Beth yw codio gwybodaeth a'i brosesu?

Yn y byd mae cyfnewid gwybodaeth yn gyson. Gall ffynonellau fod yn bobl, dyfeisiau technegol, gwahanol bethau, gwrthrychau natur annymunol a bywiog. Gallwch dderbyn gwybodaeth fel un gwrthrych, neu sawl.
Ar gyfer cyfnewid data gwell, mae amgodio a phrosesu gwybodaeth ar yr ochr drosglwyddydd yn cael ei berfformio ar yr un pryd (paratoi data a throsi i mewn i ffurflen sy'n gyfleus ar gyfer cyfieithu, prosesu a storio), anfon ymlaen a dadgodio ar ochr y derbynnydd (trosi'r data amgodio i'r ffurflen wreiddiol). Mae'r rhain yn dasgau rhyng-gysylltiedig: mae'n rhaid i'r ffynhonnell a'r derbynnydd gael algorithmau tebyg ar gyfer prosesu gwybodaeth, fel arall bydd y broses amgodio yn amhosibl. Fel rheol gwireddir codio a phrosesu gwybodaeth graffig ac amlgyfrwng ar sail technoleg gyfrifiadurol.

Amgodio gwybodaeth ar y cyfrifiadur

Mae sawl ffordd o brosesu data (testunau, rhifau, graffeg, fideo, sain) gan ddefnyddio cyfrifiadur. Mae'r holl wybodaeth a brosesir gan y cyfrifiadur wedi'i gynrychioli mewn cod deuaidd - gyda chymorth rhifau 1 a 0, a elwir yn ddarnau. Yn dechnegol, mae'r dull hwn yn syml iawn: 1 - mae'r signal trydanol yn bresennol, 0 - yn absennol. O safbwynt dynol, mae codau o'r fath yn anghyfleus ar gyfer canfyddiad - mae llinellau hir o seros ac mae rhai sy'n cynrychioli symbolau codau yn anodd iawn dadelfennu ar unwaith. Ond mae'r fformat hon o gofnodi ar unwaith yn dangos beth yw codio gwybodaeth. Er enghraifft, mae'r rhif 8 yn y ffurf wyth-bit ddeuaidd yn debyg i'r dilyniant canlynol o ddarnau: 000001000. Ond beth sy'n anodd i berson yw cyfrifiadur yn unig. Mae electroneg yn haws i drin llawer o elfennau syml na nifer fach o rai cymhleth.

Testunau codio

Pan fyddwn yn pwysleisio'r botwm ar y bysellfwrdd, mae'r cyfrifiadur yn derbyn cod penodol o'r botwm wedi'i wasgu, yn edrych amdano yn y tabl cymeriad ASCII safonol (cod Americanaidd ar gyfer cyfnewid gwybodaeth), "yn deall" pa botwm sy'n cael ei wasgu ac yn trosglwyddo'r cod hwn ar gyfer prosesu pellach (er enghraifft, i ddangos y symbol ar y monitor ). I gadw'r cod cymeriad mewn ffurf ddeuaidd, defnyddir 8 digid, felly mae'r nifer uchaf o gyfuniadau yn 256. Defnyddir y 128 o nodau cyntaf ar gyfer cymeriadau rheoli, rhifau a llythyrau Lladin. Mae'r ail hanner ar gyfer symbolau cenedlaethol a seudograffeg.

Testunau codio

Bydd yn haws deall beth yw codio gwybodaeth, er enghraifft. Ystyriwch godau symbol Lloegr "C" a'r llythyr Rwsia "C". Sylwch fod y symbolau wedi'u cyfalafu, ac mae eu codau yn wahanol i isafswm. Bydd cymeriad Lloegr yn ymddangos fel 01000010, a Rwsia - 11010001. Mae'r ffaith bod y cyfrifiadur yn gweld yn wahanol iawn ar gyfer person ar sgrin y monitor yr un peth. Mae hefyd angen rhoi sylw i'r ffaith bod codau'r 128 o nodau cyntaf yn parhau heb eu newid, ac yn dechrau o 129 ymlaen, efallai y bydd llythyrau gwahanol yn cyfateb i un cod deuaidd, yn dibynnu ar y tabl cod a ddefnyddiwyd. Er enghraifft, gall cod degol 194 gyfateb yn KOI8 i'r llythyren "b", yn CP1251 - "B", i ISO - "T", ac yn amgodio CP866 a Mac yn gyffredinol nid oes symbol sy'n cyfateb i'r cod hwn. Felly, pan fyddwn yn agor y testun yn lle geiriau Rwsieg, gwelwn abracadabra symbolaidd yn yr albab, sy'n golygu nad yw'r amgodio gwybodaeth hon yn addas i ni ac mae angen inni ddewis trosglwyddydd symbolau arall.

