Daar is 'n konstante uitruil van inligtingvloei in die wêreld. Bronne kan mense, tegniese toestelle, verskeie dinge, voorwerpe van lewende en lewende aard wees. Beide een voorwerp en verskeie kan inligting ontvang.
Vir beter data-uitruiling word inligting gelyktydig aan die senderkant geënkodeer en verwerk (data word voorberei en omskep in 'n vorm wat gerieflik is vir uitsaai, verwerking en berging), aanstuur en dekodering word aan die ontvangerkant uitgevoer (geënkodeer) data-omskakeling na sy oorspronklike vorm). Dit is onderling verwante take: die bron en ontvanger moet soortgelyke inligtingverwerkingsalgoritmes hê, anders sal die enkodering-dekoderingsproses onmoontlik wees. Enkodering en verwerking van grafiese en multimedia-inligting word gewoonlik op die basis van rekenaartegnologie geïmplementeer.
Kodering van inligting op 'n rekenaar
Daar is baie maniere om data (tekste, syfers, grafika, video, klank) te verwerk deur gebruik te maak vanrekenaar. Alle inligting wat deur 'n rekenaar verwerk word, word in binêre kode voorgestel - met behulp van die getalle 1 en 0, genoem bisse. Tegnies word hierdie metode baie eenvoudig geïmplementeer: 1 - die elektriese sein is teenwoordig, 0 - afwesig. Uit 'n menslike oogpunt is sulke kodes ongerieflik vir persepsie - lang stringe nulle en ene, wat geënkodeerde karakters is, is baie moeilik om dadelik te ontsyfer. Maar so 'n opnameformaat wys dadelik duidelik wat inligtingkodering is. Byvoorbeeld, die getal 8 in binêre agtsyfervorm lyk soos die volgende bisreeks: 000001000. Maar wat vir 'n persoon moeilik is, is eenvoudig vir 'n rekenaar. Dit is makliker vir elektronika om baie eenvoudige elemente te verwerk as 'n klein aantal komplekse elemente.
Tekskodering
Wanneer ons 'n knoppie op die sleutelbord druk, ontvang die rekenaar 'n sekere kode van die gedrukte knoppie, soek dit op in die standaard ASCII karaktertabel (American Code for Information Interchange), "verstaan" watter knoppie gedruk word en gee hierdie kode deur vir verdere verwerking (byvoorbeeld om die karakter op die monitor te vertoon). Om 'n karakterkode in binêre vorm te stoor, word 8 bisse gebruik, dus is die maksimum aantal kombinasies 256. Die eerste 128 karakters word gebruik vir kontrolekarakters, syfers en Latynse letters. Die tweede helfte is vir nasionale simbole en pseudografika.
Tekskodering
Dit sal makliker wees om te verstaan wat inligtingkodering is met 'n voorbeeld. Oorweeg die kodes van die Engelse karakter "C"en die Russiese letter "C". Let daarop dat die karakters hoofletters is, en hul kodes verskil van kleinletters. Die Engelse karakter sal lyk soos 01000010, en die Russiese een sal lyk soos 11010001. Wat vir 'n persoon dieselfde lyk op 'n monitorskerm, sien 'n rekenaar heeltemal anders. Dit is ook nodig om aandag te skenk aan die feit dat die kodes van die eerste 128 karakters onveranderd bly, en vanaf 129 en verder kan verskillende letters ooreenstem met een binêre kode, afhangende van die kodetabel wat gebruik word. Byvoorbeeld, desimale kode 194 kan ooreenstem met die letter "b" in KOI8, "B" in CP1251, "T" in ISO, en in CP866 en Mac-enkoderings stem glad nie 'n enkele karakter met hierdie kode ooreen nie. Wanneer ons dus letter-karakter abrakadabra in plaas van Russiese woorde sien wanneer ons die teks oopmaak, beteken dit dat sulke enkodering van inligting ons nie pas nie en ons moet 'n ander karakteromskakelaar kies.
