Terdapat pertukaran aliran maklumat yang berterusan di dunia. Sumber boleh menjadi manusia, peranti teknikal, pelbagai benda, objek alam semula jadi yang tidak bernyawa dan hidup. Kedua-dua satu objek dan beberapa boleh menerima maklumat.
Untuk pertukaran data yang lebih baik, maklumat dikodkan dan diproses secara serentak pada bahagian pemancar (data disediakan dan ditukar kepada bentuk yang mudah untuk penyiaran, pemprosesan dan penyimpanan), penghantaran dan penyahkodan dijalankan pada bahagian penerima (dikodkan penukaran data kepada bentuk asalnya). Ini adalah tugas yang saling berkaitan: sumber dan penerima mesti mempunyai algoritma pemprosesan maklumat yang serupa, jika tidak, proses pengekodan-penyahkodan akan menjadi mustahil. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik dan multimedia biasanya dilaksanakan berdasarkan teknologi komputer.
Maklumat pengekodan pada komputer
Terdapat banyak cara untuk memproses data (teks, nombor, grafik, video, bunyi) menggunakankomputer. Semua maklumat yang diproses oleh komputer diwakili dalam kod binari - menggunakan nombor 1 dan 0, dipanggil bit. Secara teknikal, kaedah ini dilaksanakan dengan sangat mudah: 1 - isyarat elektrik hadir, 0 - tidak hadir. Dari sudut pandangan manusia, kod sedemikian menyusahkan untuk persepsi - rentetan panjang sifar dan satu, yang merupakan aksara yang dikodkan, sangat sukar untuk dihuraikan dengan segera. Tetapi format rakaman sedemikian serta-merta menunjukkan dengan jelas apa itu pengekodan maklumat. Sebagai contoh, nombor 8 dalam bentuk lapan digit binari kelihatan seperti urutan bit berikut: 000001000. Tetapi apa yang sukar bagi seseorang adalah mudah untuk komputer. Lebih mudah bagi elektronik memproses banyak elemen ringkas daripada sebilangan kecil elemen yang kompleks.
Pengekodan teks
Apabila kita menekan butang pada papan kekunci, komputer menerima kod tertentu butang yang ditekan, mencarinya dalam jadual aksara ASCII standard (Kod Amerika untuk Pertukaran Maklumat), “memahami” butang yang ditekan dan lulus kod ini untuk pemprosesan selanjutnya (contohnya, untuk memaparkan aksara pada monitor). Untuk menyimpan kod aksara dalam bentuk binari, 8 bit digunakan, jadi bilangan maksimum gabungan ialah 256. 128 aksara pertama digunakan untuk aksara kawalan, nombor dan huruf Latin. Separuh masa kedua adalah untuk simbol negara dan pseudografik.
Pengekodan teks
Adalah lebih mudah untuk memahami pengekodan maklumat dengan contoh. Pertimbangkan kod aksara Inggeris "C"dan huruf Rusia "C". Ambil perhatian bahawa aksara adalah huruf besar, dan kodnya berbeza daripada huruf kecil. Watak bahasa Inggeris akan kelihatan seperti 01000010, dan watak Rusia akan kelihatan seperti 11010001. Apa yang kelihatan sama kepada seseorang pada skrin monitor, komputer melihat secara berbeza. Ia juga perlu memberi perhatian kepada fakta bahawa kod 128 aksara pertama kekal tidak berubah, dan bermula dari 129 dan seterusnya, huruf yang berbeza boleh sepadan dengan satu kod binari, bergantung pada jadual kod yang digunakan. Sebagai contoh, kod perpuluhan 194 boleh sepadan dengan huruf "b" dalam KOI8, "B" dalam CP1251, "T" dalam ISO dan dalam pengekodan CP866 dan Mac, tiada satu aksara pun sepadan dengan kod ini sama sekali. Oleh itu, apabila kita melihat abracadabra aksara huruf dan bukannya perkataan Rusia semasa membuka teks, ini bermakna pengekodan maklumat sedemikian tidak sesuai dengan kita dan kita perlu memilih penukar aksara lain.
