Was ist die Codierung von Informationen und deren Verarbeitung?

In der Welt gibt es einen ständigen Informationsaustausch fließt. Die Quellen können Menschen, technische Geräte, verschiedene Dinge sein, Objekte zu animieren und unbelebte Natur. Empfangen von Informationen kann als ein einzelnes Objekt oder mehr.
Um besser zu kommunizieren, gleichzeitig wird Codierung durchgeführt und die Datenverarbeitung auf der Senderseite (die Daten, die Ausbildung und sie in eine geeignete Form für die Übersetzung, Verarbeitung und Lagerung Umwandlung), Versand und Decodierung auf der Empfängerseite (Umwandeln codierte Daten in die ursprüngliche Form). Diese miteinander verknüpften Herausforderungen: die Quelle und der Empfänger muss ähnliche Datenverarbeitungsalgorithmen haben, oder Codierungs-Decodierungsprozess unmöglich sein wird. Codierung und Verarbeitung von grafischen und Multimedia-Daten üblicherweise auf der Basis von Computer-Technologie implementiert.

Codierung von Informationen auf Ihrem Computer

Es gibt viele Möglichkeiten der Daten (Text, Zahlen, Grafiken, Video, Ton) durch einen Computer. Alle Informationen, die von einem Computer verarbeitet, in Binärcode dargestellt – mit den Nummern 1 und 0 Bits genannt. Technisch wird dieses Verfahren implementiert ist sehr einfach: 1 – ein elektrisches Signal vorhanden ist, 0 – fehlt. Aus menschlicher Sicht sind diese Codes für die Wahrnehmung unbequem – lange Reihen von Nullen und Einsen, die die codierten Symbole repräsentieren sehr schwierig ist, sofort zu entziffern. Aber das Aufzeichnungsformat zeigt sofort, dass eine solche Codierung Informationen. Zum Beispiel sieht die Zahl 8 in der achtstellige binäre Form wie die folgende Sequenz von Bits: 000001000. Aber es ist schwierig, den Menschen, nur den Computer. Elektronik einfacher zu viele einfache Elemente als eine kleine Menge komplexer zu behandeln.

Text Encoding

Wenn wir die Taste auf der Tastatur drücken, empfängt der Computer ein bestimmte Code der gedrückten Taste wird es in der Standard-ASCII-Zeichentabelle (American-Code for Information Interchange) suchen, „erkennt“ Taste gedrückt wird, und sendet diesen Code für die Weiterverarbeitung (zB für Anzeigezeichen ). Für Zeichencode in binärer Form zu speichern 8 Bits verwendet, so dass die maximale Anzahl von Kombinationen ist gleich 256. Die ersten 128 Zeichen für Steuerzeichen, Zahlen und Buchstaben verwendet. Die zweite Hälfte ist für die nationalen Symbole und Pseudo bestimmt.

Text Encoding

Es wird leichter sein, zu verstehen, was die Kodierung von Informationen ist, als Beispiel. Betrachten wir den englischen Zeichencodes „C“ und den russischen Buchstaben „C“. Beachten Sie, dass die Symbole der Hauptstadt gezogen, und ihre Codes unterscheiden sich von Kleinbuchstaben. Englisch Charakter würde so aussehen 01000010 und Russisch – 11010001. Die Tatsache, dass die Person auf dem Bildschirm gleich aussieht, sieht der Computer ganz anders. Es ist auch notwendig, die Aufmerksamkeit auf die Tatsache zu achten, daß die Codes der ersten 128 Zeichen gleich bleiben, jedoch ausgehend von 129 und dann einem binären Code zu verschiedenen Buchstaben entsprechen kann, abhängig von der Codetabelle. Beispielsweise entspricht der Dezimal-Code 194 kann auf KOI8 Buchstaben „b“ in SR1251 – „B“ in der ISO – «T» und in der Codierung SR866 und Mus allgemeinen dieser Code nicht mit einem Zeichen überein. Deshalb, wenn Sie einen Text öffnen, sehen wir statt russische Wörter alphanumerischen Zeichen Abrakadabra, was bedeutet, dass diese Codierung Informationen nicht für uns ist, und Sie müssen eine andere Währungssymbole auszuwählen.

