Informatica

InformaticaInformaticaB1 Hoofdstuk 1

Informatie digitaal

Stedelijk Gymnasium Breda RCM 2§1 Bits, bytes en getallen §1 Bits, bytes en getallen

“Een computer werkt alleen met enen en nullen.”

InformaticaInformaticaB1H01

Informatie digitaal

Bits en bytesOnderwerp 1

• Het kleinst mogelijke stukje informatie

• Twee mogelijke waarden• ja of nee• aan of uit• man of vrouw• 1 of 0

Stedelijk Gymnasium Breda RCM 4§1 Bits, bytes en getallen §1 Bits, bytes en getallen

Bit

• Je kunt informatie vastleggen met één bit.

5Stedelijk Gymnasium Breda

RCM§1 Bits, bytes en getallen §1 Bits, bytes en getallen

• Als je twee bits bij elkaar houdt, zijn er al vier mogelijkheden.

• Goede afspraken maken!



• Niet alleen het aantal enen is belangrijk.

• Ook de plaats van een 1!



Als je 3 bits bij elkaar houdt, zijn er 8 mogelijkheden

8

0 0 00 0 10 1 00 1 1

1 0 01 0 11 1 01 1 1

Stedelijk Gymnasium Breda RCM§1 Bits, bytes en getallen §1 Bits, bytes en getallen

Met vier bits zijn er 16 mogelijkheden.

9

0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 1

0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1

1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 1

1 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1

Stedelijk Gymnasium Breda RCM§1 Bits, bytes en getallen §1 Bits, bytes en getallen

Elk volgende bit geeft een verdubbeling van het aantal mogelijkheden.

5 bits 326 bits 647 bits 1288 bits 25616 bits 65.53632 bits 4.294.967.296



• 8 bits op een rij wordt 1 byte genoemd.

• In een byte kunnen de bits 256 verschillende combinaties geven.

• Byte wordt afgekort met een hoofdletter B

• Bit met een kleine letter b• B, kB, MB, GB, TB, PB, EB



• In 1 byte kan één teken.bv. A of € of é

• 1 byte = 8 bits• bv. 1001 1000• of 1111 0011• of 0010 0111



• 1 kB = 1 kilobyte• 210 = 1024 • Vroeger betekende kilo (in de IT) 1024• En mega

1024 x 1024 = 1.048.576 (=220)• Dat is afgeschaft.• Ook hier: kilo = 1.000

mega = 1.000.000



• De oude kilo (= 1024) wordt nu kibi genoemd.

• De oude mega (= 1.048.576) wordt nu mebi genoemd.

• Althans, dat zou moeten.



• 4,20 GiB = 4,2 x 1024 x 1024 x 1024 byte• 4,20 GiB = 4.509.715.660 byte• 4,200363159 GiB = 4.510.105.600 byte



• B1H01 Onderwerp 1• Theorie bestuderen• Opdrachten maken




Informatie digitaal

Getallen in het binaire stelselOnderwerp 2a

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Getallen


RCM§2 Getallen§2 Getallen

§2 Binaire talstelsel§2 Binaire talstelsel

• Er zijn slechts twee tekens:0 en 1

• Hoe kun je nu het getal 3649 schrijven met alleen enen en nullen?

19


• Schrijf het getal 3649 dus als een getal in het tweetallig (binaire) getalstelsel.

• Bij het gewone talstelsel zijn de machten van 10 belangrijk!

• In het binaire stelsel zijn de machten van 2 belangrijk.

• Er zijn maar twee opties: 1 en 0

20


• 3649• 3 x 1000 = 3 x 103

• 6 x 100 = 6 x 102

• 4 x 10 = 4 x 101

• 9 x 1= 9 x 100

21

Wij zijn gewend aan het decimale of 10-tallig stelsel


• Decimale stelsel: grondtal 10• Binaire stelsel: grondtal 2• 1011011

22

20 (= 1)21 (= 2)22 (= 4)23 (= 8)24 (= 16)25 (= 32)26 (= 64)


10110111 x 20

1 x 21

0 x 22

1 x 23

1 x 24

0 x 25

1 x 26

23

= 1 x 64 = 64= 0 x 32 = 0= 1 x 16 = 16= 1 x 8 = 8= 0 x 4 = 0= 1 x 2 = 2= 1 x 1 = 1

Samen1+2+0+8+16+0+64 = 91De decimale vertaling van 1011011 is dus 91


Informatie digitaal

Omrekenen binair en decimaalOnderwerp 2b

§2 Omrekenen§2 Omrekenen

• Hoe kun je 3649 binair schrijven?• Met welke machten van 2 kun je 3649

maken?

