OBRAZOVANJE I ICT

Predstavljanje podataka u raunaruLOGOPredstavljanje podatakaOriginalni podaci, bilo da se radi o znakovima, brojevima, slikama, zvuku ili slino se moraju inicijalno uneti u raunar i pretvoriti u odgovarajuu formu koja je razumljiva raunaru, tako da se mogu vriti procesi obrade i memorisanja. Kada se podaci jednom unesu u raunar, mogu se memorisati za kasniju upotrebu ili se premetati sa raunara na raunar preko mree ili medija kao to su CD-ROM, disketa i slino.Text

2Predstavljanje podatakaZa svaki tip podatka memoriu se dodatno informacije koje opisuju znaenje podatka. Takve informacije se nazivaju metapodaci. Za predstavljanje slike ili zvuka potrebno je daleko vie informacija, kao to su tip grafike datoteke, broj boja kojima moe biti prikazana svaka taka, metoda za predstavljanje boje, broj taaka po horizontali i vertikali

3Binarni zapis

4Binarni zapisObzirom da su na raspolaganju samo dve cifre, svi podaci u raunaru (tekst, slike, zvuk) se predstavljaju nizom 0 i 1.

Brojni sistem koji se sastoji od ove dve cifre (0 i 1) se naziva binarni brojni sistem, a niz formiran od nula i jedinica se naziva binarni zapis.

U binarnom zapisu svaka 0 ili 1 se naziva bit, to je skraen naziv za binarnu cifru (binary digit).

Bit je najmanja koliina informacije u raunaru.5Binarni zapisukupan broj zapisa = 2n gde je n broj bitova u zapisu.Grupa od 8 bitova se naziva bajt (byte). Bajt je osnovna jedinica za predstavljanje koliine podataka u raunaru. Jednim bajtom se moe predstaviti 28=256 razliitih zapisa, to je dovoljno za predstavljanje osnovnih cifara (0-9), slova abecede i specijalnih znakova. Sledee vee jedinice za predstavljanje koliine podataka su:1 Kilobajt (KB) = 210 byte = 1024 byte1 Megabajt (MB) = 1024 KB = 1.048.576 byte1 Gigabajt (GB) = 1024 MB = 1.043.741.824 byte1 Terabajt (TB) = 1024 GB = 1.099.511.627.776 byte6Binarni zapisZa predstavljanje protoka podataka koriste se termini (kilobits per second Kbps, megabits per secon Mbps i gigabits per second - Gbps).

Treba imati na umu da se ove jedinice odnose na broj bita po sekundi, a ne broj bajtova po sekundi.

7Binarni zapisDugi binarni nizovi su komplikovani za rad i dovode do pojave greaka. Da bi se rad sa binarnim zapisima pojednostavio i ubrzao, koristi se heksadecimalni zapis (osnova 16). Heksadecimalni zapis koristi simbole(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) U heksadecimalnom zapisu svaka grupa od 4 bita ima odgovarajuu oznaku. Pretvaranje binarnih brojeva u mnogo itljiviji heksadecimalni zapis se vri vrlo jednostavno. Tako na primer, ASCII kod za slovo K je 01001011, a odgovarajui heksadecimaplni zapis je 4B (4=0100, B=1011).8Binarni zapisNajire rasprostranjena kodna tabela je ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Ovaj proireni set karaktera (ukupno 28=256 kombinacija) nije potpuno standardizovan, npr. razlikuje se kod PC i Mecintosha.Decimalni zapisHeksaBinarni zapisASCII karakterDecimalni zapisHeksaBinarni zapisASCII karakter052340011010040654101000001A053350011010150664201000010B054360011011060674301000011C055370011011170684401000100D056380011100080694501000101E057390011100190704601000110F0583A00111010:0714701000111G0593B00111011;0724801001000H0603C00111100

