Hi ha un intercanvi constant de fluxos d'informació al món. Les fonts poden ser persones, aparells tècnics, coses diverses, objectes de naturalesa inanimada i viva. Tant un objecte com diversos poden rebre informació.
Per a un millor intercanvi de dades, la informació es codifica i es processa simultàniament al costat del transmissor (les dades es preparen i es converteixen en un formulari convenient per a la difusió, el processament i l'emmagatzematge), el reenviament i la descodificació es realitza al costat del receptor (codificada). conversió de dades a la seva forma original). Són tasques interrelacionades: la font i el receptor han de tenir algorismes de processament d'informació similars, en cas contrari el procés de codificació-descodificació serà impossible. La codificació i el processament d'informació gràfica i multimèdia s'acostumen a implementar a partir de la tecnologia informàtica.
Informació de codificació en un ordinador
Hi ha moltes maneres de processar dades (textos, números, gràfics, vídeo, so) mitjançantordinador. Tota la informació processada per un ordinador es representa en codi binari, utilitzant els números 1 i 0, anomenats bits. Tècnicament, aquest mètode s'implementa de manera molt senzilla: 1 - el senyal elèctric és present, 0 - absent. Des del punt de vista humà, aquests codis són inconvenients per a la percepció: les llargues cadenes de zeros i uns, que són caràcters codificats, són molt difícils de desxifrar immediatament. Però aquest format d'enregistrament mostra immediatament clarament què és la codificació de la informació. Per exemple, el número 8 en forma binària de vuit dígits s'assembla a la següent seqüència de bits: 000001000. Però el que és difícil per a una persona és senzill per a un ordinador. És més fàcil que l'electrònica processi molts elements simples que un petit nombre d'elements complexos.
Codificació de text
Quan premem un botó del teclat, l'ordinador rep un codi determinat del botó premut, el cerca a la taula de caràcters ASCII estàndard (Codi americà per a l'intercanvi d'informació), "entén" quin botó es prem i passa aquest codi per a un processament posterior (per exemple, per mostrar el caràcter al monitor). Per emmagatzemar un codi de caràcters en forma binària, s'utilitzen 8 bits, de manera que el nombre màxim de combinacions és de 256. Els primers 128 caràcters s'utilitzen per a caràcters de control, números i lletres llatines. La segona meitat és per a símbols nacionals i pseudogràfics.
Codificació de text
Serà més fàcil entendre què és la codificació d'informació amb un exemple. Considereu els codis del caràcter anglès "C"i la lletra russa "C". Tingueu en compte que els caràcters estan en majúscules i els seus codis són diferents dels minúscules. El caràcter anglès semblarà 01000010, i el rus semblarà 11010001. El que sembla igual a una persona a la pantalla d'un monitor, un ordinador ho percep de manera completament diferent. També cal parar atenció al fet que els codis dels primers 128 caràcters es mantenen sense canvis i, a partir del 129, poden correspondre diferents lletres a un codi binari, depenent de la taula de codis utilitzada. Per exemple, el codi decimal 194 pot correspondre a la lletra "b" a KOI8, "B" a CP1251, "T" a ISO i a les codificacions CP866 i Mac, ni un sol caràcter correspon a aquest codi. Per tant, quan veiem abracadabra lletra-caràcter en comptes de paraules russes en obrir el text, això vol dir que aquesta codificació de la informació no ens convé i hem de triar un altre convertidor de caràcters.
Codificació de números
Al sistema binari, només es prenen dues variants del valor: 0 i 1. Totes les operacions bàsiques amb nombres binaris són utilitzades per una ciència anomenada aritmètica binària. Aquestes accions tenen les seves pròpies característiques. Preneu, per exemple, el número 45 escrit al teclat. Cada dígit té el seu propi codi de vuit dígits a la taula de codis ASCII, de manera que el número ocupa dos bytes (16 bits): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Per utilitzar aquest nombre en els càlculs, es converteix mitjançant algorismes especials al sistema binari en forma de nombre binari de vuit dígits: 45 - 00101101.
Codificació i processamentinformació gràfica
Als anys 50, els ordinadors que s'utilitzaven amb més freqüència amb finalitats científiques i militars van ser els primers a implementar una visualització gràfica de dades. Avui dia, la visualització de la informació rebuda des d'un ordinador és un fenomen comú i familiar per a qualsevol persona, i en aquells dies va suposar una extraordinària revolució en el treball amb la tecnologia. Potser la influència de la psique humana va tenir un efecte: la informació presentada visualment s'absorbeix i es percep millor. Un gran avenç en el desenvolupament de la visualització de dades es va produir als anys 80, quan la codificació i el processament de la informació gràfica van rebre un gran desenvolupament.
Representació analògica i discreta de gràfics
La informació gràfica pot ser de dos tipus: analògica (un llenç de pintura amb un color que canvia contínuament) i discreta (una imatge que consta de molts punts de diferents colors). Per a la comoditat de treballar amb imatges en un ordinador, es processen: mostreig espacial, en què a cada element se li assigna un valor de color específic en forma de codi individual. La codificació i el processament de la informació gràfica és similar a treballar amb un mosaic format per un gran nombre de petits fragments. A més, la qualitat de la codificació depèn de la mida dels punts (com més petit sigui la mida de l'element - hi haurà més punts per unitat d'àrea - més gran serà la qualitat) i de la mida de la paleta de colors utilitzada (com més color indiqui cada un). dot pot portar, respectivament, més informació, millorqualitat).