Rhifau codio

Yn y system gyfrifo ddeuaidd, dim ond dau amrywiad o'r gwerth-0 a 1. Cymerir pob gweithrediad sylfaenol gyda rhifau deuaidd gan wyddoniaeth a elwir yn rhifyddeg ddeuaidd. Mae gan y gweithredoedd hyn eu rhyfeddodau eu hunain. Cymerwch, er enghraifft, rhif 45, wedi'i deipio ar y bysellfwrdd. Mae gan bob digid ei god 8-bit ei hun yn y tabl cod ASCII, felly mae'r rhif yn meddiannu dau bytes (16 bit): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Er mwyn defnyddio'r rhif hwn mewn cyfrifiadau, caiff ei gyfieithu gan algorithmau arbennig i system ddeuaidd y calcwlws ar ffurf rhif deuaidd wyth digid: 45 - 00101101.

Codio a phrosesu gwybodaeth graffig

Yn y 1950au, roedd y cyfrifiaduron a ddefnyddiwyd yn fwyaf aml at ddibenion gwyddonol a milwrol yn cael eu gweithredu'n graff yn gyntaf. Heddiw, mae delweddu gwybodaeth a dderbynnir o gyfrifiadur yn gyffredin ac yn arferol ar gyfer unrhyw ffenomen rhywun, ac yn y dyddiau hynny cynhyrchodd chwyldro rhyfeddol yn y gwaith gyda thechnoleg. Efallai, effaith yr effaith ar y psyche ddynol: mae gwybodaeth weledol yn cael ei amsugno a'i weld yn well. Cafwyd cynnydd mawr yn natblygiad delweddu data yn yr 1980au, pan gafodd codio a phrosesu gwybodaeth graff ddatblygiad pwerus.

Cynrychiolaeth graffeg analog ac arwahanol

Gall gwybodaeth graff fod o ddau fath: analog (cynfas paentio gyda lliw sy'n newid yn barhaus) ac ar wahân (llun sy'n cynnwys set o bwyntiau o wahanol liwiau). Er hwylustod gweithio gyda delweddau ar gyfrifiadur, maent yn destun prosesu - samplu gofodol, lle y rhoddir gwerth lliw penodol ar bob elfen ar ffurf cod unigol. Mae codio a phrosesu gwybodaeth graffigol yn debyg i weithio gyda mosaig sy'n cynnwys nifer fawr o ddarnau bach. Ac mae ansawdd y codio yn dibynnu ar faint y pwyntiau (llai yw maint yr elfen - bydd y pwyntiau yn fwy gan yr uned ardal, - yn uwch yr ansawdd) a maint palet y lliwiau a ddefnyddir (mae'r mwy o liw yn nodi y gall pob pwynt gymryd, yn y drefn honno, gario mwy o wybodaeth, gwell ansawdd ).

Creu a storio graffeg

Mae yna sawl fformat delwedd sylfaenol - fector, ffractal a raster. Ar wahân, ystyrir y cyfuniad o raster a fector - graffeg 3D amlgyfrwng a ddefnyddir yn eang yn ein hamser, gan gynrychioli dulliau a dulliau ar gyfer adeiladu gwrthrychau tri dimensiwn mewn mannau rhithwir. Mae codio a phrosesu gwybodaeth graffig ac amlgyfrwng yn wahanol ar gyfer pob fformat delwedd.

Delwedd Raster

Hanfod y fformat graffig hon yw bod y llun wedi'i rannu'n ddotiau lliw bach (picsel). Y pwynt rheoli chwith uchaf. Mae amgodio gwybodaeth graffig bob amser yn cychwyn o gornel chwith y llinell ddelwedd fesul llinell, mae pob picsel yn derbyn cod lliw. Gellir cyfrifo maint y ddelwedd raster trwy luosi nifer y pwyntiau gan gyfaint gwybodaeth pob un ohonynt (sy'n dibynnu ar nifer yr opsiynau lliw). Po fwyaf o ddatrysiad y monitor, po fwyaf y nifer y rhesi a dotiau raster ym mhob llinell, yn y drefn honno, uwch yw'r ansawdd delwedd. Er mwyn prosesu data graffeg math o raster, gallwch ddefnyddio cod deuaidd, gan y gellir cynrychioli disgleirdeb pob pwynt a chydlynydd ei leoliad fel cyfanrif.

Delwedd Fector

Mae codio gwybodaeth graffig ac amlgyfrwng o fath fector yn cael ei leihau i'r ffaith bod y gwrthrych graffig yn cael ei gynrychioli ar ffurf segmentau ac arfau elfennol. Priodweddau'r llinell sy'n wrthrych sylfaenol yw'r siâp (syth neu gromlin), lliw, trwch, amlinell (llinell dras neu linell gadarn). Mae gan y llinellau hynny sydd ar gau eiddo arall - llenwi â gwrthrychau neu liwiau eraill. Penderfynir ar safle'r gwrthrych gan bwyntiau dechrau a diwedd y llinell a radiws cyrniad yr arc. Mae cyfaint gwybodaeth graffig fformat fector yn llawer llai na phapur bit, ond mae angen rhaglenni arbennig ar gyfer gwylio graffeg o'r math hwn. Mae yna hefyd raglenni - fectoryddion sy'n trosi delweddau raster yn ddelweddau fector.

