.
Для кодирования четырехцветного

изображения глубина цвета составляет 2 бита.

Слайд 17

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых

цветов: красного, зеленого, синего (модель RGB).
Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.
4 294 967 296 цветов (True Color) – 32 бита (4 байта).

Слайд 18

КОДИРОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок,

эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды.

Слайд 19

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Слайд 20

Слайд 21

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКА
Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и

частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.
В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.

Слайд 22

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.
Чтобы

компьютер мог обрабатывать звук, звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временно́й дискретизации.

Кодирование звуковой информации.

Слайд 23

Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки
Причем для

каждого такого
участка устанавливается определенный уровень громкости

Происходит замена гладкой кривой на последовательность «ступенек»

Слайд 24

Слайд 25

Качество полученного цифрового звука зависит от частоты дискретизации.
Частота дискретизации –количество измерений

громкости звука за 1 секунду.
ν - частота дискретизации ( измеряется в Гц)

стерео- и моно-режимы

i – глубина кодирования
звука(количество бит)

Ι=ν⋅t⋅i⋅k

Ι - объем звукового файла (в битах)

t – длительность звукового файла (сек)

k - режим

k =1

k =2

Слайд 26

Кодирование информации

Содержание

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ Мы с вами уже говорили, что в основе

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД Определите количество информации в следующих сообщениях с позиции «много»

Рассмотрим понятие информативности с другой стороны . Если некоторое сообщение является

Единица количества информации – бит 1 бит - количество информации в

Связь количества информации и вариантов исхода

Примеры решения задач по новой теме:№ 1«Вы выходите на следующей остановке?» -

№5Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИБИТБАЙТКБАЙТМБАЙТГБАЙТ:8:1024:1024:1024*8*1024*1024*1024

АЛФАВИТНЫЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ

Где: N – мощность алфавита (количество символов в алфавите)i – информационный

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИСоздавать и хранить графические объекты в компьютере можно

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙРастровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.Информационный

ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЛУБИНА ЦВЕТА СОСТАВЛЯЕТ 1 БИТ. Для кодирования четырехцветного

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых

КОДИРОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙВекторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок,

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКАЗвук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.Чтобы

Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участкиПричем для

Качество полученного цифрового звука зависит от частоты дискретизации.Частота дискретизации –количество измерений

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Похожие презентации

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ
Мы с вами уже говорили, что в основе

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ПОДХОД
Определите количество информации в следующих сообщениях с позиции «много»

Рассмотрим понятие информативности с другой стороны .
Если некоторое сообщение является

Единица количества информации – бит
1 бит - количество информации в

Примеры решения задач по новой теме:
№ 1
«Вы выходите на следующей остановке?» -

№5
Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. После этого загорелся

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ
БИТ
БАЙТ
КБАЙТ
МБАЙТ
ГБАЙТ
:8
:1024
:1024
:1024
8
1024
1024
1024

Где: N – мощность алфавита (количество символов в алфавите)
i – информационный

КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно

КОДИРОВАНИЕ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Информационный

ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ЧЕРНО-БЕЛОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ГЛУБИНА ЦВЕТА СОСТАВЛЯЕТ 1 БИТ.
Для кодирования четырехцветного

КОДИРОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок,

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ЗВУКА
Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.
Чтобы

Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки
Причем для

Качество полученного цифрового звука зависит от частоты дискретизации.
Частота дискретизации –количество измерений