25


Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?•20 = 1 27 = 128•21 = 2 28 = 256•22 = 4 29 = 512•23 = 8 210 = 1024•24 = 16 211 = 2048•25 = 32 212 = 4096•26 = 64 213 = 8192

26



27



28



29



30



31


Met welke machten van 2 kun je 3649 maken?•1 x 20 = 1 0 x 27 = 128•0 x 21 = 2 0 x 28 = 256•0 x 22 = 4 1 x 29 = 512•0 x 23 = 8 1 x 210 = 1024•0 x 24 = 16 1 x 211 = 2048•0 x 25 = 32 0 x 212 = 4096•1 x 26 = 64 0 x 213 = 8192

32

364910 =001110010000012


Informatie digitaal

Rekenen met binaire getallenOnderwerp 2c

§2 Binair rekenen§2 Binair rekenen

• Tel op (binair)• 1001 en 1011

• 10011011+

34


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 1

• 10011011+

0

35


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

00

36


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

100

37


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

10100

NB: Met lettertype Courier New zijn alle tekens even breed.

38


• Negatieve getallen?• Idee!• Plaats één bit vóór het getal.• is dat bit 0, dan positief• is dat bit 1 dan negatief• +3 011 -3 111• +3 + - 3 = 0 011 + 111 = 000?• Werkt niet, rekent erg onhandig• Kommagetallen?

39


Informatie digitaal

Hexadecimaal rekenenOnderwerp 2d

§2 Hexadecimale getallen§2 Hexadecimale getallen

• In plaats van 2 tekens (binair) of 10 tekens (decimaal) kun je ook elk ander aantal nemen.

• decimaal basis 10• binair basis 2• hexadecimaal basis 16• 16 tekens• 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

41


DD HH BB DD HH BB00 9911 101022 111133 121244 131355 141466 151577 161688 1717

42

0 00001 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 1000

9 1001A 1010B 1011C 1100D 1101E 1110F 111110 1000011 10001


DD HH BB DD HH BB00 9911 101022 111133 121244 131355 141466 151577 161688 1717

43

0 00001 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 1000

9 1001A 1010B 1011C 1100D 1101E 1110F 111110 1000011 10001


• Hexadecimaal stelsel; 16 tekens0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

• Neem het getal F• Decimaal is dat 15,

binair 1111• 24 = 161

44


• Hexadecimaal stelsel; 16 tekens0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

• Neem het getal FF• Decimaal is dat 255,

binair 1111 1111• 28 (1 byte) = 162

• Op twee posities kun je alle combinaties (256) van 1 byte kwijt!

45


• Hoe kun je 3649 als hexadecimaal getal schrijven?

• Met welke machten van 16 kun je 3649 maken? En hoe vaak heb je die macht dan nodig?

46


364910 = •160 = 1•161 = 16•162 = 256•163 = 4096•164 = 65.536

47


364910 = •160 = 1•161 = 16•162 = 256•163 = 4096 0•164 = 65.536 0

48


364910 = •160 = 1•161 = 16•162 = 256 14•163 = 4096 0•164 = 65.536 0

3649/256 = 14 rest 65

49


364910 = •160 = 1•161 = 16 4•162 = 256 14•163 = 4096 0•164 = 65.536 0

3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1

50


364910 = •160 = 1 1•161 = 16 4•162 = 256 14•163 = 4096 0•164 = 65.536 0

3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1

51


364910 = D H•160 = 1 1 1•161 = 16 4 4•162 = 256 14 E•163 = 4096 0 0•164 = 65.536 0 0

3649/256 = 14 rest 6565/16 = 4 rest 1364910 = 00E4116

52


Van binair naar hexadecimaal

11100101110101110010

53


Maak groepjes van vier bits

1110 0101 1101 0111 0010

Reken per groepje om.

