Transcript Document

Az informatikai
alapfogalmak
Mértékváltások
Számrendszerek
Alapfogalmak
 Számítógép
Számítógépnek
nevezzük
azokat
az
elektronikus
és
elektromechanikus gépeket, amelyek program által vezérelve
adatok befogadására, tárolására, visszakeresésére, feldolgozására
és az eredmény közlésére alkalmasak.
 Információ
Olyan közlemény, amely adott esetben új ismeretet ad és ez által
valamilyen bizonytalanságot illetve ismerethiányt csökkent. A
közlemény tartalmi oldalát és nem annak megjelenési formáját
jelenti. Olyan új ismeret, amely megszerzőjének szükséges és
érthető.
 Adat
Az információ jelentésétől megfosztott alakja, az adat, mellyel a
számítógép
dolgozik.
Az
információk
továbbításakor,
feldolgozásakor a végrehajtott átalakítások, műveletek csak a
közlemény formai oldalával kapcsolatosak, azaz a gép számára
lényegtelen a jelsorozat által képviselt információtartalom.
Analóg és digitális információ
 Analóg jelek:
Az analóg jelek időben és térben folytonosak, tehát az információt a jel
szintje és időtartama hordozza. Az alsó és a felső határ (két érték)
között a jel nagysága tetszőleges értéket vehet fel. (pl.: film-fény
viszonya)
A fizikai jelek, pl. a távolság, súly, tömeg, magasság, idő, áramerősség,
szög, stb. mind ilyen tulajdonságú folytonosnak tekinthető
mennyiségek. (pl. analóg feszültségmérő mutatója a skálán bárhol
megállhat)
 Digitális jelek:
Digitálisnak tekintünk egy jelet, ha véges sok, előre meghatározható
értéket vehet fel. (pl. a digitális feszültségmérő csak véges sok előre
meghatározott értéket megjelenítésére képes, hiszen a kijelző mérete
és a számjegyek száma is korlátozott; gyerekek száma, cipőméret)
Az információ digitális módon történő rögzítése estén a jeleket először
számjegyekké alakítják, ezt dolgozzák fel, majd az adatfeldolgozás
végeredményét ismét visszaalakítják érthető információvá. A számokká
alakított jelsorozatokkal lehet műveleteket végezni.
 A digitalizálás során az analóg jelekből a számítógép számára
feldolgozható, számjegyekkel reprezentálható jeleket készítünk.
Adattárolás
 A számítógépi feldolgozásokhoz az adatbevitel során a
feldolgozandó számokat a berendezés átalakítja tízes
számrendszerből kettes számrendszerbe (bináris formára).
Ezeket az átalakításokat, amelyek az információ tartalmi
oldalát nem érintik, kódolásnak nevezzük.
Speciális digitális jelek:
 Bináris: csak kétféle értéket vehet fel
 Decimális: tíz lehetőség,
pl.: a tízes számrendszer (számjegyek 0-tól 9-ig).
 Oktális: nyolc lehetőség (0-tól 7-ig terjedő számjegyek).
 Hexadecimális: tizenhat lehetőséget
a számjegyek 0-tól 9-ig terjednek /10 lehetőség/
az angol abc első 6 betűje: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15
Adattárolás mértékegységei
 A bit (Binary Digit), az információmennyiség
alapegysége. Értéke: 0; 1 lehet. A számítógép minden adatot
egyesek és nullák sorozataként ábrázolva tárol.
Egy biten kétféle lehetőség ábrázolható, azaz n biten 2n különböző
eset szerepelhet.
 A számítógépes adattárolás legkisebb önállóan is értelmezhető
egysége a bájt (Byte=by eight). A bájt egy 8 bitből álló bináris vektor,
ami a memóriában egy 0 és 255 közötti számértéket képvisel. Ez összesen
256 különböző érték.
Adattárolás mértékváltásai
Helyi érték - Számredszerek
tízes számrendszerben
206510 =2*103 + 0*102 + 6*101 + 5*100
Bináris (kettes) számrendszer
Előnye: csak két számjegy kell: 0, 1.
Hátránya: túl hosszú számok lesznek,
ezeket az ember csak nehezen, sok
hibával tudja kezelni.
Oktális (nyolcas) számrendszer
Előnye: csak nyolc számjegy kell (0,1,2,3,4,5,6,7).
