Dünyada sürekli bir bilgi akışı alışverişi vardır. Kaynaklar insanlar, teknik cihazlar, çeşitli şeyler, cansız ve canlı nitelikteki nesneler olabilir. Hem bir nesne hem de birkaç nesne bilgi alabilir.
Daha iyi veri alışverişi için, bilgi eş zamanlı olarak verici tarafında kodlanır ve işlenir (veriler hazırlanır ve yayın, işleme ve depolama için uygun bir forma dönüştürülür), alıcı tarafında iletme ve kod çözme yapılır (kodlanmış orijinal biçimine veri dönüştürme). Bunlar birbiriyle ilişkili görevlerdir: kaynak ve alıcı benzer bilgi işleme algoritmalarına sahip olmalıdır, aksi takdirde kodlama-kod çözme işlemi imkansız olacaktır. Grafik ve multimedya bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi genellikle bilgisayar teknolojisi temelinde gerçekleştirilir.
Bilgisayarda bilgi kodlama
Verileri (metinler, sayılar, grafikler, video, ses) kullanarak işlemenin birçok yolu vardır.bilgisayar. Bir bilgisayar tarafından işlenen tüm bilgiler, bit adı verilen 1 ve 0 sayıları kullanılarak ikili kodda temsil edilir. Teknik olarak, bu yöntem çok basit bir şekilde uygulanır: 1 - elektrik sinyali mevcut, 0 - yok. İnsan bakış açısından, bu tür kodlar algı için elverişsizdir - kodlanmış karakterler olan uzun sıfır ve bir dizilerinin hemen deşifre edilmesi çok zordur. Ancak böyle bir kayıt formatı, bilgi kodlamasının ne olduğunu hemen açıkça gösterir. Örneğin, sekiz basamaklı ikili formdaki 8 sayısı, aşağıdaki bit dizisine benzer: 000001000. Ancak bir kişi için zor olan bir bilgisayar için basittir. Elektroniklerin pek çok basit öğeyi işlemesi, az sayıda karmaşık öğeden daha kolaydır.
Metin kodlama
Klavyede bir düğmeye bastığımızda, bilgisayar basılan düğmenin belirli bir kodunu alır, standart ASCII karakter tablosuna (Amerikan Bilgi Değişimi Kodu) bakar, hangi düğmeye basıldığını “anlar” ve bu kodu daha sonraki işlemler için (örneğin, karakteri monitörde görüntülemek için) iletir. Bir karakter kodunu ikili biçimde saklamak için 8 bit kullanılır, bu nedenle maksimum kombinasyon sayısı 256'dır. İlk 128 karakter kontrol karakterleri, sayılar ve Latin harfleri için kullanılır. İkinci yarı ulusal semboller ve sözde grafikler içindir.
Metin kodlama
Bir örnekle bilgi kodlamanın ne olduğunu anlamak daha kolay olacaktır. İngilizce "C" karakterinin kodlarını düşününve Rusça "C" harfi. Karakterlerin büyük harf olduğuna ve kodlarının küçük harflerden farklı olduğuna dikkat edin. İngilizce karakter 01000010 gibi görünecek ve Rusça olan 11010001 gibi görünecek. Bir monitör ekranında bir kişiye aynı görünen, bir bilgisayar tamamen farklı algılar. Ayrıca, ilk 128 karakterin kodlarının değişmeden kalmasına ve 129'dan başlayarak, kullanılan kod tablosuna bağlı olarak farklı harflerin bir ikili koda karşılık gelebileceğine dikkat etmek gerekir. Örneğin, ondalık kod 194, KOI8'de “b” harfine, CP1251'de “B” harfine, ISO'da “T” harfine ve CP866 ve Mac kodlamalarında tek bir karaktere karşılık gelebilir, tek bir karakter bu koda tekabül etmez. Dolayısıyla metni açarken Rusça kelimeler yerine harf-karakterli abrakadabra gördüğümüzde bu tür bir bilgi kodlamasının bize uymadığı ve başka bir karakter çevirici seçmemiz gerektiği anlamına gelir.