Pengekodan nombor
Dalam sistem binari, hanya dua varian nilai yang diambil - 0 dan 1. Semua operasi asas dengan nombor binari digunakan oleh sains yang dipanggil aritmetik binari. Tindakan ini mempunyai ciri tersendiri. Ambil, sebagai contoh, nombor 45 yang ditaip pada papan kekunci. Setiap digit mempunyai kod lapan digit sendiri dalam jadual kod ASCII, jadi nombor itu menduduki dua bait (16 bit): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Untuk menggunakan nombor ini dalam pengiraan, ia ditukarkan oleh algoritma khas ke dalam sistem binari dalam bentuk nombor perduaan lapan digit: 45 - 00101101.
Pengekodan dan pemprosesanmaklumat grafik
Pada tahun 50-an, komputer yang paling kerap digunakan untuk tujuan saintifik dan ketenteraan adalah yang pertama melaksanakan paparan grafik data. Hari ini, visualisasi maklumat yang diterima daripada komputer adalah fenomena biasa dan biasa bagi mana-mana orang, dan pada masa itu ia membuat revolusi luar biasa dalam bekerja dengan teknologi. Mungkin pengaruh jiwa manusia mempunyai kesan: maklumat yang dipersembahkan secara visual lebih baik diserap dan dirasakan. Satu kejayaan besar dalam pembangunan visualisasi data berlaku pada tahun 80-an, apabila pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik menerima perkembangan yang hebat.
Perwakilan grafik analog dan diskret
Maklumat grafik boleh terdiri daripada dua jenis: analog (kanvas lukisan dengan warna yang sentiasa berubah) dan diskret (gambar yang terdiri daripada banyak titik warna yang berbeza). Untuk kemudahan bekerja dengan imej pada komputer, ia diproses - pensampelan spatial, di mana setiap elemen diberikan nilai warna tertentu dalam bentuk kod individu. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik adalah serupa dengan bekerja dengan mozek yang terdiri daripada sejumlah besar serpihan kecil. Selain itu, kualiti pengekodan bergantung pada saiz titik (semakin kecil saiz elemen - akan ada lebih banyak titik setiap unit luas - lebih tinggi kualiti) dan saiz palet warna yang digunakan (semakin banyak warna menyatakan setiap dot boleh mengambil, masing-masing, membawa lebih banyak maklumat, lebih baikkualiti).
Membuat dan menyimpan grafik
Terdapat beberapa format imej asas - vektor, fraktal dan raster. Secara berasingan, gabungan raster dan vektor dianggap - grafik 3D multimedia yang tersebar luas pada zaman kita, iaitu teknik dan kaedah untuk membina objek tiga dimensi dalam ruang maya. Pengekodan dan pemprosesan maklumat grafik dan multimedia adalah berbeza untuk setiap format imej.
Bitmap
Intipati format grafik ini ialah gambar dibahagikan kepada titik kecil berbilang warna (piksel). Titik kawalan kiri atas. Pengekodan maklumat grafik sentiasa bermula dari sudut kiri imej baris demi baris, setiap piksel menerima kod warna. Isipadu imej raster boleh dikira dengan mendarabkan bilangan mata dengan isipadu maklumat setiap satu daripadanya (yang bergantung pada bilangan pilihan warna). Semakin tinggi resolusi monitor, semakin banyak bilangan garis raster dan titik dalam setiap baris, semakin tinggi kualiti imej. Anda boleh menggunakan kod binari untuk memproses data grafik jenis raster, kerana kecerahan setiap titik dan koordinat lokasinya boleh diwakili sebagai integer.
Imej Vektor
Pengekodan maklumat grafik dan multimedia jenis vektor dikurangkan kepada fakta bahawa objek grafik diwakili dalam bentuk segmen asas dan lengkok. harta bendagarisan, yang merupakan objek asas, ialah bentuk (lurus atau lengkung), warna, ketebalan, gaya (garis putus-putus atau pepejal). Garisan yang tertutup itu mempunyai satu lagi sifat - mengisi dengan objek atau warna lain. Kedudukan objek ditentukan oleh titik mula dan titik akhir garisan dan jejari lengkungan lengkok. Jumlah maklumat grafik dalam format vektor adalah lebih sedikit daripada format raster, tetapi ia memerlukan program khas untuk melihat grafik jenis ini. Terdapat juga program - vectorizer yang menukar imej raster kepada vektor.
