Информационные революции

Лекция 6. Информационные процессы и системы

Сжатие с потерей информации

используется для упаковки графических изображений. Этот метод основан на особенности человеческого восприятия изображений. Для человеческого глаза яркость более существенна, чем информация о цветовом фоне или насыщенности точки. Поэтому при упаковке можно выбросить данные о цвете каждой второй точки изображения (сохранив только её яркость), а при распаковке брать вместо выброшенного цвет соседней точки. Распакованная картинка будет отличаться от исходной, но отличие будет практически незаметно. За высокое качество упаковки приходиться платить большими затратами времени на распаковку. Алгоритмы, дающие очень хорошее качество упаковки, могут оказаться неприменимыми из-за слишком большого времени, требуемого на распаковку. Например, если время распаковки одного кадра фильма равно одной секунде, то такой фильм придётся смотреть только после предварительной распаковки. Примером использования такого алгоритма является формат хранения изображений JPEG и производный видеоформат MPEG.

Из всех видов информации, используемых в компьютерах, хуже всего поддаётся сжатию звук. Это связано с тем, что звуковые сигналы обладают малой избыточностью (в закодированных звуковых фрагментах редко попадаются повторяющиеся последовательности байтов). Даже методы сжатия с потерей информации не позволяют упаковать звук более чем в два раза без заметного снижения качества, тогда как графические изображения можно сжимать в десятки раз без потери качества изображения.

Поэтому применяется метод компандирования: если повышать громкость звука в 2, 4, 8 и так далее раз, то человеческое ухо будет воспринимать это как линейное увеличение интенсивности звука. Значит, изменение громкости от 1 до 2 столь же заметно, сколько от 100 до 200, таким образом, при компандировании значение амплитуды звука заменяется логарифмом этого значения. Полученные числа округляются и записываются в ячейки меньшей длины. Такое кодирование сжимает информацию как раз вдвое.

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций - преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации. Следствием этих преобразований являлось приобретение человечеством нового качества.

· Первая революция связана с изобретением письменности. Появилась возможность передавать знания от поколения к поколению.

· Вторая революция (середина 16 в.) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило организацию деятельности человека.

· Третья (конец 19 в.) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появился телеграф, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

· Четвертая (70-е годы 20 в.) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегрированных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

Последняя информационная революция выдвинула на первый план новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технологических средств, методов, технологий для производства новых знаний.