Imagini vectoriale și fractale.

Imagine vectorială este un obiect grafic format din segmente elementare și arce. Elementul de bază al imaginilor este linia. Ca orice obiect, are proprietăți: formă (drept, curbat), grosime, culoare, stil (punctat, solid). Liniile închise au proprietatea de a fi umplute (fie cu alte obiecte, fie cu culoarea selectată). Toate celelalte obiecte de grafică vectorială sunt alcătuite din linii. Deoarece linia este descrisă matematic ca un singur obiect, cantitatea de date pentru afișarea obiectului folosind grafica vectorială este mult mai mică decât în ​​grafica raster. Informațiile despre o imagine vectorială sunt codificate ca alfanumerice obișnuite și procesate de programe speciale.

Instrumentele software pentru crearea și procesarea graficelor vectoriale includ următoarele GR: CorelDraw, Adobe Illustrator, precum și vectorizatoare (tracere) - pachete specializate pentru conversia imaginilor raster în imagini vectoriale.

Grafică fractală se bazează pe calcule matematice, ca vector. Dar, spre deosebire de vector, elementul său de bază este formula matematică însăși. Acest lucru duce la faptul că în memoria computerului nu sunt stocate obiecte, iar imaginea este construită doar folosind ecuații. Folosind această metodă, puteți construi cele mai simple structuri regulate, precum și ilustrații complexe care imită peisaje.

Sarcini.

Se știe că memoria video a unui computer are o capacitate de 512 KB. Rezoluția ecranului este de 640 pe 200. Câte pagini de ecran pot fi plasate simultan în memoria video cu o paletă
a) din 8 culori;
b) 16 culori;
c) 256 de culori?

Câți biți sunt necesari pentru a codifica informații despre 130 de nuanțe? Nu este greu de calculat că 8 (adică 1 octet), deoarece cu 7 biți puteți stoca numărul de nuanță de la 0 la 127, iar 8 biți stochează de la 0 la 255. Este ușor de observat că această metodă de codificare este nu este optim: 130 este vizibil mai mic decât 255. Gândiți-vă la asta, cum să condensați informații despre un desen atunci când îl scrieți într-un fișier, dacă se știe că
a) desenul conține simultan doar 16 nuanțe de culoare din 138 posibile;
b) desenul conține toate cele 130 de nuanțe în același timp, dar numărul de puncte pictate cu diferite nuanțe variază foarte mult.

A) este evident că 4 biți (jumătate de octet) sunt suficienți pentru a stoca informații despre 16 nuanțe. Cu toate acestea, deoarece aceste 16 nuanțe sunt selectate dintre 130, ele pot avea numere care nu se potrivesc în 4 biți. Prin urmare, vom folosi metoda paletei. Să atribuim celor 16 nuanțe utilizate în desenul nostru numerele lor „locale” de la 1 la 15 și să codificăm întregul desen cu o rată de 2 puncte pe octet. Și apoi vom adăuga la aceste informații (la sfârșitul fișierului care îl conține) un tabel de corespondență format din 16 perechi de octeți cu numere de nuanță: 1 octet este numărul nostru „local” din această imagine, al doilea este numărul real de această nuanță. (atunci când în locul acestora din urmă se folosesc informații codificate despre nuanța în sine, de exemplu, informații despre luminozitatea strălucirii „tunurilor electronice” Roșu, Verde, Albastru al tubului catodic, atunci un astfel de tabel va fi un paleta de culori). Dacă desenul este suficient de mare, câștigul în dimensiunea fișierului rezultat va fi semnificativ;
b) să încercăm să implementăm cel mai simplu algoritm de arhivare a informațiilor despre un desen. Să atribuim codurile 128 - 130 celor trei nuanțe cu care sunt vopsite numărul minim de puncte, iar codurile 1 -127 nuanțelor rămase. Vom scrie într-un fișier (care în acest caz nu este o secvență de octeți, ci un flux de biți continuu) coduri de șapte biți pentru nuanțe cu numere de la 1 la 127. Pentru celelalte trei nuanțe din fluxul de biți vom scrie un numărul semnului - șapte biți 0 - și imediat urmat de un număr „local” pe doi biți, iar la sfârșitul fișierului vom adăuga un tabel de corespondență între numerele „locale” și reale. Deoarece nuanțele cu codurile 128 - 130 sunt rare, vor fi puține zerouri pe șapte biți.

Rețineți că adresarea întrebărilor în această problemă nu exclude alte soluții, fără referire la compoziția de culoare a imaginii - arhivare:
a) pe baza identificării unei secvențe de puncte pictate cu aceleași nuanțe și înlocuirea fiecăreia dintre aceste secvențe cu o pereche de numere (culoare), (cantitate) (acest principiu stă la baza formatului grafic PCX);
b) prin compararea liniilor pixelilor (înregistrarea numerelor de nuanțe ale punctelor primei pagini în ansamblu, iar pentru liniile ulterioare înregistrarea numerelor de nuanțe doar ale acelor puncte ale căror nuanțe diferă de nuanțe ale punctelor situate în aceeași poziție în precedenta linie - aceasta este baza formatului GIF);
c) folosind un algoritm de ambalare a imaginilor fractale (format YPEG). (OI 6,1999)

Lumea este plină de o mare varietate de sunete: ticăitul ceasurilor și zumzetul motoarelor, urletul vântului și foșnetul frunzelor, cântatul păsărilor și vocile oamenilor. Oamenii au început să ghicească cum se nasc sunetele și ce reprezintă ele cu mult timp în urmă. Chiar și filosoful și om de știință grec antic - enciclopedistul Aristotel, pe baza observațiilor, a explicat natura sunetului, crezând că un corp care sună creează compresie alternativă și rarefierea aerului. Astfel, un șir oscilant fie evacuează, fie comprimă aerul și, datorită elasticității aerului, aceste efecte alternante sunt transmise mai departe în spațiu - din strat în strat, apar unde elastice. Când ajung la urechea noastră, impactează timpanele și provoacă senzația de sunet.

După ureche, o persoană percepe unde elastice având o frecvență undeva în intervalul de la 16 Hz la 20 kHz (1 Hz - 1 vibrație pe secundă). În conformitate cu aceasta, undele elastice în orice mediu, ale căror frecvențe se află în limitele specificate, se numesc unde sonore sau pur și simplu sunet. În studiul sunetului, concepte precum tonŞi timbru sunet. Orice sunet real, fie că este vorba de instrumente muzicale sau de o voce umană, este un amestec deosebit de multe vibrații armonice cu un anumit set de frecvențe.

Se numește vibrația care are cea mai joasă frecvență tonul principal, altele - acorduri.

Timbru- un număr diferit de tonuri inerente unui anumit sunet, ceea ce îi conferă o colorare specială. Diferența dintre un timbru și altul este determinată nu numai de număr, ci și de intensitatea tonurilor care însoțesc sunetul tonului principal. Prin timbru putem distinge cu ușurință sunetele unui pian și ale unei viori, ale unei chitari și ale unui flaut și să recunoaștem vocea unei persoane cunoscute.

