Care este codificarea informației și procesarea acesteia?

În lume există un schimb constant de fluxuri de informații. Sursele pot fi oameni, dispozitive tehnice, lucruri diferite, obiecte animate și natura neinsufletite. Primiți informații pot ca un singur obiect, sau mai multe.
Pentru a comunica mai bine în același timp de codificare este efectuată și de prelucrare a datelor la partea transmițătorului (datele de formare și transformarea acestora într-o formă adecvată pentru traducere, prelucrare și depozitare), transport și decodare la partea de receptor (de conversie a datelor codificate în forma inițială). Aceste provocări interdependente: sursa și receptorul trebuie să aibă algoritmi similare de prelucrare a datelor, sau procesul de codificare-decodificare va fi imposibil. Codarea și prelucrarea informațiilor grafice și multimedia puse în aplicare în mod obișnuit pe baza tehnologiei de calculator.

Codificarea informațiilor de pe computer

Există mai multe modalități de date (text, numere, grafice, video, sunet) de un computer. Toate informațiile prelucrate de un calculator, reprezentat în cod binar - cu numerele 1 și 0 sunt numite biți. Punct de vedere tehnic, această metodă este pus în aplicare este foarte simplu: 1 - un semnal electric este prezent, 0 - absent. Din punct de vedere uman, aceste coduri sunt incomod pentru percepție - linii lungi de zero-uri și cele care reprezintă simboluri codificate este foarte greu de descifrat imediat. Dar acest format de înregistrare demonstrează imediat că astfel de informații de codificare. De exemplu, numărul 8 în formă binară cu opt cifre arată ca următoarea secvență de biți: 000001000. Dar este dificil de om, doar computerul. Electronics mai ușor să se ocupe de mai multe elemente simple decât o cantitate mică de complex.

Codificare text

Când ne apăsați butonul de pe tastatură, calculatorul primește un cod specific al butonului apăsat caută-l în standard, tabelul de caractere ASCII (Codul american pentru schimbul de informații), „înțelege“ ce butonul este apăsat, și transmite acest cod pentru o prelucrare ulterioară (de exemplu, pentru caracterul de afișare ). Pentru stocarea de cod de caractere în format binar folosind 8 biți, astfel încât numărul maxim de combinații este egal cu 256. Primele 128 de caractere utilizate pentru caractere de control, numere și litere. A doua jumătate este destinată simbolurilor naționale și pseudo.

Codificare text

Va fi mai ușor de înțeles ce este codificarea informației, ca un exemplu. Luați în considerare limba engleză coduri de caractere „C“ și litera rus „C“. Rețineți că simbolurile desenate de capital, și codurile lor sunt diferite de litere mici. caracter engleză ar arata ca 01000010, și rusă - 11010001. Faptul că persoana de pe ecran arată la fel, computerul vede destul de diferit. De asemenea, este necesar să se acorde atenție faptului că codurile primelor 128 de caractere rămân aceleași, dar pornind de la 129 și apoi un cod binar pot corespunde litere diferite, în funcție de tabelul de cod. De exemplu, codul zecimal 194 poate corespunde literă KOI8 „b“ în SR1251 - „B“ în ISO - «T», și în SR866 codare și Mus generală acest cod nu se potrivește cu nici un caracter. Prin urmare, atunci când deschideți un text, vom vedea în loc de cuvinte rusești caracter alfanumeric Abracadabra, ceea ce înseamnă că aceste informații de codificare nu este pentru noi și trebuie să selectați un alt simboluri monetare.

numere de codificare

În sistemul binar sunt luate doar două opțiuni - valori 0 și 1. Toate operațiunile de bază cu numere binare, folosind știința numită aritmetică binară. Aceste acțiuni au propriile lor caracteristici. Să luăm, de exemplu, numărul 45, tastat de pe tastatură. Fiecare număr are propriul său cod de opt cifre din tabelul de cod ASCII, astfel încât numărul ocupă doi octeți (16 biți): 5 - 01010011 4 - 01000011. Pentru a utiliza acest număr în calcul, aceasta se traduce prin algoritmi speciali la sistemul binar numărul sub formă de număr binar de opt cifre: 45-00101101.

Codarea și prelucrarea grafică

În 50-e pe calculatoarele care sunt cele mai frecvent utilizate în scopuri științifice și militare, pentru prima dată a realizat afișarea grafică a datelor. Astăzi, vizualizarea informațiilor de la un calculator, este o comună și familiară oricărui fenomen persoană, iar în acele zile a produs o revoluție extraordinară în lucrul cu tehnologia. Poate afectate de impactul psihicului uman: o reprezentare vizuală a informațiilor este mai bine digerat și acceptat. Un mare salt înainte în dezvoltarea de vizualizare a datelor a avut loc în anii '80, când codificarea și prelucrarea informațiilor grafice primite de dezvoltare puternică.

Analog și grafică discrete de performanță

Informații grafic este de două tipuri: analogic (un tablou cu continuă schimbare de culoare) și discret (imagine constând dintr - o multitudine de pixeli diferite culori). Pentru comoditatea de lucru cu imagini de pe calculatorul lor tratate - eșantionare spațială, prin care fiecare element i se atribuie o valoare specifică de culoare sub forma unui cod unic. Codarea și prelucrarea informațiilor grafice similare cu munca, cu un mozaic compus din mai multe fragmente mici. În care calitatea de codificare depinde de mărimea punctelor (cea mai mică dimensiunea elementului - puncte vor avea o cantitate mai mare pe unitatea de suprafață, - calitatea superioară) și mărimea paletei de culori folosite (cele mai mari state de culoare poate lua fiecare punct, respectiv, care transportă mai multe informații, cu atât mai bine calitatea ).