Könnyű az átváltás binárisba.
Hexadecimális (tizenhatos)
számrendszer
Hátránya: 16 számjegy kell (6 új):
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.
Előnye: hexában nagyon rövid számokat
kapunk és könnyű átváltani binárisba.
Alkalmazása: pl. színek kódolása HTML
fájlokban (#FF00FF - lila)
Kapcsolat a számrendszerek között
Bináris alakok
 Egész számok bináris alakja
Pozitív egészek bináris alakja
Negatív egészek bináris alakja (kettes komplemens
kód)
 Valós számok ábrázolása
fixpontos
lebegőpontos számábrázolás
(mantissza, karakterisztika)
 Bináris karakterábrázolás
 Bináris képábrázolás
 Bináris hangábrázolás
 Bináris mozgókép-ábrázolás
Egész számok bináris alakja
+
N
 Pozitív egészek bináris alakja
A pozitív egészek ábrázolása egyszerűen kettes
számrendszerbe való átszámítást jelent.
Amelyek nem férnek el 8 biten (1 bájton),
azokat két bájton tároljuk.
A bájton a legnagyobb ábrázolható szám a 255,
ami viszont 256 féle (0-255) számot jelent.
Egész számok bináris alakja
N
 Negatív egészek bináris alakja (kettes komplemens kód)
Előállítása:
1. a megfelelő pozitív számot felírjuk kettes számrendszerben,
2. a számban a nullákat egyre, az egyeseket nullára cseréljük.
3. a kapott számhoz hozzáadunk egyet.
Pl.:
(-50)=-(00110010)11001101+1=11001110
 A kettes komplemens kódban egy bájton természetesen továbbra is 256
szám található, ezek azonban nem a 0..255, hanem a -128..127. A
számok előjelét az első bit adja meg, ha ez 0, a szám pozitív, ha 1,
akkor a szám negatív.
 A negatív bináris alakkal a kivonás az összeadásra vezethető vissza.
Valós számok ábrázolása
R
fixpontos számábrázolás
A fixpontos számok ábrázolására
visszavezethető a pozitív egészek bináris
ábrázolására.
Csak akkor használható a pozitív egészeknél
megismert módszer, ha csak előre
meghatározott számú (fix) tört helyi
értékünk van.
Valós számok ábrázolása
R
lebegőpontos számábrázolás
(mantissza, karakterisztika)
Egyéb esetben a lebegőpontos számábrázolást
használjuk, amelynél ráismerhetünk a normál
alakra: X=Mx2k,
ahol M a mantissza és k a karakterisztika.
A mantisszát komplemens kódban szokás
ábrázolni. A k karakterisztika egész szám eltolt
nullpontú ábrázolással. (-127..127 számokat
0..255 közé képzi le).
Bináris karakterábrázolás
Karaktereknek nevezzük a betűket,
írásjeleket, számjegyeket.
Minden karakterhez rendelni kell egy bináris
számot. Ezt nevezzük kódolásnak.
Ma a legelterjedtebb kódolási rendszerekben
1 byte-on kódolják a karaktereket, ami 256
féle jel megkülönböztetését teszi lehetővé.
Azt a táblázatot, amely leírja ezt a
kapcsolatot kódtáblázatnak nevezzük.
Bináris karakterábrázolás
 Kódolás esetén mindig fontos különbséget tenni
a karakter kódja és képe között. (Nem elég
tudnunk, hogy hányadik kód az, azt is kell
ismernünk, hogyan jelenik meg a képernyőn.)
 Egyik lehetőség a karakter képének kódolására
az, hogy egy négyzethálós rácson megadjuk,
hogy mely képpontok legyenek feketék, de
lehetséges a karakterkép kódolása függvénnyel
is.
Bináris karakterábrázolás
 ASCII kódrendszer:
Az ASCII kódrendszer világszabvánnyá vált. Az angol
nyelvben lévő betűknek, számjegyeknek és egyéb
írásjeleknek van egy 0 és 127 közé eső kódszáma.
 Kiterjesztett ASCII kódrendszer:
A különböző nyelvek speciális karakterei részére a 128
és 255 közötti kódok foglaltak a kódrendszerben. Itt
helyezkednek el az ékezetes a görög és a matematikai
jelek.
 UNICODE kódrendszer:
Megjelent az ASCII olyan kiterjesztése, amely az arab,
kínai japán írásjeleket is szabványosan tudja kezelni.
