Apa yang pengekodan maklumat dan pemprosesan?

Di dunia terdapat adalah pertukaran yang berterusan aliran maklumat. Sumber-sumber mungkin ada orang, alat-alat teknikal, perkara yang berbeza, objek bernyawa dan sifat tidak bernyawa. Terima maklumat boleh sebagai objek tunggal, atau beberapa.
Untuk lebih berkomunikasi secara serentak pengekodan dijalankan dan pemprosesan data di sebelah pemancar (data latihan dan menukar mereka ke dalam bentuk yang sesuai untuk terjemahan, pemprosesan dan penyimpanan), penghantaran dan penyahkodan di sebelah penerima (menukarkan data dikodkan ke dalam bentuk yang asal). Ini cabaran yang saling berkaitan: sumber dan penerima mesti mempunyai sama algoritma pemprosesan data, atau proses pengekodan penyahkodan akan menjadi mustahil. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik dan multimedia biasanya dilaksanakan atas dasar teknologi komputer.

Pengekodan maklumat pada komputer anda

Terdapat banyak cara untuk data (teks, nombor, grafik, video, bunyi) oleh komputer. Semua maklumat yang diproses oleh komputer, yang diwakili dalam kod binari - dengan nombor 1 dan 0 dipanggil bit. Secara teknikal, kaedah ini dilaksanakan adalah sangat mudah: 1 - isyarat elektrik hadir, 0 - tidak hadir. Dari perspektif manusia, kod ini adalah sukar untuk persepsi - barisan panjang sifar dan orang-orang yang mewakili simbol yang dikodkan adalah amat sukar untuk segera mentafsirkan. Tetapi format rakaman ini dengan segera menunjukkan bahawa pengekodan maklumat tersebut. Sebagai contoh, bilangan 8 dalam bentuk lapan angka binari kelihatan seperti urutan berikut bit: 000001000. Tetapi ia adalah sukar untuk manusia, hanya komputer. Elektronik lebih mudah untuk mengendalikan banyak unsur mudah daripada sejumlah kecil kompleks.

Pengekodan teks

Apabila kita tekan butang pada papan kekunci, komputer menerima kod tertentu butang ditekan sedang mencari ia dalam jadual watak ASCII standard (Kod Amerika untuk Pertukaran Maklumat), "memahami" apa yang ditekan, dan menghantar kod ini untuk proses seterusnya (contohnya, untuk watak paparan ). Untuk menyimpan kod aksara dalam bentuk perduaan menggunakan 8 bit, jadi bilangan maksimum kombinasi sama 256. Yang pertama 128 aksara yang digunakan untuk watak-watak kawalan, nombor dan huruf. Separuh kedua dimaksudkan untuk simbol-simbol negara dan pseudo.

Pengekodan teks

Ia akan menjadi lebih mudah untuk memahami apa yang pengekodan maklumat, sebagai contoh. Pertimbangkan English kod aksara "C" dan surat Rusia "C". Perhatikan bahawa simbol modal dikeluarkan, dan kod mereka adalah berbeza daripada huruf kecil. watak bahasa inggeris akan kelihatan seperti 01000010, dan Rusia - 11010001. Fakta bahawa orang pada skrin kelihatan sama, komputer melihat agak berbeza. Ia juga perlu untuk memberi perhatian kepada fakta bahawa kod daripada 128 aksara pertama tetap sama, tetapi bermula dari 129 dan kemudian satu kod binari mungkin sesuai dengan huruf yang berbeza, bergantung kepada jadual kod. Sebagai contoh, kod perpuluhan 194 mungkin sesuai dengan surat koi8 "b" dalam SR1251 - "B" dalam ISO - «T», dan dalam SR866 pengekodan dan Mus umum kod ini tidak sepadan mana-mana satu watak. Oleh itu, apabila anda membuka teks, kita lihat bukannya perkataan Rusia bukan-bukan watak abjad angka, yang bermaksud bahawa maklumat pengekodan ini bukan untuk kita dan anda perlu untuk memilih simbol mata wang yang berbeza.

