Coding informazioni – un incredibilmente ampio campo di conoscenza. Naturalmente, è direttamente collegata con lo sviluppo della tecnologia digitale. Molte scuole moderne è la più famosa argomento – informazioni sulla codifica. Oggi impareremo l'interpretazione di base di questo fenomeno in relazione a diversi aspetti di computer. Cercheremo di rispondere alla domanda: "Codifica – il processo, metodo, strumento o tutte queste cose in una volta"
Zero e uno
Quasi qualsiasi tipo di dati che vengono visualizzati sullo schermo del computer, in un modo o nell'altro rappresentano un codice binario che consiste di zero e uno. E 'il modo più semplice "di basso livello" per crittografare i dati, che permette al PC per elaborare i dati. codice binario è universale: si è capito da tutti, senza eccezione, i computer (in realtà, questo è il motivo per cui è stato creato – per standardizzare l'uso delle informazioni in forma digitale).
L'unità di base, che utilizza una codifica binaria – è un po ' (dalle parole "cifre binarie" – "a due cifre"). È uguale a 0 o 1. Generalmente, singolarmente i bit non utilizzati e combinati in una sequenza di 8 cifre – byte. In ciascuno di essi, quindi, può contenere fino a 256 combinazioni di zeri e quelli (2 all'8 potenza). Per la registrazione di una notevole quantità di informazioni sono utilizzati, i byte di solito non isolate, e il valore più grande – con prefissi "kilo", "mega" "giga", "Tera", ecc, ognuno dei quali è 1.000 volte superiore al precedente .. .
Codifica di testo
Il tipo più comune di dati digitali – un testo. Come si codifica? E 'abbastanza facile processo spiegabile. La lettera, segno di punteggiatura, numeri o simboli possono essere codificati da uno o più byte, cioè, il computer li vede come una sequenza unica di zero e uno, e poi, in accordo con l'algoritmo di rilevamento stabilito viene visualizzato. Ci sono due principali standard mondiale "crittografia" del computer il testo – ASCII e Unicode.
Il sistema ASCII, ogni carattere è codificato da un solo byte. Cioè, da questo standard, è possibile "cifrare" a 256 caratteri – che è più che sufficiente per visualizzare i simboli della maggior parte degli alfabeti del mondo. Naturalmente, per tutti i sistemi nazionali esistenti lettera oggi non rientra in questa risorsa. Pertanto, per ogni alfabeto creato una propria crittografia "sottosistema". Sta andando informazioni codificare utilizzando sistemi di segni, adattati a campioni nazionali di scrittura. Tuttavia, ognuno di questi sistemi, a sua volta, fa parte di uno standard ASCII globale adottata a livello internazionale.
Come parte del sistema ASCII, questa è la risorsa di 256 caratteri è diviso in due parti. I primi 128 – sono i simboli riservati per l'alfabeto inglese (dalla a alla z), così come i numeri, punteggiatura di base e di alcuni altri personaggi. I secondi 128 byte sono riservati, a sua volta, in base al sistema lettera nazionale. Questo è il "sotto-sistema" per gli alfabeti non Inglese – Russo, hindi, arabo, giapponese, cinese e molti altri.
Ciascuno di essi è rappresentato sotto forma di tabelle di codifica distinte. Cioè, può succedere (e di solito accade), in modo che la stessa sequenza di bit sarà responsabile di diverse lettere e simboli in due tabelle separate 'nazionali'. Inoltre, a causa delle peculiarità dello sviluppo di IT-sfera in diversi paesi, anche loro sono diversi. Ad esempio, per la lingua russa i più comuni due sistemi di codifica: Windows-1251 e KOI-8. In primo luogo è venuto dopo (così come la sua sintonia con il sistema operativo), ma ora molti IT-esperti utilizzati in via prioritaria. Pertanto, il computer che può essere garantito per leggere il testo russo dovrebbe essere in grado di identificare correttamente entrambe le tabelle. Ma, come regola, nessun problema con esso (se necessario sistema operativo del PC moderno).
Testo metodi di codifica migliorare tutto il tempo. Oltre al sistema ASCII "single-byte" in grado di gestire solo 256 valori per i personaggi, c'è anche un "doppio byte" il sistema UNICODE. E 'facile calcolare che permette per la codifica del testo per un importo pari a 2 al 16 ° gradi, vale a dire 65 mila. 536. In essa, a sua volta, ha le risorse per codificare simultaneamente praticamente tutti gli alfabeti nazionali esistenti del mondo. Uso di Unicode non è meno comune che il coinvolgimento dello standard ASCII "classico".
codifica grafici
Abbiamo definito come il testo "criptato" e in questo caso i byte usati. Come è il caso con le foto e le immagini digitali? E 'anche abbastanza semplice. Allo stesso modo come accade con il testo, il ruolo principale nella codifica della computer grafica riprodurre tutti gli stessi byte.