Graffeg ffractal

Mae'r math yma o graffeg, fel fector, yn seiliedig ar gyfrifiadau mathemategol, ond ei elfen sylfaenol yw'r fformiwla ei hun. Yn y cof cyfrifiadur, nid oes angen storio unrhyw ddelweddau na gwrthrychau, mae'r llun ei hun yn cael ei dynnu yn unig gan y fformiwla. Mae'r math hwn o graffeg yn gyfleus i ddelweddu nid yn unig strwythurau rheolaidd syml, ond hefyd darluniau cymhleth sy'n efelychu, er enghraifft, tirweddau mewn gemau neu emulawyr.

Tonnau sain

Beth yw codio gwybodaeth, gallwch barhau i ddangos yr enghraifft o weithio gyda sain. Gwyddom fod ein byd yn llawn seiniau. Ers yr hen amser, mae pobl wedi canfod sut mae seiniau'n cael eu geni - tonnau o awyr cywasgedig a rhyfeddol, sy'n effeithio ar yr eardrumau. Gall person ddarganfod tonnau gydag amlder o 16 Hz i 20 kHz (1 Hz - un osciliad yr eiliad). Gelwir yr holl donnau y mae eu hamlygrwydd osciliad yn dod o fewn yr ystod hon yn nwyon sain.

Eiddo sain

Nodweddion y sain yw'r tôn, y timbre (lliw y sain yn dibynnu ar siâp yr osciliadau), yr uchder (amlder, sy'n cael ei bennu gan yr amledd oscillation yr ail) a'r gyfaint, yn dibynnu ar ddwysedd yr osciliadau. Mae unrhyw sain go iawn yn cynnwys cymysgedd o osciliadau harmonig gyda set sefydlog o amleddau. Gelwir yr osciliad gyda'r amlder isaf yn y tôn sylfaenol, a'r eraill yn y tonnau bach. Rhoddir tôn lliw arbennig gan timbre - nifer wahanol o groesfeddygon sy'n gynhenid i'r sain benodol hon. Yn ôl yr amser y gallwn ni gydnabod lleisiau pobl agos, gwahaniaethu rhwng sain offerynnau cerdd.

Rhaglenni ar gyfer gweithio gyda sain

Yn amodol, gellir rhannu'r rhaglenni ar y swyddogaeth yn sawl math: rhaglenni cyfleustodau a gyrwyr ar gyfer cardiau sain sy'n gweithio gyda hwy ar olygyddion clywedol lefel isel, sy'n perfformio amrywiol weithrediadau â ffeiliau sain ac yn cymhwyso amrywiol effeithiau iddynt, synthesizwyr meddalwedd a thrawsnewidwyr analog-i-ddigidol ADC) a digidol-i-analog (DAC).

Amgodio sain

Mae amgodio gwybodaeth amlgyfrwng yn cynnwys trosi natur analog sain i un ar wahân ar gyfer prosesu mwy cyfleus. Mae'r ADC yn derbyn signal analog yn y mewnbwn , yn mesur ei helaethrwydd ar adegau penodol, ac yn allbwn dilyniant digidol gyda'r data ar y newidiadau ehangder. Nid oes unrhyw drawsnewidiadau corfforol.

Mae'r signal allbwn yn arwahanol, felly, yn amlach, mae'r amlder mesur amplitude (sampl), y mwyaf allbwn yw'r signal allbwn yn cyfateb i'r mewnbwn, yn well amgodio a phrosesu gwybodaeth amlgyfrwng. Cyfeirir at sampl hefyd fel dilyniant archebiedig o ddata digidol a gaffaelwyd trwy ADC. Gelwir y broses ei hun yn samplo, yn Rwsia - samplu.

Mae'r trawsnewidiad cefn yn cael ei berfformio trwy gyfrwng DAC: ar sail y data digidol sy'n cyrraedd y mewnbwn, caiff signal trydan o'r amrediad angenrheidiol ei gynhyrchu ar adegau penodol.

Paramedrau enghreifftiol

Nid yw prif baramedrau'r samplu nid yn unig yr amlder mesur, ond hefyd y dyfnder darn - cywirdeb mesur y newid amledd ar gyfer pob sampl. Po fwyaf cywir mae gwerth amplitude y signal yn cael ei drosglwyddo i bob uned o amser yn ystod digido, yn uwch ansawdd y signal ar ôl yr ADC, yn uwch pa mor ddibynadwy yw'r ailadeiladu tonnau yn y trawsnewidiad cefn.