Choď na obsah Choď na menu
 


1. Informácia

Informácie sú fakty, skúsenosti a vedomosti, ktoré ľudstvo zbiera, zaznamenáva, spracúva a odovzdáva ďalej. Informácie získavame a zaznamenávame (teda zapisujeme, nahrávame, ukladáme a pod.). Často ich vyhľadávame, spracúvame, zverejňujeme a šírime. A celý život ich získavame z rôznych zdrojov.

Zaznamenávanie informácií
Pri infomáciách si všímame štyri základné činnosti:
získavanie informácií
uchovávanie info
spracúvanie info
šírenie info

Z histórie: informácie sa zaznamenávali na papyrusoch, hlinených doštičkách a uchovávali sa v knižniciach a archívoch.

Uchovávanie a delenie informácií
Objavom kníhtlače sa stal papier najdôležitejším prostriedkom, čiže médiom na uchovávanie a šírenie informácií. Rastúci objem informácií ale ukázal, že papier nie je dostatočným zaznamenávacím médiom. Dnes sa na zaznamenávanie informácií používajú rôzne typy médií.  (diskety, CD disky, DVD disky, magnetofónové pásky, usb,...)
A čím sa vlastne líšia tieto média od tradičného zaznamenávania informácií na papier?
dovoľujú dokumenty, texty a údaje opravovať
kopírovať,
posielať e-mailom
vkladať do iného dokumentu
spracúvať rôznym spôsobom

Na vyhľadávanie  informácií dnes už máme katalógy, indexy, či najčastejšie používané vyhľadávacie www stránky.

Ako sa informácie delia?
Človek svojimi zmyslami prijíma a spracúva analógové informácie. (spojité vlny = zvukové sluchom, svetelné zrakom). Avšak počítače a všetky informačné technológie (IT) pracujú s informáciami zapísanými v digitálnom tvare – teda pomocou núl a jednotiek. Takto vyjadrenej informácií sa hovorí digitálna.

Ďalšie dôležité delenie informácií je:
záznamy (čísla, fakty)
návody (postupy na výpočet, na riešenie problému a pod. – poznáme ich  pod názvom algoritmy )

Spôsoby šírenia ifnromácií sú rôzne (ústne, poštou, telefónom, telegrafom, novinamy, filmovým spravodajstvom, faxom, e-mailom, internetom).
Iné formy informácií ako čísla, texty sú napr. obrázky, ikony k textom (txt. Smailíky J, L,)

2. Digitalizácia informácií
Človek svojimi zmyslami prijíma iba analógové informácie (zvuk, obraz). Moderné počítače poznajú iba digitálne informácie, teda informácie zapísané v binárnom kóde pomocou núl a jednotiek. Napriek tomu sú počítače najlepším prostriedkom na spracúvanie infomácií. Ako je to možné?

Ako vzniká digitálna informácia?
Predstavme si, že chceme priateľovi po telefóne vysvetliť, ako vyzerá slovo AHOJ. Keby sme mu povedali, aby si to slovo predstavil (ako sme ho napísali my), určite to nebude presne také isté. Ale keby sme mu povedali, aby si zobral štvorčekový papier a presný počet očíslovaných farebných ceruziek a začali by sme mu popisoať nakreslené slovo spôsobom: Piaty štvorček v treťom riadku zakresli ceruzkou číslo 5,....atď. dosiahli by sme úplne presné zakreslenie.

Teda digitalizácia informácií pozostáva z:
rozdelenia informácie na menšie časti
očíslovania týchto častí infomácie

Číslovanie možností
Ak by sme použili pri zakresľovaní spomínaného slova AHOJ iba čiernu a bielu farbu, vystačil by si počítač pri prevode informácie do binárneho kódu s jedným bitom (najmenšou jednotkou informácie) :
čierna=0 alebo biela=1.
Ak by sme použili 3 farby, potreboval by už 2 bity.(modrá=00, červená=01, zelená=10).
Ak by sme použili 4 farby stačili by tiež 2 bity.
Pre päť až osem farieb by už boli potrebné 3 bity. (000,001,010,011,100,101,110,111) ....atď.

