Kodlama Bilgisi

Kod, önceden tanımlanmış belirli kavramları kaydetmek (veya iletmek) için bir semboller (veya sinyaller) setidir.

Bilgi kodlaması, bilginin belirli bir sunumunu oluşturma işlemidir. Daha dar bir anlamda, "kodlama" terimi genellikle bir bilgiyi sunma biçiminden diğerine, bir depolama, transfer veya işleme için daha uygun bir geçiş anlamına gelir.

Genellikle, kodlamadaki her resim (bazen şifreleme derler) ayrı bir işaretle temsil edilir.

Bir işaret, birbirinden farklı sonlu elemanlar kümesinin bir elemanıdır.

Daha dar bir anlamda, "kodlama" terimi genellikle bir bilgi sunma biçiminden diğerine, bir depolama, transfer veya işleme için daha uygun bir geçiş anlamına gelir.

Bir bilgisayar yalnızca sayısal biçimde sunulan bilgileri işleyebilir. Bir bilgisayarda işlem yapmak için diğer tüm bilgiler (örneğin, sesler, görüntüler, enstrüman okumaları vb.) Sayısal forma dönüştürülmelidir. Örneğin, müzik sesini sayısal bir forma dönüştürmek için, her frekansın sonuçlarını sayısal biçimde sunarak belirli frekanslardaki ses yoğunluğunu kısa aralıklarla ölçmek mümkündür. Bilgisayar programları sayesinde, alınan bilgileri, örneğin farklı kaynaklardan gelen “bindirme” seslerine dönüştürebilirsiniz.

Benzer şekilde, metin bilgisi bir bilgisayarda işlenebilir. Bir bilgisayara yazarken, her harf belirli bir sayı ile kodlanır ve insan algılaması için harici cihazlara (ekran veya baskı) çıktığında, bu sayılar harflerin görüntülerini oluşturmak için kullanılır. Harfler ve sayılar kümesi arasındaki yazışmaya karakter kodlaması denir.

Kural olarak, bir bilgisayardaki tüm sayılar, sıfırlar ve sayılar yardımı ile temsil edilir (insanlar için normal olduğu gibi on rakam değil). Başka bir deyişle, bilgisayarlar genellikle ikili sayı sistemlerinde çalışır, çünkü bu durumda işlem için kullanılan cihazlar çok daha basittir. Bilgisayara sayı girmek ve bunları bir kişi tarafından okumak için çıkarmak normal ondalık formda yapılabilir ve gerekli tüm dönüşümler bilgisayarda çalışan programlar tarafından gerçekleştirilir.

Kodlama bilgisi yolları.

Aynı bilgiler çeşitli şekillerde sunulabilir (kodlanabilir). Bilgisayarların ortaya çıkmasıyla, hem bireyin hem de insanlığın bir bütün olarak yapması gereken her türlü bilgiyi kodlama ihtiyacı doğmuştur. Ancak kodlama bilgisi problemini çözmek için, insanlık bilgisayarların ortaya çıkmasından çok önce başladı. İnsanoğlunun görkemli başarıları - yazma ve aritmetik - kodlama ve sayısal bilgi sisteminden başka bir şey değildir. Bilgi hiçbir zaman saf biçiminde görünmez, her zaman bir şekilde temsil edilir, bir şekilde kodlanır.

İkili kodlama, bilgi sunmanın yaygın yollarından biridir. Bilgisayarlarda, robotlarda ve nümerik kontrole sahip takım tezgahlarında, kural olarak, cihazın uğraştığı tüm bilgiler ikili alfabedeki kelimeler olarak kodlanır.

Sembolik (metinsel) bilgilerin kodlanması.

Metnin tek tek karakterleri üzerinde gerçekleştirilen ana işlem - karakterlerin karşılaştırılması.

Karakterleri karşılaştırırken, en önemli hususlar, kodlama ilkesinin seçiminin değeri çok azken, her karakter için kodun benzersizliği ve bu kodun uzunluğudur.

Farklı dönüşüm tabloları kullanarak metinlerin kodlanması için. Aynı metni kodlarken ve kodunu çözerken aynı tablonun kullanılması önemlidir.

Kod çözme tablosu, karakterin ikili koduna dönüştürüldüğü şekilde kodlanmış karakterlerin sıralı bir listesini içeren bir tablodur ve bunun tersi de geçerlidir.

En popüler dönüşüm tabloları: DKOI-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Tarihsel olarak, kodlama karakterleri için kod uzunluğu olarak 8 bit veya 1 bayt seçildi. Bu nedenle, genellikle bir bilgisayarda depolanan metnin bir karakteri bir bayt belleğe karşılık gelir.

Kod uzunluğu 8 bit olan farklı 0 ve 1 kombinasyonları 28 = 256 olabilir, bu nedenle bir dönüştürme tablosunun yardımıyla en fazla 256 karakter kodlayabilirsiniz. 2 baytlık (16 bit) bir kod uzunluğu ile 65,536 karakter kodlanabilir.

