Dunyoda doimiy ravishda axborot oqimlari almashinuvi mavjud. Manbalar sifatida odamlar, texnik qurilmalar, turli xil narsalar, jonsiz va tirik tabiat ob'ektlari bo'lishi mumkin. Bitta ob'ekt ham, bir nechtasi ham ma'lumot olishi mumkin.
Yaxshiroq ma'lumot almashish uchun ma'lumot bir vaqtning o'zida transmitter tomonida kodlanadi va qayta ishlanadi (ma'lumotlar tayyorlanadi va efirga uzatish, qayta ishlash va saqlash uchun qulay shaklga aylantiriladi), uzatish va dekodlash qabul qiluvchi tomonda (kodlangan) amalga oshiriladi. ma'lumotlarni asl shakliga aylantirish). Bular o'zaro bog'liq vazifalardir: manba va qabul qiluvchi o'xshash ma'lumotlarni qayta ishlash algoritmlariga ega bo'lishi kerak, aks holda kodlash-dekodlash jarayoni imkonsiz bo'ladi. Grafik va multimedia ma'lumotlarini kodlash va qayta ishlash odatda kompyuter texnologiyalari asosida amalga oshiriladi.
Kompyuterda kodlash ma'lumotlari
Ma’lumotlarni (matnlar, raqamlar, grafiklar, video, ovoz) qayta ishlashning ko’plab usullari mavjud.kompyuter. Kompyuter tomonidan qayta ishlanadigan barcha ma'lumotlar ikkilik kodda - bitlar deb ataladigan 1 va 0 raqamlari yordamida ifodalanadi. Texnik jihatdan bu usul juda sodda tarzda amalga oshiriladi: 1 - elektr signali mavjud, 0 - yo'q. Inson nuqtai nazaridan, bunday kodlar idrok etish uchun noqulay - kodlangan belgilar bo'lgan nol va birlarning uzun satrlarini darhol shifrlash juda qiyin. Ammo bunday yozish formati ma'lumotni kodlash nima ekanligini darhol aniq ko'rsatadi. Masalan, ikkilik sakkiz xonali ko'rinishdagi 8 raqami quyidagi bit ketma-ketligiga o'xshaydi: 000001000. Lekin odam uchun qiyin bo'lgan narsa kompyuter uchun oddiy. Elektronika uchun juda ko'p oddiy elementlarni qayta ishlash oz sonli murakkab elementlarga qaraganda osonroq.
Matn kodlash
Klaviaturadagi tugmani bosganimizda, kompyuter bosilgan tugmaning ma'lum kodini oladi, uni standart ASCII belgilar jadvalida (Axborot almashinuvi uchun Amerika kodi) qidiradi, qaysi tugma bosilishini "tushunadi" va ushbu kodni keyingi ishlov berish uchun o'tkazadi (masalan, monitorda belgini ko'rsatish uchun). Belgilar kodini ikkilik shaklda saqlash uchun 8 bit ishlatiladi, shuning uchun kombinatsiyalarning maksimal soni 256. Birinchi 128 ta belgi nazorat belgilar, raqamlar va lotin harflari uchun ishlatiladi. Ikkinchi yarmi milliy ramzlar va psevdografiya uchun.
Matn kodlash
Axborotni kodlash nima ekanligini misol orqali tushunish osonroq boʻladi. Ingliz tilidagi "C" belgisining kodlarini ko'rib chiqing.va ruscha "C" harfi. E'tibor bering, belgilar katta harflar va ularning kodlari kichik harflardan farq qiladi. Inglizcha belgi 01000010, ruscha esa 11010001 kabi ko'rinadi. Monitor ekranida odamga bir xil ko'rinadigan narsani kompyuter butunlay boshqacha qabul qiladi. Bundan tashqari, birinchi 128 ta belgining kodlari o'zgarishsiz qolishi va 129 va undan keyin turli harflar ishlatiladigan kod jadvaliga qarab bitta ikkilik kodga mos kelishi mumkinligiga e'tibor qaratish lozim. Masalan, kasr kodi 194 KOI8 da "b" harfiga, CP1251da "B", ISOda "T" harfiga, CP866 va Mac kodlashlarida esa bitta belgi ham bu kodga mos kelmaydi. Shuning uchun, matnni ochishda ruscha so'zlar o'rniga harf-belgi abrakadabrani ko'rsak, bu ma'lumotni bunday kodlash bizga mos kelmasligini va biz boshqa belgilarni o'zgartiruvchini tanlashimiz kerakligini anglatadi.