Il processo delle immagini digitali in generale è simile ai meccanismi attraverso i quali corre il televisore. Sullo schermo del televisore, se guardiamo, l'immagine è costituita da una pluralità di singoli pixel che formano insieme una forma riconoscibile a occhio di distanza. matrice televisore (o proiettore CRT) del trasmettitore riceve le coordinate orizzontali e verticali di ciascun punto e l'immagine costruisce gradualmente. Computer grafica principio di codifica funziona allo stesso modo. "crittografia" byte di immagini basate sulla assegnazione di ciascuno dei punti di retino coordinate corrispondenti (e colore di ciascuno di essi). Si termini semplici. Naturalmente, la grafica codificando – questo processo è molto più complicato di quanto lo stesso testo.
rispettivi punti di riferimento di coordinate metodo ei parametri di colore si chiama "bitmap". Allo stesso modo, i nomi di molti formati di file di computer grafica. Le coordinate di ciascuno dei pixel e il loro colore viene registrato in uno o più byte. Che cosa determina il numero? Principalmente su come molte sfumature di colore sarà "cifrare". Un byte è noto – è di 256 valori. Se abbiamo abbastanza foto della costruzione di un numero così elevato di sfumature – ci sarà gestire questa risorsa. In particolare, in nostro possesso può essere 256 sfumature di grigio. E questo sarà sufficiente per codificare quasi tutte le immagini in bianco e nero. A loro volta, le immagini a colori della risorsa non è sufficiente: l'occhio umano, come sapete, è in grado di distinguere fino a diverse decine di milioni di colori. ha quindi bisogno di "emergenza" non è 256 valori, e nelle centinaia di migliaia di volte di più. Perché è attivato per codificare i punti non un byte, ma diverse: oggi su standard esistenti, ci possono essere 16 (può "cifrare" 65 K 536 colori.) O 24 (777.000 a 16 milioni 216 sfumature.).
A differenza di standard di testo, la varietà di che è paragonabile al numero di lingue del mondo, con un disegno le cose un po 'più facile. I formati di file più comuni (come JPEG, PNG, BMP, GIF, e così via. D.) sono riconosciuti sulla maggior parte dei computer in generale altrettanto bene.
Non c'è nulla di complicato per capire la codifica viene eseguita per alcuni principi di informazioni grafiche. Grade 9 qualsiasi scuola media russa di solito comprende corsi di informatica, in cui tali tecnologie sono esposti in dettaglio è molto semplice e un linguaggio comprensibile. Ci sono anche programmi di formazione specialistica per gli adulti – sono università che organizzano, scuole superiori, o anche la scuola.
Pertanto, il moderno uomo russo è dove trovare la conoscenza dei codici che hanno un significato pratico in termini di computer grafica. E se si vuole familiarizzare con le conoscenze di base, è possibile ottenere il materiale di formazione disponibili. A quelli includono, per esempio, il capitolo "Codifica di informazioni grafiche (9 ° grado libro di testo" Informatica e ICT ", formulata Ugrinovich ND).
Codifica dei dati audio
Computer regolarmente utilizzato per ascoltare musica e altri file audio. Proprio come è il caso di testo e grafica, qualsiasi suono sul PC – è tutte le stesse byte. Essi, a loro volta, "decifrati" scheda audio ed altri circuiti integrati e convertiti in suono udibile. Il principio è circa lo stesso come nel caso di lastre grammofono. Essi sono noti per ogni suono corrisponde alle scanalature microscopiche sulla plastica, che è riconosciuto dal lettore, e quindi espresso. Nel computer di tutti gli assomiglia. Solo le scanalature svolgere un ruolo byte in natura che, come nel caso di testi e immagini, è la codifica binaria.
Se nel caso dell'elemento dell'unità immagine del computer sporge punto, quando la registrazione audio è il cosiddetto "count". Esso è generalmente prescritto due byte, generando fino a 65 mila. 536 microvibrazioni suono. Tuttavia, a differenza, come avviene nella costruzione di immagini per migliorare la qualità del suono non viene effettuata aggiungendo ulteriori byte (ci sono, ovviamente, e più che sufficiente), e aumentando il numero di "conta". Anche se in alcuni sistemi audio byte viene utilizzato meno e più. Quando viene eseguita la codifica audio, l'unità standard di byte "flusso" esegue un secondo. Microvibrazioni cioè crittografato utilizzando l'8 °. Conteggio per secondo, sarà ovviamente di qualità inferiore rispetto alla sequenza sonora codificata da 44 mila. "Conta".
standardizzazione internazionale dei file audio, così come nel caso della grafica, è ben sviluppato. Ci sono diversi formati standard di supporti audio – MP3, WAV, WMA, goduto in tutto il mondo.
