Glassbird Forum

1. Sistemul general de transmisie a informației

Informația circulă de la o sursă către un destinatar printr-un mediu fizic numit canal de transmisie.

• Sursa este descrisă printr-o variabilă care poate lua valori dintr-o mulțime finită de mesaje posibile.
• Mesajul este una dintre valorile produse de sursă.
• Canalul de comunicație reprezintă mediul prin care mesajul ajunge la destinatar.
• Perturbațiile (zgomotele) pot apărea în timpul transmisiei și pot altera conținutul mesajului.
• Destinatarul cunoaște valoarea mesajului numai după recepționarea acestuia.

2. Determinarea cantității de informație

Cantitatea de informație conținută într-un mesaj depinde de numărul mesajelor posibile ale sursei.

Formula generală a lui Hartley
Unde:

• I — cantitatea de informație a unui mesaj;
• n — numărul total de mesaje posibile;
• a — baza logaritmului, determinată de unitatea de măsură aleasă.

În sistemul binar se folosește baza 2, iar cantitatea de informație se exprimă în biți.

Volumul total de informație

Dacă sunt transmise N mesaje, fiecare având cantitatea de informație I, volumul total este:
Unde V este volumul total, iar N reprezintă numărul mesajelor transmise.

3. Codificarea și decodificarea informației

Codificarea este procesul prin care mesajele sunt transformate în cuvinte — șiruri de semne dintr-un alfabet. Operația inversă se numește decodificare.

Alfabetul binar

Alfabetul binar conține două semne:
Un cuvânt binar este un șir finit format din m semne binare, unde m reprezintă lungimea cuvântului.

Condiția decodificării univoce

Pentru ca fiecare mesaj să primească un cod distinct, numărul cuvintelor binare disponibile trebuie să fie cel puțin egal cu numărul mesajelor posibile:
Dacă valoarea obținută pentru m nu este întreagă, se alege următorul număr întreg mai mare.

4. Informatizarea imaginilor și a sunetului

Imaginile și sunetele sunt mesaje continue. Pentru a putea fi stocate și prelucrate de calculator, ele trebuie discretizate în spațiu, timp sau valoare.

Imaginea monocromă și imaginea color

O imagine este împărțită cu ajutorul unui rastru în pixeli (microzone). Dimensiunea rastrului este:
Unde m_x este numărul pixelilor pe orizontală, iar m_y numărul pixelilor pe verticală.

Imagine monocromă

Dacă fiecare pixel poate avea n niveluri de luminanță (cuante), cantitatea de informație este:
Imagine color RGB

Modelul RGB utilizează trei canale de culoare: roșu, verde și albastru. Cantitatea de informație devine:
Factorul 3 corespunde celor trei canale RGB.

5. Secvențe video

Imaginile în mișcare sunt discretizate în timp sub forma unei succesiuni de cadre. Frecvența f indică numărul de cadre afișate într-o secundă.

Pentru o secvență cu durata T, volumul de informație este:
Unde:

• T — durata secvenței video;
• f — numărul de cadre pe secundă;
• I — cantitatea de informație dintr-un singur cadru.

6. Unități de măsură și multipli

Unitatea elementară este bitul. Pentru volume mai mari se utilizează octetul (Byte) și multiplii săi.

• 1 Byte = 8 biți
• 1 KB = 1024 Bytes = 2¹⁰ Bytes
• 1 MB = 1024 KB = 2²⁰ Bytes
• 1 GB = 1024 MB = 2³⁰ Bytes

Atenție: în aceste relații se folosesc multipli binari, de aceea fiecare treaptă este egală cu 1024 de unități ale treptei precedente.

Fișă rapidă de formule

Hartley: I = log_a(n)
Volum total: V = N × I
Cod binar: 2^m ≥ n
Imagine monocromă: I = m_x × m_y × log₂(n)
Imagine RGB: I = 3 × m_x × m_y × log₂(n)
Video: V = T × f × I

Resurse suplimentare

• Teorie completă — PDF
• Rezumat — PDF
• Lecția interactivă: Cantitatea de informație