Az IBM kompatíbilis számítógépek világában a legfontosabb az ASCII
kódrendszer, de léteznek másfajták is. (BCD)
Kiterjesztett ASCII kódrendszer
Alsó régió: nemzetközi karakterek (ASCII-kódok)
Felső régió: a nemzeti nyelvek, így a magyar nyelv speciális karakterei
Az eredeti 7 bites szabvány 128 jel kódolására alkalmas, az újabb 8 bites
viszont már 256 jelet ismer.
Az így felépülő kódlapok felső 128 kódja már más-más karaktert jelent.
Ebből az következik, hogy ugyanaz a szövegfájl más kódlappal értelmezve
más eredményt ad.
A kódlapokat egy sorszámmal azonosítják:
magyar a 852-es,
amerikai standard a 437-es.
A kódtábla a 32-es kódtól kezdődően tartalmaz írásban is megjelenő jeleket,
a 0-31 kódok vezérlőkaraktereket jelentenek.
A vezérlőkódokra említhetjük példaként a 13-as kódú kocsi-vissza (CR), és a
10-es kódú soremelés (LF) karaktereket.
A kiterjesztett ASCII kódtáblázat főbb részei
Kód-tartomány
0-31
Jelentés
vezérlőkódok
32-47, 58-64, 91-96, 123-127 speciális karakterek
48-57
számok
65-90
az angol abc nagybetűi
97-122
az angol abc kisbetűi
128-255
a szabványos ASCII kódtábla
kiterjesztése
UNICODE kódrendszer
Az eltérő kódlapok kaotikus állapotának
megszüntetéséhez készült.
 Az eredeti már 16 biten tárolja a karaktereket, és így
már 65536 karakter kódolására alkalmas. Ennyi jel
gyakorlatilag már a világ minden nyelvéhez elegendő,
így már lehetséges, hogy bármely gépen azonos
módon jelenik meg egy fájl.
 Valójában még ez a 16 bit sem elég. A távol-keleti
nyelvekkel együtt ma már 32 bites az Unicode.
A UNICODE tehát egy szabványos kódtábla és ennek
megjelenési formája az UTF-8.

Bináris hangábrázolás
Hangok digitalizálása
 A megszólaló hangok tulajdonképpen a levegőben
keletkező apró rezdülések, és az ekkor keletkező parányi
légrezgéseket fogja föl dobhártyánk. Az információ végül az
agyunkban hangként tudatosul. A hang a keletkezésétől
tudatosulásáig megtett útja során többször is átalakul.
 Hasonlóképpen működik a mikrofon is: a beérkező
hanghullámokat elektronikus hullámokká alakítja. Ezzel
szemben a hangfalak pontosan ellentétes módon
működnek, ugyanis az elektromos hullámokat alakítják
vissza légrezgéssé.
Legfontosabb kommunikációs eszközünk a hang, mely a
levegőben 340m/s sebességgel terjedő longitudinális
hullám.
Bináris hangábrázolás
A hang sűrűsödések és ritkulások formájában terjed a levegőben.
Fülünk és a mikrofon gyors nyomásingadozást érzékel.
Jellemzői:
 a frekvencia (hangmagasság) és
 az amplitúdó (hangerősség).
Egy átlagos ember 20 Hz és 16 kHz között hallja a hangokat.
Az általunk hallott hangok leggyakrabban különböző frekvenciájú és
erősségű hangok keveréke.
A digitalizálás során:
 adott időintervallumokban mintákat veszünk és
 a mért értéket kvantáljuk (az ábrázolt értékek előállítása).
A kvantálás minőségét bitekben szokás mérni.
A jelek időbeli változásának minél pontosabb követéséhez célszerű a
digitalizálandó hang legmagasabb frekvenciájának legalább
kétszeresét alkalmazni a mintavételezéskor.
Bináris hangábrázolás
A digitalizálás legfontosabb eleme a
mintavételezés. A számítógép az analóg
hangokat úgy tudja rögzíteni, feldolgozni, tárolni,
visszajátszani, ha azokat digitalizálja. Azaz egy
mintavételi értékhez egy számot rendel.
Minél sűrűbb a mintavétel, annál jobban
hasonlít az eredmény az eredeti hangra,
viszont annál nagyobb lesz a keletkező fájl
kiterjedése is.