E

54



1110 0101 1101 0111 0010


E 5

55



1110 0101 1101 0111 0010


E 5 D

56



1110 0101 1101 0111 0010


E 5 D 7

57



1110 0101 1101 0111 0010


E 5 D 7 2

58


• B1H01 Onderwerp 2• Theorie bestuderen• Opdrachten maken

59


Informatie digitaal

Schakelingen met bitsOnderwerp 3a

§3 Schakelingen met bits§3 Schakelingen met bits 61

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal§3 Hoe laat je een computer rekenen?§4 Hoe maak je tekst in enen en

nullen?

§3 Schakelingen met bits§3 Schakelingen met bits

• Om met binaire getallen te kunnen rekeken, moeten we kunnen optellen.

• Tel op (binair)• 1001 en 1011

• 10011011+

62


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 1

• 10011011+

0

63


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

00

64


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

100

65


• Tel op (binair)• 1001 en 1011 11

• 10011011+

10100

66


• Om met binaire getallen te kunnen rekenen, moeten we kunnen optellen.

• Hoe doe je dat elektronisch?• Met schakelaars!

67

§3 Schakelingen met bits§3 Schakelingen met bits 68


AA BB LampLamp00 0000 1111 0011 11

69

A B

0001

AND-gate of EN-poort


AA BB LampLamp00 0000 1111 0011 11

70

A

B

0111

OR-gate of OF-poort


AA BB LampLamp00 0000 1111 0011 11

71

AB

0110

XOR-gate of XOF-poort


• Om berekeningen te kunnen uitvoeren, zitten er heel veel ‘schakelaars’ in een computer.

• Optellen bijvoorbeeld kan met een XOR.

72


Informatie digitaal

MultimediaLogicOnderwerp 3b

§3 MultiMedia Logic§3 MultiMedia Logic

• Freeware simulatieprogramma• Logische schakelingen• M-schijf – Informatica –

Software• Informatica-Actief site• Downloaden of kopiëren• Downloadpagina Informatica• Installeren.

74

§3 MultiMedia Logic§3 MultiMedia Logic 75

§3 MultiMedia Logic§3 MultiMedia Logic

B1H01 Onderwerp 3Theorie bestuderenOpgaven maken

76


Informatie digitaal

Tekst in ASCIIOnderwerp 4

§4 Tekst in enen en nullen§4 Tekst in enen en nullen

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal§3 en-poort, of-poort, xof-poortschakelingen met bits§4 Tekst in enen en nullen

78

§4 Tekst in ASCII§4 Tekst in ASCII 79

• Alles wat je door een computer wil laten bewerken, moet worden vertaald naar enen en nullen.

• Dat heet digitaliseren• Hoe gaat dat met tekst?


• Teksten bestaan uit reeksen tekens.

• Elk teken krijgt een afgesproken nummer.

• Dat is een ASCII-code• American Standard Code for

Information Interchange


• 8-bits = 1 byte• 28 mogelijkheden• 256 verschillende mogelijkheden• Bijvoorbeeld het teken *• ASCII-code 42• Binair 00101010• Hexadecimaal 2A• Altijd!


• Zie tabel in Onderwerp 4a• De code per letter is in elk

lettertype (font) hetzelfde• De computer zoekt het juiste

plaatje (font) bij de code op.


Informatie digitaal

Tekst in UNICODEOnderwerp 4

§4 Tekst in Unicode§4 Tekst in Unicode 84

• De 256 verschillende mogelijkheden zijn toereikend voor onze taal en ons schrift.

• Niet voor alle talen en schriften in de wereld.

• Denk aan Cyrilisch, Grieks, Chinees, Arabisch, Thais, wiskundige symbolen, Afrikaanse schriften etc.