Čiže pomocou n bitov viem očíslovať 2n rôznych hodnôt:
 
1 bit ........2 možnosti
    2 bity.......4 možnosti
    3 bity.......8 možností
    4 bity.......16 možností
      
5 bitov ....32 možností
    6 bitov.....64 možností
    7 bitov.....128 možností
    8 bitov......256 možností
     
Digitalizovať môžeme každý druh informácií – text, obraz, hudbu, video,...,dokonca aj vône.
Digitálne informácie sa dajú uchovávať v obrovských objemoch (pomocou kompresie = zhusťovania informácií – programy: RAR, ZIP,...)

3. Informácie a údaje

Informácie sú fakty, ktoré si vymieňajú priamo ľudia. Keď ich ale uložíme do počítača, stávajú sa údajmi a súčasťou spracovávania, triedenia, ukladania....
Ak si vytvárame nejaký list pomocou textového editora, vidíme ho v podobe nám zrozumiteľnej a vnímame jeho informačný obsah.. Ale počítač si ho musí (kôli spracovávaniu) uložiť v jemu zrozumiteľnej forme, teda binárne zákodovať – previesť na 0 a 1. (tak sa z neho stávajú údaje). Tieto údaje si počítač ukladá to súborov – je to pomenovaná skupina údajov, ktoré spolu súvisia a sú uložené na niektorom pamäťovom médiu.
Kompresia údajov
Súbory obsahujúce obrázky, zvuky bývajú veľmi veľké. Pracovať s takýmito súbormi býva veľmi náročné na čas i miesto, ktoré v pamäti PC zaberajú. Preto sa vyvinuli metódy, ako údaje znovu prekódovať – kompresovať tak, aby zaberali čo najmenší objem a dali sa opačným postupom opäť odkódovať. Najčastejšie používané programy: WinZip, Rar,...

4. Ukladanie znakov a textu

Ide o to, ako pomocou núl a jednotiek ukladať v počítačí informácie textové, obrázkové a zvukové.

a) Kódovanie znakov
Pri písaní textu používame písmena veľkej a malej abecedy A....Z, ďalej používame č,š,ľ....., potom čísla 0.....9, aj písmená českej abecedy: ř, Ř,......, ďalej rôzne znaky: medzera, enter, tab,...
Týchto znakov je viac než 126 ale, našťastie, menej než 256. Čiže na ich vyjadrenie potrebujeme menej než 8 bitov. (28=256) Skupine 8 bitov hovoríme byte.
 
Ak by sme chceli zistiť aký kód príslúcha nejakému znaku, môžeme to urobiť pomocou tabuľky. Napíklad: Zistite aký kód prislúcha znaku E. Zistíme, kde presne v tabuľke sa nachádza daný znak. Vidíme, že je v stĺpci 64 a v riadku 5. Tieto dve čísla sčítame, dostaneme číslo 69. Ak prevedieme číslo 69 do dvojkovej sústavy, zitíme hľadaný kód. E = 1000101.

Opačne, ak máme daný kód a chceme zistiť aký znak mu prislúcha, uorbíme to nasledovne. Máme daný kód: 1100111. Tento kód zaberá 7 bitov. Kedže na jeden znak potrebujeme maximálne 8 bitov, tak si daný kód doplníme na 8 bitov a to tak, že pred kód napíšeme potrebný počet núl. Tým sa jeho hodnota nezmení. Takže máme kód: 01100111. Ten je už 8 bitový. Výpočet je nasledovný. Potrebujeme zistiť stĺpec a riadok, teda dve čísla. Daný kód si rozdelíme na polovicu a urobíme nasledovný výpočet:

                                                     0110    0111
                      0.23 + 1.22 + 1.21 + 0.20     0.23 + 1.22 + 1.21 + 1.20  

                                                 6                   7

Prvé číslo, teda číslo 6, hovorí o tom, v ktorom stĺpci sa nachádza hľadaný znak. Lenže, ako sme si všimli, stĺpce sú označené násobkami 16. Takže číslo 6 vynásobíme 16 a dostaneme číslo 96. A to je hľadaný stĺpec. Druhé číslo, teda číslo 7, hovorí o riadku. Takže náš hľadaný znak je: g.

