May patuloy na pagpapalitan ng mga daloy ng impormasyon sa mundo. Ang mga mapagkukunan ay maaaring mga tao, mga teknikal na kagamitan, iba't ibang bagay, mga bagay na walang buhay at buhay na kalikasan. Parehong maaaring makatanggap ng impormasyon ang isang bagay at ilan.
Para sa mas mahusay na pagpapalitan ng data, ang impormasyon ay sabay-sabay na na-encode at pinoproseso sa gilid ng transmitter (inihahanda ang data at na-convert sa isang form na maginhawa para sa pagsasahimpapawid, pagproseso at pag-iimbak), ang pagpapasa at pag-decode ay isinasagawa sa bahagi ng receiver (naka-encode conversion ng data sa orihinal nitong anyo). Ang mga ito ay magkakaugnay na mga gawain: ang pinagmulan at tagatanggap ay dapat na may katulad na mga algorithm sa pagproseso ng impormasyon, kung hindi, ang proseso ng pag-encode-decoding ay magiging imposible. Ang pag-encode at pagproseso ng graphic at multimedia na impormasyon ay karaniwang ipinapatupad batay sa teknolohiya ng computer.
Impormasyon sa pag-coding sa isang computer
Maraming paraan upang iproseso ang data (mga teksto, numero, graphics, video, tunog) gamit angkompyuter. Ang lahat ng impormasyong naproseso ng isang computer ay kinakatawan sa binary code - gamit ang mga numero 1 at 0, na tinatawag na bits. Sa teknikal, ang pamamaraang ito ay ipinatupad nang napakasimple: 1 - ang electrical signal ay naroroon, 0 - wala. Mula sa pananaw ng tao, ang mga naturang code ay hindi maginhawa para sa pang-unawa - ang mahabang mga string ng mga zero at isa, na mga naka-encode na character, ay napakahirap na maunawaan kaagad. Ngunit ang ganitong format ng pag-record ay agad na malinaw na nagpapakita kung ano ang pag-encode ng impormasyon. Halimbawa, ang numero 8 sa binary na walong-digit na anyo ay mukhang ang sumusunod na bit sequence: 000001000. Ngunit kung ano ang mahirap para sa isang tao ay simple para sa isang computer. Mas madali para sa electronics na magproseso ng maraming simpleng elemento kaysa sa maliit na bilang ng mga kumplikado.
Pag-encode ng text
Kapag pinindot namin ang isang button sa keyboard, natatanggap ng computer ang isang tiyak na code ng pinindot na button, hinahanap ito sa karaniwang talahanayan ng ASCII character (American Code for Information Interchange), “naiintindihan” kung aling button ang pinindot at ipinapasa ang code na ito para sa karagdagang pagproseso (halimbawa, upang ipakita ang character sa monitor). Upang mag-imbak ng code ng character sa binary form, 8 bits ang ginagamit, kaya ang maximum na bilang ng mga kumbinasyon ay 256. Ang unang 128 character ay ginagamit para sa mga control character, numero at Latin na titik. Ang ikalawang kalahati ay para sa mga pambansang simbolo at pseudographic.
Pag-encode ng text
Magiging mas madaling maunawaan kung ano ang pag-encode ng impormasyon gamit ang isang halimbawa. Isaalang-alang ang mga code ng English na character na "C"at ang letrang Ruso na "C". Tandaan na ang mga character ay malalaking titik, at ang kanilang mga code ay naiiba sa mga maliliit na titik. Ang English na character ay magmumukhang 01000010, at ang Russian ay magmumukhang 11010001. Kung ano ang hitsura ng isang tao sa isang monitor screen, ang isang computer ay ganap na naiiba. Kinakailangan din na bigyang-pansin ang katotohanan na ang mga code ng unang 128 character ay nananatiling hindi nagbabago, at simula sa 129 at higit pa, ang iba't ibang mga titik ay maaaring tumutugma sa isang binary code, depende sa ginamit na talahanayan ng code. Halimbawa, ang decimal code 194 ay maaaring tumugma sa letrang "b" sa KOI8, "B" sa CP1251, "T" sa ISO, at sa CP866 at Mac encodings, wala ni isang character ang tumutugma sa code na ito. Samakatuwid, kapag nakita natin ang letter-character na abracadabra sa halip na mga salitang Ruso kapag binubuksan ang text, nangangahulugan ito na ang naturang pag-encode ng impormasyon ay hindi nababagay sa atin at kailangan nating pumili ng isa pang character converter.
