Encoding - tas ... Pierakstīties sistēmas: informācijas kodēšana

Kodēšana informācija - neticami plašs lauks zināšanas. Protams, tas ir tieši saistīts ar attīstību digitālo tehnoloģiju. Daudzi mūsdienu skolās ir populārākais temats - kodējumā informāciju. Šodien mēs mācīties pamata interpretāciju šīs parādības saistībā ar dažādiem aspektiem datoriem. Mēs centīsimies atbildēt uz jautājumu: "? Encoding - process, metode, rīku vai visas no šīm lietām uzreiz"

Nullēm un uzņēmumiem

Gandrīz jebkura datu veids , kas tiek parādīts uz datora ekrāna, vienā vai citā veidā pārstāv bināro kodu, kas sastāv no nullēm un uzņēmumiem. Tas ir vienkāršākais, "zema līmeņa" veids, lai šifrētu datus, kas ļauj datoru, lai apstrādātu datus. Binārā kods ir universāls: to saprot visi, bez izņēmuma, datori (patiesībā, tas ir iemesls, kāpēc tas tika izveidots - lai standartizētu informācijas izmantošanu digitālā formā).

Bāzes vienība, kas izmanto bināro kodējumu - tas ir mazliet (no vārdiem "bināro ciparu" - "divciparu"). Tas ir vienāds ar vai nu 0 vai 1. Parasti individuāli biti netiek izmantots un apvienoti 8-ciparu secībā - baiti. Katrā no tām, tādējādi, var saturēt līdz pat 256 kombinācijas nullēm un uzņēmumiem (2 8. jaudu). Lai filmētu ievērojamu daudzumu informācijas, tiek izmantotas, parasti nav izolētas baiti, un ir lielākā vērtība - ar priedēkļiem "kilo", "mega" "Giga", "Tera", uc, no kuriem katrs ir 1000 reizes lielāks nekā iepriekšējā .. .

Kodēšana teksts

Visizplatītākais veids digitālo datu - teksta. Kā tas kodēšanas? Tas ir vienkārši pietiekami izskaidrojama process. Vēstulē, pieturzīme, cipari vai simboli var tikt kodēts ar vienu vai vairākiem baitiem, tas ir, dators redz tos kā unikālu secību nullēm un tiem, un pēc tam, tiek parādīts saskaņā ar noteikto atklāšanas algoritms. Ir divi galvenie pasaules standarts "šifrēšanas" dators tekstu - ASCII un Unicode.

ASCII sistēma, kur katrs simbols ir kodēts tikai vienā baitā. Tas nozīmē, ka ar šo standartu, jūs varat "šifrēt", līdz 256 rakstzīmēm - tas ir vairāk nekā pietiekami, lai parādītu simbolus lielākās daļas pasaules alfabētu. Protams, visiem esošajiem valsts burtu sistēma šodien neiederas šajā resursā. Tāpēc katram alfabēta izveidojis savu "apakšsistēmas" šifrēšanu. Tas notiek šifrēt informāciju, izmantojot zīmju sistēmas, kas pielāgotas valstu paraugiem rakstiski. Tomēr katra no šīm sistēmām, savukārt, ir daļa no globāla ASCII pieņemto standartu starptautiskā mērogā.

Kā daļu no ASCII sistēmas, tas ir resurss 256 rakstzīmēm ir sadalīta divās daļās. Pirmais 128 - ir simboli rezervētas angļu alfabētā (a līdz z), kā arī numurus, pamata pieturzīmes un dažas citas rakstzīmes. Otrajā 128 baiti ir rezervēti, savukārt, saskaņā ar valsts burtu sistēmā. Tas ir "sub-sistēma", lai ne-angļu alfabētu - krievu, hindu, arābu, japāņu, ķīniešu un daudzi citi.

Katra no tām ir pārstāvēta veidā atsevišķas kodēšanas tabulās. Tas ir, tā var notikt (un parasti tas notiek), tāpēc, ka tā pati secība bitiem būs atbildīga par dažādiem burtiem un simboliem divos atsevišķos "valsts" tabulās. Turklāt, ņemot vērā īpatnību attīstību IT jomā dažādās valstīs, arī tie ir atšķirīgi. Piemēram, krievu valodā visbiežāk abi kodēšanas sistēmas: Windows-1251 un KOI-8. Pirmais nāca vēlāk (kā arī viņas noregulēt ar operētājsistēmu), bet tagad daudzi IT speciālisti izmanto prioritārā kārtā. Tāpēc, dators, ka tas var tikt garantēta lasīt teksts krievu valodā jāspēj pareizi noteikt abas tabulas. Bet, kā likums, nav problēmas ar to (ja nepieciešams mūsdienu PC operētājsistēmu).

