Типы и структуры данных

Классификация информационных единиц, обрабатываемых на ЭВМ включает следующие аспекты:

или совокупность соглашений о программно-аппаратурной форме представления и обработки,

а также ввода, контроля и вывода элементарных данных;

Типы и структуры данных

символьные (цифры, буквы, знаки препинания и пр.);

числовые символьные для вывода;

числовые двоичные для вычислений;

числовые десятичные (цифры 0—9) для вывода и вычислений

пример представления числовой информации в различных перечисленных формах.

Пусть задано число 135₁₀=207₈

135₁₀=87₁₆

135₁₀=10000111₂ тогда:

внутренняя стандартная форма представления

для обработки в двоичной арифметике сохраняется в виде (100000111₂).

Объем — 1 байт, или 8 двоичных разрядов;

внутренняя форма двоично-десятичного представления

(тип DECIMAL, каждый разряд десятичного числа представляется двоично-десятичной,

в 4 бита, комбинацией).

Представление 135 есть 001 011 101 ₂.

Объем -- 2,5 байта, 12 двоичных разрядов;

символьное представление

(тип ALPHABETIC, для вывода) –

каждый разряд представляется байтом в соответствии с кодом ASCII

Представление 135 есть 00110001

00110011

00110101₂. Объем - 3 байта.

Появление систем управления базами данных и

систем программирования для разработки ИС приводит к появлению других типов данных:

дата и время',

текстовые объекты без внутренней структуры

(интерпретация возлагается на прикладные программы).

Понятие типа данных ассоциируется также с

допустимыми значениями переменной и операциями над ними,

например,

данные типа время (ЧЧ:ММ:СС) или

дата (ГГ/ММ/ДД)

предполагают определенные диапазоны значений каждого из разрядов,

а также машинные или эмулируемые операции

(сложение/вычитание дат и/или моментов времени).

Основной причиной «проблемы 2000 г.»

являлось не столько двухразрядная запись года в базах данных,

сколько встроенные в огромное количество программ

(часто не документированных) операции над данными типа DATE ГГ/ММ/ДД.

Термин запись

подразумевает наличие множества аналогичных по структуре агрегатов,

образующих файл (картотеку),

содержащих данные по совокупности однородных объектов,

элементы данных образуют поля,

среди которых выделяются элементарные и групповые.

Появление СУБД и АИПС приводит к появлению новых разновидностей структур:

множественных полей данных;

периодических групповых полей;

текстовых объектов (документов), имеющих иерархическую структуру

(документ, сегмент, предложение, слово).

форматы файлов

- - представление информации

на уровне взаимодействия операционной системы с прикладными программами.

Двоичное кодирование мультимедиа информации.

С 80-х гг. бурно развивается технология обработки на компьютере графической информации.

Компьютерная графика широко используется в компьютерном моделировании

в научных исследованиях,

компьютерных тренажерах,

компьютерной анимации,

деловой графике, играх

В последнее время в связи с резким ростом аппаратных возможностей персональных компьютеров

пользователи получили возможность обрабатывать видеоинформацию.

Графическая информация на экране дисплея

Представляется в виде изображения, которое формируется из точек (пикселей).

Информация представляется в виде характеристик значений каждой точки — пиксела

(picture element),

рассматриваемой в качестве наименьшей структурной единицы изображения.

Количество высвечиваемых одновременно пикселов на экране дисплея

определяется его разрешающей способностью.

В качестве характеристик графической информации выступают:

координаты точки (пиксела) на экране,

цвет пиксела,

цвет фона (градация яркости).

Вся эта информация хранится в видеопамяти дисплея.

При выводе графической информации на печать изображение также воспроизводится по точкам.

В со временных компьютерах разрешающая способность (количество точек на экране дисплея),

а также количество цветов зависят от видеоадаптера и могут меняться программно.

Цветные изображения могут иметь различные режимы:

16 цветов, 256 цветов, 65 536 цветов (high color), 16 777 216 цветов (true color)

Характеристики различных стандартов представления графики

Разрешение	16 цветов	256 цветов	65 536 цветов	16 777 21 6 цветов
640x480	150 Кбайт	300 Кбайт	600 Кбайт	900 Кбайт
800 х 600	234,4 Кбайт	468,8 Кбайт	937,5 Кбайт	1,4 Мбайт
1024x768	384 Кбайт	768 Кбайт	1,5 Мбайт	2,25 Мбайт
1280x1024	640 Кбайт	1,25 Мбайт	2,5 Мбайт	3,75 Мбайт

Наиболее распространенной разрешающей способностью экрана является разрешение

800 на 600 точек, т. е. 480 000 точек.

Видеоинформация может быть как статической, так и динамической.

Статическая видеоинформация включает текст, рисунки, графики, чер­тежи, таблицы и др.

Рисунки делятся также на плоские — двумерные и объемные — трехмерные.

Динамическая видеоинформация — это видео-, мульт- и слайд-фильмы.

В их основе лежит последовательное экспонирование на экране в реальном масштабе времени отдельных кадров в соответствии со сценарием.

Динамическая видеоинформация используется либо для передачи движущихся изображений (анимация), либо для последовательной демонстрации отдельных кадров вывода (слайд-фильмы).

Для демонстрации анимационных и слайд-фильмов используются различные принципы. Анимационные фильмы демонстрируются

так, чтобы зрительный аппарат человека не мог зафиксировать отдельные кадры.

В современных высококачественных мониторах и в телевизорах с цифровым управлением электронно-лучевой трубкой кадры сменяются до 100 раз в секунду,

что позволяет высококачественно передавать движение объектов.

При демонстрации слайд-фильмов каждый кадр экспонируется на экране столько времени, сколько необходимо для восприятия его человеком (обычно от 30 с до 1 мин.).

Слайд-фильмы можно отнести к статической видеоинформации.

В видеопамяти компьютера хранится битовый план (bit map),

являющийся двоичным кодом изображения, отсюда она считывается (не реже 50 раз в секунду) и отображается на экране.