Sunetul muzical poate fi caracterizat prin trei calități: timbrul, adică culoarea sunetului, care depinde de forma vibrațiilor, înălțimea, determinată de numărul de vibrații pe secundă (frecvență) și volumul, în funcție de intensitatea vibrațiilor. vibratii.

Calculatoarele sunt acum utilizate pe scară largă în diverse domenii. Procesarea informațiilor sonore și a muzicii nu a făcut excepție. Până în 1983, toată muzica înregistrată a fost lansată pe discuri de vinil și casete compacte. În prezent, CD-urile sunt utilizate pe scară largă. Dacă aveți un computer cu o placă de sunet de studio instalată, cu o tastatură MIDI și un microfon conectate, atunci puteți lucra cu software muzical specializat.

În mod convențional, poate fi împărțit în mai multe tipuri:

1) tot felul de utilitare și drivere concepute pentru a funcționa cu plăci de sunet specifice și dispozitive externe;
2) editoarele audio, care sunt concepute pentru a lucra cu fișiere de sunet, vă permit să efectuați orice operațiuni cu acestea - de la ruperea lor în părți până la procesarea lor cu efecte;
3) sintetizatoare software, care au apărut relativ recent și funcționează corect doar pe computere puternice. Ele vă permit să experimentați cu crearea de sunete diferite;
si altele.

Primul grup include toate utilitarele sistemului de operare. De exemplu, win 95 și 98 au propriile lor programe de mixer și utilitare pentru redarea/înregistrarea sunetului, redarea CD-urilor și fișierelor MIDI standard. După instalarea plăcii de sunet, puteți utiliza aceste programe pentru a verifica funcționalitatea acesteia. De exemplu, programul Phonograph este proiectat să funcționeze cu fișiere wave (fișiere de înregistrare a sunetului în format Windows). Aceste fișiere au extensia .WAV. Acest program oferă posibilitatea de a reda, înregistra și edita înregistrări audio folosind tehnici similare cu cele utilizate cu un magnetofon. Este recomandabil să conectați microfonul la computer pentru a lucra cu fonograf. Dacă trebuie să faceți o înregistrare a sunetului, atunci trebuie să vă decideți asupra calității sunetului, deoarece durata înregistrării sunetului depinde de aceasta. Cu cât calitatea înregistrării este mai mare, cu atât durata posibilă a sunetului este mai scurtă. Cu o calitate medie de înregistrare, puteți înregistra vorbirea în mod satisfăcător, creând fișiere de până la 60 de secunde. Aproximativ 6 secunde va fi durata de înregistrare, care are calitatea unui CD muzical.

Cum funcționează codificarea audio? Din copilărie am fost expuși înregistrărilor de muzică pe diferite suporturi: discuri, casete, CD-uri etc. În prezent, există două moduri principale de a înregistra sunet: analogic și digital. Dar pentru a înregistra sunetul pe orice suport, acesta trebuie convertit într-un semnal electric.

Acest lucru se face folosind un microfon. Cele mai simple microfoane au o membrană care vibrează sub influența undelor sonore. O bobină este atașată de membrană, mișcându-se sincron cu membrana într-un câmp magnetic. În bobină are loc un curent electric alternativ. Schimbările de tensiune reflectă cu acuratețe undele sonore.

Se numește curentul electric alternativ care apare la ieșirea microfonului analogic semnal. Când este aplicat unui semnal electric, „analogic” înseamnă că semnalul este continuu în timp și amplitudine. Reflectă cu acuratețe forma undei sonore în timp ce se deplasează prin aer.

Informațiile audio pot fi reprezentate în formă discretă sau analogică. Diferența lor este că, cu o reprezentare discretă a informațiilor, o cantitate fizică se modifică brusc („scara”), luând un set finit de valori. Dacă informațiile sunt prezentate în formă analogică, atunci o cantitate fizică poate lua un număr infinit de valori care se schimbă continuu.

O înregistrare de vinil este un exemplu de stocare analogică a informațiilor sonore, deoarece coloana sonoră își schimbă forma în mod continuu. Dar înregistrările analogice pe bandă magnetică au un mare dezavantaj - îmbătrânirea mediului. Pe parcursul unui an, o fonogramă care a avut un nivel normal de frecvențe înalte le poate pierde. Discurile de vinil își pierd calitatea de mai multe ori când sunt redate. Prin urmare, se acordă preferință înregistrării digitale.

La începutul anilor 80, au apărut discurile compacte. Acestea sunt un exemplu de stocare discretă a informațiilor audio, deoarece pista audio a unui CD conține zone cu reflectivitate diferită. În teorie, aceste discuri digitale pot dura pentru totdeauna dacă nu sunt zgâriate, adică. avantajele lor sunt durabilitatea și rezistența la îmbătrânirea mecanică. Un alt avantaj este că nu există nicio pierdere a calității sunetului la dublarea digitală.

Pe plăcile de sunet multimedia puteți găsi un preamplificator de microfon analogic și un mixer.

Conversia digitală-analogică și analog-digitală a informațiilor audio.

Să ne uităm pe scurt la procesele de conversie a sunetului din analog în digital și invers. A avea o idee aproximativă a ceea ce se întâmplă pe placa de sunet vă poate ajuta să evitați unele greșeli atunci când lucrați cu audio.

Undele sonore sunt convertite într-un semnal electric alternativ analogic folosind un microfon. Acesta trece prin calea audio (vezi figura apendice 1.11, diagrama 1) și intră într-un convertor analog-digital (ADC) - un dispozitiv care convertește semnalul în formă digitală.

Într-o formă simplificată, principiul de funcționare al ADC este următorul: măsoară amplitudinea semnalului la anumite intervale și transmite mai departe, de-a lungul traseului digital, o secvență de numere care poartă informații despre modificările amplitudinii (vezi Figura 1.11, Schema 2 apendice). ).

În timpul conversiei analog-digital, nu are loc nicio conversie fizică. Este ca și cum o amprentă sau o probă ar fi luată din semnalul electric, care este un model digital al fluctuațiilor de tensiune în calea audio. Dacă acest lucru este reprezentat sub forma unei diagrame, atunci acest model este prezentat ca o secvență de coloane, fiecare dintre acestea corespunde unei anumite valori numerice. Un semnal digital este prin natura sa discret - adică intermitent, astfel încât modelul digital nu se potrivește exact cu forma semnalului analogic.

Eşantion este intervalul de timp dintre două măsurători ale amplitudinii unui semnal analogic.

Exemplul este tradus literal din engleză ca „eșantion”. În terminologia multimedia și audio profesională, acest cuvânt are mai multe semnificații. Pe lângă o perioadă de timp, un eșantion se mai numește și orice secvență de date digitale care este obținută prin conversie analog-digitală. Procesul de transformare în sine se numește prelevarea de probe.În limba tehnică rusă o numesc prelevarea de probe.