Teksta kodējuma Metodes uzlabot visu laiku. Papildus "viena baita" ASCII sistēmu, kas var rīkoties tikai 256 vērtības rakstzīmēm, ir arī "divu baitu par" Unicode sistēmu. To ir viegli aprēķināt, ka tas ļauj teksta kodējumu, kas ir vienāda ar 2 līdz 16 grādu, ti 65.000. 536. Tajā, savukārt, ir resursi, lai vienlaicīgi kodē praktiski visus esošos valstu alfabētus pasaules. Izmantojot Unicode ir ne mazāk izplatīta nekā iesaistot "klasisko" ASCII standartā.

kodēšanas diagrammas

Mums ir definēts kā "šifrēta" teksta un šajā gadījumā izmantotie baiti. Tāpat kā gadījumā ar digitālās fotogrāfijas un attēlus? Tas arī ir diezgan vienkārša. Pašā veidā, kā tas notiek ar tekstu, galvenā loma kodēšanas datorgrafikas spēlēt visas tās pašas baitu.

Digitālās attēlveidošanas kas kopumā process ir līdzīgs mehānismus, ar kuru vada TV. Uz TV ekrāna, ja mēs skatāmies, attēls sastāv no daudziem atsevišķiem pikseļiem, kas kopā veido atpazīstamu formu pie attāluma aci. Televīzijas matrica (vai CRT projektors) no raidītāja saņem horizontālās un vertikālās koordinātes katru punktu un attēla pakāpeniski būvē. Datorgrafika kodēšanas princips darbojas tāpat. "Šifrēšanas" baiti attēlus, pamatojoties uz cesiju katra ekrāna punkti atbilst koordinātes (un krāsu katrai no tām). Tā vienkārši noteikumi. Protams, grafikas kodēšana - šis process ir daudz sarežģītāks, nekā pašu tekstu.

Method attiecīgās atsauces koordinātu punkti un krāsu parametrus sauc par "bitkartes". Līdzīgi vārdi daudzu failu formātus datorgrafikas. Par katra pikseļu koordinātes un to krāsa ir reģistrēta vienā vai vairākās baitu. Kas nosaka numurs? Galvenokārt par to, kā daudz nianšu krāsas būs "šifrēt". Viens baits ir zināms, - ir 256 vērtībām. Ja mums ir pietiekami daudz bildes veidojot tik lielu skaitu toņos - mums izdosies šo resursu. Jo īpaši, mūsu rīcībā varētu būt 256 pelēkā nokrāsas. Un tas būs pietiekami, lai kodētu gandrīz jebkuru melnā un baltā krāsā attēlus. Savukārt, krāsu attēlus resursa nav pietiekami: cilvēka acs, kā jūs zināt, ir spējīgs atšķirt līdz vairākiem desmitiem miljonu krāsu. Tāpēc ir nepieciešams "ārkārtas" nav 256 vērtības, un simtiem tūkstošu reižu vairāk. Kāpēc tiek aktivizēta, lai kodētu punktus nevis vienu baitu, bet vairākas: šodien esošajiem standartiem, var būt 16 (var "šifrēt" 65 K 536 krāsas.) Vai 24 (777 tūkstoti līdz 16 miljoniem 216 toņos.).

Atšķirībā no teksta standartiem, dažādība, kas ir salīdzināms ar numuru no pasaules valodām, ar zīmējumu lietām mazliet vieglāk. Visbiežāk failu formāti (piemēram, JPEG, PNG, BMP, GIF, un D. tā tālāk.), Tiek atzīta par lielāko datoru vispār vienlīdz labi.

Nav nekas sarežģīts, lai saprastu kodēšana tiek veikta dažu principu grafisko informāciju. Novērtējums 9 jebkurš vidējais krievu skola parasti ietver kursus datorzinātnēs, kur šādas tehnoloģijas tiek atklāti diezgan sīki ir ļoti vienkārša un saprotama valoda. Pastāv arī specializētas apmācības programmas pieaugušajiem - tās ir organizēt universitātes, augstskolas, vai arī skola.

