La codifica dell’informazione

Obiettivi

Obiettivi In questa lezione analizzeremo la codifica dell’informazione. L’obiettivo è conoscere: che cosa sono dati e informazioni i sistemi di numerazione conversioni e operazioni la codifica: delle informazioni alfanumeriche, delle immagini, del suono La codifica dell’informazione > Obiettivi

Dati e informazioni

Dati e informazioni Il dato è un elemento conosciuto, una informazione elementare, costituito da simboli che devono essere elaborati. L’informazione è un elemento che deriva dall’elaborazione di più dati e che permette di venire a conoscenza di qualcosa. La codifica dell’informazione > Dati e informazioni

I sistemi di numerazione

I sistemi di numerazione Un sistema di numerazione è un insieme di simboli e di regole che permettono di rappresentare le grandezze numeriche. Un sistema di numerazione si dice posizionale quando una stessa cifra (0, 1, 2, 3...) assume valori diversi (cioè ha un peso diverso) a seconda della posizione che occupa all’interno di un numero. Per esempio: 3 rappresenta tre unità 30 rappresenta trenta unità 33 rappresenta trentatré unità La codifica dell’informazione > I sistemi di numerazione

I sistemi di numerazione Il sistema di numerazione decimale, o in base 10, è un sistema posizionale e utilizza le dieci cifre decimali: 0123456789 Queste cifre, combinate, permettono di rappresentare qualsiasi numero. I numeri superiori a 9 vengono formati con più cifre. In informatica, la base di rappresentazione è di tipo binario: si basa su un sistema di numerazione che utilizza due soli simboli, 0 e 1. Un numero binario è un numero composto da una sequenza di 0 e di 1. La codifica dell’informazione > I sistemi di numerazione

Conversioni e operazioni

Conversioni e operazioni Per conoscere il valore decimale di un numero binario, basta moltiplicare ciascuna cifra binaria per il suo corrispondente peso (dato dalla sua posizione) e sommare i prodotti così ottenuti. Esempio 100= 1*2 +0*2 +0*2 =4+0+0= 4 La conversione di un numero decimale (per esempio 98) in binario si effettua tramite l’algoritmo della divisione, ossia dividendo successivamente per 2 (base del sistema binario) il numero decimale da convertire fino a quando non si trova il quoziente uguale a 0. Terminate le divisioni, si considerano i resti al contrario. 112/2=56 (resto 0) 56/2=28 (resto 0) 28/2=14 (resto 0) 14/2=7 (resto 0) 7/2=3 (resto 1) 3/2=1 (resto 1) 1/2=0 (resto 1) = 1110000 2 1 La codifica dell’informazione > Conversioni e operazioni

Conversioni e operazioni Le operazioni addizione: l’addizione tra due o più numeri binari si esegue come una normale addizione; Esempio 0 + 0 =0 1 + 0 =1 0 + 1 =1 1 + 1 = 0 con riporto di 1 sottrazione: la sottrazione tra due numeri binari si esegue come una normale sottrazione. Basta tenere conto che ogni volta che si deve sottrarre dalla cifra 0 la cifra 1, occorre chiedere in prestito una unità alla cifra di ordine immediatamente superiore; 0–0=0 1–0=1 1–1=0 0 – 1 = 1 con il prestito del valore della base (10) dalla cifra precedente La codifica dell’informazione > Conversioni e operazioni

Conversioni e operazioni Le operazioni moltiplicazione: per la moltiplicazione si opera come nel sistema decimale, quindi rispettando gli incolonnamenti per poter sommare correttamente i risultati parziali. Le somme andranno effettuate rispettando le regole già viste. È sufficiente ricordare che ogni numero moltiplicato per zero dà come risultato zero; Esempio 0*0=0 1*0=0 0*1=0 1*1=1 divisione: Anche per la divisione si opera come nel sistema decimale: 1. si abbassa un numero di cifre del dividendo in grado di contenere il divisore; 2. si scrive la prima cifra del quoziente; 3. si effettua la moltiplicazione della cifra del quoziente per il divisore; 4. si incolonna sotto le cifre del dividendo e si effettua la sottrazione. La codifica dell’informazione > Conversioni e operazioni

