Encoding - see ... märgisüsteemide: informatsiooni kodeerimine

Kodeerimise teabe - uskumatult laia valdkonna teadmisi. Muidugi, see on otseselt seotud Digitaalse tehnoloogia areng. Paljud tänapäeva koolides on kõige populaarsem teema - kodeerivad andmeid. Täna tutvustame peamisi tõlgendus selle nähtuse suhtes erinevaid aspekte arvutid. Püüame vastata küsimusele: "Encoding - protsess, meetod, tööriista või kõik need asjad korraga?"

Ühtede ja nullide

Peaaegu kõik tüüpi andmeid , mis kuvatakse arvutiekraanil, ühel või teisel viisil esindab kahendkoodi koosneb ühtede ja nullide. See on kõige lihtsam, "madala" viis andmete krüpteerimiseks, mis võimaldab PC andmeid töödelda. Kahendkoodi on universaalne: see on mõistetav kõigile, ilma eranditeta, arvutid (tegelikult, sellepärast see loodi - standardiseerida teabe kasutamist digitaalsel kujul).

Põhiseade, mis kasutab binaarkodeeringuga - see on natuke (sõnadest "kahendnumbri" - "kahekohalise"). See võrdub 0 või 1. Üldiselt individuaalselt bitid ei kasutata ja ühendati 8-numbrireast - baiti. Igas neist, seega võib sisaldada kuni 256 kombinatsioonid ühtede ja nullide (2 astmes 8). Registreerimise märkimisväärses koguses informatsiooni kasutatakse tavaliselt ei eraldata baiti ja suuremat väärtust - prefiksid "kilo", "mega" "giga", "Tera" jne, millest igaüks on 1000 korda suurem kui eelmise .. .

Encoding teksti

Kõige levinum digitaalsete andmete - teksti. Kuidas see kodeerimine? See on piisavalt lihtne seletada protsessi. Kirjas, kirjavahemärgi, numbrite või sümbolite saab kodeerida ühe või mitme baiti, see tähendab, arvuti näeb neid unikaalne nullide ja need, ja siis, vastavalt kehtestatud avastamise algoritm kuvatakse. On olemas kaks peamist maailma standard "krüpteerimine" arvuti tekst - ASCII ja Unicode.

ASCII süsteemi, iga märk on kodeeritud ainult üks bait. See tähendab, et selle standardi saate "krüptida" 256 tähemärki - see on rohkem kui piisavalt, et kuvada sümbolid enamik maailma tähestikke. Muidugi, kõik olemasolevad riiklikud kirja süsteemi täna ei sobi selle ressursi. Seetõttu peab iga tähestikus loonud oma "allsüsteemi" krüpteerimist. See läheb kodeerida teavet kasutades märgisüsteemide, kohandatud riiklike proove kirjalikult. Kuid kõik need süsteemid, mis omakorda on osa ülemaailmsest ASCII standard vastu rahvusvaheliselt.

Osana ASCII süsteemi, see on ressurss 256 tähemärki on jagatud kaheks osaks. Esimene 128 - on sümbolid reserveeritud inglise tähestikku (a läbi z), samuti numbrid, põhi kirjavahemärgid ja mõned teised tegelased. Teine 128 baiti reserveeritud omakorda siseriikliku kirja süsteemi. See on "sub-süsteem" mitte-inglise tähestikku - vene, hindi, araabia, jaapani, hiina ja paljud teised.

Igaüks neist on esindatud kujul eraldi hiigelhulk. See tähendab, et see võib juhtuda (ja tavaliselt see juhtub), nii et sama bittide jada vastutab erinevate tähtede ja sümbolite kahes eraldi "kodanik" tabelid. Lisaks eripära tõttu arengu IT-valdkonnas erinevates riikides, isegi need on erinevad. Näiteks vene keele kõige levinum kaks kodeerimissüsteemi Windows-1251 ja KOI-8. Esimese tuli hiljem (samuti tema enda tune operatsioonisüsteemi), kuid nüüd paljud IT-eksperdid kasutada eelisjärjekorras. Seetõttu arvuti, mis on tagatud, et lugeda vene tekst peaks olema võimalik õigesti tuvastada nii tabelid. Aga reeglina, ei ole probleeme (kui vaja tänapäeva PC operatsioonisüsteemi).