Getalkodering
In die binêre stelsel word slegs twee variante van die waarde geneem - 0 en 1. Alle basiese bewerkings met binêre getalle word gebruik deur 'n wetenskap genaamd binêre rekenkunde. Hierdie aksies het hul eie kenmerke. Neem byvoorbeeld die nommer 45 wat op die sleutelbord getik is. Elke syfer het sy eie agt-syfer kode in die ASCII-kode tabel, so die getal beslaan twee grepe (16 bisse): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Om hierdie getal in berekeninge te gebruik, word dit deur spesiale algoritmes omgeskakel na die binêre stelsel in die vorm van 'n agt-syfer binêre getal: 45 - 00101101.
Kodering en verwerkinggrafiese inligting
In die 50's was rekenaars wat die meeste vir wetenskaplike en militêre doeleindes gebruik is, die eerste om 'n grafiese vertoning van data te implementeer. Vandag is die visualisering van inligting wat van 'n rekenaar ontvang word 'n algemene en bekende verskynsel vir enige persoon, en in daardie dae het dit 'n buitengewone omwenteling gemaak in die werk met tegnologie. Miskien het die invloed van die menslike psige 'n effek gehad: visueel aangebied inligting word beter geabsorbeer en waargeneem. 'n Groot deurbraak in die ontwikkeling van datavisualisering het in die 80's plaasgevind, toe die kodering en verwerking van grafiese inligting 'n kragtige ontwikkeling ontvang het.
Analoog en diskrete voorstelling van grafika
Grafiese inligting kan van twee tipes wees: analoog ('n skilderdoek met voortdurend veranderende kleur) en diskreet ('n prentjie wat uit baie kolletjies van verskillende kleure bestaan). Vir die gerief om met beelde op 'n rekenaar te werk, word dit verwerk - ruimtelike steekproefneming, waarin elke element 'n spesifieke kleurwaarde in die vorm van 'n individuele kode toegeken word. Enkodering en verwerking van grafiese inligting is soortgelyk aan die werk met 'n mosaïek wat uit 'n groot aantal klein fragmente bestaan. Boonop hang die koderingskwaliteit af van die grootte van die kolletjies (hoe kleiner die grootte van die element - daar sal meer kolletjies per eenheidsoppervlakte wees - hoe hoër die kwaliteit) en die grootte van die palet van kleure wat gebruik word (hoe meer kleurstate elkeen dot kan neem, onderskeidelik, dra meer inligting, hoe beterkwaliteit).
Skep en berg grafika
Daar is verskeie basiese beeldformate – vektor, fraktaal en raster. Afsonderlik word 'n kombinasie van raster en vektor oorweeg - 'n multimedia 3D-grafika wat wydverspreid is in ons tyd, wat die tegnieke en metodes is om driedimensionele voorwerpe in virtuele ruimte te bou. Die enkodering en verwerking van grafika en multimedia-inligting verskil vir elke beeldformaat.
Bitkaart
Die kern van hierdie grafiese formaat is dat die prentjie in klein veelkleurige kolletjies (pixels) verdeel is. Links bo beheerpunt. Die kodering van grafiese inligting begin altyd vanaf die linkerhoek van die beeld reël vir reël, elke pixel ontvang 'n kleurkode. Die volume van 'n rasterbeeld kan bereken word deur die aantal punte te vermenigvuldig met die inligtingsvolume van elk van hulle (wat afhang van die aantal kleuropsies). Hoe hoër die resolusie van die monitor, hoe groter is die aantal rasterlyne en kolletjies onderskeidelik in elke lyn, hoe hoër is die beeldkwaliteit. Jy kan binêre kode gebruik om rastertipe grafiese data te verwerk, aangesien die helderheid van elke punt en die koördinate van sy ligging as heelgetalle voorgestel kan word.
vektorbeeld
Kodering van grafiese en multimedia-inligting van 'n vektortipe word verminder tot die feit dat 'n grafiese voorwerp in die vorm van elementêre segmente en boë voorgestel word. eiendommelyne, wat die basiese voorwerp is, is die vorm (reguit of kromme), kleur, dikte, styl (gestreepte of soliede lyn). Daardie lyne wat gesluit is, het nog een eienskap - vul met ander voorwerpe of kleur. Die posisie van die voorwerp word bepaal deur die begin- en eindpunte van die lyn en die krommingsradius van die boog. Die hoeveelheid grafiese inligting in vektorformaat is baie minder as rasterformaat, maar dit vereis spesiale programme om grafika van hierdie tipe te sien. Daar is ook programme - vektoriseerders wat rasterbeelde in vektors omskakel.
