Что такое кодирование информации с точки зрения информатики?

14 ответов на вопрос “Что такое кодирование информации с точки зрения информатики?”

  1. salvadorov43 Ответить


    Графические данные на мониторе представляются в качестве растрового изображения. Для его формирования применяется конкретное количество строк из пикселей (точек). Для каждого пикселя характерен знаковый код, в котором хранится информация об оттенке пикселя.
    Чтобы получить чёрно-белое фото, требуется 2 состояния: чёрный (0) и белый (1). Так как для восстановления полной картинки используется несколько красок, поэтому одного бита на пиксель недостаточно. Для передачи фото из 4-х оттенков, понадобится 2 бита на 1 пиксель.
    Формирование цветного изображения на мониторе осуществляется путём смешивания 3-х основных цветов: синего, красного и зелёного. Из этих оттенков получается 8 комбинаций. Кодировка изображения из восьми цветов проводится с помощью трёх битов памяти на 1 пиксель. Чтобы получить разноцветную картинку, увеличивается число нужных вариантов сочетаний оттенков.
    Для палитры из 16 цветов понадобится 4-разрядная кодировка пикселя. На три бита базовых оттенков приходится 1 бит интенсивности. Он отвечает за яркость всех цветов одновременно. Для определения объёма растрового изображения потребуется умножить число точек на аналогичный показатель, характерный для одной точки.
    Чтобы представить графическую информацию, применяется векторное изображение. Оно представлено в виде соответствующего объекта, состоящего из стандартных отрезков и дуг. Их положение определяется путём нахождения координат точек, длины радиуса. У каждой линии есть свой тип:
    пунктирная;
    сплошная;
    штрихпунктирная.
    Чтобы закодировать данные о векторной картинке, применяются обычные буквенно-цифровые символы и специальные программы. Качество фото определяется разрешением монитора: количество точек, из которых получается картинка. Чем выше показатель, тем больше количество точек в строке, тем лучше качество фото.

    Звуки и их разрядность


    C 90-х годов компьютеры работают со звуковой информацией. В каждой вычислительной машине предусмотрена звуковая плата, колонки, микрофон. С их помощью производится запись, сохраняются и воспроизводятся звуки — волны с определённой частотой и амплитудой. Чем больше последний показатель, тем он громче для человеческого восприятия. Чем будет больше частота, тем выше тон.
    Современное программное обеспечение для компьютеров преобразовывает звуковые сигналы в последовательность электроимпульсов. Для шифровки последних явлений используются двоичная форма и аудиоадаптер либо звуковая плата. Устройство подключается к компьютеру с целью преобразования электроколебаний звуковой частоты в двоичный код. Процесс наблюдается при вводе звуков и обратном их преобразовании.
    В задачи аудиоадаптера входят:
    измерение амплитуды электрического тока с конкретным периодом;
    данные заносятся в регистр, а затем в оперативную память.

    Качество звука определяется следующими понятиями: дискретизация и разрядность. Первый термин связан с количеством измерений входящих сигналов за одну секунду. Показатель измеряется в герцах (Гц). Для одного измерения за секунду характерна частота в 1 Гц. Под разрядностью подразумевается число бит в регистре звуковой платы. Величина определяет точность измерения входящих сигналов.
    Чем она выше, тем меньше погрешность отдельных преобразований величины электросигнала в число и обратно. Для разрядности равной 8 получается 256 разных значений. Аудиоадаптер, в котором предусмотрено 16 разрядов, лучше кодирует и воспроизводит звуки, чем 8-разрядный аналог. Чтобы закодировать файл со звуковой информацией, используется числовая двоичная форма.

    Машинные команды

    В вычислительных машинах, включая компьютеры, предусмотрена программа для управления их работой. Все команды кодируются в определённой последовательности с помощью нулей и единиц. Подобные действия называются машинными командами (МК). Они содержат в себе некоторую информацию:
    Местонахождение операнд.
    Хранилище для результатов операций.
    Выбор следующей команды.
    У каждого процессора МК со стандартным форматом и строгой фиксированной длиной сама команда состоит из адреса и кода операции. Последний показатель описывает действия процессора. По адресной части определяется, где была произведена операция. С учётом её структуры она классифицируется на моно- и мультиадресные части. Длина кода зависит от числа действий, которые входят в систему компьютера.

