Format - to ... znak sustavi: Informacije kodiranje

Kodiranje informacije - nevjerojatno široko polje znanja. Naravno, to je izravno povezan s razvojem digitalne tehnologije. Mnogi moderni škola je najpopularniji Tema - kodiranje informacije. Danas ćemo naučiti osnovnu tumačenje ovog fenomena u odnosu na različite aspekte računala. Pokušat ćemo odgovoriti na pitanje: „format - na strukturu, funkcije ili sve od ovih stvari odjednom”

Nula i jedinica

Gotovo svaki tip podataka koji se prikazuju na zaslonu računala, jedan ili drugi način predstavljaju binarni kod koji se sastoji od nula i jedinica. To je najlakši, „niske razine” način za šifriranje podataka, koja omogućuje PC za obradu podataka. Binarni kod je univerzalan: podrazumijeva se svi, bez iznimke, računala (zapravo, to je razlog zašto je stvoren - standardizirati uporabu informacija u digitalnom obliku).

Osnovna jedinica, koja koristi binarno kodiranje - to je malo (od riječi „binarna znamenka” - „dvoznamenkasti”). Je jednak 0 ili 1. Općenito, pojedinačno bitova ne koriste u kombinaciji, a 8-znamenkasti sekvence - bajtova. U svakoj od njih, dakle, može sadržavati do 256 kombinacije nula i jedinica (2 do 8. snage). Za snimanje značajne količine podataka koriste, obično nisu izolirane bajtova, a veća vrijednost - s prefiksima „kilogram”, „mega” „Giga”, „Tera”, itd, od kojih je 1.000 puta veća od prethodnog .. ,

kodiranje teksta

Najčešći oblik digitalnih podataka - tekst. Kako je kodiranje? To je jednostavno dovoljno objasniti proces. Pismu, interpunkcijski znak, brojeva ili simbola mogu kodirati jednu ili više bitova, to jest, računalo ih vidi kao jedinstvenog niza nula i jedinica, a zatim, u skladu s utvrđenim algoritma detekcije se prikazuje. Postoje dva glavna svjetski standard „kodiranje” računalo tekst - ASCII i Unicode.

ASCII sustav, svaki lik je kodirana samo jedan bajt. To je, po ovom standardu, možete „kodirati” do 256 znakova - to je više nego dovoljno za prikaz simbola većine svjetskih pisama. Naravno, svi postojeći nacionalni pismo sustav danas ne uklapa u ovaj resurs. Prema tome, za svaki abecede stvorio svoj vlastiti „podsustav” enkripciju. To se događa informacije kodirati pomoću sustava znakova, prilagođene nacionalnim uzorcima pisanja. Međutim, svaki od tih sustava, s druge strane, dio je globalnog ASCII standardu usvojen na međunarodnoj razini.

Kao dio ASCII sustav, to je izvor 256 znakova je podijeljena u dva dijela. Prva 128 - su simboli rezervirani za engleske abecede (A do Z), kao i brojevi, osnovni znakovi interpunkcije i neke druge likove. Drugi 128 bajtova rezervirane, pak, prema nacionalnom slova sustava. To je „pod-sustav” za ne-engleske abecede - ruski, hindski, arapski, japanski, kineski i mnogi drugi.

Svaki od njih je zastupljena u obliku odvojenih kodnih tablica. To je, to se može dogoditi (i obično se to dogodi), tako da se isti slijed bitova će biti odgovoran za različite slova i simbola u dva odvojena „nacionalni” tablica. Štoviše, s obzirom na osobitosti razvoja IT-sferi u različitim zemljama, čak i oni su različiti. Na primjer, za ruski jezik najčešće dva sustava kodiranja: Windows 1251 i KOI-8. Prvo je došao kasnije (kao i sama melodija s operativnim sustavom), ali sada mnogi IT-stručnjaci koriste na temelju prioriteta. Dakle, računalo koje može biti zajamčena čitati ruski tekst bi trebao biti u stanju pravilno prepoznati obje tablice. No, u pravilu, nema problema s njom (ako je potrebno modernoj PC operativnog sustava).

Kodiranje teksta Metode poboljšanje svih vremena. Osim „single-byte” ASCII sustav koji se može nositi samo 256 vrijednosti za likove, tu je i „double-byte” Unicode sustav. Lako je izračunati da je to omogućuje kodiranje teksta u iznosu jednakom 2 do 16 stupnja, odnosno 65.000. 536. U njoj je, pak, imaju resurse istovremeno kodiraju gotovo sve postojeće nacionalne pisma na svijetu. Korištenje UNICODE nije rjeđi od sudjelovanja na „klasične” ASCII standard.

kodiranje karata

Definirali smo kako je „kodiran” tekst i u tom slučaju korištene bajtova. Kao što je slučaj s digitalnim fotografijama i slikama? Također je vrlo jednostavna. Na isti način kao što se događa s tekstom, glavna uloga u kodiranju računalne grafike igrati sve iste bajtova.