• Uitgebreidere standaard werd noodzakelijk Unicode

• 16 bits (FFFF)• 65.536 verschillende mogelijkheden• Van 0000 tot FFFF• Wel toereikend!• De ASCII-tabel is een onderdeel van

de Unicodetabel en loopt van 0000 tot 00FF (0 – 256)


• £ = 00A3• ≈ = 2248 = 00A9• ₧ = 20A7• F907 = ޟ

UnicodesiteTabellen met letters

http://www.unicode.org/

http://www.unicode.org/

http://www.unicode.org/charts/


Informatie digitaal

Standaard voor allesOnderwerp 5a

§5 Datums in enen en nullen§5 Datums in enen en nullen

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Omrekenen, binair, hexadecimaal§3 en-poort, of-poort, xof-poort

schakelingen met bits§4 Tekst in enen en nullen§5 Afspraken

Datums in enen en nullen

88

§5 Standaards voor alles§5 Standaards voor alles 89

• Om goed te kunnen vergelijken en uit te wisselen, zijn goede afspraken nodig.

• Het coderen van lettertekens is een standaardisatie.

• Er zijn heel veel van dergelijke standaards.

• Met de kleiner wordende wereld komer er steeds meer.


• weekdagen (zeven)• maanden• tijdrekening• jaartal• mp3-bestanden• SI-eenhedenstelsel• netspanning (230 V)


• Ook binnen de computerwereld zijn er veel standaardisaties

• beschrijven van cd’s en dvd’s• gegevensuitwisseling tussen de

verschillende onderdelen• plaatsing van de toetsen op het

toetsenbord• communicatie via internet


• kilo = 1000, mega = 1.000.000• Ook in de computerwereld!• Oude afspraak in de IT:

1 kilobyte = 1024 byte1 megabyte = 1024 x 1024 byte

• Nieuwe afspraak1 kilobyte = 1000 byte1 kibibyte = 1024 byte1 megabyte = 1.000.000 byte1 mebibyte = 1024 x 1024 byte


• Probleem:• Wat wordt nu (anno 2012) bedoeld

met 40 GB?• Gigabyte of Gibibyte?• Officieel 40 Gigabyte (afspraak)• 40.000.000.000 byte• Veelal toch nog 42.949.672.960

= 40 x 1024 x 1024 x 1024 byte• Verandering kost (veel) tijd.


Informatie digitaal

Datums in ExcelOnderwerp 5a

§5 Datums in Excel§5 Datums in Excel 95

• Rekenprogramma’s als Excel kunnen met datums rekenen.

• Open Excel• 1 januari 1900 is dag 1• 2 januari 1900 is dag 2• 3 januari 1900 is dag 3• 1 februari 1900 is dag 32• etc.


• een uur is 1/24 deel van een dag• 1 uur = 1/24 = 0,041666667 dag• een minuut is 1/60 uur• 1 minuut is 1/24 x 1/60 dag• 1 minuut is 0,000694444 dag• 1 seconde is 1/24 x 1/60 x 1/60

= 0,000015741 dag


B1H01 Onderwerp 4 en 5Theorie bestuderenOpgaven maken


Informatie digitaal

Discreet en continuOnderwerp 6

§6 Discreet en continu§6 Discreet en continu 99

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Getallen§3 Hoe laat je een computer rekenen?§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen§5 Standaardiseren, datums§6 Discreet en continu

§6 Discrete en continue schalen§6 Discrete en continue schalen100

• Het nummeren van lettertekens is tamelijk eenvoudig.

• Hoe digitaliseer je bij ‘glijdende’ schalen?

• Het volume van de radio bijv.

§6 Discrete en continue schalen§6 Discrete en continue schalen101

• Verdeel in stappen van gelijke ‘lengte’.

• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling.

13 stappen

102

• Hoe meer stappen, des te fijner de verdeling

§6 Discrete en continue schalen§6 Discrete en continue schalen

• Neem zoveel stappen, dat we het verschil niet meer zien of horen.

100 stappen

103

• Grijstinten in 16 stappen



104




105





Informatie digitaal

Digitale kleuren RGBOnderwerp 7a

§7 Kleuren en plaatjes§7 Kleuren en plaatjes 107

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Getallen§3 Hoe laat je een computer rekenen?§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen§5 Standaardiseren, datums§6 Discreet en continu§7 Kleuren en plaatjes

§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB 108

• Om een plaatje of foto te digitaliseren, moeten alle kleuren in getallen worden gevangen.

• Een verdeling in 256 stappen is blijkbaar voldoende.

• Alle kleuren kun je maken met drie basiskleuren.