Teksti kodeering meetodid parandada kogu aeg. Lisaks "ühebaidiseid" ASCII süsteem, mis saavad hakkama ainult 256 väärtused märki, on olemas ka "Kahebaidiseid" UNICODE süsteemi. See on lihtne arvutada, et see võimaldab teksti kodeerimise võrdse summa 2 16. kraadi võrra ehk 65 tuhat eurot. 536. see omakorda on ressursse samaaegselt kodeerivad peaaegu kõiki olemasolevaid riiklikke tähestike maailma. Unicode'i ei ole vähem levinud kui kaasamine "klassikaline" ASCII standard.

kodeerimise graafikuid

Oleme määratlenud, kuidas "krüpteeritud" teksti ja antud juhul kasutatud baiti. Sarnaselt digifotosid ja pildid? Samuti on üsna lihtne. Samamoodi nagu see juhtub teksti, peamine roll kodeerimine arvutigraafika mängida kõik sama baiti.

Protsess digitaaltehnoloogia üldiselt sarnaneb mehhanismid, mille kaudu kulgeb TV. TV ekraanile, kui me vaatame, pilt koosneb paljudest üksikutest pikslit, mis koos moodustavad äratuntava kuju kaugusel silma. Televisiooni maatriksi (või CRT projektor) saatja saab horisontaalsed ja vertikaalsed koordinaadid iga punkt ja kujutis järkjärgult ehitab. Arvutigraafika kodeerimine põhimõte toimib samamoodi. "Encryption" baiti pilte põhineb ülesande iga ekraani dots vastavad koordinaadid (ja värv igaüks neist). See lihtne tingimustel. Muidugi, graafika kodeerimine - see protsess on palju keerulisem kui sama tekst.

Meetod vastava viite koordinaatpunktidest ja värvi parameetreid nimetatakse "bitmap". Samamoodi nimed palju failivorminguid arvutigraafika. Koordinaadid iga pikslit ja nende värv on salvestatud ühe või mitme baiti. Mis määrab number? Peamiselt sellest, kui palju värvitoone on "krüptida". Ühebaidilisteks tuntakse - 256 väärtusi. Kui meil on piisavalt pilte hoone selline suur hulk toone - suudame seda ressurssi. Eelkõige meie käsutuses võib olla 256 halli tooni. Ja see on piisav, et kodeerida peaaegu iga must-valge pildi. Omakorda värvipilte ressursi ei piisa: inimsilm, nagu te teate, on võimalik eristada mitu kümneid miljoneid värve. Seetõttu vajab "erakorraline" ei ole 256 väärtused ja sadu tuhandeid kordi rohkem. Miks on aktiveeritud kodeerida punktid ole üks bait, kuid mitu: täna kehtivad standardid, ei saa olla 16 (saab "krüptida" 65 K 536 värvi.) Või 24 (777,000-16.000.000 216 toone.).

Erinevalt teksti standardid, erinevaid mis on võrreldav arv maailma keeltes, kus joonis asju natuke lihtsamaks. Kõige tavalisem failivorminguid (näiteks JPEG, PNG, BMP, GIF, ja nii edasi. D.) kajastatakse enamikus arvutites üldiselt võrdselt hästi.

Ei ole midagi keeruline, et mõista kodeerimine on teostatud mõningaid põhimõtteid graafilise informatsiooni. Hinne 9 tahes keskmine vene kooli tavaliselt sisaldab kursusi infotehnoloogia, kus sellised tehnoloogiad avaldatud mõned detail on väga lihtne ja arusaadav keel. Samuti on olemas spetsiaalsed koolitusprogrammid täiskasvanutele - need on korraldada ülikoolid, gümnaasiumid, või ka koolis.