Proces digitalne slike u cjelini je sličan mehanizama kroz koje teče TV. Na zaslonu TV-a, ako ćemo gledati, slika se sastoji od većeg broja pojedinačnih piksela koje zajedno tvore prepoznatljiv oblik po oku daljinu. Televizijski matrica (CRT ili projektor) odašiljača prima horizontalne i vertikalne koordinate svake točke i slika postupno gradi. Računalna grafika kodiranje princip radi na isti način. „Encryption” bajta slike koje se temelje na dodjelu svakog od rasterske točke odgovarajućih koordinata (i boja svakog od njih). To jednostavne uvjete. Naravno, grafika kodiranja - to je mnogo kompliciranije nego u istom tekstu.

Metoda odgovarajući referentni koordinatni bodova i parametri u boji se zove „bitmap”. Slično tome, imena mnogim formatima datoteka računalne grafike. Koordinate svakog piksela i njihova boja je zabilježena u jednom ili više bajta. Ono što određuje broj? Uglavnom o tome koliko nijanse boja će „kodirati”. Jedan bajt je poznat - je 256 vrijednosti. Ako imate dovoljno slike izgradnje tako veliki broj nijansi - mi ćemo upravljati ovim resursom. Konkretno, u našem posjedu može biti 256 nijansi sive boje. A to će biti dovoljno da se kodirati gotovo bilo crno-bijele slike. S druge strane, u boji slike resursa nije dovoljno: ljudsko oko, kao što znate, je u stanju razlikovati i do nekoliko desetaka milijuna boja. Stoga treba „hitno” nije 256 vrijednosti, a stotine tisuća puta više. Zašto se aktivira za kodiranje bodove niti jedan byte, ali nekoliko: Danas na postojećim standardima, ne može biti 16 (može „kodirati” 65 K 536 boja.) Ili 24 (777 tisuća do 16 milijuna 216 nijansi.).

Za razliku od teksta standarda, raznolikost koja se može usporediti s brojem svjetskih jezika, s crtežom stvari malo lakše. Najčešći formati datoteka (kao što su JPEG, PNG, BMP, GIF, itd. D.) priznaju se na većini računala općenito jednako dobro.

Ne postoji ništa komplicirano kako bi razumjeli kodiranje izveden nekim načelima grafičke informacije. Ocjena 9 bilo prosječno Ruska škola obično uključuje tečajeve informatike, gdje su takve tehnologije objavljeno u nekim detaljima je vrlo jednostavan i razumljiv jezik. Tu su i specijalizirane programe obuke za odrasle - oni su organiziranje sveučilišta, visoke škole, ili također škola.

Dakle, moderni ruski čovjek gdje se mogu dobiti znanja o šiframa koje imaju praktično značenje u smislu računalne grafike. A ako želite da se upoznate s osnovnim znanjem, možete dobiti raspoložive materijale za obuku. Za one koji su, na primjer, poglavlje „Kodiranje grafičke podatke (9. udžbenik razred” Informatika i ICT „autor Ugrinovich ND).

Kodiranje audio podataka

Računalo se redovito koriste za slušanje glazbe i drugih audio datoteka. Baš kao što je slučaj s tekstom i grafikom, bilo zvuka na računalu - to je sve isto bajtova. Oni, pak, „dešifrira” audio kartica i drugih čips i pretvoren u zvučni zvuk. Princip je otprilike isto kao u slučaju gramofonskih ploča. Oni su poznati da svaki zvuk odgovara mikroskopskih utora na plastiku, koja je priznata od strane čitatelja, a zatim izrazio. Na računalu sve izgleda. Samo utori igra ulogu bajtova prirode koja, kao u slučaju tekst i slike, je binarni kodiranje.

Ako se u slučaju računalo slike jedinice elementa strši točku, kada je snimanje zvuka je takozvani „računati”. To je obično propisana dva bajta, generiranje do 65 tisuća. 536 microvibrations zvuk. Međutim, za razliku od, kao što se događa u izgradnji slika za poboljšanje kvaliteta zvuka provodi ne dodavanjem dodatnih bajtova (tu su, očito, i više nego dovoljno), a povećava broj „točaka”. Iako je u nekim audio sustava bajtova koristi manje i više. Kada se izvodi kodiranje audio, standardna jedinica bajt „tok” obavlja jednu sekundu. Microvibrations tj šifrirani pomoću 8 th. Broji sekundi, očito će biti lošije kvalitete od zvuka slijed kojeg kodira 44 tisuća. „Broji”.