• Geel, magenta en cyaan of• Rood, groen en blauw

§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB 109

• Het mengen van kleuren is bij verf anders dan bij licht.

• Licht – additieve kleurmenging• Verf – subtractieve kleurmenging

lichtverf

110

licht (additief) verf (subtractief)

PrimairRood (R)Groen (G)Blauw (B)

PrimairCyaan (C)Magenta (M)Yellow (Y)

SecundairRoodGroenBlauw

§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB

111

• De primaire kleuren hebben ieder één byte ter beschikking

• 256 stappen per kleur• 3 primaire kleuren• 256 x 256 x 256 = 16.777.216

variaties• Hele kleine nuances• Voor het oog een glijdende

schaal

§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB

KleurKleur RoodRood GroenGroen BlauwBlauw

ZwartZwart 00 00 00

WitWit 255255 255255 255255

RoodRood 255255 00 00

GroenGroen 00 255255 00

BlauwBlauw 00 00 255255

112§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB

KleurKleur RoodRood GroenGroen BlauwBlauw

CyaanCyaan 255255 00 255255

MagentaMagenta 00 255255 255255

GeelGeel 255255 255255 00

OranjeOranje 255255 127127 00

Geel-groenGeel-groen 126126 255255 00

113§7 Digitale kleuren RGB§7 Digitale kleuren RGB


Informatie digitaal

Digitale kleuren HSBOnderwerp 7b

115

• Het maken van een specifieke RGB kleur is lastig

• Met HSB is dat vaak handiger• Ook voor bij elkaar passende

kleuren• H staat voor Hue (= tint)• De plaats op de regenboog

0 1

§7 Digitale kleuren HSB§7 Digitale kleuren HSB

116

• S staat voor saturation (verzadiging of intensiteit)

• Zeg maar de hoe fel de kleur is• 0 1


117

• B staat voor Brightness (helderheid of luminantie)

• Zeg maar de hoe licht de kleur is• 0 1


118

Hue

Saturation

Brightness


119

• Eén van de opgaven laat je het verband tussen RGB en HSB onderzoeken.

• Applet kleurenmenger


§7 Digitale kleuren HSB§7 Digitale kleuren HSB 120

B1H01 Onderwerp 6 en 7a en bTheorie bestuderenOpgaven maken


Informatie digitaal

Afbeeldingen in pixelsOnderwerp 7c

§7 Plaatjes en kleuren§7 Plaatjes en kleuren 122

B1H01 Informatie digitaal§1 Bits en bytes§2 Getallen§3 Hoe laat je een computer rekenen?§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen§5 Standaardiseren§6 Discreet en continu§7 Plaatjes en kleuren

123

• Om een plaatje te digitaliseren, moet je het verdelen in punten.

• Hoe meer punten, des te fijner de verdeling en des te groter het bestand.

• Van elk punt moet je de kleur vastleggen (met drie bytes).

• Zo’n punt heet een ‘picture element’ of pixel.

§7 Digitale afbeeldingen§7 Digitale afbeeldingen

124

• De fijnheid van de verdeling heet de resolutie.

• De eenheid van resolutie is ‘dots-per-inch’ of dpi(1 inch = 1 duim = 2,54 cm)

• Belangrijk bij printers• Hoe meer dpi, des te fijner de

afbeelding.



Informatie digitaal

bmp, png, gif, jpgOnderwerp 7d

126

• Type Bitmap (bmp)• Van elk punt leg je de kleur vast

met drie bytes.• plaatje 800 bij 600 pixels• 800 x 600 x 3 = 1.440.000 byte

= 1,44 MB• Vergelijkbaar met 500 pagina’s

tekst!• Compressie


127

• Neem minder kleuren• Neem één ipv drie bytes• GIF (Graphics Interchange Format)

PNG (Portable Network Graphics)• Geschikt voor eenvoudig gekleurde

afbeeldingen


128

• Weinig kleuren• Elke kleur krijgt een nummer• De RGB-waarden daarvan zijn

standaard• Leg per pixel het kleurnummer

vast.


129

• JPEG(Joint Photographic Experts Group)

• Geschikt voor complex gekleurde afbeeldingen, foto’s.

