U svijetu postoji stalna razmjena tokova informacija. Izvori mogu biti ljudi, tehnički uređaji, razne stvari, predmeti nežive i žive prirode. I jedan i više objekata mogu primati informacije.
Za bolju razmjenu podataka, informacije se istovremeno kodiraju i obrađuju na strani predajnika (podaci se pripremaju i pretvaraju u oblik pogodan za emitovanje, obradu i skladištenje), prosljeđivanje i dekodiranje se vrši na strani prijemnika (kodirano konverzija podataka u originalni oblik). Ovo su međusobno povezani zadaci: izvor i prijemnik moraju imati slične algoritme za obradu informacija, inače će proces kodiranja-dekodiranja biti nemoguć. Kodiranje i obrada grafičkih i multimedijalnih informacija obično se implementira na bazi kompjuterske tehnologije.
Informacije o kodiranju na računaru
Postoji mnogo načina za obradu podataka (tekstovi, brojevi, grafika, video, zvuk) koristećikompjuter. Sve informacije koje računar obrađuje predstavljene su u binarnom kodu - pomoću brojeva 1 i 0, koji se nazivaju bitovi. Tehnički, ova metoda je implementirana vrlo jednostavno: 1 - električni signal je prisutan, 0 - odsutan. Sa ljudske tačke gledišta, takvi kodovi su nezgodni za percepciju - duge nizove nula i jedinica, koji su kodirani znakovi, vrlo je teško odmah dešifrirati. Ali takav format snimanja odmah jasno pokazuje šta je kodiranje informacija. Na primjer, broj 8 u binarnom osmocifrenom obliku izgleda kao sljedeći niz bitova: 000001000. Ali ono što je čovjeku teško, za računar je jednostavno. Elektronici je lakše obraditi mnogo jednostavnih elemenata nego mali broj složenih.
Kodiranje teksta
Kada pritisnemo dugme na tastaturi, računar prima određeni kod pritisnutog dugmeta, traži ga u standardnoj ASCII tabeli znakova (Američki kod za razmenu informacija), "razume" koje dugme je pritisnuto i prosljeđuje ovaj kod za dalju obradu (na primjer, za prikaz karaktera na monitoru). Za pohranjivanje koda znakova u binarnom obliku koristi se 8 bitova, tako da je maksimalan broj kombinacija 256. Prvih 128 znakova se koristi za kontrolne znakove, brojeve i latinična slova. Druga polovina je za nacionalne simbole i pseudografiju.
Kodiranje teksta
Biće lakše razumjeti koje je kodiranje informacija na primjeru. Razmotrite kodove engleskog znaka "C"i rusko slovo "C". Imajte na umu da su znakovi velika i da se njihovi kodovi razlikuju od malih. Engleski znak će izgledati kao 01000010, a ruski kao 11010001. Ono što čoveku izgleda isto na ekranu monitora, računar percipira potpuno drugačije. Također je potrebno obratiti pažnju na to da kodovi prvih 128 znakova ostaju nepromijenjeni, a počevši od 129 i dalje, jednom binarnom kodu mogu odgovarati različita slova, ovisno o korištenoj tablici kodova. Na primjer, decimalni kod 194 može odgovarati slovu “b” u KOI8, “B” u CP1251, “T” u ISO-u, a u CP866 i Mac kodiranju, niti jedan znak ne odgovara ovom kodu uopće. Stoga, kada prilikom otvaranja teksta umjesto ruskih riječi vidimo abrakadabru slovo-znak, to znači da nam takvo kodiranje informacija ne odgovara i moramo odabrati drugi pretvarač znakova.
Kodiranje brojeva
U binarnom sistemu uzimaju se samo dve varijante vrednosti - 0 i 1. Sve osnovne operacije sa binarnim brojevima koristi nauka koja se zove binarna aritmetika. Ove radnje imaju svoje karakteristike. Uzmimo, na primjer, broj 45 upisan na tastaturi. Svaka cifra ima svoj osmocifreni kod u tabeli ASCII kodova, tako da broj zauzima dva bajta (16 bita): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Da bi se ovaj broj koristio u proračunima, on se posebnim algoritmima pretvara u binarni sistem u obliku osmocifrenog binarnog broja: 45 - 00101101.
Kodiranje i obradagrafičke informacije
U 50-im godinama, kompjuteri koji su se najčešće koristili u naučne i vojne svrhe prvi su implementirali grafički prikaz podataka. Danas je vizualizacija informacija primljenih od kompjutera uobičajena i poznata pojava za svaku osobu, a u to vrijeme napravila je izuzetnu revoluciju u radu s tehnologijom. Možda je uticaj ljudske psihe imao efekta: vizuelno predstavljene informacije bolje se apsorbuju i percipiraju. Veliki proboj u razvoju vizualizacije podataka dogodio se 80-ih godina, kada je kodiranje i obrada grafičkih informacija dobilo snažan razvoj.
Analogno i diskretno predstavljanje grafike
Grafičke informacije mogu biti dvije vrste: analogne (platno za slikanje sa kontinuiranom promjenom boje) i diskretne (slika koja se sastoji od mnogo tačaka različitih boja). Radi praktičnosti rada sa slikama na računaru, one se obrađuju - prostorno uzorkovanje, u kojem se svakom elementu dodjeljuje određena vrijednost boje u obliku pojedinačnog koda. Kodiranje i obrada grafičkih informacija slično je radu s mozaikom koji se sastoji od velikog broja malih fragmenata. Štoviše, kvaliteta kodiranja ovisi o veličini tačaka (što je manja veličina elementa - bit će više tačaka po jedinici površine - to je kvaliteta veća) i veličini palete boja koje se koriste (što više boja navodi svaki dot može uzeti, odnosno, nosi više informacija, to boljekvaliteta).