Encoding Zahlen

0 und 1. Alle grundlegenden Operationen mit binären Zahlen mit Hilfe der Wissenschaft genannt binäre Arithmetik – im binären System sind nur zwei Optionen Werte genommen. Diese Aktionen haben ihre eigenen Merkmale. Nehmen wir zum Beispiel die Nummer 45 auf der Tastatur eingegeben. Jede Reihe hat einen eigenen achtstelligen Code in der ASCII-Code-Tabelle, so dass die Anzahl belegt zwei Bytes (16 Bits): 5 – 01.010.011 4 – 01.000.011. Um diese Zahl in der Berechnung verwendet wird, wird es durch spezielle Algorithmen auf das binäre Zahlensystem in Form von achtstelligen Binärzahl übersetzt: 45-00101101.

Codierung und Verarbeitung von Grafiken

In 50-er Jahren auf den Computern, die in der wissenschaftlichen und militärischen Zwecken, zum ersten Mal am häufigsten verwendet werden realisierte die grafische Darstellung der Daten. Heute Visualisierung von Informationen von einem Computer, ist ein häufiges und vertraut auf jeder Person Phänomen, und in diesen Tagen produzierte es eine außerordentliche Revolution in mit der Technologie arbeiten. Vielleicht durch die Auswirkungen der menschlichen Psyche beeinflusst: eine visuelle Darstellung von Informationen wird besser verdaut und akzeptiert. Ein großer Sprung nach vorn in die Datenvisualisierung Entwicklung erfolgte in den 80er Jahren, als die Codierung und Verarbeitung von Grafikinformationen leistungsstarke Entwicklung erhalten.

Analoge und diskrete Grafikleistung

Grafikinformationen sind von zwei Arten: Analog (ein Bild mit mir kontinuierlich ändernden Farbe) und diskretem (Bild , bestehend aus einer Vielzahl von verschiedenen Farbpixeln). Für die Bequemlichkeit der Arbeit mit den Bildern auf dem Computer behandelt – räumliche Abtastung, wobei jedes Element einen bestimmten Farbwert in Form eines einmaligen Code zugeordnet ist. Codierung und Verarbeitung von graphischen Informationen ähnlich die Arbeit mit einem Mosaik aus vielen kleinen Fragmenten zusammengesetzt. Wobei die Codierungsqualität auf der Größe der Punkte abhängig ist (je kleiner die Größe des Elements – die Punkte werden eine größere Menge pro Flächeneinheit haben, – die höhere Qualität) und die Größe der Palette von Farben verwendet (je höher die Farbzustände jeden Punkt nehmen können jeweils weitere Informationen tragen, desto besser die Qualität ).

Erstellen und Speichern von Graphen

Es gibt mehrere große Bildformate – Vektor-, Raster- und Fraktale. Getrennt eine Kombination von Raster- und Vektor betrachten – ist weit verbreitet in unserer Zeit Multimedia-3D-Grafik, die Techniken und Methoden der Konstruktion von dreidimensionalen Objekten im virtuellen Raum darstellen. Codierung und Verarbeitung von graphischen und Multimedia-Informationen ist für jedes Bildformat.

Bitmap

Das Wesen des graphischen Formats, das das Bild in kleine Farbpunkte (Pixel) aufgeteilt ist. Die obere linke Punkt-Regelung. Codierung von Bildinformationen beginnt immer von der linken Ecke des Bildes Zeile für Zeile, wobei jedes Pixel einen Farbcode empfängt. Displacement Bitmap kann durch Multiplizieren der Anzahl von Punkten auf einem Informationsvolumen jeweils berechnet werden (die auf der Anzahl von Farbvarianten abhängt). Je höher die Auflösung des Monitors, je mehr die Anzahl der Rasterlinien und Punkten in jeder Reihe jeweils eine höhere Bildqualität. Binär-Code kann für die Verarbeitung von Bilddaten des Rastertypen, da die Helligkeit von jedem Punkt und die Koordinaten seiner Position können als ganze Zahlen dargestellt werden, verwendet werden.