Number encoding
Sa binary system, dalawang variant lang ng value ang kinukuha - 0 at 1. Ang lahat ng pangunahing operasyon na may mga binary na numero ay ginagamit ng isang agham na tinatawag na binary arithmetic. Ang mga pagkilos na ito ay may sariling katangian. Kunin, halimbawa, ang numerong 45 na nai-type sa keyboard. Ang bawat digit ay may sarili nitong walong digit na code sa ASCII code table, kaya ang numero ay sumasakop ng dalawang byte (16 bits): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Upang magamit ang numerong ito sa mga kalkulasyon, kino-convert ito ng mga espesyal na algorithm sa binary system sa anyo ng isang walong digit na binary na numero: 45 - 00101101.
Coding at pagprosesographic na impormasyon
Noong 50s, ang mga computer na kadalasang ginagamit para sa mga layuning pang-agham at militar ang unang nagpatupad ng graphical na pagpapakita ng data. Ngayon, ang visualization ng impormasyon na natanggap mula sa isang computer ay isang pangkaraniwan at pamilyar na kababalaghan para sa sinumang tao, at sa mga araw na iyon ay gumawa ito ng isang hindi pangkaraniwang rebolusyon sa pagtatrabaho sa teknolohiya. Marahil ang impluwensya ng psyche ng tao ay nagkaroon ng epekto: ang visual na ipinakita na impormasyon ay mas mahusay na hinihigop at pinaghihinalaang. Isang malaking tagumpay sa pagbuo ng data visualization ang naganap noong dekada 80, nang ang coding at pagproseso ng graphic na impormasyon ay nakatanggap ng isang mahusay na pag-unlad.
Analog at discrete representation ng graphics
Ang graphic na impormasyon ay maaaring may dalawang uri: analog (isang painting na canvas na patuloy na nagbabago ng kulay) at discrete (isang larawan na binubuo ng maraming tuldok na may iba't ibang kulay). Para sa kaginhawaan ng pagtatrabaho sa mga imahe sa isang computer, ang mga ito ay naproseso - spatial sampling, kung saan ang bawat elemento ay itinalaga ng isang tiyak na halaga ng kulay sa anyo ng isang indibidwal na code. Ang pag-encode at pagproseso ng graphic na impormasyon ay katulad ng pagtatrabaho sa isang mosaic na binubuo ng isang malaking bilang ng mga maliliit na fragment. Bukod dito, ang kalidad ng coding ay depende sa laki ng mga tuldok (mas maliit ang laki ng elemento - magkakaroon ng mas maraming tuldok sa bawat unit area - mas mataas ang kalidad) at ang laki ng palette ng mga kulay na ginamit (mas maraming kulay ang nakasaad sa bawat isa. dot ay maaaring tumagal, ayon sa pagkakabanggit, nagdadala ng higit pang impormasyon, mas mabutikalidad).
Paggawa at pag-iimbak ng mga graphics
May ilang pangunahing format ng larawan - vector, fractal at raster. Hiwalay, ang isang kumbinasyon ng raster at vector ay isinasaalang-alang - isang multimedia 3D graphics na laganap sa ating panahon, na kung saan ay ang mga diskarte at pamamaraan para sa pagbuo ng mga three-dimensional na bagay sa virtual na espasyo. Ang pag-encode at pagproseso ng impormasyon ng graphics at multimedia ay iba para sa bawat format ng larawan.
Bitmap
Ang esensya ng graphic na format na ito ay ang larawan ay nahahati sa maliliit na maraming kulay na tuldok (mga pixel). Sa itaas na kaliwang control point. Ang coding ng graphic na impormasyon ay palaging nagsisimula mula sa kaliwang sulok ng linya ng imahe sa bawat linya, ang bawat pixel ay tumatanggap ng isang code ng kulay. Ang dami ng isang raster na imahe ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagpaparami ng bilang ng mga puntos sa dami ng impormasyon ng bawat isa sa kanila (na depende sa bilang ng mga pagpipilian sa kulay). Kung mas mataas ang resolution ng monitor, mas malaki ang bilang ng mga linya ng raster at tuldok sa bawat linya, ayon sa pagkakabanggit, mas mataas ang kalidad ng imahe. Maaari kang gumamit ng binary code upang iproseso ang raster-type na graphic na data, dahil ang liwanag ng bawat punto at ang mga coordinate ng lokasyon nito ay maaaring katawanin bilang mga integer.
Vector Image
Coding ng graphic at multimedia na impormasyon ng isang vector type ay nababawasan sa katotohanan na ang isang graphic na object ay kinakatawan sa anyo ng mga elementary segment at arc. ari-arianang mga linya, na siyang pangunahing bagay, ay ang hugis (tuwid o kurba), kulay, kapal, istilo (putol-putol o solidong linya). Ang mga linyang iyon na sarado ay may isa pang pag-aari - pinupuno ng iba pang mga bagay o kulay. Ang posisyon ng bagay ay tinutukoy ng simula at pagtatapos ng mga punto ng linya at ang curvature radius ng arko. Ang dami ng graphic na impormasyon sa vector format ay mas mababa kaysa sa raster format, ngunit nangangailangan ito ng mga espesyal na programa upang tingnan ang mga graphics ng ganitong uri. Mayroon ding mga programa - mga vectorizer na nagko-convert ng mga raster na larawan sa mga vector.