nombor pengekodan

Dalam sistem binari yang diambil hanya dua pilihan nilai - 0 dan 1. Semua operasi asas nombor perduaan menggunakan sains yang dipanggil aritmetik perduaan. Tindakan ini mempunyai ciri-ciri mereka sendiri. Mengambil, sebagai contoh, bilangan 45, ditaip pada papan kekunci. Setiap nombor mempunyai kod lapan angka sendiri dalam jadual kod ASCII, jadi bilangan menduduki dua bait (16 bit): 5 - 01.010.011 4 - 01.000.011. Menggunakan nombor ini dalam pengiraan, ia diterjemahkan oleh algoritma khas untuk sistem nombor perduaan dalam bentuk nombor perduaan lapan angka: 45-00.101.101.

Pengekodan dan pemprosesan grafik

Dalam 50-ies pada komputer yang paling biasa digunakan dalam tujuan saintifik dan ketenteraan, untuk pertama kalinya menyedari paparan grafik data. Hari ini, visualisasi maklumat daripada komputer, adalah satu perkara biasa dan biasa kepada mana-mana fenomena orang, dan pada masa itu ia menghasilkan revolusi luar biasa dalam bekerja dengan teknologi. Mungkin dipengaruhi oleh kesan daripada jiwa manusia: perwakilan visual maklumat adalah lebih baik dihadam dan diterima. Satu lompatan besar ke hadapan dalam pembangunan visualisasi data berlaku pada tahun 80-an, apabila pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik menerima pembangunan yang kuat.

Analog dan grafik diskret prestasi

maklumat grafik adalah dua jenis: analog (lukisan dengan warna sentiasa berubah) dan diskret (gambar yang terdiri daripada kepelbagaian piksel warna yang berbeza). Untuk kemudahan kerja dengan imej pada komputer mereka dirawat - pensampelan ruang, di mana setiap elemen yang diberikan nilai warna tertentu dalam bentuk kod yang unik. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik serupa dengan kerja dengan mozek terdiri daripada banyak serpihan kecil. Mana pengekodan kualiti adalah bergantung kepada saiz titik (yang lebih kecil saiz elemen - mata akan mempunyai jumlah yang lebih besar per unit, - kualiti yang lebih tinggi) dan saiz palet warna yang digunakan (yang negeri-negeri warna yang lebih tinggi boleh mengambil setiap titik, masing-masing, membawa maklumat lanjut, kualiti lebih baik ).

Membuat dan menyimpan graf

Terdapat beberapa format utama imej - vektor, raster, dan fraktal. Secara berasingan dianggap gabungan raster dan vektor - adalah meluas di masa multimedia 3D-grafik kami mewakili teknik dan kaedah membina objek tiga dimensi dalam ruang maya. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik dan multimedia adalah berbeza bagi setiap format imej.

bitmap

Intipati format grafik bahawa gambar dibahagikan kepada titik-titik kecil berwarna (piksel). Atas kawalan titik kiri. Pengekodan maklumat imej sentiasa bermula dari penjuru sebelah kiri garis imej mengikut baris, setiap piksel menerima kod warna. Anjakan bitmap boleh dikira dengan mendarabkan bilangan mata pada jumlah maklumat setiap (yang bergantung kepada jumlah varian warna). Semakin tinggi resolusi monitor, lebih banyak bilangan garisan raster dan titik dalam setiap baris, masing-masing, kualiti imej yang lebih baik. kod binari boleh digunakan untuk memproses data imej jenis raster, kerana kecerahan setiap titik dan koordinat lokasi boleh diwakili sebagai integer.

imej vektor

Pengekodan grafik dan multimedia maklumat jenis vektor dikurangkan kepada fakta bahawa objek grafik diwakili dalam bentuk segmen rendah dan lengkok. hartanah Line, yang mendasarkan objek adalah bentuk (lurus atau lengkung), warna, ketebalan, gaya (putus-putus atau garis tebal). Orang-orang garisan yang ditutup, mempunyai harta lain - mengisi objek atau warna lain. Kedudukan objek yang ditentukan oleh titik awal dan akhir baris dan jejari kelengkungan arka. grafik Volum dalam format vektor Raster lebih kurang, tetapi memerlukan perisian khas untuk melihat graf jenis ini. Ada juga program - vectorizers mengubah imej raster ke dalam vektor.