Sayısal bilgilerin kodlanması.

Sayısal ve yazılı bilgilerin kodlanmasındaki benzerlik aşağıdaki gibidir: Bu türdeki verileri karşılaştırabilmek için farklı sayıların (farklı karakterler gibi) farklı kodlara sahip olmaları gerekir. Sayısal ve sembolik veriler arasındaki temel fark, karşılaştırma işlemine ek olarak, çeşitli matematiksel işlemlerin gerçekleştirilmesidir: toplama, çarpma, kök çıkarma, logaritmanın hesaplanması, vb. Bu işlemleri matematikte gerçekleştirme kuralları, konumsal sayı sisteminde sunulan sayılar için ayrıntılı olarak geliştirilmiştir.

Bir bilgisayarda sayıları temsil eden temel sayı sistemi, ikili konum sayı sistemidir.

Metin Kodlaması

Şu anda, kullanıcıların çoğu, bir bilgisayar kullanarak, karakterlerden oluşan metin bilgisini işler: harfler, sayılar, noktalama işaretleri, vb. Toplam karakter sayısını ve ne kadar bit ihtiyacımızı hesaplıyoruz.

10 sayı, 12 noktalama işareti, 15 aritmetik işlem işareti, Rus ve Latin alfabesinin harfleri, TOPLAM: 8 karakter bilgisine karşılık gelen 155 karakter.

Ölçüm bilgisi birimleri.

1 bayt = 8 bit

1 KB = 1024 bayt

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

Kodlamanın özü, her sembole 00000000 ila 11111111 arasında bir ikili kod veya karşılık gelen ondalık kodu 0 ila 255 olarak verilmiş olmasıdır.

Şu anda, Rus harflerini kodlamak için beş farklı kod tablosunun (KOI - 8, СР1251, СР866, Маc, ISO) kullanıldığı ve bir tabloyla kodlanan metinlerin bir başkasında doğru görüntülenmeyeceği unutulmamalıdır.

Karakter kodlamanın ana ekranı, karakterlerin onaltılık gösterimde kodlandığı 16 - 16 arasındaki bir tablo olan Amerikan Bilgi Değişimi Standart Kodu (ASCII kodu), Amerikan Bilgi Değişimi Standart Kodu'dur.

Grafik bilgisinin kodlanması.

Bir grafik görüntüsünün kodlanmasında önemli bir adım, onu ayrık elemanlara bölmektir (ayrıklaştırma).

Bir bilgisayar kullanarak depolanması ve işlenmesi için grafikleri temsil etmenin ana yolları raster ve vektör görüntüleridir.

Bir vektör görüntüsü, temel geometrik şekillerden oluşan (genellikle bölümler ve yaylar) oluşan bir grafik nesnesidir. Bu temel bölümlerin konumu, noktaların koordinatları ve yarıçapın büyüklüğü ile belirlenir. Her satır için, çizgi tipindeki (düz, noktalı, çizgi noktalı), kalınlık ve renkteki ikili kodlar gösterilir.

Bir raster görüntü, matris prensibine uygun olarak görüntü ayrıklaştırmasının bir sonucu olarak elde edilen bir nokta (piksel) topluluğudur.

Grafik görüntüleri kodlamanın matris prensibi, görüntünün belirli sayıda satır ve sütuna bölünmesidir. Daha sonra ortaya çıkan ızgaraların her bir elemanı seçilen kurala göre kodlanır.

Piksel (resim elemanı), rengi ve parlaklığını görüntünün geri kalanından bağımsız olarak ayarlanabilen minimum görüntü birimidir.

Matris ilkesine göre, yazıcıda görüntülenen, ekranda görüntülenen ve tarayıcı kullanılarak elde edilen görüntüler oluşturulur.

Görüntü kalitesi ne kadar yüksek olursa, pikseller o kadar “daha ​​yoğun” olur, yani cihazın çözünürlüğü artar ve her birinin rengi daha doğru kodlanır.

Siyah beyaz bir görüntü için, her pikselin renk kodu bir bit olarak belirtilir.

Çizim renkliyse, o zaman her nokta için rengi için bir ikili kod belirlenir.

Renkler ikili kodda kodlandığından, örneğin, 16 renkli bir resim kullanmak istiyorsanız, her bir pikseli kodlamak için 4 bit (16 = 24) gerekir ve rengi kodlamak için 16 bit (2 bayt) kullanabilirsiniz bir piksel, sonra 216 = 65536 farklı renk aktarabilirsiniz. Tek bir noktanın rengini kodlamak için üç bayt (24 bit) kullanmak, Gerçek Renk modu olarak adlandırılan 16777216 (veya yaklaşık 17 milyon) farklı renk tonuna izin verir. Bunların şu anda kullanıldığını, ancak modern bilgisayarların özelliklerinin sınırlarından çok uzak olduğunu unutmayın.