Kreiranje i pohranjivanje grafike
Postoji nekoliko osnovnih formata slika - vektorski, fraktalni i rasterski. Zasebno se razmatra kombinacija rastera i vektora - multimedijalna 3D grafika koja je rasprostranjena u naše vrijeme, a to su tehnike i metode za konstruiranje trodimenzionalnih objekata u virtualnom prostoru. Kodiranje i obrada grafičkih i multimedijalnih informacija je različita za svaki format slike.
Bitmap
Suština ovog grafičkog formata je da je slika podijeljena na male raznobojne tačke (piksele). Gornja lijeva kontrolna tačka. Kodiranje grafičkih informacija uvijek počinje od lijevog ugla slike red po red, svaki piksel dobija kod boje. Volumen rasterske slike može se izračunati množenjem broja tačaka sa količinom informacija svake od njih (što zavisi od broja opcija boja). Što je veća rezolucija monitora, veći je broj rasterskih linija i tačaka u svakoj liniji, odnosno veći je kvalitet slike. Možete koristiti binarni kod za obradu grafičkih podataka rasterskog tipa, budući da se svjetlina svake tačke i koordinate njene lokacije mogu predstaviti kao cijeli brojevi.
Vektorska slika
Kodiranje grafičkih i multimedijalnih informacija vektorskog tipa svodi se na činjenicu da se grafički objekat predstavlja u obliku elementarnih segmenata i lukova. svojstvalinije, koje su osnovni objekt, su oblik (ravna ili kriva), boja, debljina, stil (isprekidana ili puna linija). One linije koje su zatvorene imaju još jedno svojstvo - popunjavanje drugim objektima ili bojom. Položaj objekta je određen početnom i krajnjom točkom linije i polumjerom zakrivljenosti luka. Količina grafičkih informacija u vektorskom formatu je mnogo manja od rasterskog formata, ali zahtijeva posebne programe za pregled grafike ovog tipa. Postoje i programi - vektorizatori koji pretvaraju rasterske slike u vektorske.
Fraktalna grafika
Ova vrsta grafike, kao i vektorska, zasnovana je na matematičkim proračunima, ali njena osnovna komponenta je sama formula. Nema potrebe pohranjivati slike ili objekte u memoriju računara, sama slika se crta samo prema formuli. Ova vrsta grafike pogodna je za vizualizaciju ne samo jednostavnih pravilnih struktura, već i složenih ilustracija koje imitiraju, na primjer, pejzaže u igricama ili emulatorima.
Zvučni talasi
Šta je kodiranje informacija može se pokazati i na primjeru rada sa zvukom. Znamo da je naš svijet pun zvukova. Od davnina ljudi su shvatili kako se rađaju zvukovi - talasi komprimovanog i razrijeđenog zraka koji utiču na bubne opne. Osoba može percipirati valove frekvencije od 16 Hz do 20 kHz (1 Hertz - jedna oscilacija u sekundi). Svi talasi čije frekvencije oscilovanja spadaju u ovo područjeopseg se naziva audio.
Svojstva zvuka
Karakteristike zvuka su ton, tembar (boja zvuka, u zavisnosti od oblika vibracije), visina (frekvencija, koja je određena frekvencijom vibracija u sekundi) i glasnoća, u zavisnosti od intenziteta od vibracija. Svaki pravi zvuk sastoji se od mješavine harmonijskih vibracija sa fiksnim skupom frekvencija. Vibracija sa najnižom frekvencijom naziva se osnovni ton, ostalo su prizvuci. Timbar - različit broj prizvuka svojstvenih ovom zvuku - daje posebnu boju zvuku. Po tembru možemo prepoznati glasove voljenih, razlikovati zvuk muzičkih instrumenata.
Programi za rad sa zvukom
Programi se uslovno mogu podijeliti u nekoliko tipova prema njihovoj funkcionalnosti: uslužni programi i drajveri za zvučne kartice koji rade s njima na niskom nivou, audio uređivači koji obavljaju različite operacije sa zvučnim datotekama i primjenjuju različite efekte na njih, softverski sintisajzeri i analogno-digitalni pretvarači (ADC) i digitalno-analogni pretvarači (DAC).
Audio kodiranje
Kodiranje multimedijalnih informacija se sastoji u pretvaranju analogne prirode zvuka u diskretnu radi jednostavnije obrade. ADC prima analogni signal na ulazu, mjeri njegovu amplitudu u određenim vremenskim intervalima i na izlazu daje digitalni niz sa podacima o promjenama amplitude. Ne dolazi do fizičke transformacije.
Izlazni signal je diskretan, pa je to češćefrekvencija mjerenja amplitude (uzorak), što preciznije izlazni signal odgovara ulaznom signalu, to je kodiranje i obrada multimedijalnih informacija bolji. Uzorak se također obično naziva uređenim nizom digitalnih podataka primljenih preko ADC-a. Sam proces se zove uzorkovanje, na ruskom - diskretizacija.
Reverzna konverzija se dešava uz pomoć DAC-a: na osnovu digitalnih podataka koji ulaze u ulaz, u određenim vremenskim trenucima se generiše električni signal potrebne amplitude.
Parametri uzorkovanja
Glavni parametri uzorkovanja nisu samo frekvencija mjerenja, već i dubina bita - tačnost mjerenja promjene amplitude za svaki uzorak. Što se tačnije prenosi vrijednost amplitude signala tokom digitalizacije u svakoj jedinici vremena, što je veći kvalitet signala nakon ADC-a, veća je pouzdanost oporavka talasa tokom inverzne konverzije.