0754B01001011K0633F00111111?0764C01001100L9Predstavljanje karaktera

10Predstavljanje karakteraEBDICKod EBDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchenge Code) je razvila firma IBM. Isto kao i ASCII kod, EBDIC koristi 8 bita za predstavljanje svakog karaktera. Njegova upotreba je ograniena uglavnom na starije IBM raunare. Danas su se gotovo svi proizvoai raunara opredelili za ASCII kod ili Unikod.UNIKOD (UNICODE)Mada ASCII i EBDIC sadre simbole i nekih stranih jezika, to oigledno nije dovoljno na dananjem globalnom raunarskom tritu, jer jezici kao to su arapski ili Kineski zahtevaju mnogo vei broj simbola. Kodni sistem Unikod reava taj problem tako to proiruje broj raspoloivih bitova na 16. Poto se sa 16 bita moe predstaviti 65.536 karaktera, to je dovoljno gotovo za sve svetske jezike. Do sada je kodirano oko 50.000 karaktera, ali postoji jo izvestan broj svetskih jezika koji nisu kodirani.11Predstavljanje grafikeSvaki raunar pored karaktera i brojeva, memorie i obrauje veliku koliinu grafike, odnosno crtea i slika. Obzirom da je u raunaru sve kodirano binarnim brojnim sistemom, moraju postojati i metode za binarno predstavljanje grafike.Razliite vrste obrade zahtevaju i razliite formate podataka o grafici, zbog toga je teko definisati jedan standardni format za sve.Sva grafika u raunaru pripada jednoj od dve kategorije: bit-mapirana grafika i vektorska grafika..12Predstavljanje grafikeBit mapirana grafikaBit-mapirane slike (Bit map images) se sastoje od velikog broja piksela koji reprezentuju pojedinane elemente slike. Za memorisanje svakog piksela se koristi izvestan broj bitova. Pozicija svakog piksela je definisana mapiranim lokacijama u memoriji za svaki element slike, a za memorisanje boje svakog piksela se koristi jedna grupa bitova.Zavisno od broja bitova koji su predvieni za memorisanje boje svakog piksela, zavisi i ukupan broj raspoloivih boja za predstavljanje slike. 1 bit za memorisanje boje svakog piksela = 2 boje sa 3 bita po pikselu se moe definisati 8 boja, sa 8 bita po pikselu se dobija 256 boja ili nijansi sive, sa 24 bita (3 bajta) po pikselu dobija se 16.000.000 boja13Predstavljanje grafikePoto je bit mapirana slika sastavljena od individualnih piksela, njenim poveanjem kvalitet znatno opada. Bit-mapirana grafika se naziva i rasterska grafika i zauzima prilino memorijskog prostora zavisno od formata. Tako recimo, slika rezolucije 600x800 piksela, koja za svaku od tri boje RGB koristi po jedan bajt, zauzima 1.440.000 bajta ili skoro 1,5 MB memorije. Najei formati bit-mapiranih slika su GIF, JPEG, TIFF, BMP3-bita za bojuBojaBinarna vrednostRedGreenBlueCrna000Plava001Zelena010Cijan011Crvena100Magenta101uta110Bela11114Predstavljanje grafike

15Predstavljanje grafikeVektorska grafikaVektorska grafika se kreira pomou grafikih oblika kao to su linije, krive (poznate kao Bezierove krive), krugovi, lukovi itd. Svaki od ovih elemenata se moe definisati matematiki sa malim brojem parametara. Za ove crtee je dovoljno memorisati geometrijske informacije o svakom objektu i relativnu poziciju svakog objekta na slici. Poto su objekti matematiki definisani, lako ih je pomerati, skalirati (smanjivati i uveavati), rotirati i slino, a da pri tome ne gube svoj oblik i identitet. Zatvoreni objekti se mogu obojiti bojom ili popuniti teksturom. Vektorske slike se esto nazivaju i objekti (object images), a vektorska grafika objekto-orijentisana grafika.16Predstavljanje grafike