b) Kódovanie slov
Keď vieme zakódovať znaky, ľahko zakódujeme aj slová. Jednoducho za seba zaradíme všetky kódy znakov. Aj medzera medzi slovami má svoj kód.
Tabuľka kódov, ktorá je tu uvedená, je iba jedna z mnohých. Najrozšírenejší je ASCII  kód, ale ktorého nevýhodou je, že  každý znak sa dá zakódovať iba 7 bitmi (čo pre nás nestačí).  Keďže existuje viacero možností kódovania, je snaha vyvinúť jednotnú tabuľku kódov, aby nenastal babylon jazykov. Unicode – je jednotné kódovanie, ktoré umožňuje zapísať až 216 znakov. (teda znaky používané v rôznych svetových abecedách). Uľahčilo by to medzinárodné obchodovanie.  

 
     0    16    32    48    64    80    96    112    128    144    160    176    192    208    224    240      
0    ٱ    ٱ         0    @    P    `    p    Ç    ٱ         º     Ŕ    Đ    ŕ    đ      
1    ٱ    ٱ    !    1    A    Q    a    q    ٱ    ‘    ˇ    ±    Á    Ń    á    ń      
2    ٱ    ٱ    "    2    B    R    b    r    ,    ’    ˇ    ¸        Ň    â     ň      
3    ٱ    ٱ    #    3    C    S    c    s    ƒ    “    Ł    ł    Ă    Ó    ă    ó      
4    ٱ    ٱ    $    4    D    T    d    t    „    ”    ¤    ´    Ä    Ô    ä    ô      
5    ٱ    ٱ    %    5    E    U    e    u    …    •    Ą    µ    Ĺ    Ő    ĺ    ő      
6    ٱ    ٱ    &    6    F    V    f    v    †    –    ¦    ¶    Ć    Ö    ć    ö       
7    ٱ    ٱ    ´    7    G    W    g    w    ‡    —    §    ·    Ç    ×    ç    ÷      
8    ٱ    ٱ    (    8    H    X    h    x    ^          ¨    ¸    Č    Ř    č    ř      
9    ٱ    ٱ    )    9    I    Y    I    y    ‰    ™    ©    ą    É    Ů    é    ů      
10    ٱ    ٱ    *    :    J    Z    j    z    Š    š    Ş     ş    Ę    Ú    ę    ú      
11    ٱ    ٱ    +    ;    K    [    k    {    ‹    ›    «    »    Ë    Ű    ë    ű      
12    ٱ    ٱ    ,    <    L    \    l    |    Ś    ś    ¬    Ľ    Ě    Ü    ĕ    ü      
13    ٱ    ٱ    -    =    M    ]    m    }    Ť    ť    -    ˝     Í    Ý    í    ý      
14    ٱ    ٱ    .    >    N    ^    n    ~    Ž    ž    ®    ľ    Π   Ţ    î    ţ       
15    ٱ    ٱ    /    ?    O    _    o         Ź    ź    Ż     ż    Ď    ß    ď     ˙     

5. Ukladanie obrázkov a videa

Ak sa vrátime späť k popisu slova AHOJ pomocou štvročekovaného papiera, je to bežná a jednoduchá metóda ako vyjadriť rozmer a farby celého obrázka. Sieť takýchto malých štvorčekov, na ktoré rozdelíme obrázok sa nazýva aj raster.

Farebné palety:  Prvé počítače pracovali iba s bielou a čiernou farbou. V takom prípade stačí na kódovanie každého bodu jediný bit s hodnotami 0 (pre čiernu) alebo 1 (pre bielu).
PRÍKLAD: Čiernobiely obrázok veľkosti 640 x 480 (čiže s 307 200 bodmi) zaberie v počítači práve toľko bitov.
Teda 640 x 480 = 307 200 bodov = 307 200 bitov = 38 400 Byte = 37,5 KB.
Čo sa týka farebnosti platí, že čím lepší a kvalitnejší obrázok, tým viac farieb je na ňom použitých. Ale čím viac farieb, tým viac bitov, pomocou ktorých paletu farieb môžeme zakódovať.

 
počet použitých farieb    počet bitov         ZOPAKUJME SI !!!      
2 farby (biela a čierna)    1 bit        1 bit =    1b (bit)      
16 farieb    4 bity        8 bitov  = 1B (Byte)      
256 farieb    8 bitov (teda 1 Byte)        1 KB = 210 B = 1024 B      
High Colour (65 536 farieb)    16 bitov (teda 2 Byte)        1 MB = 220 B      
True Colour (16 777 216 farieb)    24 bitov (teda 3 Byte)        1 GB = 230 B     

Vráťme sa k príkladu:
Majme obrázok 640 x 480 bodov. Už vieme, že ak použijeme len 2 farby,  veľkosť obrázka bude 37,5 KB. Čo ak použijeme iný počet farieb? Jasne, že sa zmení veľkosť obrázka. A to nasledovne (pri výpočtoch použijeme údaje z tabuľky):

Ak použijeme 16 farieb, tak : 
640 x 480 = 307 200 bodov *4  = 1 228 800 bitov : 8 = 153 600 Byte : 1024 = 150 KB.
Ak použijeme 256 farieb, tak : 
640 x 480 = 307 200 bodov *8  = 2 457 600 bitov : 8 = 307 200 Byte : 1024 = 300 KB.
Ak použijeme High Colour, tak : 
640 x 480 = 307 200 bodov * 16 = 4 915 200 bitov :8 = 614 400 Byte : 1024 = 600 KB.
Ak použijeme True Colour, tak : 
640 x 480 = 307 200 bodov * 24 = 7 372 800 bitov : 8 = 921 600 Byte : 1024 = 900 KB.

Kódovanie obrázkov pomocou farebných bodov je vhodné napr. pre fotografie. Veľmi často si však sami vytvárame obrázky priamo v počítači. Môžeme na to použiť dva spôsoby:
Ak použijeme bitmapový editor (napr. Skicár), rôznymi nástojmi zafarbujeme jednotlivé body. Napr. kružnica sa zmení na množinu farebných bodiek. Nie je možné ju ale ďalej upravovať (zmenšovať, presúvať).

Obrázok

 

 

 

Grafické formáty najčastejšie používané v bitmapovej grafike:
- BMP:
Bitová mapa je najčastejší grafický formát, s ktorým sa pri práci v MS Windows stretneme – je to grafický formát, s ktorým operačný systém MS Windows pracuje najlepšie. Ako jeho názov napovedá, v súbore je uložený rastrový obrázok (bitová mapa). Nevýhodou BMP súborov je, že aj jednoduchý obrázok zaberie na disku veľký priestor.
- GIF:
Tento grafický formát bol navrhnutý na prenášanie obrázkov. V súbore je uložený rastrový obrázok, ktorý je skomprimovaný. Znamená to, že v obrázku sa rozpoznajú skupiny rovnakých alebo podobných obrazových bodov a do súboru sa o tom zapíše iba krátka informácia. Potom obrázky, ktoré neobsahujú rozličné komplikované farebné prechody, zaberajú na disku málo miesta. Súbor GIF môže zaberať zlomok z toho čo súbor BMP. Súbor GIF sa s obľubou využíva na prenášanie obrázkov po internete, kde je dôležité aby prenášané obrázky boli čo najmenšie.
- JPG:
Formát JPG je určený predovšetkým na prenos rastrových obrázkov, ktoré obsahujú veľa farebných prechodov – napríklad fotografie. Do súboru sa uloží skomprimovaný obrázok ale v tomto prípade sa komprimuje tzv. stratovou kompresiou. Pri stratovej kompresii sa využíva skutočnosť, že pri porovnaní originálneho a skomprimovaného obrázka človek nevníma rozdiel medzi prechodmi. Tak sa do súboru uložia informácie o farebných prechodoch, ktoré nemusia úplne zodpovedať farbám originálneho obrázka, výsledok je často prekvapivo dobrý. JPG – zaberá o desatinu menej miesta ako BMP. Nevýhodou JPG je, že sa dobre skomprimujú iba tie obrázky, ktoré neobsahujú ostré hrany. V obrázkoch s ostrými hranami zbadáme, po chvíli skúmania, okolo hrán chyby. Typickým príkladom sú technické výkresy, ktoré obsahujú veľa ostrých hrán a preto je JPG pre takýto typ obrázkov nevýhodný. Naopak, vo fotografiách sa ostré hrany nachádzajú len zriedkavo – pre ne je formát JPG výhodný.