Crear i emmagatzemar gràfics
Hi ha diversos formats d'imatge bàsics: vector, fractal i ràster. Per separat, es considera una combinació de ràster i vector: un gràfic 3D multimèdia que està molt estès en els nostres temps, que són les tècniques i mètodes per construir objectes tridimensionals a l'espai virtual. La codificació i el processament de la informació gràfica i multimèdia és diferent per a cada format d'imatge.
Mapa de bits
L'essència d'aquest format gràfic és que la imatge es divideix en petits punts multicolors (píxels). Punt de control superior esquerre. La codificació de la informació gràfica comença sempre des de la cantonada esquerra de la imatge línia per línia, cada píxel rep un codi de color. El volum d'una imatge ràster es pot calcular multiplicant el nombre de punts pel volum d'informació de cadascun d'ells (que depèn del nombre d'opcions de color). Com més gran sigui la resolució del monitor, més gran serà el nombre de línies i punts ràster a cada línia, respectivament, més gran serà la qualitat de la imatge. Podeu utilitzar codi binari per processar dades gràfiques de tipus ràster, ja que la brillantor de cada punt i les coordenades de la seva ubicació es poden representar com a nombres enters.
Imatge vectorial
La codificació d'informació gràfica i multimèdia de tipus vectorial es redueix al fet que un objecte gràfic es representa en forma de segments i arcs elementals. propietatsles línies, que són l'objecte bàsic, són la forma (recta o corba), el color, el gruix, l'estil (línia discontínua o continua). Les línies que estan tancades tenen una propietat més: omplir-se amb altres objectes o color. La posició de l'objecte ve determinada pels punts inicial i final de la línia i el radi de curvatura de l'arc. La quantitat d'informació gràfica en format vectorial és molt inferior al format ràster, però requereix programes especials per visualitzar gràfics d'aquest tipus. També hi ha programes: vectoritzadors que converteixen imatges ràster en vectors.
Gràfics fractals
Aquest tipus de gràfics, com els gràfics vectorials, es basa en càlculs matemàtics, però el seu component bàsic és la fórmula mateixa. No cal emmagatzemar cap imatge o objecte a la memòria de l'ordinador, la imatge en si es dibuixa només segons la fórmula. Aquest tipus de gràfics és convenient per visualitzar no només estructures regulars senzilles, sinó també il·lustracions complexes que imiten, per exemple, paisatges en jocs o emuladors.
Ones sonores
Quina és la codificació de la informació també es pot demostrar amb l'exemple de treballar amb so. Sabem que el nostre món està ple de sons. Des de l'antiguitat, la gent ha descobert com neixen els sons: ones d'aire comprimit i enrarit que afecten els timpans. Una persona pot percebre ones amb una freqüència de 16 Hz a 20 kHz (1 Hertz - una oscil·lació per segon). Totes les ones les freqüències d'oscil·lació de les quals es troben dins d'aquestas'anomenen àudio.
Propietats del so
Les característiques del so són el to, el timbre (el color del so, en funció de la forma de les vibracions), el to (la freqüència, que ve determinada per la freqüència de les vibracions per segon) i la sonoritat, segons la intensitat. de vibracions. Qualsevol so real consisteix en una barreja de vibracions harmòniques amb un conjunt fix de freqüències. La vibració amb la freqüència més baixa s'anomena to fonamental, la resta són armònics. El timbre -un nombre diferent d'armònics inherents a aquest so en particular- dóna un color especial al so. És pel timbre que podem reconèixer les veus dels éssers estimats, distingir el so dels instruments musicals.
Programes per treballar amb so
Els programes es poden dividir condicionalment en diversos tipus segons la seva funcionalitat: programes d'utilitat i controladors per a targetes de so que funcionen amb ells a un nivell baix, editors d'àudio que realitzen diverses operacions amb fitxers de so i els apliquen diversos efectes, sintetitzadors de programari i convertidors analògic-digital (ADC) i convertidors digital-analògic (DAC).
Codificació d'àudio
La codificació de la informació multimèdia consisteix a convertir la naturalesa analògica del so en una de discreta per a un processament més còmode. L'ADC rep un senyal analògic a l'entrada, mesura la seva amplitud en determinats intervals de temps i emet una seqüència digital a la sortida amb dades sobre els canvis d'amplitud. No es produeix cap transformació física.
El senyal de sortida és discret, per tant, com més sovintfreqüència de mesura d'amplitud (mostra), com més precisió correspongui el senyal de sortida al senyal d'entrada, millor serà la codificació i el processament de la informació multimèdia. Una mostra també es coneix habitualment com una seqüència ordenada de dades digitals rebudes a través d'un ADC. El procés en si s'anomena mostreig, en rus - discretització.
La conversió inversa es produeix amb l'ajuda d'un DAC: a partir de les dades digitals que entren a l'entrada, es genera un senyal elèctric de l'amplitud requerida en determinats moments.
Paràmetres de mostreig
Els principals paràmetres de mostreig no són només la freqüència de mesura, sinó també la profunditat de bits: la precisió de mesurar el canvi d'amplitud per a cada mostra. Com més precisió es transmeti el valor de l'amplitud del senyal durant la digitalització en cada unitat de temps, més alta serà la qualitat del senyal després de l'ADC, més gran serà la fiabilitat de la recuperació de l'ona durant la conversió inversa.