• Veel kleuren • Blokjes van 8 x 8 pixels• Kleur van één pixel vastleggen• Verschil met andere pixels

vastleggen



Informatie digitaal

VectorgraficsOnderwerp 7e

131

• Vectorgraphics is een manier om tekeningen te comprimeren.

• Je beschrijft niet de kleuren van elk pixel.

• Je beschrijft de tekening in woorden.

• ‘Een rood vierkant op een witte achtergrond.’

§7 Vector grafics§7 Vector grafics

132

• Neem een witte achtergrond.• Teken een blauwe lijn, 2px

breed van (67,23) naar (88,103)• Teken een vierkant met een

gele lijn, 5px breed, middelpunt (56,89) en zijde 190px

• Werkt natuurlijk niet met een foto.

§7 Vector grafics§7 Vector grafics


Informatie digitaal

Afbeeldingen bewerken

Onderwerp 7f

134

• Paint-accessoire• Eenvoudig, weinig opties• Ongeschikt om foto’s te

bewerken.• Heeft maar één tekenlaag• HSB-kleurenkiezer

§7 Afbeeldingen bewerken§7 Afbeeldingen bewerken

135

• Professionele Software• PaintShop Pro• Adobe Photoshop• Adobe Illustrator• Corel Draw• Gimp (gratis, cursus op IA)• Vele andere


136

• Irfan-view• Freeware afbeeldingen

bewerkingsprogramma• Kan allerlei bestandsformaten

lezen en opslaan.


137

• IN downloadpagina• Site van Irfan-view• http://www.irfanview.com/


http://www.irfanview.com/


Informatie digitaal

IrfanViewOnderwerp 7f

139

• Downloaden• Installeren• Icon• Niet zo ingewikkeld• Afbeeldingen bewerken• Afbeeldingen converteren

§7 IrfanView§7 IrfanView

140

• Bij een van de opgaven staat een handleiding om er mee te werken.

• Nodig bij de opgaven aldaar


141

• IN downloadpagina• Site van Irfan-view• http://www.irfanview.com/


http://www.irfanview.com/

142

• B1H01 Onderwerp 7cdefghi• Theorie bestuderen• Opgaven maken• Site van Irfan-view• http://www.irfanview.com/


143

• B1H01 SE-toets• Planning week 39• 24 – 28 september• Afspraak: 4IN3 26 september



Informatie digitaal

Digitaal geluidOnderwerp 8

§8 Geluid in enen en nullen§8 Geluid in enen en nullen 145

B1H01 Informatie digitaal§3 Hoe laat je een computer rekenen?§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen§5 Standaardiseren, datums§6 Discreet en continu§7 Kleuren en plaatjes§8 Geluid in enen en nullen

146

• Geluid bestaat uit golven.• Een zuivere toon is een mooie

golf (sinus)

§8 Digitaal geluid§8 Digitaal geluid

147

• Muziek en stemgeluid bestaat uit vele tonen tegelijk. . .

• en door elkaar.


148

• Vele tonen en klanken . . .


149

• Dit plaatje is 0,001 s geluid.• Hoe digitaliseer je dat?


150

• Leg heel vaak de hoogte (amplitude) van de golf vast.

• Hoe vaker, hoe beter het resultaat.


151

• Eén minuut geluid wordt dan een bestand van 10 MB!

• Op een audio cd past dan maar 80 minuten muziek.

• Dat is 800 MB.• Om meer op een cd te krijgen,

moeten we comprimeren.• MP3 is zo’n compressie standaard


152

• Audio bewerken• Audacity• Freeware

geluidbewerkingsprogramma



Informatie digitaal

Digitale film MPEGOnderwerp 8

154

• Bij een film worden statische beelden snel na elkaar getoond.

• Minstens 24 per seconde• Per seconde dus 24 plaatjes!!• Veel geheugenruimte.• Compressiestandaard: MPEG• De kunst van het weglaten.

§8 Digitale film: MPEG§8 Digitale film: MPEG

155

• MPEG staat voorMoving Picture Experts Group

• Samenwerkingsgroep van academici en zakenlui.

• Houdt zich bezig met het coderen van audio en video. . .

• en standaardiseren ervan.• Standaarden voor bewegende

beelden.


