Način kodiranja podataka pomoću brojeva. Binarno kodiranje

U procesu razvoja, čovječanstvo je došlo do realizacije potrebe za pohranjivanjem i prenošenjem na daljinu ove ili one informacije. U potonjem slučaju, njegova transformacija u signale bila je potrebna. Taj se proces naziva kodiranje podataka. Tekstualne informacije, kao i grafičke slike mogu se pretvoriti u brojeve. O tome kako se to može učiniti, naš će članak reći.

Prijenos informacija preko udaljenosti

Za prijenos poruke od autora do primatelja (od izvora do prijamnika) najčešće se koriste tri vrste prijenosnih sustava:

• dostavljač-post;
• akustički (na primjer, pomoću zvučnika);
• na temelju ove ili one metode telekomunikacija (žica, radio, optički, radio-relej, satelit, svjetlovodni).

Najčešći su trenutačno prijenosni sustavi potonjeg tipa. Međutim, da biste ih upotrebljavali, prvo morate primijeniti jednu ili drugu metodu kodiranja podataka. Uz pomoć brojeva u uobičajenom decimalnom računu za suvremene ljude, izuzetno je teško to učiniti.

šifriranje

Ponekad se sadržaj poruke mora skriti od autsajdera. U ovom se slučaju koristi enkripcija. Može se koristiti različite metode za kodiranje informacija pomoću brojeva.

Binarna zapis

U zoru računalnog doba znanstvenici su bili zabrinuti zbog pronalaženja uređaja koji bi omogućio najjednostavniji prikaz brojeva na računalu. Pitanje je riješeno kada je Claude Chenon predložio korištenje binarnog broja sustava. Poznato je od 17. stoljeća, a za njegovu provedbu bilo je potrebno sredstvo s 2 stabilne države koja odgovara logičkim "1" i logičkim "0". Tada su bili dovoljno poznati - od jezgre, koja bi mogla biti magnetizirana ili demagnetizirana, do tranzistora koji može biti u otvorenom ili u zatvorenom stanju.

Na plinove binarnog računovodstveni sustav također jednostavnost izračuna koje se mogu izvesti na brojevima prikazanim u binarnom zapisu.

Kako pretvorba "običnih" informacija u oblik prikladan za obradu i pohranu računala

računalo binarni kod tehnički se ostvaruje odsutnošću ili prisustvom impulsa u mikroskopskim skladišnim elementima. To može biti:

1. Fototehnički impulsi. Površina bilo koje optički disk (DVD, CD ili BluRay) sastoji se od spirale formirane od malih segmenata. Svaki od njih je svjetlo ili tamno. Kad se disk okreće u pogonu, laser se usredotočuje na spiralni put. Njezina refleksija pada na fotocelulju. Potonji u ovom slučaju je primatelj informacija. Svjetlosni dijelovi spirale odražavaju svjetlost i prenesu je na fotocelul, tamno, naprotiv, apsorbiraju svjetlost. Kao rezultat, fotoćelija prima informacije zapisane u stazi diska kao tamne i svijetle točke.

2. Magnetski impulsi. Uz njihovu pomoć, kodirane su informacije o tvrdom disku, unutar kojih se nalazi rotirajuća ploča. Kao u slučaju optičkih diskova, cijela njegova površina je spirala, koja se sastoji od niza malih područja u broju od nekoliko milijuna. Svaki od njih je element koji može preuzeti jednu od dvije države: "magnetiziran" ili "unmagnetiziran". Oni čine binarni kod ove ili one informacije. "Objašnjenje", u kojoj se određeni element nalazi, ostvaruje se pomoću posebne glave koja se kreće duž površine ploče.

3. Električni impulsi. RAM računalo je čip, koji se sastoji od milijuna malih stanica, "prikupljenih" od mikroskopskih kondenzatora i tranzistora. Svaki od njih može sadržavati električni naboj ili biti prazan. Kombinacije memorijskih ćelija koje su u jednom od ova dva moguća stanja čine binarni kod. Na svim ostalim uređajima zasnovanim na memorijskim čipovima, na primjer, na flash diskovima, SSD nosačima i sl., Podaci se pohranjuju na isti način.