Crearea și stocarea grafice

Există mai multe formate de imagine majore - vector, raster, si fractală. Separat considerat o combinație de raster și vector - este larg răspândită în timp multimedia noastre 3D-grafice care reprezintă tehnicile și metodele de construire a obiectelor tridimensionale în spațiul virtual. Codarea și prelucrarea informațiilor grafice și multimedia este diferit pentru fiecare format de imagine.

bitmap

Esența formatului grafic care imaginea este împărțită în puncte colorate mici (pixeli). Șoldul de control al punctului din stânga. Informația de codificare de imagine începe întotdeauna de la colțul din stânga al liniei de imagine de linie, fiecare pixel primește un cod de culoare. bitmap neajuns poate fi calculată prin înmulțirea numărului de puncte pe un volum de informații din fiecare (care depinde de numărul de variante de culori). Cu cât rezoluția monitorului, mai mult numărul de linii și puncte raster în fiecare rând, respectiv, calitatea superioară a imaginii. cod binar poate fi folosit pentru procesarea datelor de imagine de tip raster, deoarece luminozitatea fiecărui punct și coordonatele locației sale pot fi reprezentate ca numere întregi.

vector de imagine

Codificare grafică și multimedia informații de tip vector se reduce la faptul că obiectul grafic este reprezentat sub forma unor segmente elementare și arce. Proprietățile de linie, a căror bază de obiect sunt de formă (drepte sau curbe), culoare, grosime, stil (punctată sau linie solidă). Acele linii care sunt închise, au o altă proprietate - umplerea alte obiecte sau culoare. Poziția obiectului este determinată de punctele de început și de sfârșit al liniei și raza de curbură a arcului. grafică de volum în format vectorial Raster mult mai puțin, dar necesită software special pentru a vizualiza graficele de acest tip. Există , de asemenea , programe - vectorizers transformă imagini raster în vector.

grafica fractale

Acest tip de grafic ca vector, se bazează pe calcule matematice, dar este un ingredient de bază cu formula în sine. În memoria calculatorului nu este nevoie pentru a stoca orice imagini sau obiecte, imaginea este extras din formula în sine numai. Grafice de acest tip este convenabil de a vizualiza nu numai structura regulată simplă, dar, de asemenea, ilustrații complexe, simularea, de exemplu, peisajele din jocuri sau emulatoare.

undele sonore

Care este codificarea informației, dar se poate demonstra pe exemplul de lucru cu sunet. Noi știm că lumea noastră este plină de sunete. Din cele mai vechi timpuri, oamenii au dat seama cum se produc sunete - un val de aer comprimat și rarefiat, care afectează timpanul. O persoană poate percepe val cu frecvența de 16 Hz la 20 kHz (1 Hertz - una oscilație pe secundă). Toate valurile ale căror vibrații de frecvență în afara acestui interval sunt numite sunet.

proprietăți ale sunetului

sunet caracteristici sunt tonul, timbrul (a cărui culoare a sunetului depinde de undă), înălțimea (a cărui frecvență este determinată de frecvența de oscilații pe secundă) și volumul care depinde de intensitatea vibrațiilor. Orice sunet real, constă dintr-un amestec de oscilație armonică cu un set fix de frecvențe. Wobble cu cea mai mică frecvență este numit tonul fundamental, ceilalți - conotatii. Un ton special de culoare dă un sunet - diferit cantitatea de conotații inerente tocmai acest sunet. Asta ton, putem recunoaște vocile celor dragi, pentru a distinge sunetul instrumentelor muzicale.

Programul de lucru cu sunet

Condiționat privind funcționalitatea programului poate fi împărțit în mai multe tipuri: utilități și drivere pentru plăci de sunet, care lucrează cu ei la un nivel scăzut, editori audio care efectua diverse operații cu fișiere audio și aplica diferite efecte acestora, sintetizatoare software și convertoare, convertoare analog-digital ( ADC) și digital-analog (DAC).

codare audio

Codificarea informațiilor multimedia este de a converti sunetul analogic în natură discretă pentru prelucrare mai convenabil. ADC primește intrare semnal analogic, măsoară amplitudinea sa , la anumite intervale de timp și ieșiri secvența digitală cu modificări ale datelor amplitudine. Nici o transformare fizică se produce.

Semnalul de ieșire este discret, cu toate acestea, mai mult frecvența de măsurare amplitudine (probă), mai precis semnalul de ieșire corespunde la intrare, mai bine de codificare trece și procesarea informațiilor multimedia. Probele sunt, de asemenea, menționate ca o secvență ordonată de date digitale obținute prin ADC. Procesul în sine este apoi numit de prelevare de probe, în limba rusă - eșantion.

Transformarea inversă se face prin CAD bazat pe o intrare a primit date digitale într-un anumit interval de timp duce la generarea de amplitudinea necesară semnal electric.

parametrii de eșantionare

parametrii principali Seplirovaniya nu sunt numai măsurarea frecvenței, dar, de asemenea, bitul - precizia de măsurare a modificării amplitudinii fiecărui eșantion. Digitizarea mai exactă este transmis atunci când valoarea în fiecare unitate de timp, amplitudinea semnalului, cu atât mai mare calitatea semnalului după ADC, cu atât mai mare acuratețea undei de recuperare în conversie inversă.