Co je kódování informací a jejich zpracování?

Ve světě dochází k neustálé výměně toků informací. Zdrojem mohou být lidé, technické prostředky, různé věci, předměty neživé a živé přírody. Můžete přijímat informace jako jeden nebo více objektů.
Lépe komunikovat současně kódování se provádí a zpracování dat na straně vysílače (tréninkové dat a převádí je do formy vhodné pro překlad, zpracování a skladování), přepravu a dekódování na straně přijímače (konverze kódovaná data do původního tvaru). Tato vzájemně souvisejících problémů: zdroj a přijímač musí mít podobné algoritmy pro zpracování dat, nebo kódování, dekódování proces bude nemožné. Kódování a zpracování grafických a multimediálních informací typicky prováděny na základě výpočetní techniky.

Kódování informací v počítači

Existuje mnoho způsobů zpracování dat (textů, čísel, grafiky, videa, zvuku) pomocí počítače. Veškeré informace zpracovávány počítačem, zastoupené v binárním kódu - s čísly 1 a 0 se nazývají bity. Technicky je tato metoda velmi jednoduchá: 1 - elektrický signál je přítomen, 0 - chybí. Z lidského hlediska jsou takové kódy nevhodné pro vnímání - dlouhé řady nul a ty, které jsou kódovanými symboly, jsou velmi obtížné dešifrovat okamžitě. Tento formát nahrávání však okamžitě demonstruje, že takové kódování informací. Například číslo 8 v osmimístný binární podobě vypadá následovně posloupnosti bitů: 000001000. Ale je těžké pro člověka, jen v počítači. Elektronika je snadnější zpracovávat spoustu jednoduchých prvků než malý počet složitých.

Kódování textů

Když jsme se stisknutím tlačítka na klávesnici, počítač obdrží určitý kód stisknutého tlačítka hledá ji ve standardní ASCII tabulky (American kód pro výměnu informací), „chápe“, co stisknete tlačítko, a vysílá tento kód pro další zpracování (například pro zobrazení znaku ). Pro ukládání kód znaku v binárním tvaru pomocí 8 bitů, takže maximální počet kombinací se rovná 256. prvních 128 znaků použity pro řídicí znaky čísel a písmen. Druhá polovina je určena pro národní symboly a pseudo.

Kódování textů

Bude snadněji pochopitelné, jaký je například kódování informací. Zvažte kódy anglického symbolu "C" a ruského písmena "C". Všimněte si, že symboly jsou velká písmena a jejich kódy se liší od malých písmen. Anglický znak bude vypadat jako 01000010 a ruský - 11010001. Skutečnost, že pro osobu na obrazovce monitoru vypadá to samé, počítač vnímá zcela jinak. Je také nutné věnovat pozornost skutečnosti, že kódy prvních 128 znaků zůstanou nezměněné a od 129 let mohou různá písmena odpovídat jednomu binárnímu kódu v závislosti na použité tabulce kódů. Například desetinná kód 194 může odpovídat KOI8 písmenem „b“ v SR1251 - „B“ v ISO - «T» a v kódovacím SR866 a obecně Mus to kód neodpovídá žádnému jeden znak. Proto při otevření textu, vidíme namísto ruských slov alfanumerický znak Abrakadabra, což znamená, že tyto informace kódování není pro nás a je třeba zvolit jinou měnu znak.

Kódování čísel

V binárním systému výpočtu jsou odebírány pouze dva varianty hodnoty 0 a 1. Všechny základní operace s binárními čísly jsou používány vědou nazývanou binární aritmetika. Tyto akce mají své vlastní charakteristiky. Vezměte například číslo 45, napsané na klávesnici. Každá číslice má svůj vlastní 8bitový kód v tabulce kódů ASCII, takže číslo trvá dva bajty (16 bitů): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Chcete-li použít toto číslo ve výpočtu, to je přeložen pomocí speciálních algoritmů pro binární číselné soustavy ve formě osmimístného binárního čísla: 45 - 00101101.

Kódování a zpracování grafických informací

V padesátých letech 20. století se poprvé graficky zobrazovala data na počítačích, které byly nejčastěji používány pro vědecké a vojenské účely. Dnes je vizualizace informací získaných z počítače běžným a obvyklým jevem pro každou osobu a v té době to vyvolalo mimořádnou revoluci v práci s technologií. Možná vliv ovlivněné lidské psychiky: jasně předvedená informace je lépe absorbována a vnímána. Velký průlom ve vývoji vizualizace dat došlo v 80. letech, kdy kódování a zpracování grafických informací získaly silný vývoj.

Analogové a diskrétní grafické znázornění

Grafické informace K dispozici jsou dva typy: analog (obraz s plynule se měnící barvou) a diskrétní (obraz se skládá z většího počtu různých barevných pixelů). Pro pohodlí při práci s obrázky na svém počítači ošetřených - prostorové odběr vzorků, přičemž každý prvek přiřazena konkrétní hodnotu barvy ve formě unikátního kódu. Kódování a zpracování grafických informací podobná práce s mozaikou složenou z mnoha malých fragmentů. Přičemž kvalita kódování je závislá na velikosti tečky (čím menší je velikost prvku - body budou mít větší množství na jednotku plochy, - vyšší kvality) a velikost palety barev použité (vyšší barevné stavy mohou mít každý z těchto bodů, v tomto pořadí, nesoucí další informace, tím lepší je kvalita ).

