Wat is de codering van de informatie en de verwerking ervan?

In de wereld is er een voortdurende uitwisseling van informatie stromen. De bronnen kunnen mensen, technische hulpmiddelen, verschillende dingen zijn, voorwerpen bezield en onbezield natuur. Ontvangen, kunnen informatie als één object, of meerdere.
Beter gelijktijdig communiceren codering wordt uitgevoerd en dataverwerking aan de zendzijde (trainingsgegevens en om te zetten in een vorm die geschikt is voor translatie, bewerking en opslag), verzending en decodering aan de ontvangerzijde (omzetten van gecodeerde data in de oorspronkelijke vorm). Deze samenhangende problemen: de bron en de ontvanger moet gelijkwaardig algoritmen hebben of coderen-decodeerproces onmogelijk. Codering en verwerking van grafische en multimedia-informatie meestal uitgevoerd op basis van de computertechnologie.

Het coderen van gegevens op uw computer

Er zijn vele manieren om data (tekst, getallen, afbeeldingen, video, geluid) door een computer. Alle informatie die door een computer, gerepresenteerd in binaire code - met cijfers 1 en 0 worden bit genoemd. Technisch gezien is deze werkwijze geïmplementeerd is zeer eenvoudig: 1 - een elektrisch signaal, 0 is - ontbreekt. Vanuit menselijk oogpunt deze codes zijn lastig voor waarneming - lange rijen nullen en enen dat de gecodeerde symbolen stellen het zeer moeilijk om direct ontcijferen. Maar dit opnameformaat blijkt meteen dat dergelijke codering van de informatie. Bijvoorbeeld, de nummer 8 in de acht-cijferige binaire vorm ziet er als volgt opeenvolging van bits: 000001000. Maar het is moeilijk voor de mens, alleen de computer. Electronics makkelijker om veel eenvoudige elementen dan een kleine hoeveelheid complex verwerken.

tekstcodering

Toen we druk op de knop op het toetsenbord, krijgt de computer een specifieke code van de ingedrukte knop is op zoek naar het in de standaard ASCII-teken tafel (American Code for Information Interchange), "begrijpt" welk knop wordt ingedrukt, en zendt deze code voor verdere verwerking (bijvoorbeeld voor weergave karakter ). Voor het opslaan tekencode in binaire vorm met behulp van 8 bits, zodat het maximum aantal combinaties gelijk aan 256. De eerste 128 tekens voor stuurtekens, cijfers en letters. De tweede helft is bestemd voor nationale symbolen en pseudo.

tekstcodering

Het zal gemakkelijker zijn om te begrijpen wat is de codering van de informatie, als voorbeeld. Denk aan de Engels karakter codes "C" en de Russische letter "C". Merk op dat de symbolen opgenomen kapitaal, en hun codes zijn verschillend van kleine letters. Engels karakter eruit zou zien 01000010 en Russisch - 11010001. Het feit dat de persoon op het scherm ziet er hetzelfde uit, de computer ziet heel anders. Het is ook nodig om aandacht te besteden aan het feit dat de codes van de eerste 128 tekens hetzelfde blijven, maar uitgaande van 129 en een binaire code kan corresponderen met verschillende letters, afhankelijk van de codetabel. Zo kan de decimale code 194 overeen met KOI8 letter "b" in SR1251 - "B" in de ISO - «T», en in de codering SR866 en Mus algemeen deze code komt niet overeen met één teken. Daarom, wanneer u een tekst te openen, zien we in plaats van Russische woorden alfanumeriek teken abracadabra, wat betekent dat deze codering informatie is niet voor ons en je moet naar een andere valuta symbolen te selecteren.

encoding nummers

In het binaire stelsel wordt gehouden met slechts twee opties waarden - 0 en 1. Alle basishandelingen met binaire getallen met behulp van de wetenschap genoemd binaire rekenkunde. Deze acties hebben hun eigen kenmerken. Neem, bijvoorbeeld, het nummer 45, getypt op het toetsenbord. Elk nummer heeft zijn eigen acht cijfers in ASCII codetabel, zodat het nummer bezet twee bytes (16 bits): 5 - 01010011 4 - 01.000.011. Om dit nummer te gebruiken in de berekening, wordt vertaald door speciale algoritmes om het binaire getal systeem in de vorm van een acht-cijferig binair nummer: 45-00101101.