Ieșirea audio digitală are loc utilizând un convertor digital-analogic (DAC), care, pe baza datelor digitale primite, generează un semnal electric de amplitudinea necesară la momentele adecvate (vezi Figura 1.11, Diagrama 3 apendice).

Opțiuni prelevarea de probe

Parametri importanți prelevarea de probe sunt frecvența și adâncimea de biți.
Frecvenţă- numărul de măsurători ale amplitudinii semnalului analogic pe secundă.

Dacă frecvența de eșantionare nu este mai mult de două ori mai mare decât frecvența limitei superioare a intervalului audio, atunci pierderea va apărea la frecvențe înalte. Aceasta explică faptul că frecvența standard pentru un CD audio este de 44,1 kHz. Deoarece intervalul de oscilație al undelor sonore este de la 20 Hz la 20 kHz, numărul de măsurători de semnal pe secundă trebuie să fie mai mare decât numărul de oscilații în aceeași perioadă de timp. Dacă frecvența de eșantionare este semnificativ mai mică decât frecvența undei sonore, atunci amplitudinea semnalului are timp să se schimbe de mai multe ori în timpul dintre măsurători, iar acest lucru duce la faptul că amprenta digitală poartă un set haotic de date. În timpul conversiei digital-analogic, un astfel de eșantion nu transmite semnalul principal, ci doar produce zgomot.

În noul format Audio DVD, semnalul este măsurat de 96.000 de ori într-o secundă, adică Se utilizează o frecvență de eșantionare de 96 kHz. Pentru a economisi spațiu pe hard disk în aplicațiile multimedia, se folosesc frecvent frecvențe mai mici: 11, 22, 32 kHz. Acest lucru duce la o scădere a intervalului de frecvență audibilă, ceea ce înseamnă că există o distorsiune puternică a ceea ce se aude.

Dacă reprezentați în grafic același sunet la 1 kHz (nota de până la a șaptea octava a unui pian corespunde aproximativ acestei frecvențe), dar eșantionat la frecvențe diferite (partea de jos a undei sinusoidale nu este afișată în toate graficele), atunci diferențele vor fi vizibile. O diviziune pe axa orizontală, care arată timpul, corespunde la 10 eșantioane. Scara este luată la fel (vezi Anexa Figura 1.13). Puteți vedea că la 11 kHz există aproximativ cinci oscilații ale undelor sonore pentru fiecare 50 de eșantioane, ceea ce înseamnă că o perioadă de undă sinusoidală este reprezentată cu doar 10 valori. Aceasta este o redare destul de inexactă. În același timp, dacă luăm în considerare frecvența de digitalizare de 44 kHz, atunci pentru fiecare perioadă a sinusoidei există deja aproape 50 de eșantioane. Acest lucru vă permite să obțineți un semnal de bună calitate.

Adâncime de biți indică cu ce precizie apar modificări ale amplitudinii semnalului analogic. Precizia cu care este transmisă valoarea amplitudinii semnalului în fiecare moment de timp în timpul digitizării determină calitatea semnalului după conversia digital-analogic. Fiabilitatea reconstrucției formei de undă depinde de adâncimea de biți.

Pentru a codifica valoarea amplitudinii, este utilizat principiul codificării binare. Semnalul sonor trebuie prezentat ca o succesiune de impulsuri electrice (zerouri și unuuri binare). În mod obișnuit, sunt utilizate reprezentări de 8, 16 biți sau 20 de biți ale valorilor de amplitudine. La codificarea binară a unui semnal audio continuu, acesta este înlocuit cu o secvență de niveluri de semnal discrete. Calitatea codificării depinde de frecvența de eșantionare (numărul de măsurători ale nivelului de semnal pe unitatea de timp). Pe măsură ce frecvența de eșantionare crește, acuratețea reprezentării binare a informațiilor crește. La o frecvență de 8 kHz (număr de mostre pe secundă 8000), calitatea semnalului audio eșantionat corespunde calității unei emisiuni radio, iar la o frecvență de 48 kHz (număr de eșantioane pe secundă 48000) - calitatea sunetului a unui CD audio.

Dacă utilizați codare pe 8 biți, puteți obține o precizie a amplitudinii semnalului analogic de până la 1/256 din intervalul dinamic al unui dispozitiv digital (2 8 = 256).

Dacă utilizați codare pe 16 biți pentru a reprezenta valorile amplitudinii semnalului audio, precizia măsurării va crește de 256 de ori.

Convertoarele moderne folosesc de obicei codificarea semnalului pe 20 de biți, ceea ce permite digitizarea audio de înaltă calitate.

Să ne amintim formula K = 2 a. Aici K este numărul tuturor sunetelor posibile (numărul de niveluri sau stări diferite ale semnalului) care pot fi obținute prin codificarea sunetului cu biți

Abstract

Subiect: „Metode moderne de codificare a informațiilor în tehnologia computerelor”.

Pregătit : Avanesyan Veronica
Arkadyevna
Student de grup nr. 6 "A"
Verificat : Tkaciov Serghei
Nikolaevici

Nota ______________

Kurganinsk
Anul universitar 2011-2012

Conţinut:

1. Introducere
2. Istoricul codificării informațiilor
3. Metode de codificare a informațiilor
4.Codificarea informațiilor text
5. Codificarea informațiilor grafice
6. Codificarea informațiilor audio
7. Concluzie și concluzii
8. Lista referințelor utilizate

Introducere:

Codificare. Concepte de bază și definiții

Clasificarea codurilor

4. În ceea ce privește imunitatea la zgomot:
simplu (primitiv, complet) - toate combinațiile de cod posibile sunt folosite pentru a transmite informații (fără redundanță);
corective (rezistent la zgomot) - nu toate, ci doar o parte din combinațiile de coduri (permise) sunt folosite pentru a transmite mesaje.
5. În funcție de scop și aplicație, se pot distinge următoarele tipuri de coduri:
coduri interne - Acest codurile utilizate în interiorul dispozitivelor. Acestea sunt coduri de mașină, precum și coduri bazate pe utilizarea sistemelor de numere poziționale (binar, zecimal, BCD, octal, hexazecimal etc.). Codul cel mai comun într-un computer este codul binar, care vă permite să implementați pur și simplu în dispozitive hardware pentru stocarea, procesarea și transmiterea datelor în cod binar. Oferă fiabilitate ridicată a dispozitivelor și ușurință în efectuarea operațiunilor asupra datelor în cod binar. Datele binare, combinate în grupuri de 4, formează un cod hexazecimal care se potrivește bine cu arhitecturile computerelor care funcționează cu date în multipli de un octet (8 biți).
Codurile de schimb de date și transmiterea lor prin canale de comunicare . Codul ASCII (American Standard Code for Information Interchange) este utilizat pe scară largă în computere. ASCII este un cod de 7 biți pentru caractere alfanumerice și alte caractere. Deoarece computerele lucrează cu octeți, al 8-lea bit este utilizat pentru sincronizare sau verificarea parității sau extinderea codului. Calculatoarele IBM folosesc un cod zecimal binar extins pentru schimbul de informații, EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).
Codul de teletip CCITT (International Advisory Committee on Telephony and Telegraphy) și modificările acestuia (ITC etc.) sunt utilizate pe scară largă în canalele de comunicație.
La codificarea informațiilor pentru transmiterea prin canale de comunicație, inclusiv în interiorul căilor hardware, sunt utilizate coduri care asigură viteza maximă de transmitere a informațiilor, datorită comprimării și eliminării redundanței acesteia (de exemplu: codurile Huffman și Shannon-Fano) și coduri care asigură fiabilitatea transmiterii datelor, prin introducerea redundanței în mesajele transmise (de exemplu: coduri de grup, Hamming, ciclic și varietățile acestora).
Coduri pentru aplicații speciale - acestea sunt coduri concepute pentru a rezolva probleme speciale de transmitere și prelucrare a datelor. Exemple de astfel de coduri sunt codul ciclic Gray, care este utilizat pe scară largă în ADC-urile unghiulare și liniare. Codurile Fibonacci sunt folosite pentru a construi ADC-uri de mare viteză și rezistente la zgomot.
Cursul se concentrează pe coduri pentru schimbul de date și transmiterea prin canale de comunicație.
OBIECTIVE CODIFICARE:
1) Creșterea eficienței transmisiei de date prin atingerea vitezei maxime de transfer de date.
2) Imunitate sporită la zgomot în timpul transmiterii datelor.
În conformitate cu aceste obiective, teoria codificării se dezvoltă în două direcții principale:
1. Teoria codificării economice (eficiente, optime). este angajat în căutarea codurilor care să permită creșterea eficienței transmiterii informațiilor pe canale fără interferențe prin eliminarea redundanței sursei și potrivirea cât mai bună a ratei de transmisie a datelor cu capacitatea canalului de comunicație.
2. Teoria codării corectoare de zgomot caută coduri care să mărească fiabilitatea transmiterii informațiilor în canalele cu interferențe.

3. Metode de prezentare a codurilor

Istoricul codificării informațiilor:

Cod- un set de simboluri pentru prezentarea informațiilor.

Codarea este procesul de reprezentare a informațiilor sub formă de cod(reprezentarea simbolurilor unui alfabet prin simboluri ale altuia; trecerea de la o formă de reprezentare a informației la alta, mai convenabilă pentru stocare, transmitere sau prelucrare).

Transformarea inversă se numește decodare.

Pentru a comunica între noi, folosim un cod - limba rusă.

Când vorbiți, acest cod este transmis prin sunete, când scrieți - prin litere.

Șoferul transmite semnalul folosind un claxon sau faruri intermitente.

Întâlnești codificarea informațiilor când traversezi drumul sub formă de semafoare.

Astfel, codarea se reduce la utilizarea unui set de simboluri conform unor reguli strict definite.

Metoda de codificare depinde de scopul pentru care este efectuată:

abreviere de înregistrare;
clasificarea (criptarea) informațiilor;
ușurința procesării;
etc.

grafic– folosind desene sau icoane speciale;
numeric– folosirea numerelor;
simbolic– folosirea caracterelor din același alfabet ca și textul sursă.

Numerele binare sunt foarte convenabile de stocat și transmis folosind dispozitive electronice.

De exemplu, 1 și 0 pot corespunde zonelor magnetizate și nemagnetizate ale discului; tensiune zero și non-zero; prezența și absența curentului în circuit etc.

De aceea Datele dintr-un computer la nivel fizic sunt stocate, procesate și transmise în cod binar.

O secvență de biți poate codifica text, imagine, sunet sau orice altă informație. Această metodă de prezentare a informațiilor se numește codificare binară .

Astfel, codul binar este un mijloc universal de codificare a informațiilor.

Codificarea informațiilor text

Odată cu răspândirea tehnologiilor informaționale moderne în lume, a devenit necesară codificarea caracterelor din alfabetele altor limbi: japoneză, coreeană, arabă, hindi, precum și alte caractere speciale.

Vechiul sistem a fost înlocuit cu unul nou universal - UNICODE, în care un caracter este codificat nu de unul, ci de doi octeți.

În prezent, există multe tabele de codificare diferite (DOS, ISO, WINDOWS, KOI8-R, KOI8-U, UNICODE etc.), astfel încât textele create într-o codificare pot să nu fie afișate corect în alta.

Codificarea informațiilor grafice

Codificarea informațiilor audio

Există diferite tipuri de informații, de exemplu:

Miros, gust, sunet;

Simboluri și semne.

În diferite ramuri ale științei, culturii și tehnologiei au fost dezvoltate formulare speciale pentru înregistrarea informațiilor.

Cod este un grup de simboluri care pot fi folosite pentru a afișa informații.

Procesul de conversie a unui mesaj într-o combinație de caractere conform codului este numit codificare.

Există trei metode principale de codificare informaţii:

• Metoda numerica- folosirea numerelor.
• Metoda simbolică - informațiile sunt codificate folosind caractere din același alfabet ca și textul trimis.
• Metoda grafică - informațiile sunt codificate folosind imagini sau pictograme.

Exemple de codificare a informațiilor:

Pentru a afișa sunetele alfabetului rus, utilizați scrisori(ABVGDEJ...EYYA);

Pentru a afișa numere utilizați numere (0123456789);

Sunetele sunt înregistrate note si altele simboluri;

Nevăzătorii folosesc Braille, unde litera este formată din șase elemente: găuri și tuberculi.

Braille

Trebuie avut în vedere că fără a cunoaște principiile codificării informațiilor, același cod poate fi înțeles în moduri diferite, de exemplu, numărul 300522005 poate fi numărat ca număr, număr de telefon sau populație.

Computerul codifică informațiile introduse: text, imagini și sunete. În formă codificată, computerul prelucrează, stochează și transmite informații. Pentru a afișa informații de la un computer într-o formă pe înțelesul oamenilor, trebuie să fie decodifica .

O știință specială se ocupă de metodele de criptare - criptografie .

Într-un computer, sunt folosite doar două simboluri pentru a codifica orice informație: 0 Şi 1 , deoarece este mai ușor pentru tehnologia computerelor să implementeze două stări:

0 - nu există semnal (nu curge tensiune sau curent);

1 - există un semnal (există tensiune sau curge curent).

Generarea codului.

Un bit poate codifica două stări: 0 și 1 (da și nu, alb și negru). Creșterea numărului de biți cu unul va duce la de două ori mai multe coduri.

Exemplu:

Cei doi biți creează 4 coduri diferite: 00, 01, 10 și 11;

trei biți creează 8 coduri diferite: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 și 111.

Codificarea diferitelor tipuri de informații

Codarea textului

La codificarea textului, fiecărui caracter i se atribuie o anumită semnificație, de exemplu, un număr de serie.

Se numește primul standard de computer popular pentru codificarea textului ASCII(American Standard Code for Information Interchange), care folosește 7 biți pentru a codifica fiecare caracter.