Bináris hangábrázolás
A digitalizálás eredményeként az emberi fül
számára majdnem tökéletes hangminőség
érhető el.
Az egyetlen gond ezzel a technológiával, hogy az
általa létrehozott zenei fájlok mérete szinte
kezelhetetlenül óriási lesz.
Ezért van az, hogy a boltokban vásárolható zenei
CD-lemezeken, amelyek 650 Mbyte-os tárterülettel
rendelkeznek, mindössze 74 percnyi zene
található.
Bináris hangábrázolás
A mintavételek gyakorisága és felbontása jellemzi a digitalizálás
minőségét.
A CD szabványa 44,1 kilohertzes mintavételt és 16 bites
adatokat ír elő.
Bináris hangábrázolás
A két fülünk által érzékelt hang minimális
különbsége teszi lehetővé a hangok térbeli
észlelését.
A digitalizálásnál is figyelembe vehetjük ezt,
így rögzíthetünk egycsatornás monó,
vagy a térbeliséget jobban visszaadó
kétcsatornás sztereó hangot. A sztereo
felvételnél kétszeres a sebesség a monó
felvételhez képest.
Bináris hangábrázolás
Hangformátumok:
1.
2.
3.
UNIX alatt elterjedt a .AU kiterjesztésű formátum, melynek 8 és
16 bites változata is van.
WAV kiterjesztés (WAV/PCM formátum: impulzuskód-modulációs
kódolás): 1 percnyi hanganyag fájlméret néhány 100 kilobájttól
több tíz megabájtig is terjedhet.
(Bolti zenei CD .CDA kiterjesztésű)
A .WAV hasonlít az .AU-hoz, de a Windows-os gépeken terjedt el.
A Microsoft 16 bites WAV formátuma logaritmikusan osztja föl a
hallható tartományt, ami jobb.
DOS programok is ismerik a Creative Labs által bevezetett .VOC
formátumot.
Bináris hangábrázolás
4.
5.
6.
MIDI szabvány (General MIDI/Musical Instrument Digital
Interface)
A MIDI billentyűzet 16 csatornán kommunikál a hangkártyával.
Táblával tárol 128 hangot, hangszert. MIDI formátum zenei
adatok szabványos cseréjét teszi lehetővé számítógépek és
különböző hangszerek között. (nem tömörített, hullámtáblás)
A .MOD, .XM, .S3M formátumok alapja a MIDI szabvány.
Egyebek: WMA, ASF, AIF, RA, ..., stb., de ezek lejátszásához az
adathalmazt dekódoló megfelelő kiegészítőkkel (kodekkel) kell
rendelkeznünk.
Bináris hangábrázolás
7.
Az MP3 tömörített formátum.
Előre meg lehet határozni, milyen mintavételi frekvenciával
kívánunk dolgozni. Magasabb számú mintavétel (nagyobb
mintavételi frekvencia) esetén kevesebb adatveszteséggel lehet
számolni, de ebben az esetben természetesen a megtakarított
tárterület is jóval kisebb lesz.
A hangok tárolásánál hatékonyan alkalmazható az adatvesztő
tömörítés (ember hallásának specialitásait kihasználva), pl.:
MPEG audio tömörítési eljárás = MP3 (MPEG Audio Layer 3):
internet, kis fileméret ellenére elég jó minőség.
Ez a formátum, úgy tárolja a hangokat, mint a .JPG a képeket,
vagyis a nem észlelhető részeket kihagyja. Így kb. tizedrészre
sűríthetők az Audio CD-k anyaga.
Bináris képábrázolás
Bináris képábrázolás
Számítógépeink vizualitása és az ember látása fontos
különbséget mutat.
Látásunk lényegében analóg alapokon nyugszik,
míg a számítógép digitális módon kezeli a vizuális
információkat is.
A képek számítástechnikai feldolgozásának első lépése a
látvány számjegyekké alakítása, digitalizálása.
Ezt a műveletet végzik el
a szkennerek és
a digitális fényképezőgépek (melyben az optika még
analóg képet állít elő, ezt alakítja át a hagyományos film
helyett használt érzékelő digitális formára).
Bináris képábrázolás
A színes képek rögzítése a hagyományos fotográfiához
hasonlóan itt is úgy történik, hogy az adott valós színt
szétbontják a három alapszínre:
 R-red-vörös
 G-Green-zöld
 B-Blue-kék.