Ak použijeme vektorový editor (napr. CorelDRAW), nakreslený obrázok už nie je súbor farebných bodiek, ale pozostáva zo samostatných objektov, s ktorými je možné ďalej pracovať (zmenšovať, presúvať...). Obrázok vytvorený vo vektorovej grafike je vlastne postupnosť inštrukcií, alebo návod, ako obrázok opäť zostrojiť, keď si ho uložíme a neskôr súbor s obrázkom otvoríme, aby sme mohli robiť ďalšie zmeny).
          – obrázok sa skladá z množstva jednoduchých objektov (tvarov) : úsečky, krivky, obdĺžniky, elipsy a pod. , ktoré je možné ľubovoľne meniť, vyberať, zoskupovať, presúvať do popredia a pozadia... Používa sa na kreslenie jednoduchých obrázkov, kde nie je veľa farieb, konštrukčných výkresov súčiastok, budov, strojov,... diagramov.
Vektorový editor (CorelDraw) – dá sa meniť veľkosť, poloha. Je to opak bitmapového editora.
Grafické formáty najčastejšie používané vo vektorovej grafike:
- WMF (Windows MetaFile)
- CDR (CorelDraw)
- AI (Adobe Illustrator)

Digitálne video

Od digitalizácie statického obrázka je iba krok k digitalizácii obrazu  pohybe. Vieme, že film je vlastne séria statických obrázkov, ktoré sa pred našimi očami rýchlo vymieňajú. Pri zápise – prevode filmu a videa do binárneho kódu použijeme podobný postup ako pri zápise obrázkov. Ale bez použitia kompresie (opätovného zakódovania, zmenšenia objemu informácie) by bol súbor s digitálnym videom obrovský. Aby bolo možné videosúbory zapísať a uložiť do menšieho rozmeru, výrobcovia filmov používajú rôzne metódy:
použitie menších obrázkov
zobrazovať za sekundu menší počet obrázkov (menšiu plynulosť pohybov na obrazovke skoro nepostrehneme)
zapamätať si len prvý obrázok zo série a potom meniť len niektoré časti na obrázku.

J Čiže obrázok sa v počítači ukladá ako sieť (raster) malých farebných štvorcov (bitmapový obrázok) alebo ako návod, ako ho zostrojiť pomocou kružníc, čiar, obdĺžnikov a pod. (vektorový obrázok).

6. Ukladanie zvuku

V súčasnosti sa zvuky, podobne ako texty a obrázky, skoro výlučne nahrávajú alebo komponujú, spracúvajú, uchovávajú a prehrávajú pomocou počítačov.
Aby sme však mohli uložiť údaje o počítačových súboroch, musíme zvuky najprv previesť do digitálneho tvaru, teda do tvaru čísiel.

Zvukové súbory typu WAV
Z fyziky vieme, že zvuk sa šíri vzduchom v tvare vĺn, ktoré určujú jeho výšky a hlasitosť. (pozri obrázok dolu). Aby sme mohli túto analógovú informáciu (prijímanú sluchom) previesť na digitálnu, musí daný počítač obsahovať zvukovú kartu a ďalšie prídavné zariadenie – mikrofón. Podľa zmeny tlaku vytvára mikrofón elektrický signál, ktorý sa v počítači zmení na digitálny – v pravidelných intervaloch obvody zukovej karty odmerajú výšku vlny ( napr. v mierke 0...256). Tak sa el. signál digitalizuje na postupnosť celých čísiel.

Namerané údaje zapíše program na prácu so zvukom do súboru typu WAV ( Waveform Audio). Proces digitalizácie zvukovej vlny pomocou zvukovej karty sa nazýva samplovanie.

Pri prehrávaní zvuku z počítača ide o opačný proces: prevod digitálnej na analógovú informáciu. Program pripraví digitálne údaje a zvuková karta ich prevedie na analógový el. signál. Reproduktory potom podľa intenzity el. signálu vytvárajú tlakové vlny, ktoré počuje ľudské ucho.

Obrázok