Transcript ייצוג מידע - תמונות

‫מדעי המחשב ורובוטיקה בחט"ב‬
‫מודול סייבר ואינטרנט‬
‫איריס צור ברגורי‬
‫רכזת יחידת מחקר ופיתוח‬
‫מינהל מדע וטכנולוגיה‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫מודול סייבר ואינטרנט‬
‫פרק ‪ – 1‬מבוא למערכות ספרתיות (דיגיטליות)‬
‫איך נייצג את המידע?‬
‫פרק ‪ – 2‬תקשורת נתונים‬
‫רוצים להעביר ‪ 0‬ו‪ 1-‬ממקום למקום‪ .‬איך עושים את זה?‬
‫פרק ‪ – 3‬העברת מידע מוצפן ברשת‬
‫רוצים להעביר את המידע כך שיובן רק למי שמיועד אליו‪ .‬איך?‬
‫פרק ‪ – 4‬הגנת סייבר‬
‫פרטיות‪ ,‬אנונימיות‪ ,‬איומים‪ .‬איך מתגוננים?‬
‫‪2‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫מודול סייבר ואינטרנט‬
‫ – ייצוג מידע‬1 ‫פרק‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
3
‫ייצוג מידע‬
‫אנו משתמשים במידע רב‪ .‬כדי לתקשר אנחנו צריכים‬
‫דרך לייצג את המידע‪.‬‬
‫מידע‬
‫מידע‬
‫ייצוג‬
‫סוגי מידע מעניינים‪:‬‬
‫• מספרים‪ ,‬טקסט‪ ,‬שמע‪ ,‬תמונות (וידאו)‬
‫דוגמאות לייצוג ידע‪:‬‬
‫• שפה‪ ,‬כתב‪ ,‬ספרות‬
‫‪4‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫אני חושבת על מספר‪ .‬איך אפשר לייצג אותו?‬
‫‪ .1‬מילה‪ :‬תריסר‪ ,‬שתיים עשרה‪ ,‬מספר חודשי השנה‪,‬‬
‫מספר שבטי ישראל‬
‫‪ .2‬מידה אנלוגית‪ :‬מקל באורך ‪ 12‬ס"מ‬
‫‪ .3‬גימטריה‪ :‬הצירוף י"ב‪XII ,‬‬
‫‪ .4‬תאור המספר‪1012 ,11002 ,12 , ۱۲ :‬‬
‫ייצוג מספרים‪‬‬
‫המספרים הרומיים ‪‬‬
‫‪5‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫אין חשיבות‬
‫למיקום‪ ,‬יש‬
‫ערך לכל סימן‬
‫או צירוף‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫אני חושבת על מספר‪ .‬איך אפשר לייצג אותו?‬
‫‪ .1‬מילה‪ :‬תריסר‪ ,‬שתיים עשרה‪ ,‬מספר חודשי השנה‪,‬‬
‫מספר שבטי ישראל‬
‫‪ .2‬מידה אנלוגית‪ :‬מקל באורך ‪ 12‬ס"מ‬
‫‪ .3‬גימטריה‪ :‬הצירוף י"ב‪XII ,‬‬
‫‪ .4‬תאור המספר‪1012 ,11002 ,12 , ۱۲ :‬‬
‫אין חשיבות‬
‫למיקום‪ ,‬יש‬
‫ערך לכל סימן‬
‫או צירוף‬
‫אנחנו רוצים לבצע פעולות אריתמטיות באמצעות‬
‫מכונה ‪ -‬באיזה ייצוג כדאי להשתמש?‬
‫‪6‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫‪ .1‬מילה‪ :‬תריסר‪ ,‬שתיים עשרה‪ ,‬מספר חודשי השנה‪,‬‬
‫מספר שבטי ישראל‬
‫‪ .2‬מידה אנלוגית‪ :‬מקל באורך ‪ 12‬ס"מ‬
‫‪ .3‬גימטריה‪ :‬הצירוף י"ב‪XII ,‬‬
‫‪ .4‬תאור המספר‪1012 ,11002 ,12 , ۱۲ :‬‬
‫אנחנו רוצים לבצע פעולות אריתמטיות באמצעות‬
‫מכונה ‪ -‬באיזה ייצוג כדאי להשתמש?‬
‫‪7‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫מידה אנלוגית – מחשב אנלוגי‬
‫רמת המתח = גודל המספר‬
‫‪8‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫מידה אנלוגית – מחשב אנלוגי‬
‫כפל ‪ :‬חישוב שטח‬
‫שרש‪:‬‬
‫‪b‬‬
‫𝑿𝑦‬
‫𝑋‬
‫פונקציות טריגונומטריות‬
‫‪a‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪𝑎2 +𝑏2 = 𝑥 + 1‬‬
‫‪𝑥 2 + 𝑦 2 =𝑏2‬‬
‫‪12 + 𝑦 2 =𝑎2‬‬
‫‪12 + 𝑦 2 + 𝑥 2 + 𝑦 2 = 𝑥 + 1 2‬‬
‫‪𝑥 2 + 2𝑦 2 +12 = 𝑥 2 + 2𝑥 + 1‬‬
‫𝑥 = ‪𝑦2‬‬