Tāpēc mūsdienu krievu cilvēks ir, kur iegūt zināšanas par kodiem, kas ir praktiska nozīme attiecībā uz datorgrafiku. Un, ja jūs vēlaties, lai iepazītos ar pamata zināšanām, jūs varat saņemt pieejamos mācību materiālus. Lai tie ietver, piemēram, nodaļā "kodēšana grafisko informāciju (9.klašu mācību grāmata" Informātika un IKT "autors Ugrinovich ND).

Kodēšana audio datu

Dators regulāri izmanto, lai klausītos mūziku un citus audio failus. Tāpat kā tas ir gadījumā ar tekstu un grafiku, kādu skaņu datorā - tas ir visas tās pašas baiti. Tie, savukārt, "atšifrēti" audio karti un citas mikroshēmas un pārvērsta dzirdamu skaņu. Princips šeit ir apmēram tāds pats kā gadījumā gramofons plāksnēm. Tie ir zināms, ka katram skaņas atbilst mikroskopiskās rievas uz plastmasas, kas ir atzīta par lasītāju un pēc tam paustajam. Datorā visi izskatās. Tikai rievas spēlēt lomas baitu dabā, kas, kā tas ir gadījumā, tekstu un attēlus, ir bināro kodēšanu.

Ja gadījumā datora attēla vienības elements izvirzās punkts, kad skaņu ieraksts tiek tā saukto "skaits". Tas parasti ir noteikts divi baiti, radot līdz pat 65 tūkstošiem. 536 microvibrations skaņu. Tomēr, atšķirībā no, kā notiek būvniecībā attēlu, lai uzlabotu skaņas kvalitāti veic ne pievienojot papildu baiti (ir, protams, un ir vairāk nekā pietiekami), un palielināt skaitu "skaitu". Kaut arī dažās audio sistēmās baiti tiek izmantota mazāk un vairāk. Kad audio kodēšanas tiek veikta, standarta vienība baitu "flux" veic vienu sekundi. Microvibrations t.i., šifrēta, izmantojot 8 th. Impulsi sekundē, acīmredzami būs zemākas kvalitātes skaņas sekvences, kas kodēta ar 44 tūkstošiem. "Counts".

Starptautiskā standartizācijas audio failus, kā arī gadījumā grafikas, ir labi attīstīta. Ir vairāki standarta formātus audio mediju - MP3, WAV, WMA, patika visā pasaulē.

video kodējumu

Sava veida "hibrīda shēma", kurā skaņa ir apvienota ar šifrēšanas kodēšanu attēlu, ko izmanto datoru video. Parasti filmas un klipi sastāv no divu veidu dati - ir pati skaņa un papildu video. Kā "šifrēta" pirmais komponents, mēs esam teicis iepriekš. Otrais nedaudz sarežģītāk. Šie principi šeit ir savādāki nekā ietver grafisko kodēšana iepriekš apspriests. Bet, pateicoties universāluma "jēdziens" baitu ir mehānismi ir diezgan saprotama un loģiska.

Atsaukt, kā veidot filmu. Tas nav nekas vairāk kā virkni atsevišķu rāmji (kas parasti ir 24). Gluži tāpat sakārtoti datoru video. Katrs rāmis - ir attēlu. Par to, kā tā tiek veidota, izmantojot baitu, mēs esam noteikuši iepriekš. Savukārt klāt šajā video kodu definēta reģionu, ļaujot saistošs starp atsevišķiem kadriem. Sava veida digitālo aizstājējs filmu. Atsevišķa vienība video plūsma (tie paši punkti attēlus un vērojami skaņu, kā tas ir "filma" un filmu klipu formātā), rāmis tiek uzskatīts. Pēdējais, otrkārt, saskaņā ar pieņemtajiem standartiem, varētu būt 25 vai 50.

Tāpat kā gadījumā audio, ir kopīgi starptautiski standarti video - MP4, 3GP, AVI. Ražotāji filmas un reklāmas mēģināt ražot mediju paraugus, kas ir saderīgi ar lielāku skaitu datoru. Šie failu formāti - viens no populārākajiem, viņi atklāja gandrīz jebkuru mūsdienu datoru.

datu kompresiju

Datoru datu glabāšana tiek veikta uz dažādiem nesējiem - diskiem, flash diskus, uc Kā jau iepriekš teicu, baiti, kā likums, "aizaudzis" salikteņiem "mega", "Giga", "Tera", uc Dažos gadījumos .... vērtība kodēti faili ir, ka novietot tos ar pieejamajiem nevar būt diska resursus. Tad izmanto dažādus datu saspiešanas metodes. Tie ir, faktiski, arī kodēšanu. Tas ir - vēl viena iespējama interpretācija termiņā.