Ez után meg kell határozni, hogy az adott szín milyen
értékű vörös, zöld és kék összetevőt tartalmaz.
Ebből a szkennelő program meghatározza a színek
számszerű értékét.
Bináris képábrázolás
A digitalizálás eredményét lényegében két
fontos jellemző határozza meg.
felbontás: a mintavételezés gyakorisága,
tehát az, hogy milyen sűrűn vizsgáljuk a
képpontokat.
színmélység: a mért értékek kvantálása,
amiből látható, hogy hányféle szín
különböztethető meg
Bináris képábrázolás
A pixelt a kép további részekre nem bontható
egységes színű részének tekintjük.
Felbontás:
A felbontás DPI (Dot Per Inch) egységben adják
meg, ami az 1 inch távolságon
megkülönböztethető képpontok számát jelenti.
A tipikus értékek 1200 DPI körül találhatóak.
A felbontást digitális fényképezőgépek esetén
megapixel egységgel is szokták jellemezni. Ez
azt határozza meg, hogy összesen hány pixelből
áll az elkészített kép. Az így megadott felbontás
nem adja meg a kép oldalarányait.
Bináris képábrázolás
Színmélység:
A kapott képpontot a színével jellemezzük.
A kapott képpontokhoz rendelt színkódok
számosságát a színmélységgel adjuk meg és
bitekben mérjük.
A mai szkennerek 24-48 bites színmélységgel (224248 féle színárnyalat) dolgoznak.
Az ember színlátása, monitoraink és nyomtatóink
megjelenítő képessége ettől messze elmarad.
Bináris képábrázolás
A digitális képek jellemzésére is használjuk a
kontraszt fogalmát.
Kis kontrasztúnak mondunk egy képet, ha a
képpontok fényessége kevéssé tér el egymástól.
Bizonyos határok között az ilyen hibák
javíthatók.
A javítás során a világos pontok világosabbá, a
sötét pontok sötétebbekké válnak, így a többi
színárnyalat miatt élőbbnek tűnnek a képek.
Bináris képábrázolás
A színek kódolására a két legelterjedtebb
módszer:
 RGB (Red Green Blue, Vörös Zöld Kék)
Az RGB módszert alapvetően a képet
fénysugárzással megjelenítő eszközök,
pl.: monitorok alkalmazzák.
 CMYK (Cyan Magenta Yellow blacK, Cián Bíbor
Sárga Fekete).
A CMYK-módszer a fényelnyelésen alapul,
pl.: nyomtatásban használjuk.
Bináris képábrázolás
Az RGB-módszert additív (összegző)
színkeverésnek is hívják, mert a három alapszínt
jelentő fénysugár különböző arányú keverésével állítja
elő a végeredményt.
24 bites színmélység esetén az egyes összetevők
mennyiségét 1-1 bájton jelezzük.
A szokásos jelzése például az egyik zöld színnek
#00AA00.
A nagyobb értékek világosabb színt jelentenek.
A színkeverés elvéből adódóan az #FFFFFF jelenti a
fehéret és a #000000 pedig a feketét.
A három alapszínt azonos mennyiségben tartalmazó
színek a szürke valamely árnyalatát jelentik.
Bináris képábrázolás
A CMYK-módszert szubsztraktív (kivonó)
színkeverésnek is hívják. Itt a módszer alapja
az, hogy az egyes alapszíneket jelentő festékek
bizonyos színeket elnyelnek a visszavert
fényből.
A CMY színek elvileg elegendőek a fekete szín
előállításához is, de ez gyakorlatilag sosem
tökéletes, ezért alkalmazzák negyedik színként
a feketét. (Nyomdászatban négyszínnyomás)
Ha minden színhez 1 bájtot rendelünk, akkor 32
biten fogjuk tárolni a színeket.
Bináris képábrázolás
Színt HSB módszerrel is választunk.
1. A színezetet (Hue) 0-360-ig terjedő skálán (színkörön)
adjuk meg,
2. a kiválasztott szín telitettségét (Saturation) %-ban
állíthatjuk be - a szaturáció csökkenésével egyre
fehérebb (szürkébb) színt kapunk.
3. a visszavert fény erősségét jellemzi (Brightness) szintén %-ban adandó meg. Csökkenésével egyre
sötétebbé válik a kiválasztott szín.