‫𝑥 =𝑦‬
‫יתרונות – קלות החישוב‬
‫ניתן לייצג כל מספר (גם אי‬
‫רציונליים)‬
‫איך נייצג 𝟐 ?‬
‫חסרונות – קל לטעות‬
‫‪9‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫תיאור המספר‬
‫נייצג מספרים שלמים חיוביים בבסיסים שונים‪.‬‬
‫נתמקד בבסיסים ‪16 ,8 ,2‬‬
‫בסיסי ספירה‬
‫בבסיס ‪ 10‬יש ‪ 10‬ספרות‪9..0 :‬‬
‫בבסיס ‪ 8‬יש ‪ 8‬ספרות‪7..0 :‬‬
‫בבסיס ‪ 2‬יש ‪ 2‬ספרות‪1..0 :‬‬
‫בסיסים שונים ‪‬‬
‫סימולטור למניה בבסיסים ‪ 2,8,10‬‬
‫‪10‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ מספרים‬- ‫ייצוג מידע‬
‫בסיסי ספירה‬
10 ‫בסיס‬
8 ‫בסיס‬
16 ‫בסיס‬
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
4
5
6
7
10
0
1
...
9
A
B
C
D
E
F
10
11
12
...
99
100
101
...
999
100
0
11
12
...
77
100
101
...
777
100
0
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
11
12
...
1A
1B
..
FF
100
...
FFFF
11
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫הבסיס הבינארי‬
‫‪12‬‬
‫בסיס ‪2‬‬
‫בסיס‬
‫‪10‬‬
‫בסיס ‪2‬‬
‫בסיס‬
‫‪10‬‬
‫בסיס‬
‫‪2‬‬
‫בסיס‬
‫‪10‬‬
‫‪1000‬‬
‫‪8‬‬
‫‪0000‬‬
‫‪0‬‬
‫‪000‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1001‬‬
‫‪9‬‬
‫‪0001‬‬
‫‪1‬‬
‫‪001‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1010‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0010‬‬
‫‪2‬‬
‫‪010‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1011‬‬
‫‪11‬‬
‫‪0011‬‬
‫‪3‬‬
‫‪011‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1100‬‬
‫‪12‬‬
‫‪0100‬‬
‫‪4‬‬
‫‪100‬‬
‫‪4‬‬
‫‪1101‬‬
‫‪13‬‬
‫‪0101‬‬
‫‪5‬‬
‫‪101‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1110‬‬
‫‪14‬‬
‫‪0110‬‬
‫‪6‬‬
‫‪110‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1111‬‬
‫‪15‬‬
‫‪0111‬‬
‫‪7‬‬
‫‪111‬‬
‫‪7‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫תיאור המספר‬
‫ייצוג עפ"י מיקום (ובסיס)‬
‫‪202410 = 2 × 103 + 0 × 102 + 2 × 101 + 4 × 100‬‬
‫‪20248 = 2 × 83 + 0 × 82 + 2 × 81 + 4 × 80 = 104410‬‬
‫‪202416 = 2 × 163 + 0 × 162 + 2 × 161 + 4 × 160 = 822810‬‬
‫כך ממירים מבסיס כלשהו לבסיס ‪10‬‬
‫‪13‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫המרה מבסיס ‪ 10‬לבסיס כלשהו‬
‫בדיקה‪:‬‬
‫‪35410 = ?8‬‬
‫‪5428 = 5 × 82 + 4 × 81 + 2‬‬
‫‪= 5 × 64 + 4 × 8 + 2‬‬
‫‪= 35410‬‬
‫שארית מנה‬
‫‪354 : 8 = 44 2‬‬
‫‪44 : 8 = 5 4‬‬
‫‪5:8 = 0 5‬‬
‫‪35410 = 5428‬‬
‫‪14‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫המרה מבסיס לבסיס‬
‫‪3546 = ?8‬‬
‫יש לעבור דרך בסיס ‪ ,10‬אלא אם כן הבסיסים הם‬
‫חזקה של אותו מספר‪:‬‬
‫‪35416= ?8‬‬
‫‪35416= 0011010101002 = 15248‬‬
‫‪35A416= 00110101101001002 = 326448‬‬
‫‪15‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ מספרים‬- ‫ייצוג מידע‬
‫פעולות אריתמטיות בבסיסים שונים‬
23548

7038
23548
̶
7038
2048
 73
8
11012

10012
11012
̶
10012
10112
 101
2
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
16
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫ייצוג בספרות‬
‫יתרונות – קל לחשב‪ ,‬אם כי לא כמו באנלוגי‬
‫נוח לייצוג במכונה בייחוד ב‪.0,1 -‬‬
‫(טווח מתחים מייצג אותו ערך)‬
‫‪17‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע‬
‫מהו מחשב?‬
‫מכונה לביצוע חישובים (‪ )Computation not Calculation‬שהמידע בה מיוצג ב‪.0,1 -‬‬
‫ביט – ספרה בינארית אחת‪ ,‬סיבית‪ .)Binary Digit( .‬יחידת המידע הקטנה ביותר‬
‫בית – ‪ 8‬סיביות‪Byte .‬‬
‫מילה – מספר בתים‪ .‬אורך המלה תלוי במכונה‪.‬‬
‫זהו מספר הסיביות שהמכונה מטפלת בהן כיחידה אחת‪ .‬כיום‪ ,‬אורך‬
‫המילה המקובל במחשבים אישיים הוא ‪ ,64bit‬במחשבים ישנים יותר‬
‫אורך המילה הוא ‪.32bit‬‬
‫כמה צירופים בינאריים שונים שאורכם ‪ 16 / 8 / 4‬קיימים ?‬
‫‪ – KB‬קילו בית‪ .‬קילו ביוונית = ‪ .1000‬כיוון שבמידע אנחנו סופרים בבסיס ‪ 2‬אנו‬
‫מייחסים לקילו את הערך ‪( 210 = 1024‬חזקה של ‪ 2‬הכי קרובה ל‪.)1000 -‬‬
‫‪.1KB=1024Byte‬‬
‫מכאן ואילך נכפיל בכל פעם בקילו כלומר ב‪ 103 -‬או ב‪.210 -‬‬
‫‪18‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע‬
2 ‫ ערך בבסיס‬10 ‫השם הסימן ערך בבסיס‬
210
103
KB
kilo
220
106
MB mega
230
109
GB giga
240
1012
TB
tera
250
1015
PB
peta
260
1018
EB
exo
270
1021
ZB
zetta
280
1024
YB
yotta
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
19
‫ייצוג מידע ‪ -‬מספרים‬
‫על מה לא דיברנו? –‬
‫ייצוג מספרים שליליים (משלים ל‪)2-‬‬
‫ייצוג שברים (מנטיסה ומעריך)‪.‬‬
‫‪20‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫מתי נדרש לאחסן עצמים גרפיים?‬
‫תוכנות ציור‪ ,‬משחקי מחשב‪... ,‬‬
‫איך עצמים גרפיים מיוצגים בתוך המחשב?‬
‫ע"י מספרים‬
‫נקח תמונה‪ ,‬נחלק לריבועים ונשמור לכל ריבוע את‬
‫הצבע הממוצע (שחור – ‪ ,1‬לבן – ‪)0‬‬
‫‪21‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫כל ריבוע נקרא ‪picture element – pixel‬‬
‫רזולוציה – הפרדה‪ :‬מספר הפיקסלים‬
‫נשמור את המספר המתקבל (כל שורה מספר‪ ,‬תמונה‬
‫= רצף מספרים) ‪bit-map‬‬
‫אם נחלק למספיק ריבועים‪ ,‬שחזור התמונה יהיה קרוב‬
‫למקור‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
0110 1110 1001 0000 0000 = 6E90016 = 6 14 9 0 010
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
23
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫קודדו את התמונה במספרים עשרוניים‪.‬‬
‫מספר לכל שורה‪.‬‬
‫‪24‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
128 64 32 16 8
4 2
1 128 64 32 16 8
4
2
1
‫מצאו את התמונה‬
2, 0, 235, 170, 168, 170, 235, 190, 0, 0, 8, 4, 237, 119, 165, 17, 233, 119
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
25
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
‫מצאו את התמונה‬
2, 0, 235, 170, 168, 170, 235, 190, 0, 0, 8, 4, 237, 119, 165, 17, 233, 119
