Metoda kodiranja informacij z uporabo številk. Binarno kodiranje

V procesu razvoja je človeštvo spoznalo potrebo po shranjevanju in prenosu na daljavo te ali tiste informacije. V slednjem primeru ga je treba pretvoriti v signale. Ta proces se imenuje kodiranje podatkov. Besedilne informacije in grafične slike lahko postanejo številke. Naš članek vam bo povedal, kako je to mogoče.

Prenos informacij na daljavo

Tri vrste prenosnih sistemov se najpogosteje uporabljajo za pošiljanje sporočil od avtorja do cilja (od vira do prejemnika):
  • zračna pošta;
  • akustično (na primer z uporabo zvočnika);
  • na podlagi enega ali drugega načina telekomunikacije (žični, radijski, optični, radijski, satelitski, optični).
  • Trenutno najpogostejši sistemi so zadnji tip prenosa. Vendar je za njihovo uporabo potrebno uporabiti eno ali drugo metodo kodiranja informacij. S pomočjo številk v navadnem sodobnem človeku je decimalno število izjemno težko.


    Šifriranje

    Včasih mora biti vsebina sporočila skrita pred tretjimi osebami. V tem primeru se uporablja šifriranje. V tem primeru se lahko uporabijo različni načini kodiranja informacij s pomočjo številk.

    Binarni številski sistem

    Ob zori računalniške dobe so znanstveniki skrbeli za iskanje naprave, ki bi omogočala čim lažje predstavljanje številk v računalniku.Vprašanje je bilo rešeno, ko je Claude Cenon predlagal uporabo binarnega številskega sistema. Znan je že od 17. stoletja in zahteva napravo z dvema stabilnima stanjima, ki ustrezata logičnemu "1" in logičnemu "0". V tistem trenutku je bilo znano, da so v izobilju - iz jedra, ki bi lahko bilo magnetizirano ali pa se je razmagnetilo v tranzistor, ki je lahko bodisi odprt bodisi v zaprtem stanju.


    Prednosti binarnega sistema izračuna so tudi enostavnost izračunov, ki jih je mogoče izvesti nad številkami, predstavljenimi v binarnem zapisu.

    Kako pretvorba običajnih informacij v obliko, primerno za obdelavo in shranjevanje računalnikov

    Računalniška binarna koda se tehnično uresniči z odsotnostjo ali prisotnostjo impulzov v mikroskopskih spominskih elementih. To so lahko: 1. Fotopični impulzi. Površina vsakega optičnega diska (DVD, CD ali BluRay) je sestavljena iz spirale, ki je sestavljena iz majhnih kock. Vsaka od njih je svetla ali temna. Ko se disk vrti v pogonu, se laser usmeri na spiralno progo. Njegov odsev pada na fotocelico. Slednji je v tem primeru prejemnik informacij. Svetla področja spirale odsevajo svetlobo in jo prenašajo na fotocelico, temno, nasprotno, absorbirajo svetlobo. Kot rezultat, fotocelica prejme informacije, kodirane v diskovnem traku, kot temne in svetle točke. 2. Magnetni impulzi. Z njihovo pomočjo se šifrirani podatki na trdem disku, znotraj katerih je hitra plošča. Kakopri optičnih diskih pa je celotna površina spirala, sestavljena iz zaporedja majhnih parcel v številu več milijonov. Vsak od njih predstavlja element, ki lahko prevzame eno od dveh stanj: "magnetizirano" ali "nemagnetizirano". Oblikujejo binarno kodo določene informacije. "Pojasnitev", v kakšnem stanju je poseben element, se izvaja s pomočjo posebne glave, ki se premika vzdolž površine plošče.
    3. Električni impulzi. RAM računalnika je mikrovezje, sestavljeno iz milijonov majhnih celic, "zbranih" iz mikroskopskih kondenzatorjev in tranzistorjev. Vsaka od njih lahko vsebuje električni naboj ali se ne polni. Kombinacije spominskih celic, ki so v eni od teh dveh možnih stanj, tvorijo binarno kodo. V vseh drugih napravah, ki temeljijo na pomnilniških čipih, kot so bliskovni pogoni, SSD-i itd., So informacije shranjene na povsem enak način.