156

• MPEG1 1991Hieronder valt o.a. mp3.

• MPEG2Standaard voor het transport van video en audio voor televisie.

• MPEG3Opgezet voor hdtv, maar overbodig gebleken.

• MPEG4Uitbreiding op MPEG1 (3D)


157

• MPEG7Beschrijft de multimedia-inhoud met XML. Het zoeken van een video-bestand wordt eenvoudiger.

• MPEG21Het bewaren van auteurs- en herkomstinformatie; ook bij converteren.Is in ontwikkeling.


158

• Alleen de verschillen met het vorige plaatje worden vastgelegd.

• Veel geheugenbesparing• Toch nog grote bestanden• 1 minuut MPEG is ca 10 MB


159

• B1H01 Onderwerp 8• Theorie bestuderen• Audacity installeren (alleen thuis)• Opgaven maken



Informatie digitaal

Bestanden met digitale informatieOnderwerp 9

§9 Digitale informatie in bestanden§9 Digitale informatie in bestanden161

B1H01 Informatie digitaal§4 Hoe zet je tekst in enen en nullen§5 Standaardiseren, datums§6 Discreet en continu§7 Kleuren en plaatjes§8 Geluid in enen en nullen§9 Het verschil tussen al die enen en

nullen

162

• Op de harde schijf, een cd of USB-geheugen staan alleen maar bits.

• Enen en nullen dus.• Hoe weet de computer dat

het om geluid gaat?• Of tekst?• Of een getal?

§9 Digitale informatie in bestanden§9 Digitale informatie in bestanden

163

• In elk bestand wordt ook info bewaard over het soort bestand.

• Bij het opslaan (vanuit een programma) wordt ook de ‘extensie’ vastgelegd.

• .doc voor MS-Word.docx voor MS-Word.txt voor kladblok.mp3 voor geluid.jpg voor plaatjes


164

• De drie- of vierletters achter de punt heeft de extensie.

• .htm voor een html-bestand.xlsx voor MS-Excel.pdf voor portable document format.sys voor systemfiles.log voor logfiles.pptx voor MS-PowerPoint


165§9 Digitale informatie in bestanden§9 Digitale informatie in bestanden

166

• Door de extensie wordt een bestand aan het juiste programma gekoppeld.

• Dat programma kan de bits van het bestand lezen en interpreteren.

• Andere programma’s niet.


167

• Een plaatje openen met WordPad?


168

• WordPad denkt dat het om tekst gaat en zoekt bij de binaire code het bijbehorende teken.

• Dat wordt geen plaatje.


169

• De bits in een bestand kun je bekijken me FileView.

• Mijn downloadpagina.• Leerjaar 4 – informatica –

software – Fileview• Start FileView



Informatie digitaal

Is er leven zonder CODECSOnderwerp 11

171

• CODEC staat voor coderen en decoderen.

• CODECs zijn programmaatjes om videobestanden te verkleinen.

• Comprimeren en reduceren• Elk bedrijf zijn eigen methode,

helaas.• Standaardiseren is wenselijk.

§11 Is er leven zonder CODECS?§11 Is er leven zonder CODECS?

172

• De bestandsextensie (MPEG, AVI) is wel standaard, maar de weg om er te komen niet.

• Je moet wel dezelfde weg terug gaan, om de film te kunnen zien.


173

• Een voorbeeld• 1 pixel kleurenfilm 800 x 600

kost 3 bytes (R, G, B)• Dat is 1,440 MB voor één plaatje.• 25 beelden per seconde . . .• per seconde 34,3 MB• Veel te veel!


174

• Je mist een CODEC?• Zoek op internet• Pas op!• In CODECS kunnen virussen

verstopt zitten.


175

• B1H01 SE-toets• Planning week 39• 24 – 28 september• Afspraak: 4IN2• Woensdag 26 september 2012



Informatie digitaal

Negatieve getallen: tekenbitOnderwerp 12a

177

• 1 Byte = 8 bits• 1e bit (most significant) wordt

tekenbit• 1 negatief• 0 positief• 10010101 = - 21• 00010101 = + 21

Stedelijk Gymnasium Breda RCM§12 Negatieve getallen: de tekenbit§12 Negatieve getallen: de tekenbit

178

• - 21 + 21 = 0• Toch?• Binair 10010101 + 00010101• 10010101

00010101 +10101010

10101010 = decimaal – 42• Hm?• Minder geslaagd!