Megadhatjuk a színt hexadecimális számmal is előbb a
vörös, majd a zöld aztán a kék szín értéke következik
16-os számrendszerbeli alakban. Pl. #A546B2
Bináris képábrázolás
 A bitképes tárolás esetén az egyes képpontok
információit tároljuk, és nem figyeljük, hogy mit
ábrázol a kép. Nagyobb kép nagyobb fájlméretet
eredményez. A képet függőleges és vízszintes
irányokban pontokra (pixelekre- kis négyzet alakú
területekre) osztja fel, és minden egyes pontnak
tárolja a színinformációit. Megjelenítéskor a
képernyő egy-egy képpontjában jeleníti meg a tárolt
kép egyes pontjait a megfelelő színben.
 A vektoros tárolás esetén azt is figyeljük, hogy mit
ábrázol a kép, és matematikai formulákkal írjuk le a
képet. Ekkor a nagyobb kép nem feltétlen jelent
nagyobb fájlméretet.
A BMP kiterjesztésű állományok pl. rasztergrafikus, a
WMF kiterjesztésűek vektorgrafikus módon tárolják
a képeket.
Bináris képábrázolás
Bittérképes (bitmap) grafika (rasztergrafika) jellemzői I.:
 A bitképek adott számú pixelt tartalmaznak, emiatt a
kép átméretezéskor torzulhat. (nagyításkor nem
változik a képpontok száma)
 Pl. A 
 Igen jó minőségű képek készíthetők (fényképekről is).
A nagy felbontás (sok képpont) és a sok szín tárolása igen nagy
méretűvé teheti a bitképes a fájlokat (még akkor is, ha viszonylag
egyszerűbb rajzokat tartalmaznak.)
 A kép méretét (szélesség, magasság) megadhatjuk a
képpontok számával. Felbontáson az egységnyi
hosszúságú szakaszon (1 cm-en, 1 inch-en)
elhelyezett képpontok számát értjük.
Bináris képábrázolás
Bittérképes (bitmap) grafika (rasztergrafika) jellemzői II.:
 Egy kép méretét megbecsülhetjük, ha a kép vízszintes
méretét (képpontok száma) szorozzuk a függőleges
irányú pontokban mért méretével, majd ezt
megszorozzuk a színmélységgel, majd osztunk 8-al.
 Pl.: Egy digitális géppel készült képnek
(szélesség:1700 pixel, magasság: 1100 pixel,
színmélység 24 bit) fájlmérete tömörítés nélkül:
1700x1100x24/8= 5 610 000B= 5,35MB)
 Képeink meglehetősen nagy méretűek.
Bináris képábrázolás
Vektorgrafika jellemzői I.:
 A kép egymástól független vonalakból és területekből
áll.
Minden objektum önállóan szerkeszthető – utólag is
bármikor.
 Az egyes objektumok alkalmazkodnak a használt
kimeneti eszköz – pl. nyomtató felbontásához. Éles
képek nyomtathatók. ( A nyomtató felbontása nagyobb,
mint a képernyőé)
 torzítás nélkül lehet nagyítani, kicsinyíteni (AA)
 az egyszerűbb alakzatokból álló grafikus ábrák kicsi
méretű fájlokat adnak.
 a bonyolult ábrák, fényképek igen nagy méretűek, lassú
a megjelenítésük a sok számolás miatt és nem képes
a fénykép minőség visszaadására.
Bináris képábrázolás
Vektorgrafika jellemzői II.:
 A vektorgrafikát a főleg vonalakból és egyszerű mértani
alakzatokból álló rajzok, pl. műszaki rajzok, építési és
termék tervek, üzleti ábrák, grafikonok elkészítésére
használjuk.
 Vektorgrafikus képszerkesztő program pl. a CorelDraw,
Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, Flash
(animációs). A Sodipodi: Windows és Linux platformon
egyaránt használható - szabadprogram.
 Az Office programokban használt rajzolóprogram is
vektorgrafikus, ahogy a ClipArt rajzok nagy része is.
M
A
L
O
M
Bináris képábrázolás
 A színmélység és a felbontás növelésével nő az
adatmennyiség és így egyre nagyobb fájlokat
kapunk.