Ir divi galvenie mehānismi datu kompresijas. Uz pirmo no tiem ir rakstīts bitu secība "iepakotas" forma. Tas nozīmē, ka dators nevar nolasīt saturu failus (spēlē to kā teksta, attēla vai video), ja jums nav veikt procedūru "izpakošana". Programma, kas saspiež datus šādā veidā tiek saukta datu malkas cirtējs. Kā tas darbojas, ir diezgan vienkāršs. Arhivēšanas dati kā viens no populārākajiem veidiem, lai īstenotu kodēšanas informācija, skolas līmeņa datorzinības obligāta.

Kā mēs zinām, tad process "Šifrēšana" standartizētajā failu baitos. Veikt ASCII standartu. Lai, piemēram, lai šifrētu vārdu "hello", mums ir 6 baiti, pamatojoties uz skaitu burtiem. Tas, cik daudz vietas fails ar šo tekstu, notiks uz diska. Kas notiek, ja mēs rakstītu vārdu "čau", 100 reizes pēc kārtas? Nekas īpašs - par to mums ir 600 baiti, attiecīgi, vienu un to pašu daudzumu diska vietas. Tomēr mēs varam izmantot datu malkas cirtējs, kas radīs failu, kas nozīmē daudz mazāks skaits baitu būs "šifrēta" komanda, kas izskatās kaut kas līdzīgs šim: "Sveiki reizināt ar 100". Ar saskaitot burtu šajā ziņojumā nonākusi pie secinājuma, ka, lai reģistrētu šādu failu, mums ir nepieciešams tikai 19 baiti. Un tikpat daudz diska vietas. Kad "izsaiņošana" arhīva fails ir "atšifrēšana", un teksts kļūst avots skats no "100 Sveiki." Tādējādi, izmantojot īpašu programmu, kas izmanto īpašu kodēšanas mehānismu, mēs varam ietaupīt ievērojamu daudzumu diska vietas.

Iepriekš process ir pietiekami universāls: neatkarīgi apzīmējums sistēmas izmanto, kodēšanas informācija, lai kompresijas vienmēr ir iespējama, izmantojot datu arhivēšanu.

Kāds ir otrais mehānisms? Zināmā mērā, tas ir līdzīgs tam, kas tiek izmantota datu malkas cirtējs. Bet tā būtiska atšķirība ir tā, ka saspiests fails, varētu ļoti labi parādīties datoru bez "ekstrakcijas procedūru". Kā tas mehānisms strādā?

Kā mēs atceramies, sākotnējā formā vārda "sveiki" aizņem 6 baitus. Tomēr, mēs varam doties uz triks un rakstīt to kā šī: "Prvt". Publicēts 4 baiti. Viss, kas paliek jādara, - ir "iemācīt", dators, lai pievienotu procesā parādīti burti failu, kuru mēs iztīrīt. Jāsaka, ka praksē, "mācīšanās", process, lai organizētu un tas nav nepieciešams. Pamata mehānismi atzīšanu par trūkstošo rakstzīmes ir iekļauti lielākajā daļā mūsdienu programmatūru PC. Tas nozīmē, ka lielākā daļa no failiem, ar kuriem mēs nodarbojas katru dienu, vienā vai otrā veidā tiek "šifrēta" par šo algoritmu.

Protams, tur ir "hibrīds" kodēšanas sistēmas informāciju, kas var veikt datu kompresiju, bet ļaujot abiem iepriekšminētajiem pieejām. Un tie varētu būt vēl efektīvāka ziņā ietaupīt vietu diskā, nekā atsevišķi.

Protams, kas darbojas ar vārdu "hello", mēs noteikti tikai pamatprincipi datu kompresijas mehānismu. Patiesībā tie ir daudz sarežģītāka. Dažādas sistēmas kodē informāciju var piedāvāt neticami sarežģītus mehānismus "kompresijas" failus. Tomēr mēs redzam, rēķina, ko var darīt, lai ietaupītu vietu diskā, gandrīz neizmantojot pasliktināšanos informācijas kvalitāti, uz datora. Īpaši nozīmīga ir lomu datu kompresijas, izmantojot attēlus, audio un video - šie dati vairāk nekā citi, pieprasot, lai disku resursu veidiem.

