問題一覧
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Codici e file
file una componente software che risiede su una componente hardware che contiene delle stringhe di testo. un file è costituito da una sequenza di simboli codificati in ASCII o UNICODE è detto vile di testo
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I file di testo si distinguono in
file di testo semplici e file di testo elaborati
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File di testo semplice
viene elaborato da editor di testo ( ad es. Notepad, Blocco note)
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File di testo elaborati
vengono elaborati da Word processor ( ad esempio Word)
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I file di testo semplici ed elaborati
sono entrambi costituiti da stringhe di testo ma un file di testo semplice contiene una codifica standard mentre un file di testo elaborato prodotto con un Word processor contiene codici proprietari diversi da ASCII o da UNICODE
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Per la Rappresentazione dei valori numerici si usa
il metodo della NOTAZIONE BINARIA (16 bit) con cui si può memorizzare un numero da 0 a 65535 per archiviare dati numerici codificati utilizzando un sistema base 2 i valori bit 0 e 1
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La notazione binariab
utilizza lo stesso approccio di associare alla posizione di ciascuna cifra una quantità la cifra all'estrema destra è associata alla quantità uno, la xifra successiva a sinistra è associata a due, la posizione successiva a sinistra è associata a quattro , la posizione succwsiva a sinistra è associata a otto. 1011, 1(8),0(4),1(2), 1(1)
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Conversione da rappresentazione binaria a decimale
moltiplicare il valore di ogni cifra per la quantità associata alla sua posizione, somma del risultato, tutti i prodotti e il risultato equivale al numero in base 10.
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Conversione da rappresentazione decimale n in base 10 a binaria in base 2, algoritmo per trovare la rappresentazione binaria di un intero positivo
dividere il valore per due e memorizzare il resto, finché il quoziente ottenuto non è zero continuare a dividere l'ultimo quoziente per due e memorizzare il resto, ottenuto un quoziente zero la rappresentazione binaria del valore originale consiste nei resti elencati da destra a sinistra nell'ordine in cui sono stati memorizzati, l'insieme dei resti sarà la configurazione binaria di bit corrispondente alla cifra decimale. quindi il n. si divide per due fin quando non si ottiene zero.
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Somma di numeri binari,
tabelline dell'addizione binaria 0+0=0, 1+0=1, 0+1=1, 1+1=10
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Notazione in complemento a due
metodo sistema per rappresentare i numeri interi con segno positivo e negativo all'interno del computer, le configurazioni binarie con segno positivo e negativo dovremmo utilizzare il metodo della notazione complemento a due
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Rappresentazione delle immagini , come il computer codifica le immagini
due categorie di tecniche : BITMAP ("MAPPA DI BIT"), VETTORIALI
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Quando si parla di immagini digitali si fa riferimento a 2 macrocategorie di immagini
BITMAP e VETTORIALI (queste ultime composte da una serie di linee e di curve che rappresentano delle vere e proprie funzioni matematiche)
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Ogni punto della griglia immagine si chiama
picture element (pixel)
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Un immagine in bianco e nero è codificata come
una stringa di bit, rappresentano la riga di pixel nell'immagine , ogni bit sarà 1 o 0 a seconda che il pixel sia nero o bianco, più la griglia è fitta più abbiamo risoluzione dell'immagine
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Il termine bitmap è stato esteso fino a comprendere tutti i sistemi per cui le immagini sono codificate pixel per pixel
fotografie in bianco e nero ( ogni pixel è formato da 8 bit per rappresentare le sfumature di grigio); immagini a colori in cui ogni pixel è rappresentato da una combinazione di bit che ne indica l'aspetto
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L'immagine digitale è la rappresentazione di un'immagine bidimensionale tramite un'opportuna serie di valori. Quando si parla di immagini si fa riferimento a 2 macrocategorie di immagini
BITMAP in cui i valori formano una matrice di punti e ogni punto(pixel) indica le caratteristiche dell'immagine es intensità del colore; VETTORIALE insieme di punti uniti in linee e curve a loro volta unite in forme più complesse
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Tecniche BITMAP ("mappa di bit")
si tratta di un'immagine trattata come matrice di punti, lo schermo di un computer è suddiviso in una griglia di punti chiamati pixel
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Pixel deriva da
Picture Element
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Il computer visualizza ogni pixel nel colore dell'immagine da rappresentare. Maggiore è il numero di pixel in ogni riga e colonna maggiore risulta la risoluzione dell'immagine. L'immagine viene vista dal computer come
Uan griglia composta da celle ovvero i pixel all'interno delle quali ci sono dei bit. più la griglia è fitta e quindi più pixel ci sono più la risoluzione dell'immagine è elevata
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Rappresentazione con la tecnica bitmap delle immagini in bianco e nero
il computer effettua un processo costituito da due step: 1 campionamento con l'applicazione della griglia e a ciascuna cella della griglia associa una posizione, si divide l'immagine in pixel e si numerano. 2 quantizzazione cioè per ogni singola cella della griglia associare la quantità di bit necessaria per rappresentare quella porzione
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Per le immagini in bianco e nero serviranno
due bit (0 bianco e 1 nero) e per ogni cella associo il bit del colore opportuno
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Rappresentazione delle immagini in scala di grigio
campionatura e quantizzazione ma.non basta più un singolo bit per rappresentare il colore di ogni pixel in quanto ci sono diversi tipi di grigio. cambia la quantità di bit necessaria per rappresentare i colori. mentre nelle immagini in bianco e nero bastava un bit perché i colori erano due adesso si utilizza una sequenza di 8 bit per rappresentare 256 informazioni. dentro ogni singola cella vi sono otto bit per rappresentare tutti i livelli di grigio