7 biți pot codifica 128 de caractere: litere mari și mici latine, numere, semne de punctuație, precum și caractere speciale, de exemplu, „§”.

Au fost create diferite versiuni ale standardului, extinzând codul la 8 biți (256 de caractere), astfel încât caracterele naționale să poată fi codificate, de exemplu, litera letonă ā.

Dar 256 de caractere nu au fost suficiente pentru a codifica toate caracterele diferitelor alfabete, așa că au fost create noi standarde. Una dintre cele mai populare în zilele noastre este UNICODE. În care fiecare caracter este codificat cu 2 octeți, rezultatul este 62536 coduri diferite.

Codificarea datelor grafice

Aproape toate imaginile create și procesate stocate pe un computer pot fi împărțite în două grupuri:

Grafică raster;

Grafică vectorială.

Orice imagine creată în grafica raster constă din puncte colorate. Aceste puncte sunt numite pixeli .

Pentru codare imagini non-color folosit de obicei 256 de nuanțe de gri, variind de la alb la negru. Pentru a codifica toate culorile de care aveți nevoie 8 biți(1 octet).

Pentru codare imagini color De obicei se folosesc trei culori: roșu, verde și albastru. Tonul de culoare se obține prin amestecarea acestor trei culori.

Codificarea sunetului

Sunetele vin de la fluctuatii aer. Sunetul are două dimensiuni:

- amplitudinea vibrației, care indică volum sunet;

- frecvența de oscilație, care indică cheie sunet.

Sunetul poate fi convertit într-un semnal electric, de exemplu, printr-un microfon.

Sunetul este codificat prin măsurarea mărimii semnalului după un interval de timp precis și atribuirea unei valori binare. Cu cât aceste măsurători sunt efectuate mai des, cu atât calitatea sunetului este mai bună.

Exemplu:

Un CD cu o capacitate de 700 MB poate stoca 80 de minute de sunet de calitate CD.

Codificare video

Filmul este format din cadre care se schimbă rapid. Filmul codificat conține informații despre dimensiunea cadrului, culorile utilizate și numărul de cadre pe secundă (de obicei 30), precum și modul în care este înregistrat sunetul - fiecare cadru separat sau întregul film deodată.

3. Codificarea informațiilor grafice4

4. Codificarea informațiilor audio8

5. Concluzie10

Referințe 11

Introducere

Un computer modern poate procesa informații numerice, text, grafice, sonore și video. Toate aceste tipuri de informații dintr-un computer sunt prezentate în cod binar, adică se folosește un alfabet cu puterea doi (doar două caractere 0 și 1). Acest lucru se datorează faptului că este convenabil să se reprezinte informația sub forma unei secvențe de impulsuri electrice: nu există impuls (0), există un impuls (1). O astfel de codificare este de obicei numită binară, iar secvențele logice de zerouri și unități în sine sunt numite limbaj mașină. Fiecare cifră a codului binar al mașinii poartă o cantitate de informații egală cu un bit. Această concluzie poate fi făcută considerând numerele alfabetului mașinii ca evenimente la fel de probabile. Când scrieți o cifră binară, puteți alege doar una dintre cele două stări posibile, ceea ce înseamnă că transportă o cantitate de informații egală cu 1 bit. Prin urmare, două cifre transportă 2 biți de informații, patru cifre poartă 4 biți etc. Pentru a determina cantitatea de informații în biți, este suficient să determinați numărul de cifre din codul mașină binar.

Codificarea informațiilor text

În prezent, majoritatea utilizatorilor folosesc un computer pentru a procesa informații text, care constă din simboluri: litere, cifre, semne de punctuație etc.

În mod tradițional, pentru a codifica un caracter, se utilizează o cantitate de informații egală cu 1 octet, adică I = 1 octet = 8 biți. Folosind o formulă care conectează numărul de evenimente posibile K și cantitatea de informații I, puteți calcula câte simboluri diferite pot fi codificate (presupunând că simbolurile sunt evenimente posibile): K = 2I = 28 = 256, adică pentru a reprezenta informații text , puteți folosi un alfabet cu o capacitate de 256 de caractere.

Esența codificării este că fiecărui caracter i se atribuie un cod binar de la 00000000 la 11111111 sau un cod zecimal corespunzător de la 0 la 255.

În prezent, cinci tabele de coduri diferite sunt folosite pentru a codifica literele rusești (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO), iar textele codificate folosind un tabel nu vor fi afișate corect într-o altă codificare. Acesta poate fi reprezentat vizual ca un fragment dintr-un tabel combinat de codificare a caracterelor. Diferite simboluri sunt atribuite aceluiași cod binar.

Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, utilizatorul se ocupă de transcodarea documentelor text, iar programele speciale sunt convertoare care sunt încorporate în aplicații. Din 1997, cele mai recente versiuni ale Microsoft Windows & Office acceptă noua codificare Unicode, care alocă 2 octeți pentru fiecare caracter și, prin urmare, puteți codifica nu 256 de caractere, ci 65536 de caractere diferite.

Pentru a determina codul numeric al unui caracter, puteți utiliza fie un tabel de coduri, fie, lucrând în editorul de text Word 6.0 / 95. Pentru a face acest lucru, selectați „Inserare” - „Simbol” din meniu, după care dialogul Simbol. panoul apare pe ecran. În caseta de dialog apare un tabel de caractere pentru fontul selectat. Caracterele din acest tabel sunt aranjate rând cu rând, secvenţial de la stânga la dreapta, începând cu simbolul Spaţiu (colţul din stânga sus) şi terminând cu litera „I” (colţul din dreapta jos).

Pentru a determina codul numeric al unui caracter în codificarea Windows (CP1251), trebuie să utilizați tastele mouse-ului sau cursorului pentru a selecta caracterul dorit, apoi faceți clic pe butonul Cheie. După aceasta, pe ecran apare caseta de dialog Setări, care conține codul numeric zecimal al caracterului selectat în colțul din stânga jos.

Codificarea informațiilor grafice

Informațiile grafice pot fi prezentate în două forme: analogic sau discret. Un tablou a cărui culoare se schimbă continuu este un exemplu de reprezentare analogică, în timp ce o imagine tipărită folosind o imprimantă cu jet de cerneală și constând din puncte individuale de diferite culori este o reprezentare discretă. Prin împărțirea unei imagini grafice (eșantionare), informațiile grafice sunt convertite din formă analogică în formă discretă. În acest caz, se realizează codarea - atribuirea unei anumite valori fiecărui element sub forma unui cod. Când se codifică o imagine, aceasta este discretizată spațial. Poate fi comparat cu construirea unei imagini dintr-un număr mare de fragmente mici colorate (metoda mozaic). Întreaga imagine este împărțită în puncte separate, fiecărui element i se atribuie un cod de culoare.

În acest caz, calitatea codificării va depinde de următorii parametri: dimensiunea punctului și numărul de culori utilizate. Cu cât dimensiunea punctului este mai mică, ceea ce înseamnă că imaginea este formată dintr-un număr mai mare de puncte, cu atât calitatea codificării este mai mare. Cu cât este mai mare numărul de culori utilizate (adică, un punct de imagine poate lua mai multe stări posibile), cu atât mai multe informații transportă fiecare punct și, prin urmare, calitatea codificării crește. Crearea și stocarea obiectelor grafice este posibilă în mai multe tipuri - sub forma unei imagini vectoriale, fractale sau raster. Un subiect separat este grafica 3D (tridimensională), care combină metode vectoriale și raster de formare a imaginii. Ea studiază metode și tehnici de construire a modelelor tridimensionale ale obiectelor în spațiul virtual. Fiecare tip folosește propria metodă de codificare a informațiilor grafice.

Imagine raster. Folosind o lupă, puteți vedea că o imagine grafică alb-negru, de exemplu dintr-un ziar, constă din puncte minuscule care alcătuiesc un anumit model - un raster. În Franța, în secolul al XIX-lea, a apărut o nouă direcție în pictură - puntillismul. Tehnica lui a fost aplicarea unui desen pe pânză cu o pensulă sub formă de puncte multicolore. Această metodă a fost folosită de mult timp în tipărire pentru codificarea informațiilor grafice. Precizia desenului depinde de numărul de puncte și de dimensiunea acestora. După împărțirea desenului în puncte, începând din colțul din stânga, deplasându-vă de-a lungul liniilor de la stânga la dreapta, puteți codifica culoarea fiecărui punct. În cele ce urmează, vom numi un astfel de punct pixel (originea acestui cuvânt este legată de abrevierea engleză „element de imagine”). Volumul unei imagini raster este determinat prin înmulțirea numărului de pixeli (cu volumul de informații de un punct, care depinde de numărul de culori posibile. Calitatea imaginii este determinată de rezoluția monitorului. Cu cât este mai mare, cu atât este, cu cât este mai mare numărul de linii raster și de puncte pe linie, cu atât este mai mare calitatea imaginii. În PC-urile moderne, se folosesc în principal următoarele rezoluții: 640 cu 480, 800 cu 600, 1024 cu 768 și 1280 cu 1024 pixeli ale fiecărui punct și coordonatele sale liniare pot fi exprimate folosind numere întregi, putem spune că această metodă de codificare vă permite să utilizați cod binar pentru a procesa datele grafice.

Dacă vorbim despre ilustrații alb-negru, atunci dacă nu folosiți semitonuri, pixelul va avea una dintre cele două stări: strălucitor (alb) și nu strălucitor (negru). Și deoarece informațiile despre culoarea unui pixel se numesc cod de pixel, un bit de memorie este suficient pentru a-l codifica: 0 - negru, 1 - alb. Dacă ilustrațiile sunt considerate sub forma unei combinații de puncte cu 256 de nuanțe de gri (și acestea sunt cele care sunt în prezent acceptate în general), atunci un număr binar de opt biți este suficient pentru a codifica luminozitatea oricărui punct. Culoarea este extrem de importantă în grafica computerizată. Acționează ca un mijloc de îmbunătățire a impresiei vizuale și de creștere a bogăției informaționale a imaginii. Cum se formează simțul culorii al creierului uman? Acest lucru se întâmplă ca urmare a analizării fluxului de lumină care intră în retină de la obiecte care reflectă sau emit.

Modele colorate. Dacă vorbim despre codificarea imaginilor grafice color, atunci trebuie să luăm în considerare principiul descompunerii unei culori arbitrare în componentele sale principale. Sunt utilizate mai multe sisteme de codare: HSB, RGB și CMYK. Primul model de culoare este simplu și intuitiv, adică convenabil pentru oameni, al doilea este cel mai convenabil pentru computere, iar ultimul model CMYK este pentru tipografii. Utilizarea acestor modele de culoare se datorează faptului că fluxul luminos poate fi format din radiații care sunt o combinație de culori spectrale „pure”: roșu, verde, albastru sau derivate ale acestora. Există reproducerea aditivă a culorilor (tipică pentru obiectele care emit) și reproducerea substractivă a culorilor (tipică pentru obiectele reflectorizante). Un exemplu de obiect de primul tip este un tub catodic al unui monitor, iar un exemplu de al doilea tip este o imprimare de imprimare.

1) Modelul HSB este caracterizat de trei componente: nuanța culorii (Hue), saturația culorii (Saturation) și luminozitatea culorii (Brightness).

2) Principiul metodei RGB este următorul: se știe că orice culoare poate fi reprezentată ca o combinație de trei culori: roșu (Roșu, R), verde (Verde, G), albastru (Albastru, B). Alte culori si nuantele lor se obtin datorita prezentei sau absentei acestor componente.

3) Principiul metodei CMYK. Acest model de culoare este utilizat la pregătirea publicațiilor pentru tipărire. Fiecare dintre culorile primare este asociată cu o culoare suplimentară (completând-o pe cea principală cu albul). O culoare suplimentară se obține prin însumarea unei perechi de alte culori primare.

Există mai multe moduri de prezentare a graficelor color: full color (True Color); Culoare înaltă; index.

În modul full-color, 256 de valori (opt biți binari) sunt utilizate pentru a codifica luminozitatea fiecărei componente, adică 8 * 3 = 24 de biți trebuie cheltuiți pentru codificarea culorii unui pixel (în sistemul RGB) . Acest lucru permite identificarea unică a 16,5 milioane de culori. Aceasta este destul de aproape de sensibilitatea ochiului uman. Când codificați folosind sistemul CMYK, pentru a reprezenta grafica color trebuie să aveți 8*4=32 de biți binari. Modul High Color este codificarea folosind numere binare de 16 biți, adică numărul de cifre binare este redus la codificarea fiecărui punct. Dar acest lucru reduce semnificativ gama de culori codificate. Cu codificarea culorilor index, pot fi transmise doar 256 de nuanțe de culoare. Fiecare culoare este codificată folosind opt biți de date. Dar, deoarece 256 de valori nu transmit întreaga gamă de culori accesibilă ochiului uman, se înțelege că la datele grafice este atașată o paletă (tabel de căutare), fără de care reproducerea va fi inadecvată: marea se poate dovedi să fie roșii, iar frunzele se pot dovedi a fi albastre. Codul punctului raster în sine în acest caz nu înseamnă culoarea în sine, ci doar numărul (indexul) acesteia din paletă. De aici și numele modului - index.

Corespondența dintre numărul de culori afișate (K) și numărul de biți pentru codificarea acestora (a) poate fi găsită prin formula: K = 2 a.

Codul binar al imaginii afișate pe ecran este stocat în memoria video. Memoria video este un dispozitiv electronic de stocare volatilă. Dimensiunea memoriei video depinde de rezoluția afișajului și de numărul de culori. Dar volumul său minim este determinat astfel încât să se potrivească un cadru (o pagină) al imaginii, adică. ca rezultat al produsului rezoluție și dimensiunea codului pixelilor.

Vmin = M * N * a.

Cod binar al paletei de opt culori.

Componente de culoare

Roșu 1 0 0

Verde 0 1 0

Albastru 0 0 1

Albastru 0 1 1

Violet 1 0 1

Galben 1 1 0

Alb 1 1 1

Negru 0 0 0

Paleta de șaisprezece culori vă permite să creșteți numărul de culori utilizate. Aici vom folosi o codificare de pixeli de 4 biți: 3 biți de culori primare + 1 bit de intensitate. Acesta din urmă controlează luminozitatea a trei culori de bază simultan (intensitatea a trei fascicule de electroni). Prin controlul separat al intensității culorilor primare, numărul de culori produse crește. Deci, pentru a obține o paletă cu o adâncime de culoare de 24 de biți, sunt alocați 8 biți pentru fiecare culoare, adică sunt posibile 256 de niveluri de intensitate (K = 28).

O imagine vectorială este un obiect grafic format din segmente elementare și arce. Elementul de bază al imaginilor este linia. Ca orice obiect, are proprietăți: formă (drept, curbat), grosime, culoare, stil (punctat, solid). Liniile închise au proprietatea de a fi umplute (fie cu alte obiecte, fie cu culoarea selectată). Toate celelalte obiecte de grafică vectorială sunt alcătuite din linii. Deoarece o linie este descrisă matematic ca un singur obiect, cantitatea de date pentru afișarea unui obiect folosind grafica vectorială este mult mai mică decât în ​​grafica raster. Informațiile despre o imagine vectorială sunt codificate ca alfanumerice obișnuite și procesate de programe speciale.

Instrumentele software pentru crearea și procesarea graficelor vectoriale includ următoarele GR: CorelDraw, Adobe Illustrator, precum și vectorizatoare (tracere) - pachete specializate pentru conversia imaginilor raster în imagini vectoriale.

Grafica fractală se bazează pe calcule matematice, la fel ca grafica vectorială. Dar, spre deosebire de vector, elementul său de bază este formula matematică însăși. Acest lucru duce la faptul că nu sunt stocate obiecte în memoria computerului și imaginea este construită doar folosind ecuații. Folosind această metodă, puteți construi cele mai simple structuri regulate, precum și ilustrații complexe care imită peisaje.

Codificarea informațiilor audio

Calculatoarele sunt acum utilizate pe scară largă în diverse domenii. Procesarea informațiilor sonore și a muzicii nu a făcut excepție. Până în 1983, toată muzica înregistrată a fost lansată pe discuri de vinil și casete compacte. În prezent, CD-urile sunt utilizate pe scară largă. Dacă aveți un computer cu o placă de sunet de studio instalată, cu o tastatură MIDI și un microfon conectate, atunci puteți lucra cu software muzical specializat. În mod convențional, poate fi împărțit în mai multe tipuri: 1) tot felul de utilități și drivere concepute pentru a funcționa cu plăci de sunet specifice și dispozitive externe; 2) editoarele audio, care sunt concepute pentru a lucra cu fișiere de sunet, vă permit să efectuați orice operațiuni cu acestea - de la ruperea lor în părți până la procesarea lor cu efecte; 3) sintetizatoare software, care au apărut relativ recent și funcționează corect doar pe computere puternice. Ele vă permit să experimentați cu crearea de sunete diferite; si altele.

Primul grup include toate utilitarele sistemului de operare. De exemplu, win 95 și 98 au propriile lor programe de mixer și utilitare pentru redarea/înregistrarea sunetului, redarea CD-urilor și fișierelor MIDI standard. După instalarea plăcii de sunet, puteți utiliza aceste programe pentru a verifica funcționalitatea acesteia. De exemplu, programul Phonograph este proiectat să funcționeze cu fișiere wave (fișiere de înregistrare a sunetului în format Windows). Aceste fișiere au extensia .WAV. Acest program oferă posibilitatea de a reda, înregistra și edita înregistrări audio folosind tehnici similare cu cele utilizate cu un magnetofon. Pentru a lucra cu fonograf, este recomandabil să conectați microfonul la computer. Dacă trebuie să faceți o înregistrare a sunetului, atunci trebuie să vă decideți asupra calității sunetului, deoarece durata înregistrării sunetului depinde de aceasta. Cu cât calitatea înregistrării este mai mare, cu atât durata posibilă a sunetului este mai scurtă. Cu o calitate medie de înregistrare, puteți înregistra vorbirea în mod satisfăcător, creând fișiere de până la 60 de secunde. Aproximativ 6 secunde va fi durata de înregistrare, care are calitatea unui CD muzical.

Pentru a înregistra sunetul pe orice suport, acesta trebuie convertit într-un semnal electric. Acest lucru se face folosind un microfon. Cele mai simple microfoane au o membrană care vibrează sub influența undelor sonore. O bobină este atașată de membrană, mișcându-se sincron cu membrana într-un câmp magnetic. În bobină are loc un curent electric alternativ. Schimbările de tensiune reflectă cu acuratețe undele sonore. Curentul electric alternativ care apare la ieșirea microfonului se numește semnal analogic. Când este aplicat unui semnal electric, „analogic” înseamnă că semnalul este continuu în timp și amplitudine. Reflectă cu acuratețe forma undei sonore în timp ce se deplasează prin aer.

Informațiile audio pot fi reprezentate în formă discretă sau analogică. Diferența lor este că, cu o reprezentare discretă a informațiilor, o cantitate fizică se modifică brusc („scara”), luând un set finit de valori. Dacă informațiile sunt prezentate în formă analogică, atunci o cantitate fizică poate lua un număr infinit de valori care se schimbă continuu.

Să ne uităm pe scurt la procesele de conversie a sunetului din analog în digital și invers. A avea o idee aproximativă a ceea ce se întâmplă pe placa de sunet vă poate ajuta să evitați unele greșeli atunci când lucrați cu audio. Undele sonore sunt convertite într-un semnal electric alternativ analog cu ajutorul unui microfon. Acesta trece prin calea audio și intră într-un convertor analog-digital (ADC), un dispozitiv care convertește semnalul în formă digitală. Într-o formă simplificată, principiul de funcționare al unui ADC este următorul: măsoară amplitudinea semnalului la anumite intervale și transmite în continuare, printr-o cale digitală, o secvență de numere care transportă informații despre modificările amplitudinii. Audio digital este scos folosind un convertor digital-analogic (DAC), care, pe baza datelor digitale primite, generează un semnal electric de amplitudinea necesară la momentele adecvate.

Dacă reprezentați în grafic același sunet la 1 kHz (nota de până la a șaptea octava a unui pian corespunde aproximativ acestei frecvențe), dar eșantionat la frecvențe diferite (partea de jos a undei sinusoidale nu este afișată în toate graficele), atunci diferențele va fi vizibil. O diviziune pe axa orizontală, care arată timpul, corespunde la 10 eșantioane. Scara este luată la fel (vezi Anexa Figura 1.13). Puteți vedea că la 11 kHz există aproximativ cinci oscilații ale undelor sonore pentru fiecare 50 de eșantioane, ceea ce înseamnă că o perioadă de undă sinusoidală este reprezentată cu doar 10 valori. Aceasta este o redare destul de inexactă. În același timp, dacă luăm în considerare frecvența de digitalizare de 44 kHz, atunci pentru fiecare perioadă a sinusoidei există deja aproape 50 de eșantioane. Acest lucru vă permite să obțineți un semnal de bună calitate.