La codifica

La codifica La codifica delle informazioni alfanumeriche Con un byte si può rappresentare un carattere alfabetico qualsiasi, una cifra o un simbolo speciale. Disponendo di 8 bit possiamo ottenere 28= 256 caratteri diversi. È stato realizzato un codice di riferimento, il codice ASCII, condiviso da tutti i produttori di hardware. L’introduzione di memorie sempre più grandi e la necessità di codificare molti altri caratteri ha portato allo sviluppo di un nuovo codice: l’UNICODE, che mette a disposizione dell’utente 216= 65536 caratteri. La codifica dell’informazione > La codifica

La codifica La codifica delle immagini Pixel è un termine inglese che corrisponde alla contrazione dei termini Picture element. Le immagini digitali sono composte da un certo numero di pixel disposti ordinatamente in una griglia, identificata da righe e colonne, di dimensioni prefissate. Con il termine risoluzione esprime la densità dei pixel che compongono l’immagine digitale. Si indica con la sigla ppi (pixel per inch, in italiano “pixel per pollice”). La codifica dell’informazione > La codifica

La codifica La codifica delle immagini La dimensione in pixel di un’immagine digitale è il numero totale di pixel presenti nell’immagine. La dimensione fisica di un’immagine digitale, invece, riguarda la dimensione che essa assume sul supporto utilizzato per la sua visualizzazione (monitor, stampante e così via). La risoluzione del monitor è il numero di pixel visualizzati per ciascuna unità di lunghezza dello schermo. Solitamente si utilizza come unità di misura il dpi (dots per inch, in italiano “punti per pollice”). La profondità di colore indica il numero di colori diversi che si possono usare. È possibile scegliere una profondità da 16 colori a 16,8 milioni di colori. La codifica dell’informazione > La codifica

La codifica La codifica delle immagini La compressione è una tecnica matematica che consiste nel ridurre il numero di byte del file che contiene l’immagine digitale, cioè la quantità di informazione che la descrive. I principali formati di compressione sono: BMP: è il formato grafico di tipo bitmap di Microsoft Windows; TIFF (Tag Image File Format): è un formato molto diffuso. Flessibile e affidabile per la memorizzazione di immagini bitmap specie nel settore industriale della stampa; GIF (Graphic Interchange Format): è un formato standard di tipo bitmap per immagini a colori; JPEG (Join Photographic Experts Group): è un formato standard di compressione dei file di tipo bitmap. Consente di scegliere il rapporto di compressione, prima di memorizzare un’immagine. La codifica dell’informazione > La codifica

La codifica La codifica del suono Il suono, che è un fenomeno fisico, viene acquisito dal computer attraverso un processo di digitalizzazione. Un suono analogico è caratterizzato da un numero infinito di valori della pressione che si susseguono senza interruzione nel tempo. Dovendo rappresentare il suono all’interno del computer, non possiamo considerare tutti i valori di pressione di cui l’onda analogica è composta, ma ne sceglieremo solo alcuni: questo si chiama campionamento. I valori campionati vengono approssimati e memorizzati nel computer come sequenze di numeri binari (zeri e uno). Quest’ultima rappresentazione del suono prende il nome di onda digitale. La codifica dell’informazione > La codifica

La codifica La codifica del suono I più tipici formati audio sono: Wave. Riproduce i suoni in maniera fedele, e proprio per questo motivo oc- cupa molto spazio (1.411 kilobit, più o meno 176 kilobyte, per ogni secondo di musica stereo a 44.100 Hz). È il formato predefinito per “l’estrazione” delle tracce da un CD audio; Mp3. È il formato audio per eccellenza, lo standard musicale più conosciuto. Riesce a comprimere file musicali in maniera notevole: rispetto a un file wave, un file mp3 pesa circa il 90% in meno. La codifica dell’informazione > La codifica