program latihan guru asas sains komputer tingkatan · pdf fileasas sains komputer tingkatan 1...
TRANSCRIPT
PROGRAM LATIHAN GURU ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1
BAHAGIAN PENDIDIKAN GURU KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
Tajuk 2.0 PERWAKILAN DATA
Topik 2.2 UKURAN DATA
A. Objektif
Pada akhir sesi ini, guru dapat:
1. Mengenalpasti unit ukuran bagi imej digital dan audio digital.
2. Membanding saiz fail imej yang sama dalam pelbagai format.
3. Mebandingkan kualiti dan saiz imej apabila kedalaman warna (colour depth) dan resolusi
bagi imej dikurangkan.
4. Menghubung kait saiz audio dengan kadar kedalaman bit (bitrates) bagi audio.
5. Membandingkan saiz fail dan kualiti untuk audio yang sama bagi format yang berlainan.
6. Menghasilkan penukaran saiz data bagi fail audio dan imej.
B. Kandungan Pengajaran
2.2.1 Unit Ukuran Imej Digital Dan Audio Digital
2.2.2 Perbandingan Saiz Fail Imej Yang Sama Dalam Pelbagai Format
2.2.3 Perbandingan Kualiti Dan Saiz Imej
2.2.4 Perhubungan Saiz Audio
2.2.5 Perbandingan Saiz Fail dan Kualiti Audio
2.2.6 Penukaran Saiz Data
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
2 MODUL UKURAN DATA
PERWAKILAN DATA
2.2 UKURAN DATA
2.2.1 Unit Ukuran Imej Digital Dan Audio Digital
i. Pengenalan
Dalam perkomputeran, komputer menganggap semua data, nombor, huruf dan simbol
adalah sebagai nombor. Malah, arahan komputer juga adalah berbentuk nombor.
Sistem pernomboran yang digunakan oleh komputer diwakilkan dalam sistem perduaan
(binary), perenambelasan (hexadecimal) dan perlapanan (octal). Komputer menggunakan
digit perduaan untuk mewakilkan data iaitu 0 dan 1 yang dikenali sebagai bit.
Bit Bait (Byte) Aksara
Unit utama elektronik bagi
data digital. Bit ditulis dalam
bahasa asas dua sebagai "1"
atau "0".
Unit yang terbina dari gabungan
bit-bit. Satu bait bersamaan
dengan 8 bit. Manakala 1 bait
bersamaan 1 aksara
Contoh aksara seperti S, K,
Y, G, T, +, 7 dan % adalah
bersaiz 8 bit yang bersamaan
dengan 1 bait. Contohnya
aksara S mewakili kod binari
01000110 yang hanya
difahami oleh komputer.
Unit data terkecil yang boleh
diproses oleh sesebuah
komputer. Bit adalah
singkatan bagi perkataan
binary digit.
Satu bait mewakili satu aksara
tunggal.
Bit adalah nombor 1 dan 0.
Nombor-nombor ini mewakili
sistem binari. Ia akan
mewakili arahan on dan off,
true dan false atau yes dan
no.
Jadual 1
ii. Hubungan Perwakilan Data: bit, bait dan aksara.
Komputer hanya mengenali dua digit sahaja; 1 dan 0, sistem nombor ini dipanggil
sistem perduaan atau lebih dikenali sebagai sistem binary (binary system).
Setiap digit 1 dan 0 dikenali sebagai bit dan merupakan unit terkecil untuk data
yang diwakilkan oleh komputer.
Satu bit sebenarnya tidak membawa apa-apa makna, namun kombinasi 8 bit
dikenali sebagai bait (byte) dan boleh mewakilkan banyak data atau pun
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
3 MODUL UKURAN DATA
maklumat. Ini disebabkan gabungan 0 dan 1 yang berbeza di dalam 1 bait boleh
mewakili sehingga 256 aksara berbeza ini termasuklah nombor, huruf besar, huruf
kecil dan simbol-simbol tertentu. Kombinasi beberapa 0 dan 1 dipanggil Skema
Pengekodan.
Dua sistem pengekodan yang paling banyak digunakan ialah ASCII (American
Standard Code for Information Interchange), yang digunakan di dalam komputer
peribadi dan minikomputer; dan EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal
Interchange Code) yang digunakan di dalam komputer kerangka utama.
Kedua-dua skema ini hanya boleh digunakan untuk mewakili huruf-huruf Roman
(A hingga Z) dan nombor (1-9). Ia tidak dapat mewakili huruf-huruf bahasa lain
seperti bahasa Arab, Cina, Tamil dan Jepun.
Skema pengekodan untuk bahasa Arab, Cina, Tamil dan Jepun menggunakan unit
UNICODE. Skema ini merangkumi 65536 aksara di dalam perisian pemprosesan
perkataan dan perisian-perisian lain.
Data, maklumat dan arahan yang disimpan pada peranti storan boleh diukur
mengikut urutan seperti rajah di bawah:
Unit terkecil dimulai dengan Bit, berasal dari perkataan Binary Digit terdiri
daripada digit 0 dan 1 sahaja.
Gabungan 8 bit menjadi 1 Bait. 1 Bait bersamaan dengan 1 aksara.