Codering en verwerking van graphics

In de 50-er jaren op de computers die het meest worden gebruikt in wetenschappelijke en militaire doeleinden, voor de eerste keer realiseerde de grafische weergave van de gegevens. Vandaag de dag, visualisatie van informatie uit een computer, is een veel voorkomende en vertrouwde aan personen fenomeen, en in die tijd produceerde een buitengewone revolutie in het werken met de technologie. Misschien is getroffen door de gevolgen van de menselijke psyche: een visuele weergave van informatie wordt beter verteerd en geaccepteerd. Een grote sprong voorwaarts in data visualisatie ontwikkeling vond plaats in de jaren '80, toen de codering en verwerking van grafische informatie ontvangen krachtige ontwikkeling.

Analoge en discrete grafische prestaties

Grafische informatie is van twee soorten: analoog (schilderijen met steeds wisselende kleur) en discrete (beeld, bestaande uit een aantal verschillende kleuren pixels). Voor het gemak van het werken met afbeeldingen op hun computer bewerkt - ruimtelijke sampling, waarbij elk element een bepaalde kleurwaarde toegewezen in de vorm van een unieke code. Coderen en verwerken van grafische informatie vergelijkbaar met het werken met een mozaïek uit vele kleine fragmenten. Waarbij de coderingskwaliteit is afhankelijk van de grootte van de punten en de grootte van het kleurenpalet gebruikt (hoe hoger de kleur toestanden kan elk punt nemen respectievelijk, dat meer informatie, hoe beter de kwaliteit (hoe kleiner de afmeting van het element - de hogere kwaliteit - betrekking zal een grotere hoeveelheid per oppervlakte-eenheid hebben) ).

Het creëren en opslaan van grafieken

Er zijn verschillende grote beeldformaten - vector, raster, en fractal. Afzonderlijk beschouwd als een combinatie van raster en vector - is wijdverbreid in onze tijd multimedia 3D-graphics die de technieken en methoden voor het construeren van driedimensionale objecten in de virtuele ruimte. Codering en verwerking van grafische en multimedia-informatie is verschillend voor elk beeldformaat.

bitmap

De essentie van het grafisch formaat dat het beeld wordt opgedeeld in kleine gekleurde punten (pixels). Linksboven puntsaansturing. Coderen beeldinformatie begint altijd bij de linkerbovenhoek van het beeld regel voor regel elke pixel krijgt een kleurcode. Verplaatsing bitmap kan worden berekend door het aantal te vermenigvuldigen op informatievolume van elk (die afhankelijk is van het aantal kleurvarianten). Hoe hoger de resolutie van het beeldscherm, hoe meer het aantal rasterlijnen en punten in elke rij respectievelijk hogere beeldkwaliteit. binaire code kan worden gebruikt voor het verwerken van beelddata van het rastertype, omdat de helderheid van elk punt en de coördinaten van de locatie kan worden weergegeven als gehele getallen.

vector beeld

Coderende grafische en multimedia informatievector type wordt gereduceerd tot het feit dat het grafische object wordt weergegeven in de vorm van elementaire segmenten en bogen. Lijn eigenschappen, welk voorwerp basis zijn vorm (rechte of kromme), kleur, dikte, stijl (gestippelde en getrokken lijn). Die lijnen die zijn gesloten, hebben een andere eigenschap - het vullen van andere voorwerpen of kleur. De positie van het object wordt bepaald door de punten van begin en einde van de lijn en de kromtestraal van de boog. Volume afbeeldingen in vector-formaat Raster veel minder, maar vereisen speciale software om grafieken van dit type te bekijken. Er zijn ook programma's - vectorizers transformeren raster afbeeldingen in vector.