Ses bilgisini kodlama.

Fizik dersinden, sesin havanın titreşimi olduğunu biliyorsunuz. Doğası gereği, ses sürekli bir sinyaldir. Sesi bir elektrik sinyaline dönüştürürsek (örneğin, bir mikrofon kullanarak), zaman içinde kademeli olarak değişen bir voltaj göreceğiz.

Bilgisayar işlemesi için, analog sinyal bir şekilde ikili sayılar dizisine dönüştürülmeli ve bunun için örneklenmeli ve sayısallaştırılmalıdır.

Aşağıdakileri yapabilirsiniz: sinyalin genliğini düzenli aralıklarla ölçün ve elde edilen sayısal değerleri bilgisayarın belleğine kaydedin.

Benzer makaleler:

Bilgisayar bilimlerinde, metin herhangi bir karakter dizisidir. Günümüzde, bilgisayarlar çoğunlukla 256 karakterden oluşan alfabeler kullanır1. Karakterlerin her birinin kendi sekiz bitlik ikili kodu vardır.

Hesaplama otomasyonu ve veri işlemenin rolü ve pratik önemi. Bilgisayarda bilginin tanıtımı, sayı sisteminin özü. Numaraları bir sayı sisteminden diğerine aktarın. Konumsal sayı sistemlerinde aritmetik işlemler.

Bilgisayarın belleğinde depolanacak "hazır olma" bakış açısından, bilgiler iki kategoriye ayrılır - ayrık ve sürekli. B alfabesinin karakterlerini A alfabesinin karakterleriyle değiştirmeye ilişkin kurallar. Gerçek sayılar Semboller. Grafik. Ses.

Raster ve vektör grafikleri. Grafik editörleri Raster grafikleri depolamak için dosya biçimleri. Bir bilgisayar yardımıyla oluşturulan tüm görüntüler iki büyük bölüme ayrılabilir - raster ve vektör grafikleri. Bitmap temsilleri ...

Bilgi ne görünür. Ondalık sayı sistemi. İkili sayı sistemi. N bit ile kaç sayı yazılabilir. Bilgisayarda ölçülen bilgi miktarı nasıldır? Onaltılık sayı sistemi. Karakter kodlaması

Bilgi kavramı Bilgisayar bilimi, bilgisayar biliminin kısa tarihçesi. Bilgi analog ve dijital. Analog-dijital dönüşüm, analog ve dijital cihazlar. Kodlama bilgisi kavramı. Dijital bilgilerin depolanması. Bit.

Raster görüntü çok küçük elemanların bir mozaiktir - piksel. Üzerinde, her bir hücrenin (pikselin) belirli bir renkte renklendirildiği bir damalı kağıt yaprağı gibi görünür ve bu renklendirmenin sonucu olarak bir görüntü oluşur.

Bilgi farklı türdedir, örneğin:

Koku, tat, ses;

Semboller ve işaretler.

Bilim, kültür ve teknolojinin çeşitli dallarında bilgi kaydı için özel formlar geliştirilmiştir.

kod  - Bilgi görüntülemek için kullanılabilecek bir semboller grubudur.

Bir mesajı bir koda göre bir karakter kombinasyonuna dönüştürme işlemi olarak adlandırılır. kodlama.

Var üç temel kodlama yöntemi  bilgi:

• Sayısal yöntem  - sayıları kullanarak.
• Karakter yolu   - Bilgi, giden metinle aynı alfabenin sembolleri kullanılarak kodlanır.
• Grafik yolu   - Bilgi resimler veya simgeler kullanılarak kodlanır.

Kodlama bilgisi örnekleri:

Rus alfabesinin seslerini görüntülemek için harfler  (ABVGDEYEZH ... EYUYA);

Sayıları görüntülemek için rakamlar (0123456789);

Ses kaydı notlar  ve diğerleri semboller;

Kör kullanım braille alfabesimektubun altı elementten oluştuğu yerler: delikler ve yumrular.

Braille alfabesi

Kodlama bilgisinin prensiplerini bilmeden, bir ve aynı kodun farklı şekilde anlaşılabileceği akılda bulundurulmalıdır, örneğin 300522005 sayısının sayı, telefon numarası veya popülasyon olarak sayılması mümkündür.

Bilgisayar girilen bilgileri kodlar: metin, görüntüler ve sesler. Kodlanmış biçimde, bilgisayar bilgileri işler, saklar ve gönderir. Bir bilgisayardaki bilgileri bir insan için anlaşılabilir bir biçimde görüntülemek için, bu gereklidir. kod çözme .

Özel bilim şifreleme yöntemleriyle ilgileniyor - kriptografi .