Seega kaasaegse vene mees on koht, kus saada teadmisi koodid on praktiline tähtsus nii arvutigraafika. Ja kui sa tahad end kurssi viia põhiteadmised, saad saadaval õppematerjale. Et need hõlmavad näiteks peatükk "kodeerimine graafilise informatsiooni (9. klassi õpiku" Informaatika ja IKT "autoriks Ugrinovich ND).

Kodeerimine audio andmeid

Arvuti regulaarselt kasutada muusika kuulamiseks ja muude helifailide. Just nagu see on teksti ja graafika, mis tahes heli arvutis - see on kõik sama baiti. Nad omakorda "dekrüpteerida" audio-kaardi ja teiste kiibid ja ümber kuuldava heli. Põhimõte siin on umbes sama puhul grammofon plaadid. Nad on tuntud igale heli vastab mikroskoopilist soontesse plastist, mille tunneb ära lugeja ja seejärel väljendanud. Arvutis kõik välja näeb. Ainult soonte roll baiti looduses, mis, nagu puhul teksti ja pilte, on binaarkodeerimise.

Kui puhul arvuti pilti ühikelemendist ulatub punkt, kui helisalvestise on nn "loota". See on üldiselt ette nähtud kaks baiti, tekitades kuni 65 tuhandeni. 536 microvibrations heli. Kuid erinevalt, kui esineb ehitamiseks pildid parandada heli viiakse läbi mitte lisada täiendavaid baiti (seal on muidugi ja rohkem kui piisavalt) ja arvu suurendamine "loeb". Kuigi mõned audio süsteemid megabaidini kasutatakse vähem ja rohkem. Kui audio encoding sooritamisel normühiku baidi "voo" sooritab ühe sekundi jooksul. Microvibrations st krüpteeritud kasutades 8.. Lugemit sekundis, saab ilmselt halvema kvaliteediga heli kodeeritud 44000. "Loeb".

Rahvusvahelise standardimise helifaile, samuti juhul graafika, on hästi arenenud. On mitmeid standard formaate audio meedia - MP3, WAV, WMA, nautida kogu maailmas.

video kodeering

Omamoodi "hübriid kava", milles heli koos krüpteerimist kodeerimine pilte, mida kasutatakse arvuti videos. Tavaliselt filme ja videoklippe koosneb kahte tüüpi andmeid - on iseenesest õige ja kaasas video. Nagu "krüpteeritud" esimene osa, oleme rääkinud eespool. Teine veidi keerulisem. Põhimõtteid siin on teistsugune kui sisaldab graafilist kodeerimine ülalpool. Aga tänu universaalsust "mõiste" baitide on need mehhanismid on üsna mõistetav ja loogiline.

Tuletame meelde, kuidas ehitada film. See on midagi enamat kui üksikute järjestikuste kaadrite (mis on üldiselt 24). Üsna samamoodi paigutatud arvuti videos. Iga kaader - on pilt. Kuidas see on ehitatud abiga baiti, oleme eespool määratletud. Omakorda esinevad kood video määratud piirkonnas, võimaldades omavahelise seondumise indiviidil raame. Omamoodi digitaalse asenda film. Eraldi üksuse videovoo (sama punkti pilte ja loeb heli, nagu "film" ja filmiklippe formaat), raami peetakse. Viimane üks sekund, vastavalt tunnustatud standarditele, võib olla 25 või 50.

Nii nagu puhul audio on ühised rahvusvahelised standardid video - MP4, 3GP, AVI. Tootjad filme ja kaubaautod proovida toodavad söötmenäidistel mis on kooskõlas suurem hulk arvuteid. Need failivormingud - kõige populaarsem, nad avasid peaaegu iga kaasaegse arvuti.

andmete pakkimine

Arvuti andmete salvestamise toimub erinevate meediakanalite - kettaid, mälupulgad jne Nagu me oleme eespool öeldud, baidid, reeglina, "ülekasvanud" eesliiteid "mega", "giga", "tera" jne Mõnel juhul .... raha kodeeritud faile on, et panna neid ressursse ei saa plaadile. Seejärel kasutage erinevat tüüpi andmete pakkimine tehnikat. Nad on tegelikult ka kodeerimine. See on - teine võimalik tõlgendada mõistet.