Sayı kodlama
İkili sistemde, değerin sadece iki çeşidi alınır - 0 ve 1. İkili sayılarla yapılan tüm temel işlemler, ikili aritmetik adı verilen bir bilim tarafından kullanılır. Bu eylemlerin kendine has özellikleri vardır. Örneğin, klavyede yazılan 45 sayısını alın. ASCII kod tablosunda her basamağın kendi sekiz basamaklı kodu vardır, bu nedenle sayı iki bayt (16 bit) kaplar: 5 - 01010011, 4 - 01000011. Bu sayıyı hesaplamalarda kullanmak için özel algoritmalarla sekiz haneli ikili sayı şeklinde ikili sisteme dönüştürülür: 45 - 00101101.
Kodlama ve işlemegrafik bilgi
50'lerde, en sık bilimsel ve askeri amaçlarla kullanılan bilgisayarlar, verilerin grafiksel gösterimini uygulayan ilk bilgisayarlardı. Bugün, bir bilgisayardan alınan bilgilerin görselleştirilmesi, herhangi bir kişi için yaygın ve tanıdık bir olgudur ve o günlerde teknoloji ile çalışma konusunda olağanüstü bir devrim yaptı. Belki de insan ruhunun etkisinin bir etkisi olmuştur: görsel olarak sunulan bilgiler daha iyi emilir ve algılanır. Veri görselleştirmenin geliştirilmesinde büyük bir atılım, grafik bilgilerinin kodlanması ve işlenmesinin güçlü bir gelişme aldığı 80'lerde gerçekleşti.
Grafiklerin analog ve ayrık gösterimi
Grafik bilgisi iki tür olabilir: analog (sürekli değişen renge sahip bir resim tuvali) ve ayrık (farklı renklerde birçok noktadan oluşan bir resim). Bir bilgisayarda görüntülerle çalışmanın rahatlığı için işlenirler - her öğeye ayrı bir kod şeklinde belirli bir renk değeri atanan mekansal örnekleme. Grafik bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi, çok sayıda küçük parçadan oluşan bir mozaikle çalışmaya benzer. Ayrıca, kodlama kalitesi noktaların boyutuna (öğenin boyutu ne kadar küçük olursa - birim alan başına daha fazla nokta olur - kalite o kadar yüksek olur) ve kullanılan renk paletinin boyutuna (her biri daha fazla renk durumu) bağlıdır. nokta sırasıyla daha fazla bilgi taşıyabilir, daha iyikalite).
Grafik oluşturma ve depolama
Birkaç temel görüntü formatı vardır - vektör, fraktal ve raster. Ayrı olarak, raster ve vektörün bir kombinasyonu düşünülür - zamanımızda yaygın olan, sanal alanda üç boyutlu nesneler oluşturma teknikleri ve yöntemleri olan bir multimedya 3D grafik. Grafiklerin ve multimedya bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi, her görüntü formatı için farklıdır.
Bitmap
Bu grafik formatının özü, resmin çok renkli küçük noktalara (pikseller) bölünmesidir. Sol üst kontrol noktası. Grafik bilgilerinin kodlanması her zaman görüntünün sol köşesinden satır satır başlar, her piksel bir renk kodu alır. Bir raster görüntünün hacmi, nokta sayısını her birinin bilgi hacmiyle (renk seçeneklerinin sayısına bağlı olarak) çarparak hesaplanabilir. Monitörün çözünürlüğü ne kadar yüksek olursa, her satırdaki sırasıyla raster çizgi ve nokta sayısı o kadar fazla olursa, görüntü kalitesi de o kadar yüksek olur. Her noktanın parlaklığı ve konumunun koordinatları tamsayı olarak gösterilebildiğinden, tarama türü grafik verilerini işlemek için ikili kod kullanabilirsiniz.
Vektör Görüntü
Bir vektör tipinin grafik ve multimedya bilgilerinin kodlanması, bir grafik nesnesinin temel segmentler ve yaylar şeklinde temsil edildiği gerçeğine indirgenmiştir. özellikleritemel nesne olan çizgiler, şekil (düz veya eğri), renk, kalınlık, stil (kesik veya düz çizgi). Kapatılan satırların bir özelliği daha vardır - diğer nesnelerle veya renklerle doldurma. Nesnenin konumu, çizginin başlangıç ve bitiş noktaları ve yayın eğrilik yarıçapı ile belirlenir. Vektör formatındaki grafik bilgisi miktarı, raster formattan çok daha azdır, ancak bu tip grafikleri görüntülemek için özel programlar gerektirir. Ayrıca raster görüntüleri vektör görüntülerine dönüştüren vektörleştiriciler - programlar da vardır.