  2. kilowattt_dj Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  3. madrussian1989 Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  4. nedurak-no-nemogu Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  5. alishak.000111 Ответить

    Первым международным кодом стал стандартный 7-битный код ASCII (American Standard Code for Information Interchange – американский стандартный код для обмена информацией). Появление данного кода в 1963 г. сыграло значительную роль, поскольку до этого различные компьютеры просто не могли взаимодействовать друг с другом. Каждый производитель по-своему представлял символы алфавита, цифры и управляющие коды.
    В одних только аппаратных средствах корпорации IBM использовалось девять различных наборов кодировки символов. Но взаимодействие между компьютерами стало настоятельной необходимостью. В 1961 г. комитет Американского национального института стандартов (ANSI), в котором была представлена бо́льшая часть производителей компьютеров, приступил к разработке международного стандарта. Комитету понадобилось свыше двух лет, чтобы проанализировать позиции всех сторон, найти компромисс и завершить разработку универсального кода. Код ASCII стал общим знаменателем для компьютеров, которые ранее не имели друг с другом ничего общего. Всем буквам, цифрам, знакам препинания и другим символам (управляющим кодам) были поставлены в соответствие стандартные числовые значения. Код ASCII поддерживал 128 символов, включающих заглавные и строчные символы латиницы, цифры, специальные знаки и управляющие коды. Базовая таблица кодировки этого кода, начиная с 32-го кода, приведена в табл. 1.2. Коды 0÷31 использованы в данной таблице как служебные и управляющие.
    Затем 7-битный код ASCII был расширен до 256 символов и принят как 8-битный международный стандарт ASCII-2, причем коды с 128 по 256 этого стандарта были задействованы для национальных языков разных стран. Для СССР в этой области была введена национальная кодировка КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный). Код ASCII остался одной из немногих технологий, которой удалось успешно пройти сквозь десятилетия и дожить до наших дней. Сегодня на основе кода ASCII выпускается оборудование стоимостью в миллиарды долларов, большинство операционных систем до сих пор совместимо с ASCII.
    Существует несколько различных кодовых таблиц для русского алфавита. Так, кодировка Windows-1251 была введена компанией Microsoft и, учитывая широкое распространение операционной системы Windows и других программных продуктов компании в России, она получила широкое распространение и используется в персональных компьютерах (ПК), работающих на этой платформе. Текст,
    Таблица 1.2
    Базовая таблица кодировки ASCII
    Код
    Символ
    Код
    Символ
    Код
    Символ
    Код
    Символ
    32
    пробел
    56
    8
    80
    Р
    104
    h
    33
    !
    57
    9
    81
    Q
    105
    i
    34
    “
    58
    :
    82
    R
    106
    j
    35
    #
    59
    ;
    83
    S
    107
    k
    36
    $
    60
    < 84 т 108 1 37 % 61 = 85 и 109 m 38 & 62 >
    86
    V
    110
    n
    39
    ‘
    63
    ?
    87
    W
    111
    о
    40
    (
    64
    @
    88
    X
    112
    P
    41
    )
    65
    А
    89
    Y
    113
    q
    42
    *
    66
    В
    90
    Z
    114
    r
    43
    +
    67
    С
    91
    [
    115
    s
    44
    ,
    68
    D
    92
    116
    t
    45
    –
    69
    Е
    93
    ]
    117
    u
    46
    70
    F
    94
    ^
    118
    V
    47
    /
    71
    G
    95
    _
    119
    w
    48
    72
    Н
    96
    ‘
    120
    x
    49
    1
    73
    I
    97
    A
    121
    y
    50
    2
    74
    J
    98
    B
    122
    z
    51
    3
    75
    К
    99
    c
    123
    {
    52
    4
    76
    L
    100
    d
    124
    |
    53
    5
    77
    М
    101
    е
    125
    }
    54
    6
    78
    N
    102
    f
    126
    ~
    55
    7
    79
    О
    103
    g
    127
    созданный в одной кодировке, совершенно по-другому выглядит и не читается в другой. Например, коду 222 соответствуют разные символы в разных кодировках:
    • КОИ-8 (операционная система UNIX) – ч;
    • Windows-1251 (операционная система Windows) – Ю;
    • ISO (стандарт для русского языка международной организации по стандартизации ISO) – О.
    Последним стандартом в области кодирования текстовой информации считается 16-разрядный универсальный международный код Unicode (UNIversal CODE), позволяющий кодировать 65 536 различных символов. Unicode охватывает 28 тыс. букв, знаков, слогов и иероглифов национальных языков мира, и 30 тыс. мест в нем зарезервировано.

  6. Jovial_Nik Ответить

    В настоящее время существуют разные способы двоичного кодирования и декодирования информации в компьютере. В первую очередь это зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: текст, числа, графические изображения или звук. Кроме того, при кодировании чисел важную роль играет то, как они будут использоваться: в тексте, в расчетах или в процессе ввода-вывода. Накладываются также и особенности технической реализации.
    Кодирование графической информации
    Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами — как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования.
    Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки, который зависит от количества возможных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен 1 биту, так как точка может быть либо черной, либо белой, что можно закодировать двумя цифрами — 0 или 1.
    Для кодирования 8 цветов необходимо 3 бита; для 16 цветов — 4 бита; для 6 цветов — 8 битов (1 байт) и т. д.
    Кодирование звуковой информации
    Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

