КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Представление данных в памяти компьютера
Представление чисел в компьютере. Чтобы получить внутренне представление целого положительного числа N, хранящегося в k-разрядной ячейке памяти, необходимо 1. Перевести число N в двоичную систему счисления 2. Полученный результат дополнить слева незначащими нулями до k разрядов. Например, 1910 = 100112, значит, представление числа в памяти: 00010011. Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65535, а 24 бита – уже более 16,5 миллионов разных значений. Для хранения целых чисел со знаком отводится 2 ячейки памяти (16 бит), при этом старший (крайний левый) разряд отводится под знак числа. Если число положительное, то в этот разряд записывается 1, иначе – 0. Представление положительных чисел с учетом знака называется прямым кодом числа. Для представления отрицательных чисел используется дополнительный код. Получение дополнительного кода: 1. Модуль числа (число без знака) записывают в прямом коде в n двоичных разрядах. 2. Прямой код инвертируют (заменяют 0 на 1 и наоборот) – получают обратный код 3. К обратному коду +1. Пример: -1607 1. прямой код 1607 = 0000 0110 0100 0111 2. обратный код 1111 1001 1011 1000 3. +1 1111 1001 1011 1001 Для положительных чисел прямой, обратный и дополнительный коды совпадают. Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму: n = m * dp, где m – мантисса числа, р – порядок, d – основание системы счисления. Порядок указывает местоположение в числе точки. В зависимости от порядка точка передвигается (плавает) по мантиссе. Первая часть числа называется мантиссой, а вторая – характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).
Пример: Запишем код числа -312,3125 1. двоичная запись модуля числа имеет вид 100111000,0101 2. 100111000,1010=1,001110000101·28 (единицу в целой части отбросим) 3. Получаем смещенный порядок 8+1023=1031. 1031(10)=10000000111(2) 4. знак числа определит первый разряд. Получим 11000000011100111000010100…0 (после 1 сорок нулей)) Кодирование текстовых данных Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая(закрепляет значения кодов от 0 до 127) и расширенная (от 128 до 255). В России наиболее распространены следующие кодировки: 1. Windows-1251, используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows. 2. КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета. 3. ISO Международный стандарт, используется редко 4. Универсальная система кодирования текстовых данных UNICODE - система, основанная на 16-разрядном кодировании. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты. 3. Кодирование графических данных 1 байт – 256 цветов(28) 2 байта – 65538 цветов(216) 3 байта – 16,5 млн. цветов (224) Графическое изображение состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром. Так как линейные координаты и яркость каждой точки можно выразить с помощью целых чисел, то растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графических данных.
а) Черно-белые изображения - комбинации точек с 256 градациями серого цвета, 8-ми разрядное двоичное число. б) Цветные графические изображения. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. В компьютерной графике наиболее распространены цветовые модели RGB, CMYK, HSB. Цветовая модель RGB является аддитивной (основана на сложении цветов) и состоит из трех базовых цветов R (Red – красный), G (Green – зеленый) и B (Blue– синий). В данной модели действуют правила: G + B = C; G + R = Y; R + B = M Характерная особенность аддитивного механизма заключается в том, что при взаимодействии лучей их суммарная яркость усиливается. Потому сложение трех достаточно интенсивных составляющих способно дать яркий белый цвет. Цветовая модель CMYK является субтрактивной (основана на вычитании цвета из белого) и состоит из компонент голубой (С, Сyan), пурпурный (М, Magenta) и желтый(Y, Yellow). K – обозначает черный цвет. Характерная особенность субтрактивного механизма заключается в том, что при взаимодействии нескольких цветных красителей итоговая яркость отраженного луча уменьшается. Соответственно, наложение на бумагу трех насыщенных красок способно дать в итоге черный цвет. Цветовая модель HSB. Наиболее удобна для человека, т.к. она хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком. Компоненты модели HSB • тон(Hue) – конкретный оттенок цвета • насыщенность (Saturation) – интенсивность цвета (чистота) • яркость (Brightness) – зависит от примеси черной краски, добавленной к данному цвету Готовые изображения, предназначенные для демонстрации на экране, кодируют в модели RGB по 24-разрядной схеме. В этом случае на каждый канал цвета (из трех) приходится 8 бит, то есть один байт, например: 255, 255, 0 – желтый. Готовые изображения, предназначенные для печати на бумаге, кодируют в модели СМУК по 32-разрядной схеме (8 бит на канал цвета). В каждом из четырех цветовых каналов данные записываются одним байтом со значением от 0 до 100, например: 0, 0, 100, 0 – желтый.
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 496; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |