Technologie informacyjne Mechatronika PWSW

Prezentacja na temat: "Technologie informacyjne Mechatronika PWSW"— Zapis prezentacji:

1 Technologie informacyjne Mechatronika PWSW
Wykład 3

2 Systemy informatyczne (SI)
System informatyczny jest zbiorem narzędzi informatycznych, oprogramowania i środków łączności wspomagających operowanie informacją. Częścią produkcyjną SI jest oprogramowanie użytkowe, automatyzuje typowe procesy zarządzania firmą związane z obsługą finansów, kadr i gospodarki finansowej oraz procesy wynikające z działalności statutowej, np. są to: rozliczenia, transakcje, korespondencja. „efka”od: finanse, księgowość i administracja.

3 Dane – sztuczne lub naturalne sygnały, które mogą mieć znaczenie
Dane – sztuczne lub naturalne sygnały, które mogą mieć znaczenie. Sztuczne – mikrofon, komputer, głośnik itp. Naturalne: obraz, dźwięk odbierane bezpośrednio przez zmysły. Informacja – dane, które mając znaczenie, są odbierane w celu ich wykorzystania. Problemy z zapisem i przetworzeniem – nadmiar np. fotografie z satelitów

4 INFORMACJA MULTIMEDIALNA
rysunek (obraz)  zbiór punktów punkt - pozycja i numer koloru  liczba binarna obraz ruchomy - video dźwięk - ton (wysokość) - numer tonu  liczba binarna - wartość (trwanie) - numer  liczba binarna - rytm - numer rytmu  liczba binarna - barwa - numer -  liczba binarna

5 Obraz - grafika bmp Cyfrowy zapis obrazu w postaci opisującej każdy piksel, bez żadnych uproszczeń, nazywany zapisem bitmapowym. Jest on najdokładniejszy – brak kompresji! – duże pliki! Pliki tego typu zapisywane są z rozszerzeniem bmp

6 problem rasteryzacji

7 Kompresja danych Programowy proces redukcji objętości danych cyfrowych, wykorzystujący naturalną nadmiarowość w zapisie informacji – bazujący na redukcji powtórzeń w ciągu bitów, umożliwia zmniejszenie rozmiaru archiwum. Ważne z powodów: składowanie (magazynowanie) przesył

8 Kompresja: z częściową utratą informacji pierwotnej (kompresja stratna) bez straty informacji źródłowej (kompresja bezstratna) np. w programach archiwizujących.

9 Standard RGB Dominującym standardem zapisu barw jest RGB.
R –red (czerwony) G –green (zielony) B –blue (niebieski). W wyniku mieszania tych barw można uzyskać dowolną inną barwę dostrzeganą przez ludzkie oko. W związku z tym, że dane o barwie każdego piksela składają się z ośmiobitowych informacji o nasyceniu czerwieni, zieleni i barwy niebieskiej, piksele zapisywane są 24 bitami (dla każdej barwy osiem bitów). Istnieje wiele innych standardów cyfrowego tworzenia barw, są to m.in.: CMY, CMYK, LAB, HLS, HSI, HSV, sRGB.

10 Zapis bitmapowy vs wektorowy
wyróżnionym fragmentom obrazu odpowiadają cyfrowe zapisy pikseli (duże rozmiary) wektorowy tworzą go obiekty opisane matematycznie, np. równaniem prostej, łuku czy okręgu (b. małe rozmiary)

11 STANDARDY PLIKÓW GRAFICZNYCH
PDF – est używany przez program Adobe Acrobat, PICT - używany przez programy graficzne jako format pośredni do przesyłania plików między aplikacjami. Format PICT wykazuje szczególną efektywność przy kompresowaniu obrazków zawierających duże obszary jednolitego koloru. Obrazki w skali szarości mogą mieć 2, 4 lub 8 bitów na piksel. TGA (Targa) - został opracowany z myślą o systemach z kartą TrueVision, jest on powszechnie obsługiwany przez aplikacje graficzne systemu MS-DOS. Zachowując obrazek RGB w tym formacie, można wybrać głębię koloru.

12 GIF (Graphics Interchange Format) - umożliwia niezależną sprzętowo, transmisję grafiki online. Obrazy są kompresowane metodą Lempela-Ziva. PNG (Portable Network Graphics -"ping") -24-bitowy format jako alternatywa dla formatu GIF; podobnie jak GIF jest używany do wyświetlania obrazów w sieci WWW i w serwisach interaktywnych - większe możliwości kompresji od GIF'a.

13 TIFF (Tagged Image File Format) -jest używany do wymieniania plików między aplikacjami i platformami komputerowymi. Format TIFF obsługuje kompresję LZW -algorytm kompresji bezstratnej, nie powodującej utraty szczegółów obrazka. TIFF 5.0 definiuje 45 tagów TIFF jest standardem szeroko używanym jednak zawiera wiele różnych wersji i tagów, co często stanowi problem. PHOTOCD -format zdefiniowany przez Kodaka dla cyfrowego przechowywania obrazów o wysokiej jakości. JPEG (Joint Photographic Expert Group) - umożliwia stratną jak i bezstratną kompresję danych, popularny w sieci.

14 Metody kompresji DCT (Discrete Cosinus Transformation) algorytm wykorzystujący kodowanie metodą JPEG i MPEG. Obraz dzielony jest na bloki o wielkości 8x8 pikseli. Każdy blok jest analizowany przez algorytm ze względu na zmianę kolorów. Jeśli początkowy blok składa się z jednobarwnej powierzchni, to można go opisać za pomocą jednej wartości. Jeśli barwa zmienia się tylko trochę w obrębie bloku, potrzeba już więcej wartości w celu opisania tego bloku itd. Ponieważ wiele bloków jednego obrazu cechują jedynie niewielkie zmiany koloru, ilość niezbędnych informacji będzie zredukowana.

15 Kompresja HUFFMANA RLE (Run Length Encoding)
Dla obrazów o niskiej intensywności zabarwienia. Dla jednokolorowych powierzchni nie jest zapamiętany każdy piksel, lecz tylko wartość piksela i liczba następujących po sobie pikseli tego samego koloru Kompresja HUFFMANA obraz jest analizowany ze względu na częstość występowania poszczególnych kolorów. Kolor występujący najczęściej otrzymuje najkrótszy kod, drugi otrzymuje drugi najkrótszy itd., dzięki temu zmniejsza się ilość miejsca niezbędnego do zapamiętania.

16 DELTA - do kodowania filmów
W metodzie kodowania Delta przesyła się jedynie różnice pomiędzy obrazem poprzednim a bieżącym- np. fragmenty tła pozostają niezmienione. FRAKTALNA Fraktal to twór podobny do samego siebie - po jego dowolnym powiększeniu otrzymuje się zawsze podobny obraz, np. płatek śniegu. Ideą fraktalnej kompresji obrazów jest znalezienie w danym obrazie fraktalnego wzorca i wyrażenie go za pomocą formuły matematycznej.

17 fraktal Mandelbrota

18 LEMPELA-ZIVA (LZW) kompresja bez straty danych. Algorytm szuka takich samych sekwencji bajtów w oryginalnym pliku. inne CCITT FAX QUADTREES

19 .jpg .gif Standardy grafiki skompresowanej
Dobry do publikacji zdjęć WWW Głębia barw do 24 bitów Małe rozmiary plików .jpg Bardzo małe rozmiary plików Obsługują wszystkie przeglądarki Przezroczystość, animacje Głębia barw –tylko 8 bitów .gif

20 Edytory graficzne specjalizowane programy służące do tworzenia i edycji map bitowych, nazywanych także grafiką rastrową: Photoshop, CorelDraw Suite, Corel PhotoPaint Do obróbki grafiki wektorowej wykorzystuje się m.in: CorelDraw, PageMaker, Adobe Illustrator, Visio.

21 Inne programy do obróbki grafiki
IrfanView (przeglądarka grafiki i zdjęć) RawShooter Essentials 2006 GIMP 2.4.4 Photo Pos Pro Picasa 2.7 –darmowy ThumbsPlus 7 –komercyjny Corel PaintShop Pro X2 - komercyjny Bardziej zaawansowane programy (np. Corel Trace) posiadają funkcję przetwarzania obrazów rastrowych w wektorowe (obiektowe)

22 PDFCreator – wydruk z aplikacji do formatu PDF
Zamiana na format PDF Create Adobe PDF Online, PrimoPDF, Qprinter. PDFCreator – wydruk z aplikacji do formatu PDF konwertowane dane można zabezpieczać hasłem, szyfrować, kompresować i podpisywać. OpenOffice ma możliwość bezpośredniego eksportu plików do formatu PDF Microsoft udostępnia "wtyczkę" do eksportu do tego formatu w najnowszym pakiecie Microsoft Office oraz konwerter –NOVAPDF -do każdej aplikacji generującej dokument pod Windows

23 DTP(ang. Desktop Publishing)
zajmuje się profesjonalnym, kompletnym przygotowaniem materiałów do druku („składem”). Programy DTP umożliwiają import kilkudziesięciu formatów dokumentów najstarszy –Ventura Publisher, Corel Ventura, Adobe PageMaker QuarkXpress Scribus (open source)

24 Kompresja innych mediów
kompresja z wkalkulowaną stratą jakości (m.in. usuwanie b. wysokich i b. niskich częstotliwości, cichych dźwięków)

25 Inne formaty stratnej kompresji dźwięków
WMA –Windows Media Audio. Utwór przy kompresji 64 Kb/s zajmuje połowę miejsca w porównaniu z MP3 przy strumieniu 128 b/s. Porównywalna jakość AAC, MPC, OCG

26 Analiza i synteza dźwięków
Zastosowanie w systemach nazywanych IVR (Interactive Voice Response) i ASR (Automatic Speech Recognition - rozpoznawanie mowy). – automat rozumie mowę i odpowiada Systemy Call Center stosują technologię TTS (Text-To-Speech - zamiana tekstu na mowę – (dla niewidomych) Także synteza dźwięków w tworzeniu muzyki.