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Il numero di bit necessaria per rappresentare un pixel viene chiamato
profondità del colore, più è alto il n. di bit utilizzati più la rappresentazione della profondità del colore sarà elevata
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Più bit vengono utilizzati più sarà pesante l'immagine
si
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Rappresentazione di un' immagine a colori
per rappresentare i colori si utilizza la tecnica RGB (Red Green Blue) in cui si usano le combinazioni delle tre componenti o colori tra di loro che da tutte le sfumature di fiore possibile
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Tecnica RGB
per rappresentare un immagine bitmap con colori c'è la griglia , le cellette o pixel che contengono bit usando 1byte cioè un gruppo di 8 bit per tre colori con 8 bit possiamo rappresentare 256 colori e i 3 byte stanno all'interno di un pixel
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Quanto pesano le immagini
le immagini in bianco e nero sono più leggere, richiedono meno spazio per l'archiviazione; scala di grigi aumenta il peso a colori è pesante. la dimensione di un immagine è data dal numero di pixel di cui la griglia dell'immaginazione si compone moltiplicato per lonepwsio necessario per memorizzare ogni pixel. es BN immagine di 32 pixel, 32×1 ( un bit per pixel) 32 bit= 4 byte; immagine scala di grigi di 32 pixel, 1 byte per pixel, 32 byte
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Quanto pesa Una foto digitale
in genere per rappresentare una fotografia digitale a colori abbiamo bisogno di qualche milione di pixel, per ogni pixel servono 3 byte
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2 tecniche di compressione
LOSSY (CON PERDITA) che vengono applicate a immagini, suoni e video la cui compressione prevede una perdita di informasione , di qualità viene molto utilizzata per i file di testo (es Word); LOSSLESS (SENZA PERDITA) dall'informazione compressa si può tornare all'originale senza perdita di dati adatta per la compressione di programmi, documenti di testo es. compressione LOSSLESS 1 bianco, 1 grigio chiarissimo, 1 bianco LOSSY "tre volte bianco" per ridurre l'informazione, l'informazione viene compressa maggiormente ma non è possibile riottenere l'originale
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Il formato JPEG
molto comune per le immagini, i file JPEG (estensione "jpg"), sono immagini compresse in modo LOSSY, maggiore fattore di compressione e minore dimensione e qualità dell'immagine. L'immagine convertita in formato JPEG perde qualità, risoluzione
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Le immagini vettoriali
non possono essere rappresentate in bitmap (es. i piani di lavoro, i progetti che sviluppano gli ingegneri che non devono perdere risoluzione, le informazioni nelle trasmissioni dei documenti) in questi casi si lavora con i formati vettoriali che consistono in una conservazione della risoluzione di queste immagini. tra i vantaggi vi sono che se il disegno è semplice occupano molto meno spazio (è abbastanza ridotto), si può ingrandire mantenendo la stessa qualità dell'immagine. trai svantaggi invece è che non si adattano a rappresentare immagini generiche come le fotografie digitali perché sarebbero molto pesanti per le quali si utilizzano le tecniche bitmap
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Rappresentazione e codifica del suono
il suono come l'immagine è una fonte continua e il computer siccome non può trattare le informazioni di tipo continuo deve trovare un modo per renderla discreta, discretizzare. quindi il 1 step, e la discretizzazione del suono
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Le immagini in realtà non sono divise in pixel, il computer le divide in pixel perché non può trattare informazioni continue.
in matematica un insieme totalmente ordinato è continuo, se tra due elementi ne esiste sempre uno compreso. un insieme che non è continuo si dice discreto. in informatica non è possibile trattare insieme continui per cui si approssimano gli insiemi continui ad insiemi discreti discretizzazione come si fa con le immagini dividendole in pixel
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Codifica del suono
prende come riferimento 3 misure ossia L'OSCILLAZIONE rappresenta la variazione di pressione LA FREQUENZA il numero di oscillazioni, maggiore è la frequenza più acuto (alto) risulta il suono L'INTENSITÀ/FORZA DELLA PRESSIONE ossia l'ampiezza dell'oscillazione
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Processo di digitalizzazione del suono
da analogico a digitale poi si usa la rappresentazione binaria, e infine da digitale ad analogico dunque da rappresentazione binaria ad onda sonora il computer riesce a codificare e decodificare il suono
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Schema dalla conversione da suono analogico a digitale
campionamento dell'onda a intervalli regolari e la passa alla memoria sotto forma di numeri binari. più e fitto il campionamento più riesce a rappresentare ogni millesimo di secondo del suono e quindi l'audio sarà qualitativamente elevato
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Schema di conversione da digitale ad analogico
ricrea l'onda elettrica più semplice che passa per tutti i punti rappresentati dal valore dei campioni
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Quanto deve essere frequente la campionatura
di solito nell'ordine dei 40.000 Hz (Hz= 1/sec= sec),
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Quanti bit si usano per un campione audio
nel CD audio 2 byte (8 bit, 8 bit)
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Compressione per gli audio, anche in questo caso è necessario ridurre lo spazio e quindi applicare tecniche di compressione anche i file audio devono essere compressi
le tecniche di tipo LOSSY con perdita)
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Il quanto il computer non può trattare informazioni continue è necessario
discretizzare le fonti di informazione continua quali immagini, suoni. nel caso delle immagini con la griglia (pixel, bit); nel caso della musica, sound con la campionatura è una misurazione
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Esistono tecniche di compressione dei file quali immagini e audio che sono di tipo:
LOSSY con perdita ( quando si comprime un'immagine in JPEG, un audio in MP3 non è più possibile tornare all'originale perché abbiamo compresso con perdita) mentre le tecniche LOSSLESS senza perdita si utilizzano per i file di testo e immagini vettoriali che è possibile comprimere senza perdere niente e ritornare all'originale