Codifica video
Una sorta di "schema ibrido", in cui il suono è combinato con la codifica crittografia delle immagini, utilizzata nel video del computer. Di solito i film e clip sono costituiti da due tipi di dati – è di per sé un suono e video di accompagnamento. Come "criptato" il primo componente, abbiamo detto sopra. La seconda un po 'più complicato. I principi qui sono diverso da quello include una codifica grafica discusso in precedenza. Ma grazie alla universalità del "concetto" di byte sono i meccanismi è abbastanza comprensibile e logico.
Ricordiamo come costruire il film. E 'non è altro che una serie di fotogrammi singoli (che sono generalmente 24). Tutto allo stesso modo organizzato i video del computer. Ogni frame – è un quadro. A proposito di come viene costruito con l'aiuto di byte, abbiamo identificato in precedenza. A sua volta, presente nel suo codice regione definita, permettendo legame tra un singoli fotogrammi. Una specie di sostituto digitale per il cinema. Un'unità separata del flusso video (stessi punti per le immagini e i conteggi per il suono, come nel "film" e del film in formato video), il telaio è considerato. L'ultimo secondo, in conformità con gli standard accettati, può essere di 25 o 50.
Proprio come nel caso di audio, ci sono norme internazionali comuni per video – MP4, 3GP, AVI. I produttori di film e spot pubblicitari cercano di produrre campioni dei media che sono compatibili con un maggior numero di computer. Questi formati di file – tra i più popolari, hanno aperto su quasi tutti i PC moderni.
la compressione dei dati
la memorizzazione dei dati del computer viene effettuata su una varietà di media – dischi, unità flash, ecc Come abbiamo detto in precedenza, byte, di regola, i prefissi "invaso" "mega", "giga", "tera", ecc In alcuni casi …. valore codificato file è che loro posto con le risorse disponibili non può essere sul disco. Quindi utilizzare i vari tipi di tecniche di compressione dei dati. Essi sono, infatti, anche una codifica. Questo è – un'altra possibile interpretazione del termine.
Ci sono due meccanismi di base per la compressione dei dati. Il primo di essi è scritto nella sequenza di bit "imballato" modulo. Cioè, il computer non è in grado di leggere il contenuto dei file (giocare come un testo, un'immagine o un video), se non eseguire la procedura di "spacchettamento". Il programma, che comprime i dati in questo modo è chiamato un datalogger. Come funziona è abbastanza semplice. Archiviazione di dati come uno dei modi più popolari per attuare le informazioni di codifica, gli studi di computer a livello di scuola dell'obbligo.
Come sappiamo, il processo di "cifratura" nei byte di file standardizzati. Prendere lo standard ASCII. Per esempio, per crittografare la parola "ciao", abbiamo bisogno di 6 byte, in base al numero di lettere. Questo è quanto spazio un file con quel testo assumerà il disco. Che cosa succede se scriviamo la parola "ciao" 100 volte di fila? Niente di speciale – per questo abbiamo bisogno di 600 byte, rispettivamente, la stessa quantità di spazio su disco. Tuttavia, siamo in grado di utilizzare il data logger, che creerà un file, il che significa che un numero molto inferiore di byte sarà "criptato" squadra che sembra qualcosa di simile: "Ciao moltiplicare per 100". Contando il numero di lettere in questo rapporto giunto alla conclusione che, al fine di registrare un file, dobbiamo solo 19 byte. E la stessa quantità di spazio su disco. Quando "spacchettamento" del file di archivio è un "decrittazione", e il testo diventa la vista sorgente dal "100 ciao." Quindi, utilizzando un programma speciale, che utilizza uno speciale meccanismo di codifica, siamo in grado di risparmiare una notevole quantità di spazio su disco.
Il processo di cui sopra è abbastanza versatile: non importa ciò che i sistemi di segni utilizzati, le informazioni di codifica allo scopo di compressione è sempre possibile attraverso l'archiviazione dei dati.
Qual è il secondo meccanismo? In una certa misura, è simile a quello che viene utilizzato nel data logger. Ma la sua differenza fondamentale è che il file compresso potrebbe benissimo apparire un computer senza procedura di "estrazione". Come funziona questo meccanismo?
Come ricordiamo, nella forma originale della parola "ciao" occupa 6 byte. Tuttavia, possiamo andare al trucco e scrivere in questo modo: "prvt". Pubblicato 4 byte. Tutto ciò che resta da fare – è quello di "insegnare" il computer da aggiungere nel processo di visualizzazione del file lettere, che abbiamo pulito. Va detto che in pratica processo di "apprendimento" per organizzare e non è necessario. Meccanismi di base del riconoscimento dei caratteri mancanti sono incorporati nel software più moderni per il PC. Cioè, la maggior parte dei file con cui abbiamo a che fare ogni giorno, in un modo o in un altro stato "criptato", a questo algoritmo.
