Кодування растрових зображень

Кодування даних в ЕОМ

Для кодування чисел використовуються 1, 2, 4, 8, 16 байт. У разі якщо число представляється на Внутримашинное рівні, то на його зберігання відводяться, по крайней мере, два байта.

При зберіганні чисел один біт (крайній лівий) відводиться під знак числа.

В обчислювальній техніці, з метою спрощення виконання арифметичних операцій, застосовують спеціальні коди (прямий, зворотний і додатковий). За рахунок цього полегшується определ ?? ення знака результату обчислення арифметичної операції, а операція віднімання чисел зводиться до арифметичного складання. Позитивні числа зберігаються в прямому коді, а негативні числа в додатковому.

Прямий двійковий код - ϶ᴛᴏ таке уявлення двійкового числа, при якому знак плюс кодується нулем у старшому розряді числа, а знак мінус - одиницею. При цьому знаковий розряд прийнято називати знаковим.

Наприклад, числа +510 і # 8209; 510. представлені в прямому четирехразрядном коді, виглядають так: +510 = 0.1012; # 8209; 510 = 1.1012. Тут точка умовно відокремлює знакові розряди.

Зворотний код для негативних чисел виходить з прямого коду за допомогою інверсії, при якій одиниці незнакові розрядів замінюються нулями, а нулі замінюються одиницями. Наприклад, # 8209; 510 число в зворотному коді виглядає так # 8209; 510 = 1.0102.

Додатковий код для негативних чисел виходить з зворотного коду додаванням одиниці до молодшого розряду коду. Наприклад, число # 8209; 510 в зворотному коді виглядає так 1.0112.

Для позитивних чисел прямий, зворотний і додатковий коди збігаються.

Для дрібних чисел використовується формат зберігання з плаваючою точкою. При цьому число попередньо перетвориться в нормалізовану форму.

де m (<1) – мантисса числа;

q - основа системи числення;

p - порядок числа.

Нехай дано число в десятковій системі числення 12,375. Перетворимо його в нормальну форму: 12,375 = 0,12375 * 10 2.

Нехай дано число в двійковій системі числення 1100, 011. Перетворимо його в нормальну форму: 1100,011 = 0,1100011 * 2. 100.

При зберіганні дрібних чисел частина бітів відводиться для мантиси числа, частина - для зберігання порядку числа, а в крайньому лівому бите зберігається знак.

Мантиса числа виражається в прямому коді, як для позитивних, так і для негативних чисел. Різниця проявляється тільки в значенні знакового розряду.

При введенні інформації кожен символ (літери, цифри, знаки пунктуації та ін.) Кодуються определ ?? енной послідовністю двійкових цифр відповідно до міжнародних стандартів кодування, які називаються таблицями кодування.

Найбільш широке поширення має кодова таблиця ASCII (American Standard Code for Information Interchange). У першій частині таблиці (коди 0-127) міститися коди латинських букв, цифр, розділових знаків і керуючих символів. Друга частина таблиці (коди 128-255) призначена для розміщення символів національного алфавіту. У різних країнах, у різних операційних системах можуть використовуватися різні варіанти другої половини кодової таблиці, їх називають розширеннями ASCII.

Система кодування Unicode призначена для підтримки символів національного алфавіту. Набір знаків в кодуванні Unicode має кілька форм представлення. У більшості випадків використовується двухбайтное кодування, що дозволяє закодувати 65536 символів.

Растрове зображення формується з безлічі окремих точок (пікселів ?? їй). Кожна точка характеризується становищем і кольором.

Глибина кольору - ϶ᴛᴏ число розрядів, що відводяться для кодування кольору кожної точки, ᴛ.ᴇ. кількість бітів на один піксель. Глибина кольору вимірюється в бітах.

Чорно-білі штрихові зображення кодуються одним бітом. Для кодування 256 напівтонів відтінків сірого кольору потрібно 1 байт - даний формат кодування чорно-білих зображень є в даний час загальноприйнятим.

Для кодування растра кольорового зображення використовуються різні стандарти кодування:

Стандарт 256 кольорів (1 байт) дозволяє кодувати 256 відтінків кольору.

Стандарт High Color (2 байта) дозволяє кодувати до 65 тис. Колірних відтінків.

Стандарт True Color (3 байта) дозволяє кодувати 16,7 млн. Різних кольорів. Цей формат у своїй базі має три базових кольори: червоний (Red, R), зел ?? ений (Green, G) і синій (Blue, B). Кожен колір має 256 відтінків і кодується 1 байтом. В результаті змішування трьох базових кольорів виходить 16,7 млн. Відтінків. Така система кодування прийнято називати RGB за першими літерами назв базових квітів.

Читайте також

Растрове зображення являє собою сукупність точок (пікселів) різних кольорів. Піксель - мінімальний ділянку зображення, колір якого можна задати незалежним чином. У процесі кодування зображення проводиться його просторова дискретизація. [Читати далі].