Tekstovi kodiranja

Kao što je već spomenuto, jedna od vrsta transformacije informacija za prijenos i pohranu je enkripcija. Koristi se za zaštitu od neovlaštenog pristupa. U početku, za šifriranje, uz primitivnije, korištene su sljedeće metode kodiranja podataka:

• Pomoću polja Polybius, koja je tablica u kojoj je cijela grčka abeceda upisana u određenom redoslijedu. Svako slovo poruke zamijenilo je par brojeva koji predstavljaju broj stupca i retka.
• Kroz disk Alberti, koji se sastoji od dva koncentrična kruga. Označeni su slovima i brojevima. Uspravljeni su međusobno zakretanjem diskova.

Suvremeni način kodiranja tekstualnih informacija na računalu temelji se na sličnim principima. Da bi ga implementirali, svaki znak abecede odgovara određenom broju. Tada se prevodi u binarnu šifru. Osam binarnih znamenki omogućuje kodiranje 256 različitih znakova. Dovoljno je da predstavljaju sva slova engleskog i ruskog, uključujući i velika slova, znakove aritmetičke i interpunkcijske riječi, kao i neke uobičajene posebne znakove.

U ovom trenutku sustav ASCII. Za to su fiksne 2 tablice za kodiranje. Osnovno definira vrijednosti od 0 do 127, a proširena je zastupljena brojevima od 128 do 255.

Kako kodirati crno-bijelu sliku na računalu

Bilo koja crno-bijela slika, tiskana na papiru, pod povećalom izgleda kao skup točaka, koji se obično naziva raster. Linearne koordinate i svjetlina svakog od njih mogu se izraziti u smislu cijeli brojeva. To znači da možete koristiti binarnu šifru kako biste povećali sliku. U ovom se trenutku općenito prihvaća crno-bijela ilustracija u obliku kombinacije velikog broja točaka s 256 stupnjeva sive boje. Za numeričko kodiranje osvjetljenja bilo kojeg od njih, osam bitova binarni broj.

Zastupanje slika u boji

Način kodiranja podataka s brojevima za takve slike nešto je složeniji. U tu svrhu dekompozicija slike u tri osnovne boje (zelena, crvena i plava) potrebno je preliminarno zahtijevati, a rezultat je njihova miješanja u određenim omjerima, možete dobiti bilo koju sjenu koju percipira ljudsko oko. Ovaj način kodiranja slike koristeći brojeve pomoću 24 bita naziva se RGB ili True Color.

Ako govorimo o ispisu, tada se koristi CMYK sustav. Temelji se na ideji da se svaka od glavnih komponenata RGB-a može uskladiti s bojom koja ga nadopunjuje u bijelom. Oni su plava, ljubičasta i žuta. Iako su dovoljni, kako bi se smanjili troškovi ispisa, dodajte četvrtu komponentu - crnu. Dakle, za prikazivanje grafike u CMYK sustavu potrebno je 32 bita, a sam način se naziva puna boja.

Zastupanje zvukova

Na pitanje da li postoji način za to kodiranje podataka pomoću brojeva, odgovor mora biti pozitivan. Međutim, u ovom trenutku takve metode se ne smatraju savršenim. To uključuje:

• Metoda FM. Temelji se na razgradnji bilo kojeg kompleksnog zvuka u slijed elementarnih harmonijskih signala različitih frekvencija, što se može opisati kodom.
• Metoda tabularnog vala. Uzorkovani uzorci sadrže uzorke zvukova za razne glazbene instrumente. Numerički kodovi izražavaju vrstu i broj modela instrumenata, visinu, intenzitet i trajanje zvuka,

Sada znate da je binarno kodiranje jedan od najčešćih načina predstavljanja informacija, koji su odigrali veliku ulogu u razvoju računalne tehnologije.