Naturalmente, ci sono "ibrido" di codifica delle informazioni di sistema, in grado di eseguire la compressione dei dati consentendo nel contempo entrambi gli approcci di cui sopra. E che sono suscettibili di essere ancora più efficace in termini di risparmio di spazio su disco che individualmente.
Naturalmente, che operano con la parola "ciao", abbiamo deciso solo i principi di base dei meccanismi di compressione dei dati. In realtà sono molto più complicate. Diversi sistemi di informazione codifica possono offrire un incredibilmente complessi meccanismi di file "compressione". Tuttavia, vediamo, a scapito di ciò che si può fare per risparmiare spazio su disco, quasi senza ricorrere a un deterioramento della qualità delle informazioni sul PC. Particolarmente significativo è il ruolo della compressione dei dati quando si utilizzano immagini, audio e video – Questi tipi di dati su altri chiedendo di risorse disco.
Che altro sono "codici"?
Come abbiamo detto all'inizio, codifica – un fenomeno complesso. Dopo aver affrontato i principi fondamentali della codifica dei dati digitali basati su byte, possiamo toccare un'altra area. È collegato con l'uso di codici informatici a valori leggermente differenti. Qui, sotto il "codice", noi non intendiamo una sequenza di uni e zeri, e la raccolta di diverse lettere e simboli (che, come già sappiamo, e così sono fatti di 0 e 1), che ha un significato pratico per la vita dell'uomo moderno.
il codice
Al centro di qualsiasi programma per elaboratore – codice. E 'scritto in un linguaggio comprensibile al computer. PC, decifrare il codice viene eseguito alcuni comandi. Una caratteristica distintiva di un programma di computer da un altro tipo di dati digitali che è contenuta nel codice è in grado di "decifrare" stesso (l'utente deve avviare solo il processo).
Un'altra caratteristica del programma – nella relativa flessibilità del codice utilizzato. Cioè, dare il computer lo stesso lavoro di un uomo può, con un ampio set di "frasi" e, se necessario – e in un'altra lingua.
documenti di markup
Un altro significato pratico del campo di applicazione del codice lettera – la creazione e la formattazione dei documenti. Di norma, una semplice visualizzazione dei caratteri sullo schermo non è sufficiente dal punto di vista della importanza pratica di PC. Nella maggior parte dei casi, il testo dovrebbe essere costruito utilizzando una particolare dimensione e colore, accompagnato da elementi aggiuntivi (quali, ad esempio, le tabelle). Tutti questi parametri sono impostati, così come nel caso di programmi su linguaggi specifici comprensibili dal computer. PC, riconoscendo la "squadra", visualizza il documento esattamente come l'utente desidera. Inoltre, il testo può essere formattato allo stesso modo, proprio come accade con i programmi, utilizzando diversi set di "frasi" e anche in diverse lingue.
Tuttavia, v'è una differenza fondamentale tra i codici per documenti e programmi per computer. Esso consiste nel fatto che i primi non sono in grado di decifrare se stessi. Per aprire i file con testo formattato software di terze parti sempre richiesto.
crittografia dei dati
Un'altra interpretazione del termine "codice" applicato ai computer – è la crittografia. Sopra, abbiamo usato questa parola come sinonimo del termine "codifica", ed è lecito. Qui, la crittografia si intende un diverso tipo di fenomeno. Vale a dire la codifica di dati digitali al fine di vietare l'accesso agli stessi da altre persone. Protezione dei file del computer – le attività più importanti del IT-sfera. Questo è in realtà una disciplina scientifica indipendente include anche un computer della scuola. Codifica file al fine di prevenire l'accesso non autorizzato – è un compito, la cui importanza è presentata ai cittadini degli Stati moderni nell'infanzia.
Come sono i meccanismi attraverso i quali la crittografia dei dati? Il principio è semplice e chiaro come tutte le precedenti, abbiamo considerato. Codifica – un processo che è facilmente spiegabile in termini di principi di base della logica.
Supponiamo abbiamo bisogno di trasmettere il messaggio, "Ivanov, Petrov va al" in modo che nessuno potesse leggerlo. Confidiamo il computer per cifrare il messaggio e vedere il risultato: "10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21". Questo codice è, naturalmente, è abbastanza semplice: ogni numero corrisponde al numero di lettere dell'alfabeto delle nostre frasi. "I" sorge sul 10 ° posto, "B" – 3, "A" – il 1 °, ecc Ma il sistema di codifica moderno computer può crittografare i dati in modo che possa raccogliere la chiave incredibilmente duro …
Latest posts