Grafik fraktal
Jenis grafik ini, seperti grafik vektor, adalah berdasarkan pengiraan matematik, tetapi komponen asasnya ialah formula itu sendiri. Tidak perlu menyimpan sebarang imej atau objek dalam memori komputer, gambar itu sendiri dilukis hanya mengikut formula. Jenis grafik ini sesuai untuk menggambarkan bukan sahaja struktur biasa yang ringkas, tetapi juga ilustrasi kompleks yang meniru, contohnya, landskap dalam permainan atau emulator.
Gelombang bunyi
Apakah pengekodan maklumat juga boleh ditunjukkan melalui contoh bekerja dengan bunyi. Kita tahu bahawa dunia kita dipenuhi dengan bunyi. Sejak zaman purba, orang telah mengetahui bagaimana bunyi dilahirkan - gelombang udara termampat dan jarang yang menjejaskan gegendang telinga. Seseorang boleh melihat gelombang dengan frekuensi 16 Hz hingga 20 kHz (1 Hertz - satu ayunan sesaat). Semua gelombang yang frekuensi ayunannya termasuk dalam inijulat dipanggil audio.
Sifat Bunyi
Ciri-ciri bunyi ialah ton, timbre (warna bunyi, bergantung pada bentuk getaran), pic (frekuensi, yang ditentukan oleh frekuensi getaran sesaat) dan kenyaringan, bergantung pada keamatan daripada getaran. Sebarang bunyi sebenar terdiri daripada campuran getaran harmonik dengan set frekuensi tetap. Getaran dengan frekuensi terendah dipanggil nada asas, selebihnya adalah nada. Timbre - bilangan nada berbeza yang wujud dalam bunyi tertentu ini - memberikan warna istimewa kepada bunyi itu. Dengan timbrelah kita boleh mengecam suara orang tersayang, membezakan bunyi alat muzik.
Program untuk bekerja dengan bunyi
Program boleh dibahagikan secara bersyarat kepada beberapa jenis mengikut fungsinya: program utiliti dan pemacu untuk kad bunyi yang berfungsi dengannya pada tahap rendah, editor audio yang melakukan pelbagai operasi dengan fail bunyi dan menggunakan pelbagai kesan padanya, pensintesis perisian dan penukar analog-ke-digital (ADC) dan penukar digital-ke-analog (DAC).
Pengekodan audio
Pengekodan maklumat multimedia terdiri daripada menukar sifat analog bunyi kepada yang diskret untuk pemprosesan yang lebih mudah. ADC menerima isyarat analog pada input, mengukur amplitudnya pada selang masa tertentu, dan mengeluarkan jujukan digital pada output dengan data pada perubahan amplitud. Tiada perubahan fizikal berlaku.
Isyarat keluaran adalah diskret, jadi lebih kerapkekerapan pengukuran amplitud (sampel), lebih tepat isyarat keluaran sepadan dengan isyarat input, lebih baik pengekodan dan pemprosesan maklumat multimedia. Sampel juga biasanya dirujuk sebagai urutan tersusun bagi data digital yang diterima melalui ADC. Proses itu sendiri dipanggil pensampelan, dalam bahasa Rusia - pendiskretan.
Penukaran terbalik berlaku dengan bantuan DAC: berdasarkan data digital yang memasuki input, isyarat elektrik amplitud yang diperlukan dijana pada titik masa tertentu.
Parameter pensampelan
Parameter pensampelan utama bukan sahaja kekerapan pengukuran, tetapi juga kedalaman bit - ketepatan mengukur perubahan amplitud untuk setiap sampel. Lebih tepat nilai amplitud isyarat dihantar semasa pendigitalan dalam setiap unit masa, lebih tinggi kualiti isyarat selepas ADC, lebih tinggi kebolehpercayaan pemulihan gelombang semasa penukaran songsang.
