Rappresentazione dell Informazione

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1 Rappresentazione dell Informazione

2 La rappresentazione Molti oggetti hanno comunemente più rappresentazioni Ad esempio un libro può essere stampato su carta memorizzato in un file 2 / 27

3 Il bit Il bit è l unità elementare di informazione alla base anche della codifica fisica Ogni informazione diventa una sequenza finita di bit uniformità tra le entità rappresentate (automaz.) sono necessarie convenzioni la quantità di informazione è limitata 3 / 27

4 Codifica delle informazioni Fa corrispondere una combinazione di bit ad una informazione Con n bit è possibile codificare 2 n diverse combinazioni un byte codifica 2 8 = 256 combinazioni 4 / 27

5 Esempi Con 1 bit ci sono 2 1 = 2 combinazioni: 0 e 1 Con 2 bit 2 2 = 4 combinazioni: 00, 01, 10, 11 Con 3 bit 2 3 = 8 combinazioni: 000, 001, 010, , 101, 110, / 27

6 Rappresentare i caratteri Il testo in un calcolatore è importante perché è il mezzo principale per la conoscenza per poter comunicare con il calcolatore stesso Il contenuto e la forma contenuto: successione di parole su un alfabeto forma: modo con cui il testo viene rappresentato 6 / 27

7 Codifica del testo: standard L alfabeto è finito: si può associare un numero ad ogni carattere è una codifica (è arbitraria, o meglio, convenzionale) Necessità degli standard ASCII: 8 bit (256 simboli) ISO (per l Italiano) Unicode UTF: 16 bit (65536 simboli) 7 / 27

8 Sistema posizionale Il valore della cifra dipende anche dalla sua posizione Se la base è b ci saranno b cifre: 0,..., b - 1 Il peso assunto è pari alla potenza della base elevata alla posizione e cresce da destra 8 / 27

9 Esempio base 10 Base 10: 10 cifre da 0 a = 1 * * * 10 0 posizione 9 / 27

10 Entità e rappresentazione L entità è il valore intrinseco di un numero G / 27

11 Esempio base 2 Base 2: 2 cifre da 0 a = 1 * * * 2 0 (= 5 10 ) posizione 11 / 27

12 Altri vantaggi della base 2 Le operazioni possono essere definite in termini di connettori logici es.: un circuito per la somma (cifra S = A + B) (DIVERSO) (DIVERSO) (E) (E) (OPPURE) 12 / 27

13 La base 16 La base 16 è detta esadecimale ha 16 cifre da 0 a 15 le cifre da 10 a 15 si scrivono come A,..., F A = 10 B = / 27

14 Esempio base 16 Base 16: 16 cifre da 0 a F (= 15) ABC 16 = A * B * C * 16 0 (= ) posizione 14 / 27

15 Applicazioni i colori in HTML Si modificano le componenti RGB (rosso, verde e blu) su base 256 R G % 40% 0% su hex 66 0 risultato #6600CC B 80% 204 CC XY XY = X * * Y ** / 27

16 Informazione non simbolica Alcune informazioni dipendono dalle percezioni (soggettive) suoni immagini Non tutto si può rappresentare tramite simboli si deve catturare l informazione nel suo complesso 16 / 27

17 Campionamento e quantizzazione Una rappresentazione troppo precisa richiede molto spazio per essere memorizzata può essere inutile es.: la temperatura alle ore 12:13:34:76 era di 27, gradi 17 / 27

18 Il campionamento È il numero di rilevazioni che si effettuano 18 / 27

19 Campionamento 1:1 1:4 1:8 19 / 27

20 La quantizzazione È l arrotondamento in base ad una scala si usano multipli interi dell unità di misura 20 / 27

21 Quantizzazione 24 bit 8 bit 1 bit 21 / 27

22 Rappresentazione dei suoni Notazione simbolica (le partiture musicali) es.: codifica MIDI Codifica digitale es.: codifica CD Utilizzo Telefono Campion. 8 KHz Quantiz. 1 byte CD audio 44,1 KHz 16 byte 22 / 27

23 Rappresentazione delle immagini Notazione simbolica (comandi grafici) es.: codifiche PostScript, Metafile,... Codifica digitale es.: codifica bitmap 23 / 27

24 Le bitmap Ogni punto è un pixel = picture element / 27

25 Compressione I dati multimediali hanno dimensioni elevate Tipologie di compressione senza perdita: i dati sono preservati completamente, ma bassi rapporti di compressione (necessaria per testi, programmi) con perdita: si perde una parte dei dati, ma maggiori rapporti di compressione (immagini, suoni) 25 / 27

26 Compressione senza perdita Tutti gli archiviatori generali: ZIP, RAR Formati per le immagini: PNG, TIFF Formati per i suoni: WAVE 26 / 27

27 Compressione con perdita Formati per le immagini: JPG Qualità: 90% Da 226KB a 24KB Riduzione: ~ 90% Qualità: 10% Da 226KB a 10KB Riduzione: ~ 95% Formati per i suoni: MP3 27 / 27