27 AVI –Audio Video Interleave, MPEG-4 MPEG-1 –przestarzały 352x288
Podstawowe formaty video AVI –Audio Video Interleave, MPEG-4 MPEG-1 –przestarzały 352x288 MPEG-2 –zmienny strumień MPEG-4 – do kodowania AVI DivX –komercyjna pochodna MPEG-4 inne SVCD, VCD –oparty na MPEG-1

28 Video - kodeki DivX DivX 6.0.2 XviD 1.1.0

29 Komputer w identyfikacji
obrazów (DNA obrazu) stylów pisarskich

30 Grafika Główny podział: bitmapowa (rastrowa) - np. Paint, Photoshop
wektorowa – np.Corel, narzędzia Office

31 Grafika bitmapowa (np. Paint)
raster – element podstawowy to pixel- punkt ekranowy! typowa aplikacja: - nowy, otwarcie, zapisz, zapisz jako *.bmp, *.jpg, *.gif. *.png - ustawienia strony, podgląd wydruku, wydruk - schowek dostępne: - przybornik narzędzi (rysowanie, edycja) - opcje narzędzi - paleta kolorów (główny i tła) makro-obiekty: typ, rozmiar – w trakcie tworzenia potem jako piksele S. Wolek Wst. do Inf.

32 Figury + tekst kolory - główny i tła:
- lewe albo prawe kliknięcie w kolor z palety - weź kolor + kliknięcie we fragment (lewe albo prawe) szczególne figury - Shift: - linia pozioma, pionowa lub pod 450 - prostokąt  kwadrat - elipsa  okrąg udogodnienia: - rezygnacja - Esc - wycofanie Edycja  Cofnij, Ctrl+Z - powtórzenie Edycja  Powtórz, F4 S. Wolek Wst. do Inf. tekst: - przeźroczysty lub z kolorem tła - czcionka, rozmiar + styl - prosta edycja - w trakcie pisania

33 Edycja wycinek – grupa pixeli:
- prostokątny, dowolny lub pełny (Ctrl-A) - przeźroczysty lub z kolorem tła - myszką ciągnięcie (lub z Ctrl); zmiana rozmiaru - usuwanie (Del) - operacje przez schowek (także do innych aplikacji) - dodatkowo Kopiuj do... Wklej z ... (pliku) gumka: - rozmiar - zwykła - lewy przycisk - kolorowa - prawy przycisk - rysowanie w kolorze tła powiększenia (bez tekstu): S. Wolek Wst. do Inf. - 1, 2, 6, 8 - krotne - siatka (Ctrl+G grid) - możliwa miniaturka

34 Grafika wektorowa - rysunek-schemat składa się z kształtów
(bloczków, obiektów - ang. shape) bloczki (figury, symbole) połączenia - technika ciągnij i upuść (ang. drag & drop) - dostępne wzorniki (zestawienia kształtów- Autokształty), np.: ogólne organizacyjne kartograficzne informatyczne elektroniczne budowlane - okno robocze może mieć roboczą siatkę - ułatwia pozycjonowanie - bloczki i połączenia mogą być sklejane (znaczniki + kolor zielony|czerwony) Dostęp do kształtu w dowolnym momencie! Każdy obiekt można wskazać narzędziem wskazywania (Pointer tool)

35 operacje dla kształtu:
- przemieszczanie (przeciąganie) kopiowanie - zmiana rozmiaru - przeciągnięcie za znaczniki edycja konturu i wypełnienia (dla kształtów 2-wymiarowych) - obrót - usunięcie - większość może być opisywana tekstem (2x kliknięcie) lub pola tekstowe połączenia: - można niekiedy "przyklejać" do bloczków lub innych połączeń - można modyfikować jak bloczki operacje przez schowek grupy kształtek: - zaznaczanie - Shift+kliknięcie - przeciąganie przez fragment - usuwanie, kopiowanie, przesuwanie, grupowanie (tworzy jeden obiekt z wielu)

36

37

38 Format kształtek linie (także kontur kształtów powierzchniowych) :
- wzór - grubość - kolor - zaokrąglenie (w figurach) - początek, koniec, rozmiar (w połączeniach) wypełnienie (fill): - wzór | brak (przeźroczysta) - kolor główny - kolor tła - cień (shadow) - wzór + 2 kolory ułożenia kształów: - wierzch|spód - wyrównanie grupy (pionowo|poziomo - lewe, prawe, środkowe) - odbicia i obroty