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
26
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫סריקה סטנדרטית מחלקת את התמונה ל‪ 200 -‬או‬
‫‪ 300‬חלקים לאינץ'‪ 1( .‬אינץ' ‪ 2.5‬ס"מ )‬
‫‪Dot Per Inch – dpi‬‬
‫ב‪ 200 dpi -‬כל משבצת בערך עשירית מילימטר ‪2‬‬
‫עד כה ייצגנו תמונות בשחור לבן בלבד‪.‬‬
‫איך מייצגים גווני אפור (‪? )Grayscale‬‬
‫אותו הרעיון‪ ,‬אך כל ריבוע מיוצג ע"י מספר בין ‪ 0‬ל‪255 -‬‬
‫(בית אחד לכל ריבוע)‬
‫‪27‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
‫גווני אפור‬
grayscale
Bits per pixel:
possible values:
1 bit
2 p.v.
2 bits
4 p.v.
4 bits
16 p.v.
8 bits
256 p.v.
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
:‫מס' ביטים בפיקסל‬
:‫מס' הגוונים‬
28
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫‪RGB‬‬
‫צב ע‬
‫כל פיקסל מיוצג על‪-‬ידי ‪ 3‬ערכים‪ ,‬אחד לכל צבע‪.‬‬
‫סה"כ ‪ 256256256 = 16.777,216‬גוונים בפיקסל‬
‫העין רואה כ‪10,000 -‬‬
‫‪29‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
24 bit

16,000,000 - colors
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
30
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
8 bit

256 - colors
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
31
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
4 bit

16 - colors
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
32
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫צב ע‬
‫‪RGB‬‬
‫)מגה פיקסל( ‪• 2MP‬‬
‫)מספר הפיקסלים( ‪• 2220‬‬
‫הבעיה‪:‬‬
‫מקום בזיכרון‬
‫‪α MP  3 = 3α MB‬‬
‫‪• RGB‬‬
‫‪ 3‬בתים •‬
‫‪• 22203byte = 6220 = 6MB‬‬
‫?‬
‫‪33‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫גודל‬
‫התמונה‬
‫ייצוג‬
‫פיקסל‬
‫גודל‬
‫זכרון‬
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
RGB
‫רוחב‬
1024
‫פיקסלים‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
34
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
RGB
‫רוחב‬
512
‫פיקסלים‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
35
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
RGB
‫רוחב‬
256
‫פיקסלים‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
36
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
RGB
‫רוחב‬
128
‫פיקסלים‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
37
‫ תמונות‬- ‫ייצוג מידע‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
38
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫צב ע‬
‫מספר פיקסלים‪1024  768 :‬‬
‫כל פיקסל מיוצג ע"י ‪ 3‬בתים‬
‫כדי לדעת גודל ב‪ MB -‬נחלק ב‪10242 -‬‬
‫‪(1024  768  3 ) / 10242 = 2.25MB‬‬
‫‪39‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫צב ע‬
‫מספר פיקסלים‪1024  768 :‬‬
‫כל פיקסל מיוצג ע"י ‪ 3‬בתים‬