Vytváření a ukládání grafiky

Existuje několik základních obrazových formátů - vektorové, fraktální a rastrové. Samostatně se považuje za kombinaci rastru a vektoru - což je v naší době široce distribuovaná 3D grafika představující techniky a metody pro konstrukci trojrozměrných objektů ve virtuálním prostoru. Kódování a zpracování grafických a multimediálních informací se pro každý formát obrazu liší.

Rastrový obrázek

Podstata tohoto grafického formátu spočívá v tom, že obraz je rozdělen na malé barevné body (pixely). Horní levý ovládací bod. Kódování grafických informací vždy začíná od levého rohu čáry obrazu po řádku, každý pixel obdrží barevný kód. Objem rastrového obrázku lze vypočítat vynásobením počtu bodů objemem informací každého z nich (což závisí na počtu barevných možností). Čím vyšší je rozlišení monitoru, tím větší je počet rastrových řádků a bodů v každém řádku, tím vyšší je kvalita obrazu. Pro zpracování grafických dat rastrového typu můžete použít binární kód, jelikož jas každého bodu a souřadnice jeho umístění mohou být reprezentovány jako celá čísla.

Vektorový obrázek

Kódování grafických a multimediálních informací vektorového typu se omezuje na skutečnost, že grafický objekt je reprezentován ve formě elementárních segmentů a oblouků. Vlastnosti řádku, který je základním objektem, jsou tvar (rovný nebo křivka), barva, tloušťka, obrys (čárkovaná nebo plná čára). Ty řádky, které jsou uzavřené, mají ještě jednu vlastnost - plnění jinými předměty nebo barvou. Poloha objektu je určena počátečním a koncem čáry a poloměrem zakřivení oblouku. Objem grafických informací vektorového formátu je mnohem menší než bitmapa, ale vyžaduje speciální programy pro prohlížení tohoto typu grafiky. Existují také programy - vektorizátory, konverze bitmapové obrázky ve vektoru.

Fraktální grafika

Tento typ grafiky, stejně jako vektor, je založen na matematických výpočtech, ale jeho základní složkou je samotný vzorec. V paměti počítače není třeba ukládat žádné obrázky ani objekty, samotný snímek je nakreslený pouze vzorem. S tímto typem grafiky je vhodné vidět nejen jednoduché pravidelné struktury, ale také komplexní ilustrace simulující například krajinu ve hrách nebo emulátory.

Zvuková vlna

Co je kódování informací, můžete stále ukázat příklad práce se zvukem. Víme, že náš svět je plný zvuků. Od starověku lidé přišli na to, jak se rodí zvuky - vlny stlačeného a zřetelného vzduchu, které ovlivňují ušní bubínky. Osoba může vnímat vlny s frekvencí 16 Hz až 20 kHz (1 Hz - jedna kmitočet za sekundu). Všechny vlny, jejichž oscilační frekvence spadají do tohoto rozsahu, se nazývají zvukové vlny.

Vlastnosti zvuku

Charakteristikou zvuku jsou tón, barva zvuku podle tvaru kmitání, výška (frekvence, která je určena kmitočtem oscilace za sekundu) a hlasitost v závislosti na intenzitě kmitání. Každý skutečný zvuk se skládá ze směsi harmonických kmitů s pevnou sadou frekvencí. Oscilace s nejnižší frekvencí se nazývá základní tón, ostatní jsou podtónem. Timbre dává zvuku zvláštní barvu - jiný počet vlastních tónů. Je to díky tomu, že poznáváme hlasy blízkých lidí, rozlišujeme zvuk hudebních nástrojů.

Programy pro práci se zvukem

Programy pro funkci lze podmíněně rozdělit do několika typů: programy pro uživatele a ovladače pro zvukové karty, pracovat s nimi na nízké úrovni, zvukové procesory, které produkují různé operace s audio soubory a aplikovat různé efekty, programové syntezátory a analogově-digitální převodníky (ADC) a digitálně-analogový (DAC).

Kódování zvuku

Kódování multimediálních informací spočívá v převedení analogové povahy zvuku na diskrétní pro pohodlnější zpracování. ADC přijímá na vstupu analogový signál, Měří jeho amplitudu v určitých časových intervalech a vydává digitální sekvenci s údaji o změnách amplitudy. Neexistují žádné fyzické transformace.

Výstupní signál je diskrétní, nicméně čím více je frekvence měření amplitudy (vzorek), tím přesněji je výstupní signál odpovídá vstupu, tím lepší kódovací průchody a zpracování multimediálních informací. Vzorek je také označován jako uspořádaná sekvence digitálních dat získaných prostřednictvím ADC. Samotný proces se nazývá vzorkování, v ruštině - diskretizace.

Inverzní transformace probíhá pomocí DAC: na základě digitálních dat přicházejících na vstup je v určitých časových okamžicích generován elektrický signál potřebné amplitudy.

Parametry vzorků

Seplirovaniya Hlavními parametry jsou nejen četnost měření, ale také bit - přesnost měření změny amplitudy každého vzorku. Přesnější digitalizace je vysílán, když je hodnota v každé jednotce času se amplituda signálu, tím vyšší je kvalita signálu po ADC, tím vyšší je přesnost obnovy vlny v opačném konverzi.