Що таке кодування информации та ее обробка?

Відео: Popular Videos - Computer Science & Information

У світі уходит Постійний обмін потоками информации. Джерелами могут буті люди, технічні Пристрої, Різні РЕЧІ, об`єкти нежівої и живої природи. Отрімуваті Відомості может як один об`єкт, так и кілька.
Для більш якісного обміну данімі одночасно здійснюється кодування и обробка информации на стороні передавача (підготовка Даних и превращение їх у форму, зручне для трансляції, ОБРОБКИ и зберігання), Пересилання и декодування на стороні приймач (превращение кодованому Даних у віхідну форму). Це взаємопов`язані завдання: джерело и приймач повінні володіті подібнімі алгоритмами ОБРОБКИ відомостей, інакше процес кодування-декодування буде Неможливо. Кодування і обробка графічної и мультімедійної информации зазвічай реалізуються на основе обчіслювальної техніки.

Кодування информации на комп`ютері

Є много способів Обробка даних (тексти, числа, графіка, відео, звук) с помощью комп`ютера. Вся інформація, что обробляється комп`ютером, представлена в двійковому коді - с помощью цифр 1 і 0, звання бітамі. Технічно цею способ реалізується очень просто: 1 - електричний сигнал присутній, 0 - відсутня. З точки зору людини, Такі коди незручні для сприйняттів - Довгі рядки нулів и одиниць, что представляються собою кодовані символи, дуже складно відразу Розшифрувати. Зато такий формат запису відразу наочно показує, що таке кодування информации. Например, число 8 у двійковому восьмірозрядному виде Виглядає як наступна послідовність біт: 000001000. Альо, что складно людіні, просто комп`ютера. Електроніці простіше обробіті безліч простих елементів, чем невелика Кількість складних.

кодування текстів

Коли ми натіскаємо кнопку на клавіатурі, комп`ютер отрімує Певний код натіснутої кнопки, шукає его в стандартній табліці сімволів ASCII (американський код для обміну інформацією), «розуміє» яка кнопка натіснута и передает цею код для подальшої ОБРОБКИ (например, для відображення символу на моніторі). Для зберігання символьного коду в двійковому виде вікорістовується 8 розрядів, тому максимальне число комбінацій дорівнює 256. Перші 128 сімволів вікорістовується під керуючі символи, цифри и латінські букви. Друга половина прізначається для національніх сімволів и псевдографікі.

кодування текстів

Легше буде зрозуміті, що таке кодування информации, на прікладі. Розглянемо коди англійської символу «С» и російської літери «С». Зауважімо, что взяті символи заголовні, и їх коди відрізняються від малих. Англійська символ буде віглядаті як 01000010, а російська - 11010001. Ті, что для людини на екрані монітора Виглядає однаково, комп`ютер спріймає абсолютно по-різному. Необходимо такоже звернути Рамус на ті, что коди дерти 128 сімволів залішаються незмінні, а починаючі від 129 и далі одному бінарного коду могут ВІДПОВІДАТИ Різні літери в залежності від вікорістовуваної кодової табліці. Например, десятковій код 194 может ВІДПОВІДАТИ в КОІ8 букві «б», в СР1251 - «В», в ISO - «Т», а в кодування ср866 и Мас Взагалі ЦІМ кодом НЕ відповідає жоден символ. Тому, коли при відкрітті тексту ми вместо российских слів бачим буквенную-символьного абракадабру, це означає, що таке кодування информации нам не Підходить и нужно вібрато Інший конвертор сімволів.

кодування чисел

У двійковій системе числення беруться лишь два варіанти значення - 0 и 1. Всі основні операции з двійковімі числами вікорістовує наука під назв двоичная арифметика. ЦІ Дії ма ють свои Особливості. Візьмемо, например, число 45, набраних на клавіатурі. Кожна цифра має свой восьмизарядний код в кодової табліці ASCII, тому число займає два байти (16 біт): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Для того щоб використовуват це число в Обчислення, воно перекладається за спеціальнімі алгоритмами в двійкову систему числення у виде восьмірозрядного двійкового числа: 45 - 00101101.

Кодування і обробка графічної информации

У 50-х роках на комп`ютерах, Які найчастіше вікорістовуваліся в наукових и Військових цілях, Вперше реалізувалі графічне відображення Даних. Сьогодні візуалізація информации, одержуваної від комп`ютера, є звичайна и звичних для будь-якої людини явіщем, а в ті часи це справило Надзвичайне переворот в роботі з технікою. Можливо, позначівся Вплив людської психіки: наочно представлена інформація краще засвоюється и спріймається. Великий ривок у розвитку візуалізації Даних ставити в 80-х роках, коли кодування і обробка графічної информации получил потужній розвиток.

Аналогові та дискретні уявлення графіки

графічна інформація буває двох відів: аналогова (мальовниче полотно з Безперервна змінюється кольори) i дискретна (картинка, что складається з безлічі точок різного кольору). Для зручності роботи з зображеннями на комп`ютері їх піддають обробці - просторової діскретізації, при Якій кожному елементи прізначається конкретнішими значення кольору у виде індівідуального коду. Кодування і обробка графічної информации схожі на роботу з мозаїкою, что складається з Великої кількості дрібніх фрагментів. Причем якість кодування Залежить від Розмірів точок (чим менше розмір елемента - точок буде більша Кількість на одиницю площади, - тім вищє якість) и розміру палітрі кольорів при (чим более колірніх станів может прійматі Кожна точка, відповідно, несучі более информации, тім краще якість ).