Bir bilgisayarda, herhangi bir bilgiyi kodlamak için sadece iki karakter kullanılır: 0    ve 1 Bilgisayar teknolojisinin iki durumu uygulamak daha kolay olduğu için:

0    - sinyal yok (voltaj yok veya akım akmıyor);

1   - bir sinyal var (gerilim veya akım var).

Kod oluşturma

Bir bit iki durumu kodlayabilir: 0 ve 1 (evet ve hayır, siyah beyaz). Bit sayısının birer birer arttırılması, kodların iki katına çıkmasına neden olacaktır.

örnek:

İki bit 4 farklı kod oluşturur: 00, 01, 10 ve 11;

üç bit 8 farklı kod oluşturur: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ve 111.

Çeşitli bilgilerin kodlanması

Metin Kodlaması

Metin kodlarken, her karaktere bir sıra numarası gibi bir değer atanır.

İlk popüler bilgisayar metni kodlama standardı ASCII  (Bilgi Değişimi için Amerikan Standart Kodu), her bir karakteri kodlamak için 7 bit kullanır.

7 bit ile 128 karakter kodlayabilirsiniz: büyük ve küçük Latin harfler, sayılar, noktalama işaretleri ve özel karakterler, örneğin “§”.

Standart, kodu 8 bit (256 karakter) 'ye kadar tamamlayan farklı varyantlarla oluşturuldu, böylece ulusal karakterleri, örneğin Letonya harfini ā kodlamak mümkün oldu.

Fakat farklı karakterlerin tüm karakterlerini kodlamak için 256 karakter yeterli değildi, bu yüzden yeni standartlar oluşturdular. Çağımızda en popüler olanlardan biri UNICODE. Her karakterin 2 bayt ile kodlandığı sonuç 62536 farklı kod.

Kodlama için renkli görüntüler değil  genellikle kullanılan 256 gri tonubeyazdan siyaha kadar değişiyor. İhtiyacınız olan tüm renkleri kodlamak için 8 bit  (1 bayt).

Kodlama için renkli görüntüler  genellikle üç renk kullanın: kırmızı, yeşil ve mavi. Bu üç rengin karıştırılmasıyla renk tonu elde edilir.

Ses kodlama

Sesler geliyor varyasyonlar  Hava Sesin iki büyüklüğü vardır:

- salıncak genliğihangi gösterir hacim  ses;

- salınım frekansıhangi gösterir tonalite  ses.

Ses, örneğin bir mikrofon gibi bir elektrik sinyaline dönüştürülebilir.

Ses, kesin bir zaman aralığından sonra, sinyalin boyutunu ölçerek ve ona bir ikili değer atayarak kodlanır. Bu ölçümler ne kadar sık ​​alınırsa, ses kalitesi o kadar iyi olur.

örnek:

700 MB kapasiteli tek bir CD'de, 80 dakikalık CD kalitesinde ses alabilir.

Video kodlama

Film hızla değişen karelerden oluşuyor. Kodlanmış bir film, kare boyutu, kullanılan renkler ve saniyedeki kare sayısı (genellikle 30) ile ses kaydetme şekli hakkında bilgi içerir - her kare ayrı ayrı veya tüm filmi aynı anda.

10. Kodlama bilgisi türleri.

Kod - belirli kurallara göre işaretli veya karakter grublu bir nesnenin sembolü. Kodların atanmasından sonra, bir sınıflandırıcı yaratılır - sistematik bir homojen isimler kümesi ve kod tanımları. Sınıflandırıcıların iki kullanımı vardır. Birincisi, kodların belgelere elle yapıştırılması içindir. İkinci durumda, kodların kullanılması, tüm sınıflandırıcıların makine hafızasına, makine taşıyıcılarına depolanmasını sağlar. Kodlar sayısal, alfabetik, alfanümerik olabilir ve bir veya birkaç karakterden oluşabilir.

Kodlama Bilgisi  - Bilgilerin standart bir biçimde sunulması. Aynı bilgiler birkaç farklı biçimde sunulabilir ve bunun tersi de, farklı bilgiler benzer bir biçimde sunulabilir. Örneğin, yeni bir otomobil markasının sözlü bir tanımını kullanabilir veya görünümünü çeşitli ayrıntılı fotoğraflarda sunabilirsiniz. Başka bir örnek - aynı formdaki tıbbi sertifikalar aynı görünüme sahiptir, ancak farklı insanlara verildiği gibi farklı hastalıkları tanımlar.

Bilgisayarların ortaya çıkmasıyla, hem bireyin hem de bir bütün olarak insanlığın bir bütün olarak uğraşması gereken her türlü bilginin kodlanması ihtiyacı doğdu. Ancak kodlama bilgisi problemini çözmek için, insanoğlu bilgisayarların ortaya çıkmasından çok önce başladı: insanlığın görkemli kazanımları - yazma ve aritmetik - konuşma ve sayısal bilgi için kodlama sistemlerinden başka bir şey değil.