 A helycsökkentésben játszanak szerepet a
különböző tömörítési eljárások:
 veszteségmentes:
GIF, PNG; GIF csak azért tűnik rosszabbnak, mert csak
256 féle színt kezel;
 veszteséges:
JPG/JPEG, eldönthetjük, hogy a minőség vagy a
fájlméret a fontosabb).
Bináris képábrázolás
 BMP: „Bitmap file”. Ez a formátum főként a Microsoft
Windowsban használatos pixeles képek tárolására
szolgál, különböző színmélységű és különböző
felbontási fokozatú lehet. A formátum 24 bites
színmélységig tud képeket tárolni, és a Windows alatt
működő grafikai alkalmazások túlnyomó része
konvertálni tudja. Nem tömörít, ezért nagy fájlméretet
eredményez.
 TIF: a név a Tagged Image File Format (címkézett
állomány formátum) kifejezés kezdőbetűiből származik,
bittérképes tárolási forma, amelyet főként a
kiadványszerkesztéshez dolgoztak ki.
Fontos és gyakori adatátviteli formátum,
képfeldolgozással, szkennelt képek utómunkálataival
stb. kapcsolatban. A TIFF tetszés szerinti képméretet és
színmélységet támogat 24 bitig. Veszteségmentes
tömörítést használ. Többlapos képek!
Bináris képábrázolás
 GIF: (Graphics Interchange Format): ezt a formátumot eredetileg a
CompuServe, egy hálózati adatszolgáltatásokat kínáló cég fejlesztette ki
annak érdekében, hogy képadatokat (időjárási térképeket, fényképeket,
képeket stb.) tudjanak a kereskedelmi szolgáltatásokon belül különböző
számítógéprendszerekre átvinni. Ezért a legtöbb program beolvassa
és menti a GIF képeket. Manapság már jelentős korlátot jelent, hogy
legfeljebb 256 színt különböztet meg. Viszonylag kis fájlméret
érhető el vele.
Gyakran használjuk internetes megjelenítésre is. A hálózati
felhasználást segíti az interlaced lehetőség. Ekkor a kép négy
részből tevődik össze, melyek egyre részletgazdagabbak. A
böngésző először egy elnagyolt képet tölt le, majd ezt egyre
finomítja.
A GIF89 szabvány támogatja az átlátszó területeket is. A 256 szín
valamelyikét átlátszónak definiálhatjuk, így megoldhatjuk, hogy a
kép nem téglalap alakúnak látszik, hanem pl. egy figura alakját veszi
fel.
A GIF különlegessége az animálhatóság. Az animált GIF képek
egyes fázisai eltérnek egymástól. Egymás után vetítve mozgónak
látjuk őket. A böngészők képesek értelmezni őket.
Bináris képábrázolás
 JPG: Olyan képek, melyeket a JPEG (Joint Photographic Experts Group,
A formátum fő
előnye, hogy nagymértékű, 6-20-szoros tömörítést lehet vele
elérni. Hátránya, hogy kizárólag árnyalatos bittérképes képekre
alkalmazható, mert kitömörítéskor nem áll elő pontosan az
eredeti színhalmaz, az eltérés mértéke arányos a tömörítés
mértékével (veszteséges tömörítés).
egyesült fényképészszakmai csoport) eljárással sűrítettek.
Többszöri beolvasás és JPG-be mentés során az eltérés halmozódik
(fokozottan növekszik), ezért ezt a formátumot akkor célszerű alkalmazni,
amikor a képet többé már nem változtatjuk meg.
Különböző felbontási fokozatokra és 24 bites színmélységig
alkalmas formátum.
Mentéskor megadható a tömörítés foka, mely fordított
arányban van a kép minőségével.
Interneten gyakran használjuk. Lehetőség van a progresszív
mentésre. Ekkor betöltéskor először egy elnagyolt kép jelenik
meg, ami fokozatosan részletgazdagabbá válik.
JPEG 2000 (JP2): A JPEG utódjának szánt formátum, melyen
elég sokat javítottak.
Bináris képábrázolás
 PSD: Photoshop saját fájlformátuma – bittérképes. Rétegek,
görbék különböző színmódok tárolására képes. Nem
tömörített. Ha egy kép szerkesztését Photoshopban még nem
fejeztük be, ajánlatos psd formátumban menteni.
 PSP: Paint Shop Pro Kép Napjainkban egyre népszerűbb és
egyre inkább ismertebb JASC által készített program alapvető
formátuma.