Fraktal grafikler
Vektör grafikleri gibi bu tür grafikler matematiksel hesaplamalara dayanır, ancak temel bileşeni formülün kendisidir. Bilgisayarın belleğinde herhangi bir resim veya nesne saklamaya gerek yoktur, resmin kendisi sadece formüle göre çizilir. Bu tür grafikler, yalnızca basit normal yapıları değil, aynı zamanda oyunlardaki veya öykünücülerdeki manzaraları taklit eden karmaşık illüstrasyonları da görselleştirmek için uygundur.
Ses dalgaları
Bilginin kodlanmasının ne olduğu, sesle çalışma örneğiyle de gösterilebilir. Dünyamızın seslerle dolu olduğunu biliyoruz. Eski zamanlardan beri insanlar seslerin nasıl doğduğunu anladılar - kulak zarlarını etkileyen sıkıştırılmış ve seyrek hava dalgaları. Bir kişi 16 Hz ila 20 kHz frekanslı dalgaları algılayabilir (1 Hertz - saniyede bir salınım). Salınım frekansları bu değere düşen tüm dalgalararalığa ses denir.
Ses Özellikleri
Sesin özellikleri ton, tını (titreşimlerin şekline bağlı olarak sesin rengi), perde (saniyedeki titreşimlerin frekansı ile belirlenen frekans) ve yoğunluğa bağlı olarak gürlüktür. titreşimler. Herhangi bir gerçek ses, sabit bir frekans seti ile harmonik titreşimlerin bir karışımından oluşur. En düşük frekansa sahip titreşime temel ton denir, geri kalanı üst tonlardır. Tını - bu belirli sesin doğasında bulunan farklı sayıda tonlar - sese özel bir renk verir. Sevdiklerimizin seslerini tını ile tanıyabiliriz, müzik aletlerinin sesini ayırt edebiliriz.
Sesle çalışmak için programlar
Programlar, işlevlerine göre şartlı olarak birkaç türe ayrılabilir: onlarla düşük düzeyde çalışan ses kartları için yardımcı programlar ve sürücüler, ses dosyalarıyla çeşitli işlemler gerçekleştiren ve bunlara çeşitli efektler uygulayan ses düzenleyiciler, yazılım sentezleyiciler ve analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC) ve dijitalden analoga dönüştürücüler (DAC).
Ses kodlaması
Multimedya bilgilerinin kodlanması, daha uygun işleme için sesin analog yapısının ayrı bir yapıya dönüştürülmesinden oluşur. ADC, girişte bir analog sinyal alır, belirli zaman aralıklarında genliğini ölçer ve çıkışta genlik değişikliklerine ilişkin verilerle birlikte bir dijital dizi çıkışı verir. Hiçbir fiziksel dönüşüm gerçekleşmez.
Çıkış sinyali ayrıdır, bu nedenle daha sıkgenlik ölçüm frekansı (örnek), çıkış sinyali giriş sinyaline ne kadar doğru karşılık gelirse, multimedya bilgilerinin kodlanması ve işlenmesi o kadar iyi olur. Bir örnek ayrıca, bir ADC aracılığıyla alınan sıralı bir dijital veri dizisi olarak da adlandırılır. Sürecin kendisine Rusça'da örnekleme denir - ayrıklaştırma.
Ters dönüştürme, bir DAC yardımıyla gerçekleşir: girişe giren dijital verilere dayalı olarak, zamanın belirli noktalarında gerekli genlikte bir elektrik sinyali üretilir.
Örnekleme parametreleri
Ana örnekleme parametreleri yalnızca ölçüm frekansı değil, aynı zamanda bit derinliğidir - her örnek için genlikteki değişikliği ölçmenin doğruluğu. Her bir zaman biriminde sayısallaştırma sırasında sinyal genliğinin değeri ne kadar doğru iletilirse, ADC'den sonraki sinyalin kalitesi ne kadar yüksek olursa, ters dönüştürme sırasında dalga geri kazanımının güvenilirliği o kadar yüksek olur.