Kodlama numaraları

Rakamları kullanmak için, onları aramanız ve bir şekilde not etmeniz gerekir, bir numaralandırma sistemine ihtiyacınız vardır. Farklı sayma sistemleri ve sayı kayıtları binlerce yıldır bir arada var ve birbirleriyle rekabet etmiş, ancak “bilgisayar öncesi çağın” sonunda “on” sayısı hesaplamada özel bir rol oynamaya başlamış ve en popüler kodlama sistemi   konum ondalık sistemi.  Bu sistemde, bir rakamdaki rakamın değeri, bir rakam içindeki yerine (pozisyonuna) bağlıdır. Ondalık sayı sistemi Hindistan'dan geldi (en geç MS 6. yüzyıldan). Bu sistemin alfabesi: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) sadece 10 hanedir, bu nedenle sayı sisteminin temeli 10'dur. Sayı, birimler, onlarca, yüzlerce, binlerce bir arada yazılır. ve benzeri. Örnek: 1998 = 8 * 10 0 + 9 * 10 1 + 9 * 10 2 + 1 * 10 3.

Örneğin, Babil'de, 60 sayı sistemi kullanılmış, alfabe 1'den 59'a kadar sayılar içeriyordu, 0 sayı değildi, çarpım tabloları çok hantaldı, bu yüzden çok geçmeden unutuldu, ancak eski prevalansının ekoları şimdi bile görülebilir - saati bölerek 60 dakika, daire 360 ​​dereceye ayrılır.

İkili sayı sistemi

İkili sayı sistemi, bilgisayarların ortaya çıkmasından önce bile (XVII - XIX yüzyıllar) matematikçiler ve filozoflar tarafından icat edildi. Daha sonra ikili sistem unutuldu ve yalnızca 1936 - 1938'de, Amerikalı mühendis ve matematikçi Claude Shannon, ikili devrelerin elektronik devrelerin tasarımında kayda değer uygulamaları buldu.

İkili ile ilgili sayı sistemleri vardır. Bilgisayarlarla çalışırken, bazen ikili sayılar bir bilgisayar tasarımına gömülü olduğundan, ikili sayılarla uğraşmak zorunda kalırsınız. İkili sistem bir bilgisayar için elverişlidir ancak bir kişi için elverişsizdir - çok uzun sayılar kaydetmek ve ezberlemek elverişsizdir. İkili ilişkili sekizlik ve onaltılık sayı sistemleri kurtarmaya gelir.

Örneğin, onaltılık sistemde, 10 Arap rakamı ve Latin alfabesinin (A, B, C, D, E, F) harfleri sayı yazmak için kullanılır. Bu sayı sistemine bir sayı yazmak için, bir sayının ikili gösterimini kullanmak uygundur. Örneğin aynı sayıyı alın - ikili sistemde 2000 veya 11111010000. Dört karaktere ayırın, sağdan sola hareket ederek, soldaki son dörtte, önemsiz bir 0 ekleriz, böylece üçlü işaretlerdeki karakter sayısı dört olur: 0111 1101 0000. Harcama başlayalım. 2 0 + 1 * 2 1 + 1 * 2 2), onaltılık gösterimde 7; ikili sistemdeki 1101 sayısı ondalık sayıdaki 13 (13 = 1 * 2 0 + 0 * 2 1 + 1 * 2 2 + 1 * 2 3), onaltılık sistemde bu sayı D rakamına karşılık gelir ve son olarak 0000 - Herhangi bir sayı sistemde 0. Şimdi sonucu yazın:

11111010000 2 = 7D0 16.

Koordinat kodlaması

Sadece sayıları değil, diğer bilgileri de kodlayabilirsiniz. Örneğin, bir nesnenin bulunduğu yer hakkında bilgi. Bir nesnenin uzayda konumunu belirleyen değerlere denir. koordine eder.  Herhangi birinde   koordinat sistemi  köken, ölçü birimi, ölçek, referans yönü veya koordinat eksenidir. Koordinat sistemlerine örnek olarak Kartezyen koordinatlar, kutupsal koordinat sistemi, satranç, coğrafi koordinatlar verilebilir.

Metin kodlaması

Metin kodlaması oldukça basittir. Bunu yapmak için, bir şekilde tüm harfleri, sayıları, noktalama işaretlerini ve harfte kullanılan diğer simgeleri yeniden numaralandırmak yeterlidir. Bir karakteri saklamak için, sekiz bitlik bir hücre en sık kullanılır - bir bayt, bazen iki bayt (örneğin, hiyeroglifler). Bir bayta 256 farklı sayı yazabilirsiniz, bu 256 farklı karakteri kodlamanıza izin vereceği anlamına gelir. Sembollerin yazışmaları ve kodları özel bir tabloda belirtilmiştir. Kodlar onaltılık sayılarla yazılmıştır, sekiz basamak sayısını kaydetmek için sadece iki onaltılık haneye ihtiyacınız vardır.

