Кодирование графической информации.

Кодирование чисел.

Для кодирования числа, участвующего в вычислениях, используют специальные правила перевода из обычной десятичной системы счисления в двоичную.

Числа можно кодировать следующим образом. Каждую десятичную цифу можно представить в виде двоичного кода, при этом для кодирования каждой из 10 цифр достаточно 4 бит. Значит, в байте могут разместиться двоичные коды двух десятичных цифр. Числа, представленные в таком виде, называются двоично-кодированными десятичными числами или числами в двоично-десятичной форме.

Двоично-десятичная форма неэффективна с точки зрения использования памяти ЭВМ. Поэтому в большинстве случаев используется двоичная система счисления и действия над числами выполняются именно в двоичной системе.

В двоичной систем для представления чисел внутри ЭВМ используют представление чисел с фиксированной и плавающей запятой.

С фиксированной запятой (естественная форма) число представляется в виде целой и дробной части, причем положение запятой фиксировано раз инавсегда. Один двоичный разряд используется для представления знака числа (0 – для положительного числа, 1 – для отрицательного). Эта форма простая, но имеет небольшой диапазон представления чисел и поэтому не всегда приемлема. В современных ЭВМ используется только для представления целых чисел.

Для целых чисел, как правило, отводится 1 (полуслово) или 2 байта (слово) памяти, а, следовательно, диапазон значений целых чисел: от ‑32768 до +32768 (2¹⁵=32768).

В форме с плавающей запятой число представляется в виде ±m*2^±p, где m – мантисса, p – порядок.

В машинном слове в определенных разрядах записывается мантисса (как правило, меньше 1), а в других разрядах порядок. Два разряда используются для записи знака мантиссы и знака порядка.

Такая форма представления чисел является основной и дает возможность представлять числа в более широком диапазоне: число обычной точности занимает 4 байта и по модулю не превышает 0,3*10³⁹, число двойной точности занимает 8 байтов и по модулю не превышает 0,7977*10³⁰⁸.

 

Создавать и хранить графические объекты в памяти компьютера можно двумя способами – как растровое изображение или как векторное изображение.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселов), используемых для его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется умножением количества точек на информационный объем одной точки, который зависит от количества возможных цветов: для черно-белого изображения информации объем одной точки – 1 бит (два состояния - черный или белый), для восьми цветов – 3 бита, для 16 цветов 4 бита, для 256 цветов – 8 битов (1 байт).

Растровая графика используется при сканировании изображения, для ввода с цифровых фото и видеокамер.

Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из линий (элементарных отрезков и дуг). Положение этих элементарных объектов определяется координатами точек и длиной радиуса.

Для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина и цвет. Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая информация и обрабатывается специальными программами.

Векторная графика используется для создания иллюстраций, оформительских работ, основанных на применении шрифтов, геометрических элементов, хотя высокохудожественные произведения создавать довольно сложно.

Фрактальная графика предназначена для автоматической генерации изображений путем математических расчетов.