17Predstavljanje grafikeVektorska grafika Vs Bit-mapirana gragikaVektorska grafika ima dosta prednosti u odnosu na bit-mapiranu grafiku: Potrebno im je znatno manje memorijskog prostora, Jednostavne su za manipulaciju, bez gubitka oblika i kvaliteta. Kada se vektorska slika povea, ne gubi se ni malo na otrini i kvalitetu slike. Ukoliko se bit-mapirana slika smanji, a zatim ponovo uvea, neki detalji slike su trajno izgubljeni. Meutim, bit-mapirane slike su vrlo pogodne za dodavanje finih efekata postojeoj slici. Bit-mapirane slike su posebno korisne za prikazivanje slika sa velikim brojem detalja. 18Predstavljanje video zapisaVideo zapisi su izuzetno zahtevni po pitanju memorije. Video kamera sa rezolucijom slike 640x480 piksela i 30 slika po sekundi generie: 640 x 480 x 3 bajta za boju x 30 frejmova po sekundi = 27,65 MB podataka po sekundi. Adekvatno tome za jedan minut bi bilo potrebno 1,6 GB memorijskog prostora.Ovako visoki memorijski zahtevi se mogu reiti smanjivanjem veliine slike, ograniavanjem broja boja ili smanjenjem broja slika po sekundi. Pored toga mogue je i kompresovati (saeti) video podatke. Video zapis se najee smeta na mediju kao to je DVD ROM, ili se uitava i smeta na disk. 19Predstavljanje video zapisaU nekim sluajevima video zapis se moe uitavati (npr. sa Web stranice) i prikazivati u realnom vremenu. Ta tehnika se naziva Streaming video (tekui video). Video konferencije se najee koriste za odravanje unapred ugovorenih sastanaka grupa ljudi koji su geografski dosta udaljeni.Popularni formati video zapisa su MPEG (Motion Picture Experts Group), AVI (Audio Video Interleave) firme Microsoft i QuickTime firme Apple.20Predstavljanje zvukaZvuk se nalazi u sastavu velikog broja modernih raunarskih aplikacija. Koristi se u multimedijalnim prezentacijama, za signaliziranje raznih dogaaja u raunaru, u raunarskim igrama. Zvuk se u raunaru pamti u digitalnom obliku i moe se obraivati radi komponovanja muzike ili drugih potreba.Zvuk se obino digitalizuje iz raznih audio izvora, kao to su mikrofon ili pojaalo, a mogue je i direktno povezati neki muziki instrument na raunar i memorisati zvuk. Kako je zvuni signal analogan, potrebno ga je prevesti u digitalnu formu. 21Predstavljanje zvukaPostoji veliki broj razliitih formata zvunih datoteka. Format .mod se uglavnom koristi za memorisanje pojedinanih zvunih tonova koji se kasnije koriste za kreiranje novog zvunog zapisa. Format .MIDI (Musical Instrument Digital Interface) se koristi za kordinaciju zvuka i signala izmeu raunara i povezanih muzikih ureaja, najee sintisajzera. Format .WAV je opte namene i uglavnom se koristi za snimanje i reprodukovanje kratkih uzoraka zvuka. Format .MP3 se koristi za prenos i uvanje audio signala visokog kvaliteta. 22Kompresija podatakaPostoje dve osnovne kategorije kompresije podataka: Algoritam bez gubitka (Lossless), kompresuje podatke tako da se u obrnutom postupku vraaju kompresovani podaci u svom originalnom obliku, bez gubitka informacije. Ovaj algoritam radi na principu eliminisanja redundacije, odnosno ponavljanja istih podatka.GIF slike i ZIP fajlovi se kompresuju ovim algoritmom

2. Algoritam sa gubitkom (Loossy), kompresuje podatke sa izvesnim gubitkom informacija u cilju to veeg smanjenja memorijskog kapaciteta. Ovaj algoritam radi pod pretpostavkom da neki podaci mogu biti rtvovani bez znaajne razlike u kvalitetu prikaza zahvaljujui sposobnosti ljudske percepcije. Ovi algoritmi esto mogu smanjiti memorijski kapacitet vie od 10 puta. Format JPEG i MP3 su primeri takvog algoritma.23Kompresija podatakaENCIKLOPEDIJA500,000 stranica teksta (2 KB po stranici) ukupno 1 GB;3,000 kolor slika ( u prosjeku 640x480x24 bita = 1 MB po slici) ukupno 3 GB;500 mapa ( u prosjeku 640x480x16 bita = 1 MB po mapi) ukupno 0.3 GB;60 min stereo zvuka (176 KB po sekundi) ukupno 0.6 GB;30 animacija, u prosjeku po 2 minute (640x320x16 bita x 16 slika/sec = 6.5 MB/sec) 23.4 GB;50 digitalizovanih filmskih zapisa (video sekvenci) u prosjeku od 1 minuta (640x480x24 bita x 30 slika/sec = 27.6 MB/sec) 82.8 GB.

UKUPNO 111.1 GB Kompresija:tekst 2:1kolor slike 5:1mape 10:1stereo zvuk 6:1animacije 50:1video 50:1 Ukupno: 2.96 GB

24JPEG STANDARD - primjer

Originalna slika 500362 piksela i kodovana sa 8 bita/pikselu Slika komprimovana 4 puta Slika komprimovana 10 puta Slika komprimovana 22 puta