Fractal graphics
Ang ganitong uri ng mga graphics, tulad ng vector graphics, ay batay sa mga kalkulasyon sa matematika, ngunit ang pangunahing bahagi nito ay ang formula mismo. Hindi na kailangang mag-imbak ng anumang mga imahe o bagay sa memorya ng computer, ang larawan mismo ay iginuhit lamang ayon sa formula. Ang ganitong uri ng mga graphics ay maginhawa para sa pag-visualize hindi lamang ng mga simpleng regular na istruktura, kundi pati na rin ng mga kumplikadong mga larawan na ginagaya, halimbawa, ng mga landscape sa mga laro o emulator.
Mga sound wave
Ano ang pag-encode ng impormasyon ay maaari ding ipakita sa pamamagitan ng halimbawa ng paggawa sa tunog. Alam natin na ang ating mundo ay puno ng mga tunog. Mula noong sinaunang panahon, nalaman ng mga tao kung paano ipinanganak ang mga tunog - mga alon ng compressed at rarefied na hangin na nakakaapekto sa eardrums. Ang isang tao ay maaaring makakita ng mga alon na may dalas na 16 Hz hanggang 20 kHz (1 Hertz - isang oscillation bawat segundo). Ang lahat ng mga alon na ang mga frequency ng oscillation ay nasa loob nitotinatawag na audio ang range.
Mga Sound Property
Ang mga katangian ng tunog ay tono, timbre (ang kulay ng tunog, depende sa hugis ng mga vibrations), pitch (frequency, na tinutukoy ng dalas ng vibrations bawat segundo) at loudness, depende sa intensity ng vibrations. Ang anumang tunay na tunog ay binubuo ng pinaghalong harmonic vibrations na may nakapirming hanay ng mga frequency. Ang panginginig ng boses na may pinakamababang dalas ay tinatawag na pangunahing tono, ang natitira ay mga overtone. Ang timbre - ibang bilang ng mga overtone na likas sa partikular na tunog na ito - ay nagbibigay ng espesyal na kulay sa tunog. Sa timbre natin makikilala ang mga tinig ng mga mahal sa buhay, makikilala ang tunog ng mga instrumentong pangmusika.
Mga programa para sa pagtatrabaho sa tunog
Ang mga programa ay maaaring may kondisyon na hatiin sa ilang uri ayon sa kanilang pag-andar: mga utility program at driver para sa mga sound card na gumagana sa kanila sa mababang antas, mga audio editor na nagsasagawa ng iba't ibang mga operasyon gamit ang mga sound file at naglalapat ng iba't ibang mga epekto sa kanila, mga software synthesizer at analog-to-digital converter (ADC) at digital-to-analog converter (DAC).
Audio encoding
Ang Coding ng multimedia na impormasyon ay binubuo sa pag-convert ng analog na katangian ng tunog sa isang discrete para sa mas maginhawang pagproseso. Ang ADC ay tumatanggap ng analog signal sa input, sinusukat ang amplitude nito sa ilang partikular na agwat ng oras, at naglalabas ng digital sequence sa output na may data sa mga pagbabago sa amplitude. Walang pisikal na pagbabagong nagaganap.
Ang output signal ay discrete, kaya mas madalasdalas ng pagsukat ng amplitude (sample), mas tumpak na tumutugma ang signal ng output sa signal ng input, mas mabuti ang pag-encode at pagproseso ng impormasyon ng multimedia. Ang isang sample ay karaniwang tinutukoy din bilang isang ordered sequence ng digital data na natanggap sa pamamagitan ng isang ADC. Ang proseso mismo ay tinatawag na sampling, sa Russian - discretization.
Ang reverse conversion ay nangyayari sa tulong ng isang DAC: batay sa digital data na pumapasok sa input, isang electrical signal ng kinakailangang amplitude ang nabubuo sa ilang partikular na oras.
Mga sampling parameter
Ang pangunahing mga parameter ng sampling ay hindi lamang ang dalas ng pagsukat, kundi pati na rin ang bit depth - ang katumpakan ng pagsukat ng pagbabago sa amplitude para sa bawat sample. Ang mas tumpak na halaga ng signal amplitude ay ipinapadala sa panahon ng digitization sa bawat yunit ng oras, mas mataas ang kalidad ng signal pagkatapos ng ADC, mas mataas ang pagiging maaasahan ng pagbawi ng alon sa panahon ng inverse conversion.