Fraktale grafika
Hierdie tipe grafika, soos vektorgrafika, is gebaseer op wiskundige berekeninge, maar die basiese komponent daarvan is die formule self. Dit is nie nodig om enige beelde of voorwerpe in die rekenaar se geheue te stoor nie, die prentjie self word slegs volgens die formule geteken. Hierdie tipe grafika is gerieflik om nie net eenvoudige gereelde strukture te visualiseer nie, maar ook komplekse illustrasies wat byvoorbeeld landskappe in speletjies of emulators naboots.
Klankgolwe
Wat is die enkodering van inligting kan ook gedemonstreer word deur die voorbeeld van werk met klank. Ons weet dat ons wêreld gevul is met klanke. Sedert antieke tye het mense uitgepluis hoe klanke gebore word - golwe van saamgeperste en yl lug wat die tromme beïnvloed. 'n Persoon kan golwe met 'n frekwensie van 16 Hz tot 20 kHz (1 Hertz - een ossillasie per sekonde) waarneem. Alle golwe waarvan die ossillasiefrekwensies hierbinne valreeks word oudio genoem.
Klankeienskappe
Die kenmerke van klank is toon, timbre (die kleur van die klank, afhangende van die vorm van vibrasies), toonhoogte (frekwensie, wat bepaal word deur die frekwensie van vibrasies per sekonde) en hardheid, afhangende van die intensiteit van vibrasies. Enige werklike klank bestaan uit 'n mengsel van harmoniese vibrasies met 'n vaste stel frekwensies. Die vibrasie met die laagste frekwensie word die grondtoon genoem, die res is botone. Die timbre - 'n ander aantal botone wat inherent is aan hierdie spesifieke klank - gee 'n spesiale kleur aan die klank. Dit is volgens timbre dat ons die stemme van geliefdes kan herken, die klank van musiekinstrumente kan onderskei.
Programme om met klank te werk
Programme kan voorwaardelik in verskeie tipes verdeel word volgens hul funksionaliteit: nutsprogramme en drywers vir klankkaarte wat op 'n lae vlak daarmee werk, klankredigeerders wat verskeie bewerkings met klanklêers uitvoer en verskeie effekte daarop toepas, sagteware-sintetiseerders en analoog-na-digitaal-omsetters (ADC) en digitaal-na-analoog-omsetters (DAC).
Oudio-enkodering
Kodering van multimedia-inligting bestaan uit die omskakeling van die analoog aard van klank in 'n diskrete een vir geriefliker verwerking. Die ADC ontvang 'n analoog sein by die inset, meet sy amplitude op sekere tydintervalle, en voer 'n digitale ry by die uitset uit met data oor amplitudeveranderinge. Geen fisiese transformasie vind plaas nie.
Die uitsetsein is diskreet, dus hoe meer dikwelsamplitude metingsfrekwensie (steekproef), hoe meer akkuraat die uitsetsein ooreenstem met die insetsein, hoe beter is die enkodering en verwerking van multimedia-inligting. 'n Monster word ook algemeen na verwys as 'n geordende volgorde van digitale data wat deur 'n ADC ontvang word. Die proses self word steekproefneming genoem, in Russies – diskretisering.
Die omgekeerde omskakeling vind plaas met behulp van 'n DAC: gebaseer op die digitale data wat die inset binnegaan, word 'n elektriese sein van die vereiste amplitude op sekere tydstip gegenereer.
Sampling parameters
Die belangrikste monsterneming parameters is nie net die meting frekwensie, maar ook die bis diepte - die akkuraatheid van die meting van die verandering in amplitude vir elke monster. Hoe meer akkuraat die waarde van die seinamplitude tydens digitalisering in elke tydseenheid oorgedra word, hoe hoër is die kwaliteit van die sein na die ADC, hoe hoër is die betroubaarheid van golfherwinning tydens inverse omskakeling.