Adâncimea de biți indică acuratețea cu care apar modificări ale amplitudinii semnalului analogic. Precizia cu care este transmisă valoarea amplitudinii semnalului în fiecare moment de timp în timpul digitizării determină calitatea semnalului după conversia digital-analogic. Fiabilitatea reconstrucției formei de undă depinde de adâncimea de biți.

Pentru a codifica valoarea amplitudinii, este utilizat principiul codificării binare. Semnalul sonor trebuie prezentat ca o succesiune de impulsuri electrice (zerouri și unuuri binare). În mod obișnuit, sunt utilizate reprezentări de 8, 16 biți sau 20 de biți ale valorilor de amplitudine. La codificarea binară a unui semnal audio continuu, acesta este înlocuit cu o secvență de niveluri de semnal discrete. Calitatea codificării depinde de frecvența de eșantionare (numărul de măsurători ale nivelului de semnal pe unitatea de timp). Pe măsură ce frecvența de eșantionare crește, acuratețea reprezentării binare a informațiilor crește. La o frecvență de 8 kHz (număr de mostre pe secundă 8000), calitatea semnalului audio eșantionat corespunde calității unei emisiuni radio, iar la o frecvență de 48 kHz (număr de eșantioane pe secundă 48000) - calitatea sunetului a unui CD audio.

Dacă utilizați codare pe 8 biți, puteți obține o precizie a amplitudinii semnalului analogic de până la 1/256 din intervalul dinamic al unui dispozitiv digital (28 = 256).

Dacă utilizați codare pe 16 biți pentru a reprezenta valorile amplitudinii semnalului audio, precizia măsurării va crește de 256 de ori.

Convertoarele moderne folosesc de obicei codificarea semnalului pe 20 de biți, ceea ce permite digitizarea audio de înaltă calitate.

Concluzie

Un cod este un set de convenții (sau semnale) pentru înregistrarea (sau comunicarea) unor concepte predefinite.

Codarea informațiilor este procesul de formare a unei reprezentări specifice a informațiilor. Într-un sens mai restrâns, termenul „codificare” este adesea înțeles ca o tranziție de la o formă de reprezentare a informațiilor la alta, mai convenabilă pentru stocare, transmitere sau procesare.

De obicei, fiecare imagine este reprezentată de un caracter separat la codificare. Un semn este un element dintr-un set finit de elemente distincte unele de altele. Un semn împreună cu semnificația lui se numește simbol. Lungimea codului este numărul de caractere utilizate pentru codare.

Codul poate fi de lungime constantă sau neconstantă. Pentru a reprezenta informația în memoria computerului, se utilizează o metodă de codare binară.

O celulă de memorie elementară de calculator are 8 biți. Fiecare octet are propriul său număr. Cea mai mare secvență de biți pe care un computer o poate procesa ca o singură unitate se numește cuvânt mașină. Lungimea unui cuvânt de mașină depinde de adâncimea de biți a procesorului și poate fi de 16, 32 de biți etc. Un alt mod de a reprezenta numerele întregi este cu codul complementului a doi. Intervalul valorilor depinde de numărul de biți de memorie alocați pentru stocarea acestora. Codul complementar al unui număr pozitiv este același cu codul său direct.

Referințe

1.Informatica și tehnologia informației. Ed. Yu.D. Romanova, ediția a III-a, M.: EKSMO, 2008

2. Kostrov B.V. Fundamentele transmisiei digitale și codării informațiilor. - TechBook, 2007, 192 pagini.

3. Makarova N.V. „Informatică”: Manual. - M.: Finanțe și Statistică, 2005 - 768 p.

4. Stepanenko O. S. Computer personal. Manual de autoinstruire Dialectică. 2005, 28 p.

Odată cu apariția mijloacelor tehnice de stocare și transmitere a informațiilor, au apărut noi idei și tehnici de codificare.

Primul mijloc tehnic de transmitere a informațiilor la distanță a fost telegraful, inventat în \(1837\) de americanul Samuel Morse.

Mesaj telegrafic este o secvență de semnale electrice transmise de la un aparat telegrafic prin fire către un alt aparat telegrafic.

Aceste circumstanțe tehnice l-au condus pe Morse la ideea de a folosi doar două tipuri de semnale - scurte și lungi - pentru a codifica mesajele transmise prin liniile telegrafice.

Această metodă de codare se numește Cod Morse . În ea, fiecare literă a alfabetului este codificată printr-o succesiune de semnale scurte (puncte) și semnale lungi (liniuță). Literele sunt separate unele de altele prin pauze - absența semnalelor. Tabelul de coduri de mai jos arată codul Morse aplicat alfabetului rus. Nu există semne de punctuație speciale în el. Ele sunt de obicei scrise cu cuvintele: „tchk” - punct, „zpt” - virgulă etc.

Un tabel de coduri este o corespondență între un set de caractere (simboluri) și codurile acestora.

Cel mai faimos mesaj telegrafic este semnalul de primejdie. SOS» ( S av O ur S ouls - salvează sufletele noastre).

Iată cum arată în codul Morse:
Trei puncte reprezintă litera S, trei liniuțe – litera O. Două pauze separă literele una de cealaltă.

O trăsătură caracteristică a codului Morse este lungimea variabilă a codului diferitelor litere, motiv pentru care codul Morse este numit cod neuniform . Literele care apar mai des în text au un cod mai scurt decât literele rare. De exemplu, codul pentru litera „E” este un punct, iar codul pentru litera „B” este format din șase caractere. De ce se face asta? Pentru a scurta lungimea întregului mesaj. Dar din cauza lungimii variabile a codului literelor, apare problema separării literelor unele de altele în text. Prin urmare, este necesar să folosiți o pauză (sărire) pentru separare. În consecință, alfabetul telegrafic Morse este ternar, deoarece folosește trei caractere: punct, liniuță, spațiu.

În codul Baudot, lungimea codului tuturor caracterelor alfabetului este aceeași și este egală cu cinci. În acest caz, nu există nicio problemă de a separa literele unele de altele: fiecare cinci semnale este un semn text.

Cod Baudot - Aceasta este prima metodă de codificare binară a informațiilor din istoria tehnologiei. Datorită ideii lui Baudot, a fost posibilă automatizarea procesului de transmitere și tipărire a scrisorilor. A fost creat un aparat telegrafic cu tastatură. Apăsarea unei taste cu o anumită literă generează un semnal corespunzător de cinci impulsuri, care este transmis prin linia de comunicație. Dispozitivul de recepție, sub influența acestui semnal, tipărește aceeași literă pe o bandă de hârtie.

Cod Baudot- p telegraf uniform\(5\) -cod de biți folosind două semnale electrice diferite.