‫כדי לדעת גודל ב‪ MB -‬נחלק ב‪10242 -‬‬
‫‪(1024  768  3 ) / 10242 = 2.25MB‬‬
‫אבל‪...‬‬
‫‪40‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע‬
‫קבצי ‪bit-map‬‬
‫‪' ‬כבדים'‪ ,‬בזבזנים לצורך אחסון והעברה ברשת‬
‫‪ ‬נוחים כקלט לתוכנות עיבוד תמונה‬
‫‪ RLE – Run Length Encoding‬קידוד אורך הרצפים‬
‫‪ ‬מקודדים אורך רצפים לבן‪ ,‬שחור‪ ,‬לבן‪...,‬‬
‫‪‬מתחילים ומסיימים תמיד בלבן (אם צריך מוסיפים ‪)0‬‬
‫‪41‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪42‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪43‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫עיבוד תמונה‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪44‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪45‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪46‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע ‪ -‬שיטת ‪RLE‬‬
‫מתוך‪ :‬מדעי המחשב ללא מחשב‪ .‬משחקי פיקסלים‬
‫‪47‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬תמונות‬
‫דחיסת מידע‬
‫פורמט ‪ RLE‬אינו מאבד מידע (‪)lossless‬‬
‫הפורמטים המקובלים‪ jpg, gif :‬וכו' דוחסים את המידע‬
‫ומאבדים חלק ממנו‪ ,‬אך כזה שהתמונה המשוחזרת‬
‫נראית לעין אנושית 'מספיק' דומה למקורית‬
‫‪48‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫קול – אות אנלוגי של לחץ אוויר‬
‫לחץ ‪ -‬כוח ליחידת שטח‬
‫אות לחץ אוויר ‪ -‬השינוי לאורך זמן‬
‫בלחץ שמפעיל האוויר על עור התוף‬
‫שבאוזן‬
‫אות אנלוגי – הערכים שהאות מקבל‬
‫לקוחים מתוך רצף ערכים‬
‫‪49‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ קול‬- ‫ייצוג מידע‬
‫קול – אות אנלוגי של לחץ אוויר‬
SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP)
50
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫אנחנו (אנשים) יודעים לעבוד עם אותות חשמליים‪ ,‬מתח ולא‬
‫עם לחץ אוויר‪ ,‬לכן הומצאו המיקרופון והרמקולים ‪ /‬אוזניות‪.‬‬
‫מיקרופון – הופך אות אנלוגי של לחץ לאות אנלוגי של מתח‬
‫והרמקול ?‬
‫כדי שנוכל לאחסן ולעבד אותו שמע עלינו להמירם ל‪...‬‬
‫‪51‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫כדי שנוכל לאחסן ולעבד אותו שמע עלינו להמירם למספרים‪.‬‬
‫איך?‬
‫אות שמע >‬
‫‪52‬‬
‫> אות מתח > סדרת ערכי מתחים‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫דגימת אות‬
‫אות אנלוגי אות דיגיטלי‬
‫דגימה במרווחי זמן קבועים‬
‫‪53‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫קול באיכות ‪ CD‬דוגמים ‪ 44,000‬פעמים בשנייה‪ .‬כל‬
‫‪ 22.7‬מיליונית השנייה – שיטה בזבזנית‬
‫‪ – MP3‬שיטת דחיסה לקבצי קול‪.Lossless .‬‬
‫‪54‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬
‫ייצוג מידע ‪ -‬קול‬
‫?‬
‫המידע נשמר במחשב באופן דיגיטלי‬
‫הרמקול משמיע אות אנלוגי‬
‫מי‪ ,‬אם כן ממיר בין אות דיגיטלי לאות אנלוגי‪,‬‬
‫ולהפך?‬
‫‪55‬‬
‫)‪SCIENCE AND TECHNOLOGY EXCELLENCE PROGRAM (STEP‬‬