§12 Negatieve getallen: de tekenbit§12 Negatieve getallen: de tekenbitStedelijk Gymnasium Breda RCM

Nieuwe poging•Elk bit omgedraaid en dan plus 1•00010101 = 21•11101011 = -21• 00010101 11101011 +100000000 •Bingo!

§12 Two’s compliment§12 Two’s compliment Stedelijk Gymnasium Breda RCM179

180

• B1H01 Onderwerp 9, 11 en 12a en b

• Theorie bestuderen• Opgaven maken

§12 Two’s compliment§12 Two’s compliment


Informatie digitaal

Gebroken getallen: floating pointOnderwerp 12

• Hoe digitaliseer je een kommagetal?• Bijvoorbeeld 18,3125?• Nou, gewoon!• Hoe schrijf je 18,3125 in machten

van 10?• 18 = 1x101 + 8x100

• 0,3125=3x10-1 + 1x10-2 + 2x10-3 + 5x10-4

• Doen we binair ook zo!§12 Gebroken getallen§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda

RCM182

• 18,3125• 18 = 16 + 2 = 24 + 21

• 1810= 000100102

• Met welke machten van 2 kun je 0,3125 maken?

• 0,3125 = 0,25 + 0,0625• 0,3125 = 2-2 + 2-4

• Achter de komma 0101000000

§12 Gebroken getallen§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM183

• 1810 = 000100102

• 0,312510 = 010100000. . . .2 • Totaal 00010010,010100000. . .• Kost wel veel bits.• Hoe vertel je de komma?


• We moeten iets anders bedenken.• Elk decimaal getal kun je schrijven

als p x 2q

• getal10 = +/- p x 2y

• getal10 = +/- mantisse x 2exp

• Dat leggen we vast in 32 bits(4 byte, single precission) of

• 64 bits (double precission)

§12 Gebroken getallen§12 Gebroken getallen Stedelijk Gymnasium Breda RCM 185

Single precission: 32 bits•bit 0 t/m 22 waarde (mantisse)•bit 23 t/m 30 exponent•bit 31 teken•We willen ook negatieve exponenten kunnen weergeven•Nog een tekenbit? Nee.•Dat kan slimmer.


• Bij de exponent nemem we voor0000 0000 niet 0, maar

• 0000 0000 = -127• 0000 0001 = -126• 0000 0010 = -125• 0000 0011 = -124• 0111 1111 = 0• 1111 1111 = 128


• De exponent moet dus tussen -127 en +128 liggen.

• de waarde 10101110 als exponent betekent dus 174 – 127 = 47

• We moeten 127 van de exponentwaarde aftrekken.


• bit 0 t/m 22 waarde (mantisse)• bit 23 t/m 30 exponent• bit 31 teken

• In de groene bits staat de mantisse,• in de rode bits de exponent.• De blauwe is het teken van het getal


Uitgangspunt wasgetal10 = +/- mantisse x 2exp

Voorbeeld

Mantisse =20+010110000000000..Exponent = 00101011teken: negatief


Mantisse =20+010110000000000.. 20 + 0x2-1 + 1x2-2 + 0x2-3 + 1x2-4 + 1x2-5 = 1 + 0 + 0,25 + 0 + 0,0625 + 0,03125 = 1,34375Exponent = 001010111x25 + 1x23 + 1x21 + 1x20 -127 = 43 – 127 = -84


teken negatiefmantisse = 1,34375exponent = -84Ons getal is dus-1,34375 x 2-84

Reken uit en je vindt -6,947 x 10-26


Nu andersomZet 2,387 x 10-12 om in een binaire notatie met single precission . . Nou, laat maar . . Je zou moeten vinden00101100001001111111100001011110Doe je best.Klik hier


http://informatica-actief.stoas.nl/pluginfile.php/1892/mod_resource/content/0/Bestanden/Verdieping/Floating-Point_conversie.html

InformaticaInformaticaB1 Hoofdstuk 1

Informatie digitaal

Informatica

Documents

Transcript of Informatica