On kaks peamist mehhanismi andmete pakkimine. Esimesel neist on kirjutatud bitijada "pakitud" kujul. See tähendab, et arvuti ei loe sisu failid (mängida seda teksti, pildi või video), kui te ei tee protseduuri "lahtipakkimine". Programm, mis surub andmed sel viisil nimetatakse andmelogeritele. Kuidas see toimib on üsna lihtne. Arhiveerimine andmed üheks kõige populaarsem kuidas rakendada kodeerimisteabe, kooli tasandil arvuti uuringud kohustuslik.

Nagu me teame, protsessi "Encryption" standardiseeritud faili baiti. Võtke ASCII standard. Et, ütleme, krüpteerimiseks sõna "tere", peame 6 baiti, mis põhineb tähtede arv. See, kui palju ruumi faili, et tekst võtab plaadile. Mis juhtub, kui me kirjutame sõna "hi" 100 korda järjest? Ei midagi erilist - selle peame 600 baiti vastavalt sama palju kettaruumi. Kuid me ei kasuta andmeid puuraidur, mis loob faili, mis tähendab palju väiksema arvu bytes "krüpteeritud" meeskond, mis näeb välja umbes selline: "Tere korrutada 100". Lugedes tähtede arv selles raportis jõudnud järeldusele, et selleks, et salvestada selline fail, peame ainult 19 baiti. Ja sama palju kettaruumi. Kui "lahtipakkimine" arhiivi fail on "dekodeerimiseks" ja tekst muutub allikas vaade "100 tere." Seega, kasutades eriprogrammi, mis kasutab erilist kodeerimine mehhanism, saame säästa oluliselt kettaruumi.

Eelpool kirjeldatud protsess on mitmekülgne piisavalt: ükski asi, mida märgisüsteemide kasutamisel kodeerimisteabe eesmärgil compression on alati võimalik läbi andmete arhiveerimise.

Mis on teine mehhanism? Mõningal määral on sarnane sellega, mida kasutatakse andmete logija. Aga tema peamine erinevus on, et tihendatud fail võiks väga hästi ilmuvad arvuti ilma "kaevandamine" protseduuri. Kuidas see mehhanism toimib?

Nagu me mäletame, et esialgsel kujul sõna "tere" hõivab 6 baiti. Kuid me ei saa minna trikk ja kirjutada nii: "Prvt". Avaldatud 4 baiti. Kõik, mis jääb teha - on "õpetada" arvuti lisada protsessi väljapanek tähed faili, mida me puhastada. Tuleb öelda, et praktikas "õppimise" protsessi korraldada ja see ei ole vajalik. Basic mehhanismid tunnustamise puuduvad märgid on lisatud moodsaim tarkvara PC. See tähendab, et suurem osa faile, mida me tegelema iga päev, ühel või teisel viisil on "krüpteeritud" selle algoritmi.

Muidugi, seal on "hübriid" kodeerimise süsteemi teabe, mis võib täita andmete pakkimine, võimaldades samal ajal mõlemat eespool lähenemisviise. Ja nad on tõenäoliselt veelgi tõhusamaks säästu mõttes kettaruumi kui individuaalselt.

Loomulikult tegutsevad sõnaga "tere", me sätestatud ainult aluspõhimõtted andmete pakkimine mehhanismid. Tegelikult nad on palju keerulisem. Erinevad süsteemid informatsiooni kodeerimiseks võib pakkuda uskumatult keeruline mehhanismid "compression" faile. Kuid me näeme, kulul, mida saab teha, et säästa kettaruumi, peaaegu ilma pöörduvad halvenemist kvaliteedi teavet arvutisse. Eriti märkimisväärne roll on andmete pakkimine kasutamisel pilte, heli ja video - seda tüüpi andmeid võrreldes teistega nõudlik kettale ressursse.