Görüntü kodlama

Dijital kişisel bilgisayarlar sayılarla iyi çalışır ancak sürekli değerlerin nasıl kullanılacağını bilmez. Ancak insan gözü aldatılabilir: çok sayıda bireysel küçük ayrıntıdan oluşan bir görüntü sürekli olarak algılanır. Resmi dikey ve yatay çizgilerle küçük mozaik karelere bölersek, sözde   raster  - iki boyutlu kareler dizisi. Kareler kendileri -   raster öğeler veya pikseller  (Resmin elementi) - Resmin elementleri Her pikselin rengi bir rakam ile kodlanır.

Dünyada sürekli bir bilgi akışı vardır. Kaynaklar insanlar, teknik cihazlar, çeşitli şeyler, cansız ve canlı doğa nesneleri olabilir. Hem bir hem de birkaç nesne bilgi alabilir.
Daha iyi veri alışverişi için, veriler aynı anda verici tarafında kodlanır ve işlenir (veri hazırlama ve yayınlama, işleme ve depolama için uygun bir forma dönüştürme), alıcı tarafında gönderme ve kod çözme (kodlanmış verilerin orijinal forma dönüştürülmesi). Bunlar birbiriyle ilişkili görevlerdir: kaynak ve alıcı benzer bilgi işlem algoritmalarına sahip olmalıdır, aksi takdirde kod çözme işlemi imkansız olacaktır. Grafik ve multimedya bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi genellikle bilgisayar teknolojisi temelinde gerçekleştirilir.

Bilgisayardaki bilgilerin kodlanması

Bir bilgisayarı kullanarak verileri (metin, sayılar, grafikler, video, ses) işlemenin birçok yolu vardır. Bir bilgisayar tarafından işlenen tüm bilgiler, ikili kodda gösterilir; bit olarak adlandırılan 1 ve 0 sayıları kullanılarak. Teknik olarak, bu yöntem çok basit bir şekilde uygulanır: 1 - elektrik sinyali mevcut, 0 yok. İnsani bir bakış açısına göre, bu tür kodlar algı için elverişli değildir - uzun sıfır satırlar ve kodlanmış karakterler olan kodların hemen deşifre edilmesi çok zordur. Ancak böyle bir kayıt formatı, derhal hangi bilgilerin kodlandığını gösterir. Örneğin, sekiz bitlik ikili formdaki 8 sayısı aşağıdaki bit dizisine benzer: 000001000. Ancak bir insan için zor olan sadece bir bilgisayardır. Elektronik parçaların işlenmesi, basit elemanların az sayıda karmaşık olanlardan daha kolaydır.

Metin Kodlaması

Klavyedeki bir düğmeye bastığımızda, bilgisayar basılan düğmenin belirli bir kodunu alır, standart ASCII karakter tablosunda (Amerikan Bilgi alışverişi için kod), hangi düğmeye basıldığını “anlar” ve bu kodu daha sonraki işlemler için gönderir (örneğin, ekranda bir sembol görüntülemek için) ). Karakter kodunu ikili biçimde saklamak için 8 bit kullanılır, bu nedenle maksimum kombinasyon sayısı 256'dır. İlk 128 karakter kontrol karakterleri, sayılar ve Latin harfleri için kullanılır. İkinci yarı, ulusal karakterler ve sözde grafikler içindir.

Metin Kodlaması

Hangi bilgi kodlamasının örnek olduğunu anlamak daha kolay olacaktır. İngilizce karakter "C" ve Rusça "C" harfinin kodunu düşünün. Karakterlerin büyük harfle yazıldığını ve kodlarının küçük harflerden farklı olduğunu unutmayın. İngilizce karakter 01000010 ve Rusça gibi görünüyor - 11010001. Bilgisayar, bilgisayarı tamamen farklı bir şekilde monitör ekranından algılıyor. İlk 128 karakterin kodlarının değişmeden kaldığına ve 129 ve sonrasında başlayan farklı harflerin kullanılan kod tablosuna bağlı olarak bir ikili koda karşılık gelebileceğine dikkat etmek gerekir. Örneğin, 194 ondalık kodu KOI8'de "b" harfine, CP1251 - "C" de, ISO - "T" de ve CP866 ve Mac kodlarında tek bir karaktere karşılık gelmez, tek bir karakter bu koda karşılık gelmez. Bu nedenle, bir metni açarken, Rusça kelimeler yerine, alfabetik karakterli bir abrakadabra gördüğümüzde, bu tür bilgilerin kodlanmasının bize uymadığı ve başka bir karakter dönüştürücü seçmemiz gerektiği anlamına gelir.

Kodlama numaraları

İkili hesaplama sisteminde, sadece iki seçenek alınır - 0 ve 1. İkili sayılarla yapılan tüm temel işlemler, ikili aritmetik denilen bilim tarafından kullanılır. Bu eylemlerin kendi özellikleri vardır. Örneğin, klavyeye yazılan 45 sayısını alınız. Her rakamın ASCII kod tablosunda kendi sekiz bitlik kodu vardır, bu nedenle sayı iki bayt (16 bit) içerir: 5 - 01010011, 4 - 01000011. Bu sayının hesaplamalarda kullanılması için, özel algoritmalar ile sekiz haneli bir ikili sayı biçimindeki ikili sayı sistemine çevrilir: 45 - 00101101.

1950'lerde, ilk kez bilimsel ve askeri amaçlar için en sık kullanılan bilgisayarlar, grafik veri gösterimini uyguladı. Günümüzde, bir bilgisayardan alınan bilgilerin görselleştirilmesi, herhangi bir kişi için yaygın ve olağan bir olgudur, ancak o zamanlar teknoloji ile çalışmasında olağanüstü bir değişiklik yaptı. Muhtemelen, insan ruhunun etkisi etkilendi: açıkça sunulan bilgiler daha iyi emilir ve algılanır. 80'lerde, grafik bilgisinin kodlanması ve işlenmesi güçlü bir gelişme gösterdiğinde, veri görselleştirmesinin gelişiminde büyük bir atılım gerçekleşti.

Analog ve ayrık grafikler

İki tür vardır: analog (sürekli renk değiştiren resimsel tuval) ve ayrık (farklı renkteki noktalardan oluşan resim). Bir bilgisayarda görüntülerle çalışmanın kolaylığı için, her bir öğeye ayrı bir kod biçiminde belirli bir renk değeri atanan işleme - mekansal takdir yetkisine tabi tutulur. Grafik bilgisinin kodlanması ve işlenmesi, çok sayıda küçük parçadan oluşan bir mozaikle çalışmaya benzer. Ayrıca, kodlamanın kalitesi, noktaların boyutuna (eleman boyutu ne kadar küçükse - birim alan başına daha büyük bir sayı olacaktır - kalite yükselir) ve kullanılan renk paletinin boyutuna (her nokta ne kadar fazla renk alırsa, o kadar fazla bilgi taşıyan, kalite o kadar iyi olur) ).

Grafik oluşturma ve saklama

Birkaç temel görüntü formatı vardır - vektör, fraktal ve raster. Ayrı olarak, bir raster ve vektör kombinasyonu göz önünde bulundurulur - zamanımızda yaygın olan multimedya 3D grafikler ve sanal alanda üç boyutlu nesneler oluşturmak için teknikleri ve yöntemleri temsil eder. Grafik ve multimedya bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi, her görüntü formatı için farklıdır.

Bit eşlem resmi

Bu grafik formatının özü, resmin çok renkli küçük noktalara (piksel) bölünmesidir. Sol üst kontrol noktası. Kodlama grafik bilgisi her zaman resim satırının sol köşesinden başlar, her piksel bir renk kodu alır. Raster görüntünün hacmi, nokta sayısının her birinin bilgi hacmiyle çarpılmasıyla hesaplanabilir (bu, renk seçeneklerinin sayısına bağlıdır). Monitörün çözünürlüğü ne kadar yüksek olursa, rasterin satır sayısı o kadar fazla olur ve her satırdaki noktalar o kadar yüksek olur, görüntü kalitesi de artar. İkili kod, raster türü grafik verilerini işlemek için kullanılabilir, çünkü her noktanın ve konum koordinatlarının parlaklığı tam sayılar olarak gösterilebilir.

Vektör resim

Bir vektör türünün grafik ve multimedya bilgilerinin kodlanması, bir grafik nesnesinin temel segmentler ve yaylar olarak temsil edilmesi gerçeğine indirgenmiştir. Temel nesne olan çizginin özellikleri şekil (düz veya kavisli), renk, kalınlık, anahat (kesikli çizgi veya düz çizgi). Kapalı olan çizgiler başka bir özelliğe sahiptir - başka nesnelerle veya renklerle doldurma. Nesnenin konumu, çizginin başlangıcı ve bitişi noktaları ve arkın eğrilik yarıçapı ile belirlenir. Bir vektör formatının grafik bilgisi miktarı rasterinkinden çok daha azdır, ancak bu tür grafikleri görüntülemek için özel programlar gerektirir. Ayrıca programlar - vektöre dönüştüren vektörleştiriciler vardır.

Fraktal grafik

Bu tür grafikler, vektör gibi, matematiksel hesaplamalara dayanır, ancak temel bileşeni formülün kendisidir. Herhangi bir görüntü veya nesneyi bilgisayarın hafızasına kaydetmeye gerek yoktur, resmin kendisi yalnızca formülle çizilir. Bu tür grafiklerle, yalnızca basit normal yapıları değil, örneğin oyunlardaki veya öykünücülerdeki manzaraları taklit eden karmaşık çizimleri de görselleştirmek kolaydır.

Ses dalgaları

Bilgi kodlaması nedir, yine de sesle çalışma örneğini gösterebilirsiniz. Dünyamızın seslerle dolu olduğunu biliyoruz. Eski zamanlardan beri, insanlar seslerin nasıl doğduğunu, kulağın kulak zarını etkileyen basınçlı ve nadir hava dalgalarını keşfettiler. Bir kişi 16 Hz - 20 kHz frekansındaki dalgaları algılayabilir (1 Hertz - saniyede bir salınım). Titreşim frekansları bu aralığa giren tüm dalgalara ses dalgası denir.

Ses özellikleri

Sesin özellikleri, ton, tını (salınım moduna bağlı olarak ses rengi), yükseklik (saniye başına salınımların sıklığı tarafından belirlenen frekans) ve salınımların yoğunluğuna bağlı olarak ses düzeyidir. Herhangi bir gerçek ses, sabit bir frekans setiyle harmonik salınımların karışımından oluşur. En düşük frekansa sahip olan yalpalama ana ton, dinlenme tonları olarak adlandırılır. Tını, sese özel bir renk verir - bu özel sese özgü farklı taş tonları. Müzik aletlerinin sesini ayırt etmek, sevdiklerimizin sesini tanıyabilmemizle tınısıdır.

Sesle çalışmak için programlar

Geleneksel olarak, programlar işlevselliğine göre birkaç türe ayrılabilir: düşük seviyede çalışma için yardımcı programlar ve sürücüler, ses dosyaları ile çeşitli işlemler gerçekleştiren ses editörleri ve bunlara çeşitli efektler uygularlar, yazılım sentezleyicileri ve analog-dijital dönüştürücüler ve dijital analog (D / A).

Ses kodlama

Multimedya bilgisinin kodlanması, sesin analog doğasını daha rahat işlemesi için ayrık hale getirmekten ibarettir. ADC girişte belirli zaman aralıklarında genliğini ölçer ve genlik değişimleriyle ilgili verilerle dijital bir dizi çıkarır. Fiziksel dönüşüm gerçekleşmez.

Çıkış sinyali ayrıktır, bu nedenle, genlik ölçüm frekansı (örnek) ne kadar sık ​​olursa, çıkış sinyali giriş sinyaline ne kadar doğru gelirse, multimedya bilgisinin kodlanması ve işlenmesi o kadar iyidir. Örnek aynı zamanda ADC'den elde edilen sıralı dijital veri dizisi olarak da adlandırılır. Sürecin kendisine Rusça örnekleme denir - isteğe bağlı olarak.

Ters dönüşüm bir DAC yardımı ile gerçekleşir: Girdiye gelen dijital verilere dayanarak, belirli zamanlarda istenen genlik için belirli bir elektrik sinyali üretilir.

Ayrıklaştırma parametreleri

Örneklemenin ana parametreleri sadece ölçüm frekansı değil, aynı zamanda bit derinliğidir - her numune için genlikteki değişimin ölçümünün doğruluğu. Sinyalin genliğinin değeri ne kadar doğru olursa, dijitalleştirme sırasında her bir zaman birimine iletilir, ADC'den sonra sinyalin kalitesi yükselir, ters dönüşüm sırasında dalganın geri kazanılmasının güvenilirliği artar.

Tek karakterli bir klavyeyi kodlamak için 8 bit kullanın - bir bayt.
   Bayt, bilgi işlemenin en küçük birimidir. Bir bayt ile, 2 8 = 256 karakter kodlayabilirsiniz.
Bir klavye kod tablosu var. 32 ile 127 arasındaki ilk kodlar tüm ülkeler ve tüm bilgisayarlar için standart ve zorunludur ve ikinci yarıda (128-255) her ülke kendi standardını oluşturabilir - ulusal. İlk yarıya ASCII tablosu (Amerikan Bilgi Değişimi Standart Kodu) denir.
  KOI8-U, Wsndows-1251, Unicode kodlama tabloları vardır. Listelenen tablolardan Unicode tablo özeldir, çünkü bu tablonun her karakteri iki baytla kodlanmıştır.

Dosya kavramı
Bir bilgisayarda, herhangi bir bilgi (metinler, sayılar, resimler, sesler) bir bayt dizisi olarak temsil edilir. Bir bilgisayarın her türlü bilgiyi ayırt etmesi için, format gibi bir kavram tanıtılır. Belirli kodlanmış bilgileri temsil eden her bir bayt grubuna dosya adı verilir. Dosya, belirli bir formatın benzersiz bir adına sahip olmalıdır. Bilgisayar, dosyanın adına göre, dosyanın bulunduğu yeri, hangi bilgileri içerdiğini, hangi biçimde kaydedildiğini ve hangi programlarla işlenebileceğini belirler. Dosya - en küçük bilgi depolama birimi. Dosya onlarca, yüzlerce bayt depolayabilir.