grafik fraktal

Ini jenis grafik sebagai vektor, adalah berdasarkan pengiraan matematik, tetapi ia adalah satu bahan asas formula itu sendiri. Dalam ingatan komputer tidak ada keperluan untuk menyimpan sebarang imej atau objek, gambar diambil dari formula itu sendiri sahaja. Carta jenis ini adalah sesuai untuk menggambarkan bukan sahaja struktur tetap mudah, tetapi juga ilustrasi kompleks, simulasi, sebagai contoh, landskap dalam permainan atau emulator.

gelombang bunyi

Apa yang pengekodan maklumat, namun ia boleh ditunjukkan pada contoh bekerja dengan bunyi. Kita tahu bahawa dunia kita penuh dengan bunyi. Sejak zaman purba, orang telah digambarkan bagaimana bunyi dihasilkan - gelombang udara termampat dan kudus, yang memberi kesan gegendang telinga. Seseorang boleh melihat gelombang dengan kekerapan 16 Hz hingga 20 kHz (1 Hertz - satu ayunan sesaat). Semua gelombang yang getaran frekuensi di luar julat ini dipanggil bunyi.

sifat-sifat bunyi

bunyi ciri-ciri yang nada, timbre (warna bunyi yang bergantung kepada bentuk gelombang), ketinggian (kekerapan yang ditentukan oleh kekerapan ayunan sesaat) dan jumlah yang bergantung kepada keamatan getaran. Sebarang bunyi sebenar terdiri daripada campuran ayunan harmonik dengan set tetap frekuensi. Bergoyang-goyang dengan kekerapan yang paling rendah dipanggil nada asas, yang lain - berbau. Satu nada warna khas memberikan bunyi - jumlah yang berbeza berbau wujud dalam tepat bunyi ini. nada itu, kita dapat mengenali suara-suara orang yang tersayang, untuk membezakan bunyi alat muzik.

Program untuk bekerja dengan bunyi

Bersyarat pada fungsi program ini boleh dibahagikan kepada beberapa jenis: utiliti dan driver untuk kad bunyi, bekerja dengan mereka pada tahap yang rendah, editor audio yang melakukan pelbagai operasi dengan fail audio dan memohon pelbagai kesan kepada mereka, pensintesis perisian dan penukar, analog-digital ( ADC) dan digital-ke-analog (DAC).

pengekodan audio

Pengekodan maklumat multimedia adalah untuk menukar bunyi analog ke dalam sifat diskret untuk pemprosesan lebih mudah. ADC menerima input isyarat analog, mengukur amplitud pada selang masa tertentu dan output urutan digital dengan perubahan data amplitud. Tiada perubahan fizikal berlaku.

Isyarat output adalah diskret, bagaimanapun, lebih kekerapan pengukuran amplitud (sampel), lebih tepat isyarat output yang sepadan dengan input, maklumat multimedia yang lebih baik pengekodan pas dan pemprosesan. Sampel juga dirujuk sebagai urutan mengarahkan data digital diperolehi melalui ADC. Proses itu sendiri kemudiannya dipanggil persampelan, di Rusia - sampel.

Transformasi songsang dilakukan oleh DAC berdasarkan data digital menerima input pada waktu tertentu membawa kepada penjanaan isyarat elektrik amplitud perlu.

parameter persampelan

parameter utama Seplirovaniya bukan sahaja pengukuran frekuensi, tetapi juga bit - ketepatan mengukur perubahan amplitud setiap sampel. Pendigitalan lebih tepat dihantar apabila nilai dalam setiap unit masa amplitud isyarat, semakin tinggi kualiti isyarat selepas ADC, semakin tinggi ketepatan gelombang pemulihan dalam penukaran terbalik.