    В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.
    Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. В таком случае количество уровней сигнала будет равно 65536.
    При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется последовательностью дискретных уровней сигнала. Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, т. е. от частоты дискретизации. Чем больше количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее процедура двоичного кодирования.
    Количество измерений в секунду может лежать в диапазоне от 8000 до 48000, т. е. частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 кГц – качество звучания аудио-CD. Следует также учитывать, что возможны как моно-, так и стерео-режимы.
    Представление видеоинформации
    В последнее время компьютер все чаще используется для работы с видеоинформацией. Простейшей такой работой является просмотр кинофильмов и видеоклипов. Следует четко представлять, что обработка видеоинформации требует очень высокого быстродействия компьютерной системы.
    Что представляет собой фильм с точки зрения информатики? Прежде всего, это сочетание звуковой и графической информации. Кроме того, для создания на экране эффекта движения используется дискретная по своей сути технология быстрой смены статических картинок. Исследования показали, что если за одну секунду сменяется более 10-12 кадров, то человеческий глаз воспринимает изменения на них как непрерывные.
    Казалось бы, если проблемы кодирования статистической графики и звука решены, то сохранить видеоизображение уже не составит труда. Но это только на первый взгляд, поскольку, как показывает разобранный выше пример, при использовании традиционных методов сохранения информации электронная версия фильма получится слишком большой. Достаточно очевидное усовершенствование состоит в том, что первый кадр запомнить целиком (в литературе его принято называть ключевым), а в следующих сохранять только отличия от начального кадра (разностные кадры).
    Существует множество различных форматов представления видеоданных.
    В среде Windows, например, уже боле 10 лет (начиная с версии 3.1) применятся формат Video for Windows, базирующийся на универсальных файлых с расширением AVI (Audio Video Interleave – чередование аудио и видео).
    Большое рапространение получила технология под названием DivX (происходит от сокращения слова Digital Video Express). Благодаря DivX удалось достигнуть степени сжатия, позволившей вместить качественную запись полнометражного фильма на один компакт диск – сжать 4,7 Гб DVD-фильма до 650 Мб.

  7. desepticon Ответить

    Существует одноуровневое кодирование информации и многоуровневое.
    Например, световые сигналы светофора (красный, жёлтый, зелёный) – это одно уровневое кодирование.
    Многоуровневым кодированием является визуальный образ фотографии, сохранённый как отдельный файл. Сначала фотография расчленяется на отдельные мелкие модули (пиксели), то есть все мелкие составляющие части изображения кодируются элементарными модулями (элементами). Каждый элемент может быть представлен как набор составляющих основных цветов: красного, зелёного и синего каждый с требуемой амплитудой (интенсивностью), выраженной в форме числа. В дальнейшем числовые наборы переформатируются (перекодируются) для того, чтобы сделать информацию более компактной (к примеру, форматы jpeg, png и так далее). В итоге, полученные числовые значения преобразуются (перекодируются) в электромагнитные импульсы и передаются по специальным каналам для коммутации или зонам на информационных носителях.
    Необходимо заметить, что конкретные числовые значения при работе программы, представлены согласно правилам используемой системы кодировки чисел.
    Существуют обратимые и необратимые способы кодирования информационных данных:
    Если используется обратимое кодирование, то закодированная информация всегда может быть восстановлена без потери данных. К таким типам кодирования можно отнести, к примеру, азбуку Морзе или штрих-кодирование.
    При применении необратимого кодирования нет возможности достоверно восстановить исходную информацию. Примерами могут служить коды аудио и визуальной информации (в форматах jpg, mp3 или avi), а также хеширование.
    Существуют системы кодирования с общим доступом и засекреченные системы. Первый тип применяется для улучшения качества обмена информацией, второй тип для обеспечения скрытности данных от несанкционированного доступа.

    Системы кодирования с общим доступом

    Использование кодирования широко применяется в реальной жизненной практике. Выше было отмечено, что к кодовым обозначениям причислены сами обозначения операций логики и арифметики. К примеру, обозначение «+» при сложении и минус «–» при вычитании изобрели в Германии, в школе математиков «коссистов» (то есть алгебраистов). Они уже были в «Арифметике» Иоганна Видмана, которая была издана в 1489 году. Ранее операцию сложения обозначали символом p (plus) или на латыни словом et, а операция вычитания обозначалась символом m (minus).
    Другие примеры общеизвестных кодовых систем:
    Знаки дорожного движения.
    Знаки, обозначающие химические элементы в периодической системе элементов Д.И. Менделеева.
    Обозначения знаков зодиака.
    Сокращения названий изучаемых курсов в расписаниях занятий студентов.
    При кодировании способом азбуки Морзе, все символы (буквы, цифры, и другие) заменяются последовательным набором тире и точек. За элементарный временной интервал принято время звучания одной точки, а чтобы отличить тире, его время принято равным длительности трёх точек. Чтобы выделить начало следующего элемента кодирования, используют паузу, длительность которой равна одной точке (это примерно 0,4 секунды). Пауза между символами в слове равна трём точкам, пауза между словами составляет семь точек. Изобрёл эту систему кодирования американский изобретатель и художник Сэмюэль Морзе.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *