- •Книга: Информатика: конспект лекций
- •Ирина Сергеевна Козлова
- •Информатика: конспект лекций
- •Условные обозначения
- •Тема 1 Общие теоретические основы информатики
- •1.1. Понятие информатики
- •1.2. Понятие информации
- •1.3. Система кодирования информации
- •1.4. Кодирование текстовой информации
- •1.5. Кодирование графической информации
- •1.6. Кодирование звуковой информации
- •1.7. Режимы и методы передачи информации
- •1.8. Информационные технологии
- •1.9. Этапы развития информационных технологий
- •1.10. Появление компьютеров и компьютерных технологий
- •1.11. Эволюция развития персональных компьютеров
- •1.12. Структура современных вычислительных систем
- •Тема 2 Компьютерные технологии обработки информации
- •2.1. Классификация и устройство компьютеров
- •2.2. Архитектура эвм
- •2.3. Память в персональных компьютерах
- •2.4. Понятие команды и системное программное обеспечение эвм
- •2.5. Базовая система ввода-вывода (bios). Понятие cmos ram
- •Тема 3 Архитектура аппаратных и программных средств ibm-совместимых технологий
- •3.1. Микропроцессоры
- •3.2. Системные платы. Шины, интерфейсы
- •3.3. Средства управления внешними устройствами
- •3.4. Накопители информации
- •3.5. Видеоконтроллеры и мониторы
- •3.6. Устройства ввода информации
- •3.7. Устройства вывода информации
- •3.8. Устройства передачи информации. Прочие периферийные устройства
- •Тема 4 Основы работы пользователя в операционной среде персонального компьютера
- •4.1. Операционные системы
- •4.2. Классификация программных средств
- •4.3. Назначение операционных систем
- •4.4. Эволюция и характеристика операционных систем
- •4.5. Операционная система новых технологий
- •4.6. Архитектура windows nt
- •4.7. Инсталляция windows nt
- •4.8. Реестр и конфигурирование операционной системы windows nt
- •4.9. Особенности операционной системы windows 2000
- •4.10. Сетевые операционные системы
- •4.11. Семейство операционных систем unix
- •4.12. Операционная система Linux
- •4.13. Семейство сетевых операционных систем фирмы Novell
- •Тема 5 Основы работы в среде локальных и глобальных компьютерных сетей
- •5.1. Эволюция компьютерных сетей
- •5.2. Основные программные и аппаратные компоненты сети
- •5.3. Виды локальных сетей
- •5.4. Организация доменной структуры сети
- •5.5. Многоуровневый подход. Протокол. Интерфейс. Стек протоколов
- •5.6. Организация учетных записей. Управление группами пользователей
- •5.7. Управление политикой защиты
- •5.8. Управление ресурсами сети
- •5.9. Сетевые службы
- •5.10. Средства, обеспечивающие взаимодействие с другими операционными системами сети
- •5.11. Организация работы в иерархической сети
- •5.12. Организация одноранговых сетей и технология работы в них
- •5.13. Модемные виды сетей
- •5.14. Установка и конфигурирование модема
- •5.15. Организация соединения с удаленным персональным компьютером
- •5.16. Работа с коммутационными программами
- •5.17. Работа с факс-модемом
- •Тема 6 Сети Интернет
- •6.1. Возникновение сети Интернет
- •6.2. Возможности сети Интернет
- •6.3. Программное обеспечение работы в Интернет
- •6.4. Передача информации в сети Интернет. Система адресации
- •6.5. Адресация и протоколы в Интернет
- •6.6. Проблемы работы в Интернет с кириллическими текстами
- •6.7. Организация соединения с провайдером (вход в Интернет)
- •6.8. Всемирная паутина, или world wide web
- •6.9. Интранет
- •6.10. Создание Web-страницы с помощью Front Page
- •6.11. Файловые информационные ресурсы ftp
- •6.12. Электронная почта (е– mail)
- •6.13. Новости, или конференции
- •6.14. Электронная коммерция. Интернет-магазин. Системы платежей в Интернет
- •6.15. Интернет-аукционы. Интернет-банкинг
- •6.16. Интернет-страхование. Интернет-биржа
- •6.17. Интернет-маркетинг. Интернет-реклама
- •Тема 7 Основы работы с прикладными программами общего назначения
- •7.1. Определение прикладных программ
- •7.2. Текстовые редакторы
- •7.3. Табличные процессоры
- •7.4. Понятие программ-оболочек
- •7.5. Графические редакторы
- •7.6. Понятие и структура банка данных
- •7.7. Программы-органайзеры
- •7.8. Программы подготовки презентаций
- •7.9. Работа в сети Интернет с приложениями ms office 97
- •7.10. Этапы решения задач с помощью компьютера
- •Тема 8 Специализированные профессионально ориентированные программные средства
- •8.1. Информационные системы организационно-экономического управления
- •8.2. Современные информационные технологии в системах организационно-экономического управления
- •8.3. Информационные системы организационно-экономического управления
- •8.4. Офисная деятельность в системах организационно-экономического управления
- •8.5. Организационно-технические и периферийные средства информационных систем
- •8.6. Понятие бизнес-графики
- •8.7. Использование графики в бизнесе
- •8.8. Программа деловой графики ms graph
- •8.9. Общая характеристика технологии создания прикладных программных средств
- •8.10. Прикладное программное обеспечение
- •8.11. Технология системного проектирования программных средств
- •8.12. Современные методы и средства разработки прикладных программных средств
- •Тема 9 Основы алгоритмизации и программирования
- •9.1. Понятие алгоритма
- •9.2. Системы программирования
- •9.3. Классификация языков программирования высокого уровня
- •9.4. Система vba
- •9.5. Язык программирования vba
- •Тема 10 Основы защиты информации
- •10.1. Защита информации как закономерность развития компьютерных систем
- •10.2. Объекты и элементы защиты в компьютерных системах обработки данных
- •10.3. Средства опознания и разграничения доступа к информации
- •10.4. Криптографический метод защиты информации
- •10.5. Компьютерные вирусы
- •10.6. Антивирусные программы
- •10.7. Защита программных продуктов
- •10.8. Обеспечение безопасности данных на автономном компьютере
- •10.9. Безопасность данных в интерактивной среде
- •Тема 11 Базы данных
- •11.1. Понятие базы данных. Системы управления базами данных
- •11.2. Иерархическая, сетевая и реляционная модели представления данных
- •11.3. Постреляционная, многомерная и объектно-ориентированная модели представления данных
- •11.4. Классификации систем управления базами данных
- •11.5. Языки доступа к базам данных
- •11.6. Базы данных в сети Интернет
- •Литература
1.5. Кодирование графической информации
Существует несколько способов кодирования графической информации.