Mida on "koodid"?

Nagu me alguses öeldud, kodeeriva - kompleksne nähtus. Olles tegelenud aluspõhimõtted kodeerimine digitaalsete andmete põhineb baiti, saame puudutada teises valdkonnas. See on seotud arvuti kasutamine koodid veidi erinevad väärtused. Siin all "koodi" mean ei jada ühtesid ja nulle ning koguda erinevaid tähti ja sümboleid (mis, nagu me juba teame, ja nii on tehtud 0 ja 1), mis on praktiline tähtsus elu tänapäeva inimese.

kood

Keskmes tahes arvutiprogrammi - kood. See on kirjutatud arusaadavas keeles arvuti. PC, kulus kood täidab käske. Eripäraks arvutiprogrammi teise tüüpi digitaalse selles sisalduvad andmed kood on võimeline "dekrüpteerida" ise (kasutaja piisab alustada protsessi).

Teine element programmis - suhteline paindlikkus kood kasutada. See tähendab, et anda arvuti sama tööd meest võimalik, kasutades suur hulk "laused" ja vajadusel - ja mõnes muus keeles.

juurdehindlus dokumente

Teine praktiline tähtsus ulatust tähtkoodiga - loomine ja vormindamine dokumente. Üldjuhul lihtne väljapaneku tähemärki ekraanile ei piisa alates seisukohast praktilist tähtsust PC. Enamikul juhtudel tuleks teksti ehitatud kasutades eelkõige fondi suurust ja värvi, kaasnema täiendavad elemendid (nagu näiteks tabelid). Kõik need parameetrid, samuti programmide puhul konkreetsete arusaadavas keeles arvuti. PC, tunnistades "meeskond", kuvab dokumendi täpselt nii, nagu kasutaja soovib. Lisaks teksti saab vormindada samamoodi, nagu see juhtub programmide abil erineva "laused" ja isegi erinevates keeltes.

Siiski on oluline vahe koodid dokumentide ja arvutiprogrammid. See seisneb selles, et endine ei ole võimalik lahti ise. Avada faile vormindatud teksti alati vajalik kolmanda osapoole tarkvara.

andmete krüpteerimist

Teine Väljendi "kood", mida rakendatakse arvutid - on krüpteerimist. Üle oleme kasutanud seda sõna sünonüümina terminit "kodeerimine", ja see on lubatud. Siin krüpteerimist mean teistsugust nähtus. Nimelt kodeerib digitaalsete andmete, et keelata juurdepääs neile teiste inimestega. Kaitse arvuti failid - kõige olulisem tegevus IT-valdkonnas. See on tegelikult eraldi teadusala see sisaldab ka kooli arvuti. Encoding faile, et hoida ära volitamata juurdepääsu - on ülesanne, mille tähtsust on esitatud kodanike kaasaegse Ühendriigid lapsepõlves.

Kuidas on need mehhanismid, mille kaudu andmete krüpteerimist? Põhimõte on lihtne ja selge, kui kõik eelmise oleme pidada. Encoding - protsess, mis on kergesti seletatav nii aluspõhimõtted loogika.

Oletame, et meil on vaja edastada sõnum, "Ivanov, Petrov läheb", nii et keegi ei saaks seda lugeda. Me usaldame arvuti kiri krüptida ja näha tulemust: "10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21". See kood on muidugi üsna lihtne: iga number vastab mitu kirja tähestik meie fraasid. "I" tähistab 10. koht, "B" - 3, "A" - 1. jne Aga kaasaegne arvuti kodeerimissüsteemi saab krüpteerida andmeid, nii et see hakkab kiirenema uskumatult raske võti ...