Međunarodna standardizacija audio datoteke, kao u slučaju grafike, dobro razvijen. Postoji nekoliko standardnih formata audio medija - MP3, WAV, WMA, uživao u cijelom svijetu.

video kodiranje

Neka vrsta „hibridne sheme”, u kojem se zvuk u kombinaciji s šifriranje kodiranje slike, koristi u računalnim videa. Obično filmovi i klipovi se sastoji od dvije vrste podataka - je sama po sebi zvuka i prateće videa. Kao „kodiran” je prva komponenta, mi smo rekli gore. Drugi je malo kompliciranije. Načela su ovdje drugačije nego uključuje grafički kodiranje gore spomenut. No, zahvaljujući univerzalnosti „koncept” bajtova su mehanizmi sasvim je razumljivo i logično.

Sjetite se kako konstruirati film. To nije ništa drugo nego niz pojedinačnih okvira (koji su uglavnom 24). Sasvim isti način uređen računalne videa. Svaki okvir - je slika. O tome kako se gradi uz pomoć bajtova smo prethodno identificirani. S druge strane, prisutna u video koda definira regiju, čime obvezujući između pojedinih okvira. Neka vrsta digitalnih zamjena za film. Zasebna jedinica video stream (iste točke za slike i tačkama za zvuk, kao u „filmu” i filmske isječke formatu), okvir se smatra. Posljednji drugi, u skladu s prihvaćenim standardima, može biti 25 ili 50.

Baš kao iu slučaju audio, postoje zajedničke međunarodne standarde za videa - MP4, 3GP, AVI. Proizvođači filmova i reklama pokušati proizvesti medijskih uzorke koji su kompatibilni sa većim brojem računala. Ovi formati datoteka - među najpopularnije su otvorili na gotovo svakom modernom računalu.

kompresija podataka

skladištenje računalnih podataka provodi se na različitim medijima - diskova, flash diskovi, itd Kao što smo rekli gore, bajtova, u pravilu, „zarastao” prefiksa „mega”, „Giga”, „Tera”, itd U nekim slučajevima .... datoteka kodirana vrijednost je u tome što ih se s dostupnim sredstvima ne mogu biti na disku. Tada koristite razne vrste tehnika kompresije podataka. Oni su, u stvari, i kodiranje. To je - još jedna moguća interpretacija izraza.

Postoje dva osnovna mehanizma za kompresiju podataka. Na prvi od njih je napisano u bitnom nizu „upakiran” oblik. To je, računalo ne može pročitati sadržaj datoteke (igra ga kao tekst, sliku ili video), ako ne provede postupak „raspakiravanja”. Program, koji sažima podatke na taj način se zove data logger. Kako to radi je vrlo jednostavna. Arhiviranje podataka kao jedan od najpopularnijih načina na koji se provode informacije kodiranja, škola na razini računalne studije obvezno.

Kao što znamo, proces „Encryption” u standardiziranim datoteka bajtova. Uzmi ASCII standard. Da, recimo, za šifriranje riječ „zdravo”, treba nam 6 bajtova, na temelju broja slova. To je koliko prostora datoteka s tom tekstu će se na disku. Što se događa ako mi napisati riječ „hi” 100 puta za redom? Ništa posebno - za to nam treba 600 bajtova, odnosno, istu količinu prostora na disku. Međutim, možemo koristiti data logger, što će stvoriti datoteku, što znači znatno manji broj bajtova će se „kodiran” tim koji izgleda otprilike ovako: „Halo pomnožiti sa 100”. Brojanjem broj slova u ovom izvješću došao do zaključka da je u cilju snimanja takvu datoteku, trebamo samo 19 bajtova. A isti iznos od prostor na disku. Kad „raspakiranja” arhiva datoteka je „dešifriranje”, a tekst postaje pogled izvor iz „100 Bok.” Dakle, pomoću posebnog programa, koji koristi poseban mehanizam kodiranja, možemo uštedjeti značajnu količinu prostora na disku.

Gore navedeni postupak je dovoljno svestran: bez obzira na znak sustavi koriste, informacije za kodiranje radi kompresije je uvijek moguće kroz arhiviranje podataka.

Koji je drugi mehanizam? U određenoj mjeri, to je slično onome što se koristi u data logger. No, njegova temeljna razlika je u tome što komprimirane datoteke mogao vrlo dobro se pojaviti na računalo bez „vađenje” postupak. Kako taj mehanizam funkcionira?

Kao što se sjećamo, u izvornom obliku riječi „zdravo” zauzima 6 bajtova. Međutim, mi možemo ići na trik i to napisati ovako: „prvt”. Objavljeno 4 bajta. Sve što ostaje za napraviti - je „naučiti” računalo dodati u procesu prikazivanje slova datoteku, koju smo očistiti. Mora se reći da je u praksi „učenje” proces organiziranja i to nije potrebno. Osnovni mehanizmi prepoznavanja likova nestalih su uključene u najmodernijim software za PC. To jest, većina datoteka s kojima se svakodnevno, na ovaj ili onaj način bili „kodiran” na tom algoritmu.

