Tổng quan_ xử lí ảnh

BIỂU DIỄN THÔNG TIN
TRONG MÁY TÍNH
Biên soạn: TS Ngô Hữu Phúc
Biên soạn: TS Ngô Hữu Phúc
Bộ môn Khoa học máy tính
Bộ môn Khoa học máy tính
Học viện Kỹ thuật quân sự
Học viện Kỹ thuật quân sự
1Chương 0: Tổng quan
1. HỆ ĐẾM
1.1. Hệ mười và hệ hai
•
Trong cuộc sống hàng ngày, sử dụng cơ số mười (hệ mười – Decimal number
system), viết tắt là hệ D.
–
Các chữ số để biểu diễn: 0,1,2,…,9.
•
Trong máy tính, sử dụng cơ số 2, Binary number system, viết tắt là hệ B.
–
Các chữ số để biểu diễn: 0 và 1 (Binary digit), viết tắt là Bit.
–
Các số dạng này thường được viết với cùng với chữ B.
–
Một cụm 4 bit sẽ tạo thành một nibble.
–
Cụm 8 bit sẽ tạo thành một byte.
–
Cụm 16 bit thông thường sẽ tạo thành một word.
–
Cụm 32 bit sẽ tạo thành một double word.
–

Chữ số đầu tiên bên trái trong dãy các số hệ hai gọi là bit có ý nghĩa lớn nhất (Most significant bit,
MSB)
–
Còn bit cuối cùng bên phải trong đây gọi là bit có ý nghĩa bé nhất (Least significant bit, LSB).
•
Chúng ta thường phải có sự chuyển đổi giữa 2 hệ này khi dùng máy tính.
2Chương 0: Tổng quan
Ví dụ
•
Một số hệ mười viết như sau: 12345,67
–
Sẽ có giá trị số bằng tổng các tích giữa các hệ số 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7 với các trọng số 10 tương ứng lần lượt như
sau:
–
12345,67 = 1.10
4
+ 2.10
3
+ 3.10
2
+ 4.10
1
+ 5.10
0
+
6.10
-1
+ 7.10
-2

•
Tương tự như vậy một hệ hai viết như sau:
10111,01
–
Sẽ có giá trị số bằng tổng các tích giữa các hệ số 1, 0,
1, 1, 0, 1 với các trong số 2
i
tương ứng lần lượt như
sau:
–
10111,01 = 1.2
4
+ 0.2
3
+ 1.2
2
+ 1.2
1
+ 1.2
0
+ 0.2
-1
+
1.2
-2
.
Chương 0: Tổng quan 3
Các thuật toán thường dùng để chuyển
đổi giữa hai hệ
Đổi số hệ hai sang hệ mười.

•
Tính các giá trị 2
i
tương ứng với các chữ số
khác không thứ i của số hệ hai rồi cộng lại.
•
Ví dụ:
•
10111,11 B = 2
4
+ 2
2
+ 2
1
+ 2
0
+ 2
-1
+ 2
-2
=
23,75
Chương 0: Tổng quan 4
Các thuật toán thường dùng để
chuyển đổi giữa hai hệ (tiếp)
Chuyển một số từ hệ mười sang hệ hai ta có thể làm theo:
•
Cách 1 để đổi số hệ mười sang hệ hai:
•
Quy tắc:

–
Lấy số hệ mười trừ đi 2
x
(x là giá trị lớn nhất của số mũ chọn sao cho 2
x
nhỏ
hơn hoặc bằng so với số hệ mười cần đổi),
–
Ghi lại giá trị 1 cho chữ số hệ hai ứng với 2
x
.
–
Tiếp tục làm như vậy đối với số dư cho phép trừ trên tạo ra và các số 2
i
bậc
thấp hơn cho đến khi đạt tới 2
0
và ghi lại các giá trị (0 hoặc 1) cho chữ số hệ
hai thứ i tuỳ theo quan hệ giữa số dư và luỹ thừa tương ứng.
–
1 ↔ khi số dư lớn hơn hoặc bằng 2
i
.
–
0 ↔ khi số dư nhỏ hơn so với 2
i
(và phép trừ không được thực hiện).
Ví dụ: Đổi số 34 sang hệ hai.
•
Các giá trị 2

i
cần tính đến (2
5
= 32 là giá trị 2
x
sát dưới nhất so với 34)
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
•
Các chữ số hệ hai tính được:
1 0 0 0 1 0
•
Như vậy 34 = 100010 B.
Chương 0: Tổng quan 5
Các thuật toán thường dùng để
chuyển đổi giữa hai hệ (tiếp)
Chuyển một số từ hệ mười sang hệ hai ta có
thể làm theo:
•
Cách 2 để đổi số hệ mười sang hệ hai

•
Quy tắc:
–
Lấy số cần đổi chia cho hai và ghi lấy phần dư.
–
Tiếp theo lấy thương của phép chia trước đó chia cho 2 và ghi nhớ
phần dư.
–
Làm như vậy cho tới khi được thương bằng 0.
–
Đảo ngược thứ tự dãy các số dư sẽ được các chữ số của hệ hai cần
tìm.
Chương 0: Tổng quan 6
Các thuật toán thường dùng để
chuyển đổi giữa hai hệ (tiếp)
Ví dụ: Đổi số 34 sang hệ hai. Kết quả được
100010 B
Chương 0: Tổng quan 7
Các thuật toán thường dùng để chuyển
đổi giữa hai hệ (tiếp)
•
Đối với trường hợp đổi cả số lẻ sau dấu phảy, ta phải đổi riêng rẽ từng
phần rồi sau đó cộng các kết quả lại.
•
Đối với phần nguyên ta có thể làm theo hai cách đã nói ở trên. Riêng đối
với phần sau dấu phẩy ta đổi theo quy tắc trình bày sau đây.
•
Quy tắc đổi số thập phân hệ mười ra hệ hai.
–
Lấy số cần đổi nhân với hai, tích nhận được sẽ gồm phần nguyên và phần lẻ nhị

phân,
–
Lấy phần lẻ nhị phân của tích thu được nhân tiếp với hai.
–
Làm như vậy cho đến khi được tích chẵn bằng 1.
–
Chọn riêng các phần nguyên (phần trước dấu phẩy) của các tích thu được và xếp
lại sẽ được các chữ số sau dấu phẩy của số hệ hai cần tìm.
•
Ví dụ: Đổi 0,125 ra số hệ hai.
–
Ta thực hiện phép nhân lần lượt theo các bước trên:
–
0,125 x 2 = 0 , 250
–
0,250 x 2 = 0 , 500
–
0,500 x 2 = 1 , 000
–
Và thu được kết quả là 0,125 = 0,001 B.
–
Kết hợp các ví dụ trên lại, nếu phải đổi số 34,125 ra hệ hai ta thu được kết quả
cuối cùng là 34,125 = 100010,001 B.
Chương 0: Tổng quan 8