    Kodiranje besedil

    Kot je bilo že omenjeno, je ena od oblik preoblikovanja informacij za prenos in shranjevanje šifriranje. Uporablja se za zaščito pred nepooblaščenim dostopom. Sprva za šifriranje skupaj z bolj primitivnimi so bile uporabljene naslednje metode kodiranja informacij:
  • Uporaba kvadrata Polybius, ki je tabela, v kateri je celotno grško abecedo vneseno v določenem vrstnem redu. Vsako črko sporočila je zamenjalo število številk, številka stolpca in vrstica.
  • S pomočjo Alberte vozi tosestoji iz dveh koncentričnih krogov. Označeni so bili s črkami in številkami. Medsebojno se usklajujejo z vrtenjem plošč.
  • Sodoben način kodiranja besedilnih informacij v računalnik temelji na podobnih načelih. Za izvedbo vsake črke abecede ustreza določenemu številu. Potem se prevede v binarno kodo. Osem binarnih številk vam omogoča, da kodirate 256 različnih znakov. Dovolj so, da predstavljajo vse črke angleškega in ruskega jezika, vključno z malimi, znaki aritmetike in znakov, pa tudi nekatere običajne posebne znake.
    Sistem ASCII trenutno deluje. Za njo je določila 2 tabele kodiranja. Od tega baza definira vrednost od 0 do 127, razširjeno pa s številkami od 128 do 255.

    Kako kodirati enobarvno sliko v računalniku.

    Vsaka črno-bela slika, natisnjena na papir, pod povečevalnim steklom, je videti kot niz točk, ki se imenuje raster. Linearne koordinate in svetlost vsake od njih se lahko izrazijo v cela števila. To pomeni, da se lahko binarna koda uporablja za obrezovanje slike. Trenutno je splošno sprejeta predstavitev enobarvnih ilustracij v obliki kombinacije velikega števila točk z 256 sivinastimi sivinami. Za številčno kodiranje svetlosti je za katero koli od njih potrebno osemmestno binarno število.

    Predstavitev barvnih slik

    Metoda kodiranja informacij z uporabo številk za take slike se izvaja nekoliko bolj zapleteno. V ta namenslike morate predhodno razgraditi na 3 osnovne barve (zelena, rdeča in modra), saj lahko zaradi mešanja v določenih razmerjih dobite vsak odtenek, ki ga zazna človeško oko. Ta način kodiranja slike s številkami, ki uporabljajo 24 binarnih številk, se imenuje RGB ali polna barva (True Color).
    Pri poligrafiji se uporablja sistem CMYK. Temelji na ideji, da se lahko vsaka od glavnih komponent RGB uskladi z barvo, jo dopolni z belo. So modra, škrlatna in rumena. Čeprav so dovolj, da bi zmanjšali stroške tiskanja, dodajte četrto komponento - črno. Tako, da predstavimo grafiko v sistemu CMYK, potrebujemo 32 binarnih številk, sam način pa se imenuje polno barva.

    Zvoki

    Vprašanje, ali obstaja način za kodiranje informacij s številkami, bi moral biti pozitiven odgovor. Vendar pa se v tem trenutku takšne metode ne štejejo za popolne. Te vključujejo:
  • FM metodo. Temelji na razgradnji kompleksnega zvoka v zaporedje osnovnih harmonskih signalov različnih frekvenc, ki jih lahko opišemo s kodo.
  • Metoda tabelarnih valov. V predhodno prepognjenih mizah so shranjeni vzorci - vzorci zvokov za različne glasbene instrumente. Številčne kode izražajo vrsto in številko modela instrumenta, višino tona, intenzivnost in trajanje zvoka itd.
  • Zdaj veste, da je binarno kodiranje eden odnajpogostejši načini predstavljanja informacij, ki so igrali pomembno vlogo pri razvoju računalniške tehnologije.

    Sorodne publikacije