Αναπαράσταση Δεδομένων

Transcript

1 Αναπαράσταση Δεδομένων

2 Περιεχόμενα Ανακεφαλαίωση Αναπαράσταση Δεδομένων Εσωτερικό Υπολογιστή Αναπαράσταση Κειμένου Αναπαράσταση Εικόνας Αναπαράσταση Ήχου Δεδομένα στο Εσωτερικό του Η/Υ

3 Αναπαράσταση Δεδομένων Δεδομένα Κείμενο Αριθμοί Εικόνες Ήχος Βίντεο Στον υπολογιστή υποστηρίζονται διάφοροι τύποι δεδομένων: κείμενο, αριθμοί, εικόνες απαραίτητα στοιχεία για την επικοινωνία με έναν προσωπικό υπολογιστή, ήχος, κινούμενη εικόνα, βίντεο.

4 Εσωτερικό Υπολογιστή (I) Μπιτ (Bit) Δυαδικό Ψηφίο (Binary Digit) Η μικρότερη μονάδα δεδομένων που μπορεί να αποθηκευτεί σε έναν υπολογιστή Τιμές: 0 κατάσταση on 1-κατάσταση off Παράδειγμα: Ηλεκτρικός Διακόπτης

5 Εσωτερικό Υπολογιστή (II) Σχήματα Μπιτ (Bit Patterns): Ακολουθίες ή συμβολοσειρές μπιτ Η μνήμη φιλοξενεί απλώς δεδομένα σε μορφή σχημάτων Αναγνώριση σχήματος μπιτ κείμενο αριθμόςείναι ευθύνη συσκευών εισόδου/εξόδου

6 Εσωτερικό Υπολογιστή (III) Μπάιτ (Byte) Μέτρηση μεγέθους μνήμης σχήμα μπιτ με μήκος 8 μπιτ Σε ότι αφορά την ποιοτική αξία του Byte ως πληροφορία και ως χωρητικότητα: όταν λέμε ότι ένα αρχείο έχει πληροφορία 1 kbyte, σημαίνει ότι αποτελείται από bytes, δηλαδή 1024 επί 8 bit ( = 8192 συνολικά 0 και 1). Αυτό είναι το πραγματικό μέγεθος της πληροφορίας καθαυτού. Όταν λέμε το αρχείο έχει χωρητικότητα 1 kbyte σημαίνειπωςστοναποθηκευτικόχώρο έχει καταλάβει θέσεις συνολικής αξίας bytes, χωρίς αυτό να αντικατοπτρίζει το μέγεθος της πληροφορίας του, που μπορεί να είναι λιγότερη των bytes. Δηλαδή, το μέγεθος του αρχείου μπορεί να είναι 804 bytes (μέγεθος πληροφορίας) και η χωρητικότητά του - οι θέσεις που καταλαμβάνει στο χώρο του αποθηκευτικού μέσου - να ισοδυναμεί με bytes (μέγεθος χωρητικότητας).

7 Εσωτερικό Υπολογιστή (IV) Kilobyte (Κιλομπάιτ), 1 kb = bytes = 210 bytes Megabyte (Μεγκαμπάιτ), 1 MB = bytes = 220 bytes Gigabyte (Γιγαμπάιτ), 1 GB = bytes = 230 bytes Terabyte (Τεραμπάιτ), 1 TB = bytes = 240 bytes Petabyte (Πεταμπάιτ), 1 PB = bytes = 250 bytes Exabyte (Εξαμπάιτ), 1 EB = bytes = 260 bytes Zettabyte (Ζεταμπάιτ), 1 ΖB = bytes = 270 bytes Yottabyte (Γιωταμπάιτ), 1 YB = bytes = 280 bytes

8 Εσωτερικό Υπολογιστή (V) Κωδικοποίηση / Αποκωδικοποίηση

9 Αναπαράσταση Κειμένου Αναπαράσταση Κειμένου

10 Αναπαράσταση Κειμένου Ο χρήστης βλέπει ακολουθία συμβόλων. Στον υπολογιστή αποθηκεύεται μία αναπαράσταση από ένα σχήμα μπιτ για κάθε γράμμα. Παράδειγμα η λέξη BYTE αποτελείται από 4 σύμβολα και μπορεί να αναπαρασταθεί με 4 σχήματα μπιτ.