 PNG: Portable Network Graphics) képek tárolására,
veszteségmentes tömörítésére alkalmas. A GIF formátum
utódjának szánják. Elsősorban a számítógépes hálózatokban
lévő képek átvitelére szolgál (egyre többet találkozunk ilyen
képekkel a NET-en is). Használ alfa csatornákat, 48 bites
színmélységig képes képek kezelésére. Képes fokozatos
megjelenítésre, átlátszóság is beállítható rá.
 EPS: (Encapsulated Postscript): a kifejezetten nyomdai célú
kép– és kiadvány feldolgozás formátuma, bittérképek és
vektoros ábrák tárolására is használható.
Bináris képábrázolás
 WMF: (Windows MetaFile): a Windows egy másik belső
adatformátuma, amely az alkalmazások és a nyomtatókezelő
program között bittérképes adatok cseréjét teszi lehetővé. A
képadatokat mindig abban a felbontásban és színmélységben
tartalmazzák, amelyben a Windows az állományok
létrehozásakor éppen működött.
 CDR: Corel Drow vektorgrafikus formátum
 CPT: Corel Photo-Paint Ez egy pixelgrafikus alkalmazás, a
cég saját formátuma, melyet azonban mások is átvettek.
Képes a képeket veszteségmentes tömörítéssel a
programban kiválasztott módon tárolni.
 XCF: A GIMP saját fájlformátuma. Ez támogatja a rétegeket
és minden egyéb GIMP-specifikus információ mentését is.
 AI: Adobe Illusztrátor – vektorgrafikus fálj formátum
 stb.
Bináris mozgókép-ábrázolás
Az analóg videojelet video digitalizáló kártya
segítségével bittérképek sorozatává alakítjuk és az
így kapott állományokat háttértárban tároljuk.
Megjegyzendő, hogy ezen állományok a nagy
méret miatt veszteségmentes tömörítésen is
átesnek (pl. MPEG).
Visszajátszás során az egymásután tárolt
tömörített képek „kifejtődnek” és a visszajátszási
sebességgel lejátszódnak.
A szemünk a megfelelő képváltási sebesség miatt
az egymást követő képkockákat mozgóképként
érzékeli.
Bináris mozgókép-ábrázolás
Szükséges eszközök:
 Videomagnó, vagy videokamera, vagy DVD
lejátszó, amely tárolja, rögzíti az analóg vagy
digitális videojelet. (más rendszerű digitális, mint
amit a számítógép fogadni tud)
 video-digitalizáló kártya, amely végrehajtja a
digitalizálás folyamatát.
 nagy kapacitású háttértár, amely a nagyméretű
digitalizált video állomány tárolására hivatott.
Bináris mozgókép-ábrázolás
A video adatmennyiség mérete annál nagyobb,
minél jobb minőségű felvételt (finom felbontás,
nagy színmélység) szeretnénk készíteni.
Háromféleképpen csökkenthető:
 a képek hardveres vagy szoftveres tömörítése,
 a színfelbontás, képfelbontás csökkentése,
 a képváltási arány csökkentése.
Bináris mozgókép-ábrázolás
Mozgóképek digitalizálása esetén a képek, és a
hangok digitalizálását egyszerre kell megoldani.
(Pl.: Adobe Premier Pro videó-feldolgozó szoftver)
Mozgóképek lényegében nagy mennyiségű
állóképekből épülnek fel, ezért itt különösen fontos
a tömörítés kérdése, és az is, hogy a lejátszó
eszköz ismerje a kiválasztott tömörítést.
A Windows XP-ben a Windows Movie Maker program
áll az átlagos felhasználó rendelkezésére.
Pl.: digitális fényképeinkből hangos videó-albumot
készíthetünk.
Bináris mozgókép-ábrázolás
Látásunk működéséből adódóan, ha gyorsan
vetítünk egymás után kismértékben eltérő képeket,
akkor azt mozgásként érzékeljük. A képkocka
váltás sebességét fps (frame per second) értékkel
fejezzük ki.
Akár felvételnél, akár lejátszásnál alacsony ez az
érték, akkor „darabos” lesz az eredmény.
Túl nagy érték beállítása viszont igen nagyméretű
fájlt eredményezhet, de a lényegen nem változtat.
Szemünk a másodpercenkénti 24 képkockát már
folyamatos mozgásként érzékeli.
VÉGE!!!