Codificarea informației

Codificarea datelor.

Procedeul de reprezentare a informaţiei conform unui anumit format poartă denumirea de codificare.

Necesitatea utilizării codurilor se impune pentru a asigura comunicaţia între utilizator şi sistemul de calcul, având în vedere că utilizatorului îi este specifică gândirea zecimală şi folosirea caracterelor alfabetului, în timp ce tehnica de calcul recunoaşte doar sistemul binar.

Se numeşte cod un set de simboluri elementare, împreună cu o serie de reguli potrivit cărora se formează aceste simboluri.

Codurile alfanumerice

Codurile alfanumerice sunt coduri binare utilizate pentru reprezentarea caracterelor alfanumeric. Prin caractere alfanumerice înţelegem:

literele mari şi mici ale alfabetului;

cifrele de la 0 la 9;

semnele de punctuaţie;

operatorii aritmetici şi de relaţie;

alte caractere speciale.

În general prin caractere alfanumerice se înţeleg toate caracterele care pot fi introduse de la tastatura unui calculator. Numărul acestor caractere este mai mare decât 64 şi, din acest motiv, pentru reprezentarea binară a caracterelor alfanumerice sunt necesare cel puţin 7 poziţii binare. Cum numărul de caractere de codificat este limitat şi relativ redus, funcţia de codificare alfa-numerică se defineşte tabelar.

Codificarea de reprezentare a sunetului

Sunetele variază în funcţie de intensitate, (măsurată în decibeli) şi în frecvenţă (măsurată în vibraţii pe secundă, hertz -Hz). Compunerea mai multor unde sonore conduce la o imensă plaje audio, pornind de la simple zgomote, la vocea umană şi muzica simfonică (cel mai complex mesaj sonor).

În forma lor naturală, sunetele sunt semnale analogice cu variaţie continuă. Pentru a le putea prelucra cu ajutorul calculatorului avem nevoie de acestea în forma lor digitală, adică cu variaţie discretă.

Sunetele pot fi digitizate spre exemplu cu ajutorul microfonului sau sintetizatorului. Sunetele digitizate se mai numesc şi sunete eşantionate. Frecvenţa de eşantionare este dată de un semnal, prin intermediul căruia este preluat la fiecare tact al eşantionului un sunet corespunzător, care este stocat ca informaţie digitală în memorie.

Cu cât rata de eşantionare este mai mare, cu atât cantitatea de informaţie sonoră digitizată este mai mare. Totodată, prin obţinerea de eşantioane “mai dese”, calitatea informaţiei digitizate stocate se apropie de calitatea semnului sonor iniţial.

Reprezentarea imaginilor

Imaginile statice sunt, în general, limitate din punct de vedere al posibilităţilor de comunicare a diverselor tipuri de informaţie. Oricum ele sunt superioare, din punct de vedere al cantităţii de informaţie, reprezentării sub formă de text/caractere (a se observa diferenţele la privirea unui grafic şi a unui tabel).

Reprezentările vectoriale

Reprezentările vectoriale sunt constituite de obicei cu ajutorul unor funcţii primitive, cum ar fi desenarea de linii, dreptunghiuri, elipse etc. Aceste primitive pot fi grupate împreună pentru a forma obiecte. Toate imaginile reprezentate vectorial sunt generate de calculator prin utilizarea diferitelor pachete software specializate. Într-o imagine reprezentată vectorial, toate primitivele grafice (linii, dreptunghiuri, elipse, arce de cerc etc.) care formează obiectele componente sunt definite prin punctele lor esenţiale. De exemplu pentru un dreptunghi se vor defini perechile de valori X1, Y1 şi X2, Y2, acestea fiind coordonatele a două colţuri diagonal opuse. Această informaţie este suficientă nu numai pentru a defini dimensiunea dreptunghiului în discuţie, ci şi poziţia lui în cadrul imaginii.

Reprezentarea de tip rastru

Formatul bit-map (“hărţile de biţi”). Hărţile de biţi sunt cunoscute ca grafică de rastru şi sunt formate dintr-o matrice de puncte numite pixeli. Ele reprezintă aproape fidel, bit cu bit, conţinutul memoriei video în momentul afişării imaginii respective pe ecranul monitorului. Pentru o imagine monocromă, fiecărui punct fizic al imaginii îi corespunde un singur bit în matrice, pe rândul şi coloana corespunzătoare poziţiei reale a acestuia în cadrul imaginii. Valoarea 0 a bitului din matrice corespunde unui punct negru (stins), iar valoarea 1 corespunde unui punct alb (aprins). Din exemplul de mai sus se deduce că pentru imaginile color trebuie ataşate şi informaţii suplimentare. Aceasta se concretizează în adăugarea unei a treia dimensiuni matricii, numită adâncime de culoare. Cele mai uzuale adâncimi de culoare sunt:

4 biţi, adică 16 culori

8 biţi, adică 256 culori

16 biţi, adică 32.768 culori

24 biţi, adică 16,7 milioane culori

FORMATE DE FIŞIERE

Formate de fişiere imagine

O imagine este un tablou bidimensional de pixeli, denumit şi rastru. Fiecare linie din imagine se numeste linie de scanare.

Pentru a înţelege mai bine modul în care sunt stocate imaginile în fişiere trebuie studiat în primul rând modul în care sunt stocate culorile pixelilor în memoria video şi principalele componente ale unei imagini.

Caracteristicile comune ale fişierelor de imagine

Scopul stocării imaginilor în fişiere este acela de a putea reproduce imaginile stocate. Pentru a putea realiza aceasta fişierul trebuie să conţină cel puţin următoarele informaţii:

Dimensiunile imaginii (lăţime şi înălţime);

Numărul de biţi per pixel;

Tipul imaginii (dacă valorile pixelilor trebuie interpretate ca fiind valori RGB sau index într-o paletă de culori);

Paleta de culori (dacă este cazul);

Datele imaginii (matrice cu valorile pixelilor)

Diferenţele dintre diferitele formate de fişiere provin tocmai din modul specific în care sunt organizate aceste informaţii.