Kas vēl ir "kodi"?

Kā mēs teicām sākumā, kodēšana - sarežģīta parādība. Strādājot ar pamatprincipiem kodēšanas digitālo datu, pamatojoties uz baitu, mēs varam pieskarties citu jomu. Tas ir saistīts ar to lietošanu datoru kodiem nedaudz dažādām vērtībām. Lūk, ar "koda", mēs domājam ne secību vieninieku un nuļļu, un dažādu burtu un simbolu kolekciju (kas, kā mēs jau zinām, un tā tiek izgatavoti no 0 un 1), kam ir praktiska nozīme uz dzīvi mūsdienu cilvēkam.

kods

Pie sirds jebkura datorprogrammas - kodu. Tas ir uzrakstīts saprotamā valodā ar datoru. PC, atšifrēt kodu izpilda noteiktus komandas. Īpatnība datorprogrammas no cita ciparu datu veidu, kas ir ietverts kodā tas spēj "atšifrēt" pati (lietotājam ir nepieciešams tikai sākt procesu).

Vēl viena programmas iezīme - relatīvā elastība izmantotā koda. Tas ir, dot, jo dators un to pašu darbu, ko cilvēks var, izmantojot lielu kopu "frāzes", un, ja nepieciešams, - un citā valodā.

iezīmēšanas dokumenti

Vēl praktiskā nozīme jomas burtu kodu - izveidošana un formatējums dokumentiem. Kā likums, vienkāršs displejs burtiem uz ekrāna nav pietiekama no viedokļa praktisko nozīmi datora. Vairumā gadījumu teksts ir veidots, izmantojot īpašu fonta lielumu un krāsu, pievieno papildu elementi (piemēram, piemēram, tabulas). Visi šie parametri ir noteikti, kā arī gadījumā, ja programmas attiecībā uz konkrētām valodām, datoru saprot. PC, atzīstot "komanda", parāda dokumentu tieši tā, kā lietotājs vēlas. Turklāt, tekstu var formatēt tāpat, tāpat kā tas notiek ar programmām, izmantojot dažādus komplektus "frāzes" un pat dažādās valodās.

Tomēr pastāv būtiska atšķirība starp kodiem, kas paredzēti dokumentu un datorprogrammas. Tā sastāv no tā, ka bijušais ir nespēj atšifrēt sevi. Lai atvērtu failus ar formāta teksta vienmēr nepieciešama trešās puses programmatūru.

datu šifrēšana

Vēl Termina "kods", kas piemērota datoriem interpretācija - ir šifrēšanu. Iepriekš mēs izmantojām šo vārdu kā sinonīmu terminam "kodēšanas", un tas ir pieļaujams. Lūk, šifrēšanas mēs domājam cita veida parādības. Proti kodēšanas ciparu datus, lai aizliegtu piekļuvi tām ar citiem cilvēkiem. datņu aizsardzība - nozīmīgākie darbības IT-sfērā. Tas ir faktiski atsevišķa zinātniskā disciplīna tas ietver arī skolas datoru. Kodēšana failus ar nolūku novērst nesankcionētu piekļuvi - ir uzdevums, kuru nozīmi ir iesniegts pilsoņiem moderno valstu bērnībā.

Kā mehānismi, ar kuru datu šifrēšanas? Princips ir vienkāršs un skaidrs, kā visas iepriekšējās, mēs esam apsvēruši. Encoding - process, kas ir viegli izskaidrojama ziņā pamatprincipiem loģiku.

Pieņemsim, ka mums ir nepieciešams, lai nodotu ziņu, "Ivanov, Petrov iet uz", lai neviens nevarētu izlasīt. Mēs uzticamies datoru, lai šifrētu ziņu un redzēt rezultātu: "10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21". Šis kods ir, protams, ir pavisam vienkāršs: katrs skaitlis atbilst skaitam burtiem alfabēta mūsu frāzes. "I" stāv uz 10. vietu, "B" - 3, "A" - par 1, utt Bet mūsdienu datoru kodēšanas sistēma var šifrēt datus, lai tas uzņemt neticami cieto atslēgu ...