Naravno, tu su i „hibridni” kodiranje informacije o sustavu, koji može obavljati kompresiju podataka, a omogućuje oba gore navedena pristupa. I oni su vjerojatno da će biti još učinkovitiji u pogledu ušteda prostora na disku nego pojedinačno.

Naravno, posluje s riječju „Hello”, krenuli smo samo osnovna načela mehanizama za kompresiju podataka. U stvarnosti oni su mnogo složenije. Različiti sustavi kodiranja informacija može ponuditi nevjerojatno složene mehanizme „kompresiju” datoteke. Međutim, vidimo, na račun onoga što se može učiniti za spremanje prostora na disku, gotovo bez pribjegavanja do pogoršanja kvalitete podataka na računalu. Posebno je značajan ulogu kompresije podataka prilikom korištenja fotografija, audio i video - ove vrste podataka preko drugih zahtjevnih na disk resursa.

Što drugo su „šifre”?

Kao što smo rekli na početku, kodiranje - kompleksan fenomen. Nakon što se bavila temeljnim načelima kodiranja digitalnih podataka na temelju bajtova, možemo dotaknuti drugu površinu. To je povezano s uporabom računalnih kodova u malo različite vrijednosti. Ovdje pod „code”, što znači ne slijed jedinica i nula, a zbirku različitih slova i simbola (koji je, kao što smo već znali, pa su izrađene od 0 i 1), koji ima praktično značenje za život suvremenog čovjeka.

šifra

U srcu bilo kojeg računalnog programa - kod. To je zapisano u jeziku koji je razumljiv za računalo. PC, dešifriranja koda izvršava određene naredbe. Posebnost računalnog programa druga vrsta digitalnih podataka koji je sadržan u kodu da je u stanju „dešifrirati” sama (korisnik treba samo početak procesa).

Još jedna značajka ovog programa - u relativnoj fleksibilnosti kod koji se koristi. To je, dati računala na isti posao čovjek može, koristeći veliki skup „fraza”, a ako je potrebno - i na drugom jeziku.

markup dokumenti

Još jedan praktičan značaj opseg slovo koda - stvaranje i oblikovanje dokumenata. U pravilu, jednostavan prikaz znakova na zaslonu nije dovoljno s aspekta praktičnog značaja računala. U većini slučajeva, tekst bi trebao biti izgrađen korištenjem određenu veličinu fonta i boju, biti popraćeno dodatnim elementima (kao što su, na primjer, tablice). Svi ovi parametri su postavljeni, kao u slučaju programa na određene jezike razumije računalo. PC, prepoznajući „team”, prikazuje dokument točno onako kako korisnik želi. Osim toga, tekst se može formatirati na isti način, kao što se događa s programima, koristeći različite skupove „fraza”, pa čak i na različitim jezicima.

Međutim, postoji temeljna razlika između kodova za dokumente i računalnih programa. Ona se sastoji u tome da je bivši nisu u mogućnosti da sami dešifrirati. Za otvaranje datoteke s oblikovanog teksta uvijek potreban softver treće strane.

šifriranje podataka

Druga interpretacija pojma „kod”, kao što se primjenjuju na računalima - je šifriranje. Iznad smo koristili tu riječ kao sinonim za pojam „kodiranje”, a to je dopušteno. Evo, šifriranje mislimo na različite vrste fenomena. Naime kodiranje digitalnih podataka kako bi se zabraniti pristup do njih od strane drugih ljudi. Zaštita računalnih datoteka - najvažnije aktivnosti u IT-sferi. To je zapravo zasebna znanstvena disciplina to uključuje i školski računalo. Kodiranje datoteka s ciljem sprječavanja neovlaštenog pristupa - je zadatak, čija važnost je predstavljen građanima modernih država u djetinjstvu.

Kako su mehanizmi kojima šifriranje podataka? Princip je jednostavan i jasan kao i sve prethodne, mi smo u obzir. Format - proces koji je lako objasniti u terminima temeljnih principa logike.

Pretpostavimo da moramo prenijeti poruku „Ivanov, Petrov ide na”, tako da nitko nije mogao pročitati. Mi vjerujemo računalo za šifriranje poruka i vidjeti rezultat: „10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21”. Ovaj kod je, naravno, je vrlo jednostavan: svaki broj odgovara broju slova abecede naših riječi. „Ja” se nalazi na 10. mjestu, „B” - 3 „A” - na 1, itd Ali moderni računalni sustav kodiranja može šifriranje podataka, tako da će pokupiti na nevjerojatno teško ključa ...