Что такое информация и зачем её кодировать Системы счисления и как они связаны Единицы информации Кодирование текстовой информации Кодирование графической информации

 

Кодирование графической информации - процесс, при котором каждому мельчайшему элементу рисунка (изображения) - пикселю - ставится в соответствие двоичный код.

Обратите внимание, что в данном случае речь идёт о кодировании растровой графики (состоящей из мельчайших точек - пикселей).

 

Существует ещё векторная графика, принцип кодирования которой совершенно другой.

Рассмотрим несколько примеров:

Пример 1. Пусть надо закодировать фрагмент, в котором использовано всего два цвета: белый и чёрный.

Договоримся, что "белый" пиксель будем обозначать, например 0, а "чёрный" - 1. Получается, что каждая "точка" (пиксель) содержит 1 бит информации.

Тогда первая "строка" кода изображения будет следующей: 11101000, а вторая - 01000101.

Продолжая таким образом для всего фрагмента получим следующий код:

11101000

01000101

00101110

01110100

10100010

00010111

10111010

11010001

Несложно подсчитать, что в каждой строке содержится 8 бит (1 байт) информации, строк всего получилось 8. Таким образом, всё изображение составляет 8 х 8 = 64 бит (или 1 х 8 = 1 байт).

    

Пример 2. Пусть надо закодировать фрагмент, в котором использовано уже 4 цвета: белый, чёрный, красный и синий.

В этом случае для каждой точки уже мало 1 бита. Попробуем договориться так: белый пиксель, например, обозначим как 00, чёрный - 11, для красного выберем сочетание 01, для синего - 10. Теперь получается, что каждый пиксель содержит 2 бита информации.

Тогда код первой строки изображения будет таким: 11 11 11 00 11 00 00 00 (для удобства рассмотрения код каждого пикселя отделён пробелом).

Тогда для всего фрагмента получим следующий код:

1111110011000000

0011000000010001

0000010001010100

0001010100010000

0100010000001000

0000001000101010

1000101010001000

1010001000000011

В каждой строке фрагмента 8 точек (пикселей), на каждый приходится 2 бита информации, поэтому на всю строку приходится 16 бит информации. Если строк 8, то всё изображение содержит 128 бит или 16 байт информации.

Можно заметить закономерность:

2 цвета - каждый пиксель содержит 1 бит информации (2 = 21);

4 цвета - каждый пиксель содержит 2 бита информации (4 = 22).

Поэтому можно предположить, что, если потребуется закодировать фрагмент, содержащий 8 цветов, то для кодирования пикселя потребуется уже 3 бита (8 = 23).

(Выполните задание по кодированию фрагмента [.docx])

В настоящее время каждая точка растрового изображения кодируется 24 битами (3 байтами) или 32 битами (4 байтами).

Таким способом можно закодировать 224 (т.е., чтобы узнать, сколько это, надо будет перемножить между собой 24 двойки!) или 232 (!) разных цветов и оттенков.

Презентация (кодирование графической информации) [.pptx]

Материал разработан учителем информатики и математики Максимовской М.А. По всем вопросам обращайтесь maximovskaia_mar@mail.ru