При рассмотрении черно-белого графического изображения с помощью увеличительного стекла заметно, что в его состав входит несколько мельчайших точек, образующих характерный узор (или растр). Линейные координаты и индивидуальные свойства каждой из точек изображения можно выразить с помощью целых чисел, поэтому способ растрового кодирования базируется на использовании двоичного кода представления графических данных. Общеизвестным стандартом считается приведение черно-белых иллюстраций в форме комбинации точек с 256 градациями серого цвета, т. е. для кодирования яркости любой точки необходимы 8-разрядные двоичные числа.
В основу кодирования цветных графических изображений положен принцип разложения произвольного цвета на основные составляющие, в качестве которых применяются три основных цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). На практике принимается, что любой цвет, который воспринимает человеческий глаз, можно получить с помощью механической комбинации этих трех цветов. Такая система кодирования называется RGB (по первым буквам основных цветов). При применении 24 двоичных разрядов для кодирования цветной графики такой режим носит название полноцветного (True Color).
Каждый из основных цветов сопоставляется с цветом, дополняющим основной цвет до белого. Для любого из основных цветов дополнительным будет являться цвет, который образован суммой пары остальных основных цветов. Соответственно среди дополнительных цветов можно выделить голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Принцип разложения произвольного цвета на составляющие компоненты используется не только для основных цветов, но и для дополнительных, т. е. любой цвет можно представить в виде суммы голубой, пурпурной и желтой составляющей. Этот метод кодирования цвета применяется в полиграфии, но там используется еще и четвертая краска – черная (Black), поэтому эта система кодирования обозначается четырьмя буквами – CMYK. Для представления цветной графики в этой системе применяется 32 двоичных разряда. Данный режим также носит название полноцветного.
Приуменьшении количества двоичных разрядов, применяемых для кодирования цвета каждой точки, сокращается объем данных, но заметно уменьшается диапазон кодируемых цветов. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами носит название режима High Color. При кодировании графической цветной информации с применением 8 бит данных можно передать только 256 оттенков. Данный метод кодирования цвета называется индексным.
1.6. Кодирование звуковой информации
В настоящий момент не существует единой стандартной системы кодирования звуковой информации, так как приемы и методы работы со звуковой информацией начали развиваться по сравнению с методами работы с другими видами информации самыми последними. Поэтому множество различных компаний, которые работают в области кодирования информации, создали свои собственные корпоративные стандарты для звуковой информации. Но среди этих корпоративных стандартов выделяются два основных направления.
В основе метода FM (Frequency Modulation) положено утверждение о том, что теоретически любой сложный звук может быть представлен в виде разложения на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот. Каждый из этих гармонических сигналов представляет собой правильную синусоиду и поэтому может быть описан числовыми параметрами или закодирован. Звуковые сигналы образуют непрерывный спектр, т. е. являются аналоговыми, поэтому их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняется с помощью специальных устройств – аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Обратное преобразование, которое необходимо для воспроизведения звука, закодированного числовым кодом, производится с помощью цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Из-за таких преобразований звуковых сигналов возникают потери информации, которые связаны с методом кодирования, поэтому качество звукозаписи с помощью метода FM обычно получается недостаточно удовлетворительным и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов с окраской, характерной для электронной музыки. При этом данный метод обеспечивает вполне компактный код, поэтому он широко использовался в те годы, когда ресурсы средств вычислительной техники были явно недостаточны.
Основная идея метода таблично-волнового синтеза (Wave-Table) состоит в том, что в заранее подготовленных таблицах находятся образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов. Данные звуковые образцы носят название сэмплов. Числовые коды, которые заложены в сэмпле, выражают такие его характеристики, как тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые компоненты среды, в которой наблюдается звучание, и другие параметры, характеризующие особенности звучания. Поскольку для образцов применяются реальные звуки, то качество закодированной звуковой информации получается очень высоким и приближается к звучанию реальных музыкальных инструментов, что в большей степени соответствует нынешнему уровню развития современной компьютерной техники.