11 Αναπαράσταση Κειμένου Μήκος σχήματος μπιτ εξαρτάται από το πλήθος των συμβόλων σχέση λογαριθμική όχι γραμμική. Παράδειγμα σχήμα μπιτ με μήκος 2 μπορεί να αναπαραστήσει 4 σύμβολα: 00, 01, 10 και 11. Πλήθος συμβόλων Μήκος σχήματος bit 2 Log 2 2=1 4 Log 2 4=2 8 Log 2 8=3 16 Log 2 16=

12 Αναπαράσταση Κειμένου Κώδικες To Αμερικανικό Ινστιτούτο Εθνικών Προτύπων (American National Institute, ANSI) ανέπτυξε έναν κώδικα όπου χρησιμοποιεί 7 μπιτ για κάθε σύμβολο. ASCII Αμερικανικό Πρότυπο Κώδικα για την ανταλλαγή Πληροφοριών (American Standard Code for Information Interchange). Πρότυπο για την αναπαράσταση συμβόλων χρησιμοποιώντας ακολουθία 8 ψηφίων 7 bit για κάθε σύμβολο (27=128) Εύρος (κενός χαρακτήρας) έως (χαρακτήρας διαγραφής). Το UNICODE είναι ένα πρότυπο για την αναπαράσταση συμβόλων χρησιμοποιώντας ακολουθία 16 ψηφίων. Μπορεί να αναπαραστήσει μέχρι 65,536 σύμβολα (2 16 ). Χρησιμοποιείται κυρίως στο Internet και υποστηρίζει πολλές διαφορετικές γλώσσες.

13 Αναπαράσταση Εικόνας Αναπαράσταση Εικόνας

14 Μέθοδοι Αναπαράστασης Εικόνας Ψηφιογραφική Μέθοδος Διανυσματική Μέθοδος

15 Ψηφιογραφική Μέθοδος Ψηφίδα- pixel: Ελάχιστο κομμάτι πληροφορίας Έχει πάντα ένα χρώμα Χρησιμοποιείται κυρίως για την προβολή εικόνων στην οθόνη του υπολογιστή Ανάλυση εικόνας Αριθμός ψηφίδων οριζόντια και κάθετα Εξαρτάται από την οθόνη και την κάρτα γραφικών Τυπικά μεγέθη: 800Χ600, 1024Χ768

16 Ψηφιογραφική Μέθοδος Ψηφιογραφική απεικόνιση ασπρόμαυρης εικόνας

17 Παράδειγμα

18 Παράδειγμα

19 Αναπαράσταση έγχρωμων ψηφίδων

20 Παράδειγμα

21 Παράδειγμα

22 Παράδειγμα

23 Παράδειγμα

24 Αναπαράσταση Εικόνας Αναπαράσταση Ήχου

25 Αναπαράσταση Ήχου Μετατροπή ήχου σε ψηφιακά δεδομένα Συνεχής - Αναλογικός και όχι διακριτός - ψηφιακός Δειγματοληψία Μέτρηση τιμής σήματος σε ίσα χρονικά διαστήματα. Κβάντωση Αντιστοίχηση τιμής (από ένα σύνολο) σε κάθε δείγμα. Παράδειγμα: η τιμή ενός δείγματος είναι 29,2 και το σύνολο περιλαμβάνει ακέραιους 0 έως 63, στο δείγμα αντιστοιχεί η τιμή 29. Κωδικοποίηση Οι κβαντοποιημένες τιμές μετατρέπονται σε δυαδικά σχήματα. Παράδειγμα ο αριθμός 25 μετατρέπεται στο δυαδικό