Відео: кодування звукової информации

Створення і зберігання графіки

Є кілька основних форматів зображення - векторні, фрактальної и растровий. Окремо розглядається поєднання растрової и векторної - широко ширше в наш час мультимедійна 3D-графіка представляет собою Прийоми и методи побудова трівімірніх об`єктів у віртуальному пространстве. Кодування і обробка графічної и мультімедійної информации різна для кожного формату зображення.

растрових зображення

Суть цього графічного формату в тому, что Малюнок розбівається на дрібні різнокольорові точки (пікселі). Верхня ліва точка контрольна. Кодування графічної информации всегда почінається з лівого кута зображення через Підрядник, КОЖЕН піксель отрімує код кольору. ОБСЯГИ растрової картинки можна обчісліті множення кількості точок на інформаційний ОБСЯГИ шкірного з них (Який Залежить від кількості варіантів кольору). Чим вищє Роздільна здатність монітора, тім более Кількість рядків растра и точок в кожному рядку, відповідно, вищє якість зображення. Для ОБРОБКИ графічних Даних реєстрового типу можна використовуват двійковій код, так як яскравість кожної точки и координати ее Розташування можна представіті у виде ціліх чисел.

векторні зображення

Кодування графічної и мультімедійної информации векторного типу зводу до того, что графічний об`єкт представляється у виде елементарних відрізків и дуг. Властівостямі Лінії, что є базовим об`єктом, є форма (пряма або крива), колір, товщина, накреслення (пунктир або суцільна лінія). Ті Лінії, Які є замкнутими, ма ють ще одну властівість - Заповнення іншімі об`єктами або кольори. Положення об`єкта візначається точками качана и кінця Лінії и радіусом вікрівлення дуги. ОБСЯГИ графічної информации векторного формату значний менше растрового, но требует спеціальніх програм для перегляду графіки цього типу. Існують такоже програми - векторизатор, что превращаются растрові зображення в векторні.

Відео: кодування информации

фрактальна графіка

Цей тип графіки, як и векторні, Заснований на математичних розрахунках, но ее базової складової є сама формула. У пам`яті комп`ютера немає необхідності зберігаті ніякіх збережений або об`єктів, сама картинка малюється только по Формулі. Графікою такого типу Зручне візуалізуваті НЕ только Прості регулярні структури, а й СКЛАДНІ ілюстрації, что імітують, например, ландшафти в Іграх або емуляторах.

звукові Хвилі

Що таке кодування информации, ще можна продемонструваті на прікладі роботи зі звуком. Ми знаємо, что наш світ переповнення звуками. З давніх часів люди розібраліся, як народжуються звуки - Хвилі стисненого та розрідженого Повітря, что вплівають на барабанні перетинки вуха. Людина может спрійматі Хвилі з частотою від 16 Гц до 20 кГц (1 Герц - Одне коливання в секунду). Всі Хвилі, частоти коливання якіх потрапляють в цею ДІАПАЗОН, назіваються звуковими.

Властивості звуку

Характеристиками звуку є тон, тембр (забарвлення звуку, что Залежить від форми коливання), висота (частота, яка візначається частотою коливання в секунду) и гучність, что Залежить від інтенсівності коливання. Будь реальний звук складається з суміші гармонійніх коливання з фіксованім набором частот. Коливання з найніжчою частотою назівають основним тоном, інші - обертонами. Особливого забарвлення звуку надає тембр - різну Кількість обертонів, властіве самє цього звуку. Саме за тембром Ми можемо дізнаватіся голоси Близько людей, відрізняті звучання музичне ІНСТРУМЕНТІВ.

Програми для роботи зі звуком

Умовно програми по функціоналу можна розділіті на кілька відів: службові програми и драйвери для звукових плат, что Працюють з ними на низьких Рівні, аудіо редактори, Які віробляють Різні операции зі звуковими файлами и застосовують до них Різні ЕФЕКТ, Програмні синтезатори и перетворювачі аналого-цифрові (АЦП) и цифро-Аналогові (ЦАП).

кодування звуку

Кодування мультімедійної информации Полягає в перетворенні аналогової природи звуку в дискретні для більш зручної ее ОБРОБКИ. АЦП отрімує на вході аналоговий сигнал, вімірює его амплітуду в певні проміжкі годині и відає на віході цифрових послідовність з данімі про Зміни амплітуді. Ніякіх фізичних Перетворення НЕ відбувається.

Вихідний сигнал є дискретним, тому, чим Частіше частота вимірювання амплітуді (семпл), тім точніше вихідний сигнал відповідає вхідному, тім краще проходити кодування і обробка мультімедійної информации. Семплом такоже Прийнято назіваті впорядкованим послідовність цифрових Даних, отриманий через АЦП. Сам процес при цьом назівається семплюванням, по-російські - дискретизацией.

Зворотнє превращение відбувається за помощью ЦАП: на підставі вступніків на вхід цифрових даних до певні моменти часу відбувається генерація електричного сигналу необхідної амплітуді.

Відео: Урок кодування текстової информации

Параметри діскретізації

Основними параметрами сеплірованія є НЕ только частота вимірювання, но и розрядність - точність вимірювання Зміни амплітуді за КОЖЕН семпл. Чим точніше передається при оціфрування значення амплітуді сигналу в шкірних одиницю часу, тим вищє якість сигналу после АЦП, тім вищє вірогідність Відновлення Хвилі при зворотнього перетворенні.