Informácie okolo nás
Informácia a údaj. Reprezentácia údajov v počítači.. Informatika ako veda. Digitalizácia. Kódovanie informácií.
Informačný proces - proces zberu, spracovania, prenosu a uchovania
informácií.
Informácia – fakt, vedomosť, skúsenosť ktorá svojho adresáta o
niečom poučí, znižuje jeho hladinu nevedomosti. Z chaosu robí poriadok, z
neurčitosti určitosť, z náhodnosti zákonitosť.
Údaj – každá správa, bez ohľadu na to, čo má alebo nemá pre
nás nejakú informačnú hodnotu.
Informácia
analógová – informácia vyjadrená krivkou,
vlnou, kontinuálna, spojitá krivka, človek takúto informáciu vníma zmyslami
(zvuková vlna, svetlo, ..). Takúto informáciu môžeme z istého pohľadu vnímať
ako spojitú a nekonečnú (zvuková vlna má nekonečne veľa bodov),
digitálna – informácia vyjadrená v tvare
čísla (najčastejšie postupnosťou
Digitalizácia – prevod analógovej informácie
na digitálnu. Tento proces je nevratný (pri zachovaní 100 % informačnej hodnoty
pôvodnej informácie).
Informácia – sa stáva tovarom, artiklom, ktorý má svoju hodnotu.
Kódovanie informácií – prispôsobenie sa možnostiam
technického zariadenie alebo človeka pri prenose informácie. Morseova abeceda
pre prenos informácií pomocou telegrafu, Braillovo písmo pre prenos informácie
k nevidiacom alebo binárny kód ako spôsob zápisu informácie v počítači.
- nekódujeme význam, resp. zmysel danej textovej
informácie, kódujeme len znaky z textu,
- každému znaku je priradená číselná hodnota pomocou
kódovacej tabuľky,
- každý národ, resp. skupina národov používa svoju
kódovaciu tabuľku => problém s dekódovaním informácie pri prenose medzi
národmi,
- ASCII – (American Standard Code for Information
Interchange) – prvý pokus z roku 1968 o štandardizáciu sady znakov,
prvých 128 znakov (ASCII Character Set) je úplne štandardizovaných
prakticky na všetkých hardverových a softvérových platformách, druhých 128
znakov je určených pre použitie výrobcami hardvéru a softvéru,
- Windows 1250 – 8 bitová kódovacia tabuľka určená pre
stredoeurópske krajiny v prostredí MS Windows,
- ISO 8859-2 – medzinárodný štandard, 8 bitová
kódovacia tabuľka pre východnú Európu,
- UNICODE – 16 bitová kódovacia tabuľka, umožňuje
kódovanie takmer všetkých abecied všetkých národov (vrátane národov
vyhynutých), plus rôzne špeciálne znaky a symboly. Je rozšírením štandardu
ASCII a prvých 128 znakov úplne korešponduje s prvými 128 znakmi ASCII.
Výhodou je, že sa uľahčí výmena informácií medzi rôznymi národmi,
lokalizácia softvéru. Nevýhodou je, že potrebuje dvakrát viac bitov na
kódovanie každého znaku.
digitalizácia
obrazovej informácie
obrázok
písmena A rozdelenie obrázka
na sieť priradenie farieb
jednotlivým štvorčekom
vytvorenie bitovej mapy
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Hustota mriežky sa nazýva vzorkovacia frekvencia (označuje sa ako dpi, bodov na palec).
Počet farieb, ktoré kódujeme sa nazýva rozlíšenie vzorky (označuje sa aj farebná hĺbka, dnes bežne použité sú 8 b, 16 b, 24 b farebné hĺbky).
Na dekódovanie obrázku však samotná bitová mapa nestačí. Je potrebné uviesť aj informáciu o tom, aké rozmery obrázok má a aké farby používa a koľko farieb používa.
šírka 5
výška 7
kódovanie
1 bitové
farba 0
= RGB(255,255,255)
farba 1
= RGB(0,0,0)
00100010100101001010011101000110001
Takto približne vyzerá záznam vo formáte bmp. Výsledný súbor síce je pomerne presným vyjadrením analógového originálu, je však príliš veľký. Bitmapové (rastrové) obrázky sa pomerne často komprimujú do niektorého z množstva formátov. Napr. bezstratový formát GIF (ktorý je ale obmedzený max. 256 farbami, jedna však môže byť priehľadná a obrázok môže byť animovaný), stratová kompresia JPEG (je možné nastaviť rôzne úrovne kompresie a tak docieliť veľmi malé súbory pri zachovaní dostatočnej kvality). Bitmapové formáty sa výborne hodia na zobrazenie obrazov reálneho sveta.
Vektorové formáty (napr.: CorelDrav - cdr, Zoner - zmf, Adobe Illustrator – ai, Windows Metafile - wmf).
Súbor, v ktorom je uložený vektorový obrázok, obsahuje postupnosť inštrukcií, ako zostrojiť obrázok. Konkrétny editor tieto inštrukcie vykoná a tak postupne zostrojí výsledný obrázok. Inštrukcia na nakreslenie nasledovného kruhu by mohla vyzerať takto:
K[15,12,3] zelená 3 žltá
čo by sme mohli interpretovať ako kruh na pozícii
Zvukovú, analógovú informáciu by sme mohli znázorniť
nasledovne (ako zvukovú vlnu):
Daný interval rozdelíme na menšie intervaly a v každom
odmeriame zvukový signál.
Typickým formátom záznamu zvuku je formát wav (súbor obsahuje v hlavičke vzorkovaciu frekvenciu, počet kanálov, rozlíšenie vzorky a ďalšie informácie + samotné dáta). Súbory v tomto formáte sú pomerne kvalitné, avšak príliš veľké.
Často sa používa stratová kompresia do formátu mp3 (kompresný pomer až 10:1 bez viditeľnej straty kvality).
Formát cda je klasický CD formát. Väčšinou sa vyskytuje v podobe 44,1 kHz, 16-bit, stereo, nekomprimovaný
Ogg Vorbis je nepatentovaná, profesionálna technológia pre kompresiu zvuku, vyvíjaná pomocou Open Source. Približne sa rovná iným formátom, ako napr. MP3. Jej výhodou však je, že nemá stanovený maximálny bitrate (koľko bitov sa spracuje za 1 sekundu). A pri rovnakom bitrate ako mp3 znie lepšie.
Takisto aj tu máme možnosť pre syntetickú výrobu zvuku –
formát MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Nezaznamenáva hudbu priamo, uchováva len poznámky, aký hudobný nástroj
akým spôsobom hral. Podľa nich potom nahrávku spätne syntetizuje. Súbory sú
síce veľmi malé, avšak nedokáže pomocou neho zaznamenať ľudský hlas.
Kódovanie videa
Spojením v čase meniacej sa grafickej a zvukovej informácie dostávame video. Štandardným záznamom videa je formát avi (Audio Video Interleave). Vďaka svojej otvorenosti dovoľuje použiť kompresiu.
MPEG – štandard pre stratovú kompresiu videa. Okrem vnútrosnímkovej kompresie využíva aj kompresiu medzisnímkovú, ktorá je založená na tom, že dochádza k vypúšťaniu údajov o rovnakých, či podobných obrázkoch čo sa prostredia týka a zaznamenávané sú iba zmeny medzi jednotlivými obrázkami.
MOV – formát videa pre počítače Apple Computer.
Takisto je možnosť vytvárať "syntetické" video, napr. Macromedia Flash s obmedzenými možnosťami zobrazenia reálneho sveta.