Vektor-Bild

Coding Grafiken und Multimedia-Informationen Vektortyp wird dadurch reduziert, dass das Grafikobjekt in Form von elementaren Segmente und Bögen dargestellt. Linieneigenschaften, das Objekts Basis sind Form (gerade oder eine Kurve), Farbe, Dicke, Art (gestrichelte oder durchgezogene Linie). Diese Linien, die geschlossen sind, haben eine andere Eigenschaft – Füllen andere Objekte oder Farbe. Die Position des Objekts wird durch die Punkte von Anfang und Ende der Leitung und dem Krümmungsradius des Bogens bestimmt. Volume Grafiken im Vektorformat Raster viel weniger, aber erfordern spezielle Software grafische Darstellungen dieser Art zu sehen. Es gibt auch Programme – vectorizers Umwandlung von Rasterbildern in Vektor.

fraktale Grafiken

Diese Art der Grafik als Vektor basiert auf mathematischen Berechnungen, aber es ist ein grundlegender Bestandteil der Formel selbst. In dem Computerspeicher nicht notwendig ist, alle Bilder oder Objekte zu speichern, wird das Bild aus der Formel gezogen selbst nur. Chart dieser Art sind praktisch, nicht nur einfache regelmäßige Struktur, sondern auch komplex Illustrationen zu visualisieren, zu simulieren, beispielsweise die Landschaften in Spielen oder Emulatoren.

Schallwellen

Was ist die Codierung von Informationen, aber es kann mit Ton am Beispiel der Arbeit nachgewiesen werden. Wir wissen, dass unsere Welt der Klänge voll ist. Seit der Antike haben die Menschen gedacht, wie Signale ausgegeben werden sollen – eine Welle von komprimierter und verdünnten Luft, das Trommelfell zu beeinflussen. Eine Person kann mit einer Frequenz von 16 Hz bis 20 kHz (- eine Schwingung pro Sekunde 1 Hertz) wahrnehmen Welle. Alle Wellen, deren Frequenz Schwingungen außerhalb dieses Bereichs sind Sound.

Eigenschaften des Schalls

klingen Eigenschaften sind Ton, Timbre (Klangfarbe, die auf der Wellenform abhängt), die Höhe (dessen Frequenz durch die Frequenz der Schwingungen pro Sekunde bestimmt wird) und das Volumen sich auf die Intensität der Vibrationen abhängig ist. Jeder wirklicher Ton besteht aus einer Mischung aus harmonischer Schwingung mit einem festen Satz von Frequenzen. Wobble mit der niedrigsten Frequenz ist der Grundton, die andere genannt – Töne. Eine spezielle Farbton verleiht den Klang – unterschiedliche Menge an Tönen inhärent genau diesen Sound. Das Ton, können wir die Stimmen von geliebten Menschen, erkennen den Klang von Musikinstrumenten zu unterscheiden.

Programm für die Arbeit mit Ton

Bedingt durch die Funktionalität des Programms kann in verschiedene Typen unterteilt werden: Dienstprogramme und Treiber für Soundkarten, mit ihnen auf einem niedrigen Niveau arbeiten, Audio-Editoren , die verschiedenen Operationen mit Audio – Dateien und verschiedene Effekte zu ihnen, Software – Synthesizer und Wandler, Analog-Digital – zuführen ( ADC) und Digital-Analog (DAC).

Audiocodierung

Codierung von Multimedia-Informationen sind der analogen Klang in diskrete Natur für bequemere Verarbeitung zu konvertieren. ADC empfängt das Eingangsanalogsignal, misst seine Amplitude in bestimmten Zeitintervallen und gibt die digitale Sequenz mit Änderungen der Amplitudendaten. Keine physische Transformation stattfindet.

Das Ausgangssignal ist diskret, jedoch ist, desto mehr wird die Amplitude Meßfrequenz (Probe), desto genauer wird das Ausgangssignal mit dem Eingang entspricht, desto besser Codierdurchgänge und Verarbeiten Multimediainformation. Die Proben werden auch als eine geordnete Folge digitaler Daten bezeichnet durch den ADC erhalten. Der Prozess selbst wird dann die Probenahme, auf Russisch genannt – abgetastet.

Die inverse Transformation wird durch DAC erfolgt basierend auf einem empfangenen digitalen Eingangsdaten zu einem bestimmten Zeitpunkt für die Erzeugung des elektrischen Signals notwendigen Amplitude führt.

Abtastparameter

Seplirovaniya wichtigste Parameter sind nicht nur die Frequenzmessung, sondern auch das Bit – Die Genauigkeit der Änderung der Amplitude jeder Probe gemessen wird. Die genauere Digitalisierung, wenn der Wert in jeder Zeiteinheit, je höher die Qualität des Signals nach dem ADC, desto höher ist die Genauigkeit der Wiederherstellung Welle in der umgekehrten Umwandlung der Signalamplitude übertragen.