fractal graphics

Dit type afbeelding als een vector is gebaseerd op wiskundige berekeningen, maar het is een basisingrediënt formule zelf. In het computergeheugen is niet nodig om afbeeldingen of voorwerpen te slaan, wordt het beeld getrokken uit alleen de formule zelf. Grafieken van dit type is handig om niet alleen eenvoudig regelmatige structuur, maar ook complexe illustraties visualiseren, simuleren, bijvoorbeeld, de landschappen in games of emulators.

geluidsgolven

Wat is de codering van de informatie, maar het kan worden aangetoond op het voorbeeld van het werken met geluid. We weten dat onze wereld is vol van geluiden. Sinds de oudheid, hebben de mensen bedacht hoe geluiden worden geproduceerd - een golf van gecomprimeerde en ijle lucht, waardoor het trommelvlies. Iemand kan golf met een frequentie van 16 Hz tot 20 kHz (- een oscillatie per seconde 1 Hertz) waarnemen. Alle golven waarvan de frequentie vibraties buiten dit bereik worden geluid genoemd.

de eigenschappen van geluid

geluidskarakteristieken zijn toon, timbre (klankkleur afhankelijk is van de golfvorm), de hoogte (waarvan de frequentie wordt bepaald door de frequentie van trillingen per seconde) en de hoeveelheid afhangt van de intensiteit van de trillingen. Geen echte geluid bestaat uit een mengsel van harmonische trilling met een vast aantal frequenties. Wobble met de laagste frequentie heet de grondtoon, de anderen - boventonen. Een speciale kleurtoon geeft het geluid - verschillende hoeveelheid boventonen die inherent zijn aan juist dit geluid. Die toon, kunnen we de stemmen van geliefden te herkennen, om het geluid van muziekinstrumenten te onderscheiden.

Programma voor het werken met geluid

Afhankelijk van de functionaliteit van het programma kan worden onderverdeeld in verschillende types: hulpprogramma's en drivers voor geluidskaarten, samen met hen op een laag niveau, audio-editors dat verschillende bewerkingen uit te voeren met audio bestanden en diverse effecten op hen van toepassing, software synthesizers en converters, analoog-digitaal ( ADC) en digitaal-naar-analoog (DAC).

audiocodering

Codering van multimedia-informatie met het analoge geluid om te zetten in individuele aard voor gemakkelijker verwerking. ADC ontvangt het ingangssignaal analoog signaal, meet de amplitude bij bepaalde tijdsintervallen en voert het digitale sequentie veranderingen van amplitudegegevens. Geen fysieke transformatie plaatsvindt.

Het uitgangssignaal discrete echter hoe de amplitude meetfrequentie (monster), des te nauwkeuriger het uitgangssignaal correspondeert met de ingang, hoe beter coderende passen en verwerken van multimedia-informatie. Monsters worden ook aangeduid als een geordende reeks van digitale data verkregen via de ADC. Het proces zelf heet dan sampling, in het Russisch - bemonsterd.

De inverse transformatie uitgevoerd door DAC basis van een ontvangen digitale invoerdata op een bepaald moment leidt tot het genereren van het elektrische signaal benodigde amplitude.

bemonsteringscriteria

Seplirovaniya hoofdparameters zijn niet alleen de frequentiemeting, maar ook de bit - de nauwkeurigheid van het meten van de verandering van de amplitude van elk monster. Hoe nauwkeuriger digitalisering wordt verzonden wanneer de waarde per tijdseenheid de signaalamplitude, hoe hoger de kwaliteit van het signaal na de ADC, hoe hoger de nauwkeurigheid van herstel golf in de omgekeerde richting.