Unit Bersamaan
1 kilobait 210
bait
1 Megabait 220
bait
1 Gigabait 230
bait
1 Terabait 240
bait
Jadual 2
1 Bit = 0 dan 1 (On/Off)
1 Bait = 8 bit
8 Bit = 1 aksara ASCII dan EBCDIC
16 Bit = 1 aksara UNICODE
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
4 MODUL UKURAN DATA
iii. Mengenalpasti unit ukuran bagi imej digital.
Imej digital juga merujuk kepada imej yang dihasilkan dengan menggunakan komputer
atau grafik berkomputer. Imej digital boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu:
a. Imej Bitmap atau grafik Raster
Imej bitmap terbentuk daripada satu kumpulan piksel.
Imej ini disimpan dalam satu set piksel.
Satu piksel merujuk kepada satu titik pada skrin komputer.
Setiap piksel terdiri 2 atau lebih warna.
Setiap titik pada skrin ditetapkan untuk warna yang dinyatakan dalam
bitmap.
b. Imej Vektor atau grafik Metafile.
Imej vektor ini disimpan sebagai satu set persamaan matematik.
Persamaan ini akan mentakrifkan lengkung, garis dan bentuk.
Dibina berdasarkan unsur-unsur lukisan atau objek.
Imej ini boleh terdiri daripada garis, segi empat tepat, elips, lengkok,
lengkung dan lain-lain.
Semua imej yang dicipta ini akan disimpan sebagai satu set arahan
dalam komputer.
Kedalaman Warna ditentukan oleh berapa banyak data dalam bit yang
digunakan untuk menentukan bilangan warna.
Rajah 1: Imej Bitmap dan Imej Vektor
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
5 MODUL UKURAN DATA
Antara faktor-faktor yang menentukan kualiti dan juga saiz fail sesebuah imej ialah:
a. Saiz imej
Saiz merujuk kepada tinggi dan lebar sesebuah imej dan diukur dalam unit
inci, cm, dot dan sebagainya.
Saiz imej kadang kala mengelirukan memandangkan saiz imej yang sama
mungkin mempunyai resolusi yang berbeza.
Biasanya imej diukur dalam dot atau piksel. Dengan cara ini kita mudah
untuk menentukan kualiti data bagi sesebuah imej kerana imej yang bersaiz
300 piksel lebar dan 500 piksel tinggi mengandungi 15 000 piksel walau
sebesar mana pun saiz tersebut dalam inci.
Saiz imej akan menentukan bentuk paparan serta masa yang diperlukan untuk
muncul dipaparan komputer.
b. Kedalaman warna
Kedalaman warna merujuk kepada julat warna yang wujud di dalam sesebuah
piksel ataupun berapa banyak warna yang berbeza wujud dalam sesebuah
imej.
Imej boleh mempunyai kedalaman warna sekurang-kurangnya 2 warna iaitu
hitam dan putih. Kedalaman imej boleh mencapai 16 juta warna.
Semakin tinggi kedalaman warna semakin besar saiz sesebuah fail
Kedalaman warna juga dipanggil Colour Depth. Semakin tinggi kedalaman
semakin banyak warna terlibat.
Contohnya:
24 bit = atau 16,777,216 variasi warna
8 bit = atau 256 variasi warna
Rajah 2
Rajah 3
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
6 MODUL UKURAN DATA
c. Dithering ialah proses penukaran kedalaman warna sesebuah imej dari tinggi ke
kedalaman warna yang lebih rendah. Warna imej asal ditukar kepada warna yang
paling hampir dengan warna asal tersebut berdasarkan kepada warna-warna palet
yang ada.
Kualiti imej selepas dithering adalah bergantung kepada algoritma yang
digunakan, tetapi kebanyakkan sistem menyediakan penghampiran yang baik
seperti imej asal.
Apabila sesebuah aplikasi melakukan proses dithering terhadap sesuatu imej,
ia akan menukarkan warna yang tidak mampu untuk dipaparkan kepada
corak-corak (pattern) dua atau lebih warna yang hampir menyerupai warna
imej sebenar.
4 bit = atau 16 variasi warna
2 bit = atau 4 variasi warna
1 bit = atau 2 variasi warna
Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Color_depth
Rajah 4
Rajah 5
Rajah 6
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
7 MODUL UKURAN DATA
Contoh Penurunan Kadar Sampel dan Dithering
Rajah 7: Penurunan Kadar Sample dan Dithering
Gambar Asal
Gambar yang telah di rendahkan
kadar sampel (Downsample)
Gambar yang telah melalui
proses Dithering
Sumber: http://blog.landr.com/what-is-dither-when-to-use/
ASAS SAINS KOMPUTER TINGKATAN 1 2016
8 MODUL UKURAN DATA
d. Resolusi Imej
Resolusi imej merujuk kepada jumlah titik (dot) bagi setiap inci (dot per inci)
yang meliputi lebar dan tinggi pada imej.
Resolusi setiap imej adalah berbeza dan ia ditentukan oleh banyak faktor.
Antaranya perkakasan yang digunakan bagi menghasilkan sesebuah imej
digital. Contohnya scanner.
Resolusi boleh dikurangkan tetapi ia akan mengurangkan ketajaman atau
ketepatan sesebuah paparan imej.
Resolusi boleh dipertingkatkan dalam keadaan sebenar dengan
cararedigitizing (digital semula) sesuatu imej dengan resolusi yang lebih
tinggi. Contohnya, scan semula imej dengan menggunakan scanner yang
mempunyai resolusi yang tinggi.
Resolusi paparan komputer