Raqam kodlash
Binar tizimda qiymatning faqat ikkita varianti olinadi - 0 va 1. Ikkilik sonlar bilan barcha asosiy amallar ikkilik arifmetika deb ataladigan fan tomonidan qo'llaniladi. Bu harakatlar o'ziga xos xususiyatlarga ega. Masalan, klaviaturada yozilgan 45 raqamini olaylik. Har bir raqam ASCII kodlar jadvalida o'zining sakkiz xonali kodiga ega, shuning uchun raqam ikki baytni (16 bit) egallaydi: 5 - 01010011, 4 - 01000011. Bu raqamdan hisob-kitoblarda foydalanish uchun u maxsus algoritmlar yordamida sakkiz xonali ikkilik son ko‘rinishidagi ikkilik tizimga aylantiriladi: 45 - 00101101.
Kodlash va qayta ishlashgrafik ma'lumotlar
50-yillarda ilmiy va harbiy maqsadlarda eng koʻp foydalaniladigan kompyuterlar birinchi boʻlib maʼlumotlarning grafik koʻrinishini amalga oshirgan. Bugungi kunda kompyuterdan olingan ma'lumotni vizualizatsiya qilish har qanday odam uchun odatiy va tanish hodisa bo'lib, o'sha kunlarda texnologiya bilan ishlashda favqulodda inqilob qildi. Ehtimol, inson psixikasining ta'siri o'z ta'sirini ko'rsatdi: vizual ravishda taqdim etilgan ma'lumot yaxshiroq so'riladi va idrok qilinadi. 80-yillarda, grafik ma'lumotlarni kodlash va qayta ishlash kuchli rivojlanishga erishganida, ma'lumotlarni vizualizatsiya qilishda katta yutuq sodir bo'ldi.
Grafikaning analog va diskret tasviri
Grafik ma'lumot ikki xil bo'lishi mumkin: analog (rangi doimiy o'zgarib turadigan rasm tuvali) va diskret (turli rangdagi ko'plab nuqtalardan iborat rasm). Kompyuterda tasvirlar bilan ishlash qulayligi uchun ular qayta ishlanadi - fazoviy namuna olish, bunda har bir elementga individual kod shaklida ma'lum rang qiymati beriladi. Grafik axborotni kodlash va qayta ishlash ko'p sonli kichik bo'laklardan tashkil topgan mozaika bilan ishlashga o'xshaydi. Bundan tashqari, kodlash sifati nuqtalarning o'lchamiga (elementning o'lchami qanchalik kichik bo'lsa - maydon birligiga ko'proq nuqta bo'ladi - sifat shunchalik yuqori) va ishlatiladigan ranglar palitrasining o'lchamiga (har birida ko'proq rang holati) bog'liq. nuqta, mos ravishda, ko'proq ma'lumotni olib yurishi mumkin, shuncha yaxshisifat).
Grafiklarni yaratish va saqlash
Bir nechta asosiy tasvir formatlari mavjud - vektor, fraktal va rastr. Alohida-alohida, rastr va vektor kombinatsiyasi ko'rib chiqiladi - bizning davrimizda keng tarqalgan multimedia 3D grafikasi, bu virtual makonda uch o'lchovli ob'ektlarni qurish texnikasi va usullari. Grafik va multimedia ma'lumotlarini kodlash va qayta ishlash har bir tasvir formati uchun har xil.
Bitmap
Ushbu grafik formatning mohiyati shundaki, rasm kichik koʻp rangli nuqtalarga (piksellarga) boʻlinadi. Yuqori chap nazorat nuqtasi. Grafik ma'lumotni kodlash har doim tasvirning chap burchagidan satr bo'yicha boshlanadi, har bir piksel rang kodini oladi. Rastr tasvirining hajmini nuqtalar sonini ularning har birining axborot hajmiga ko'paytirish yo'li bilan hisoblash mumkin (bu rang variantlari soniga bog'liq). Monitorning ruxsati qanchalik baland bo'lsa, har bir satrdagi rastr chiziqlari va nuqtalar soni qanchalik ko'p bo'lsa, mos ravishda tasvir sifati shunchalik yuqori bo'ladi. Rastr tipidagi grafik ma’lumotlarni qayta ishlash uchun ikkilik koddan foydalanishingiz mumkin, chunki har bir nuqtaning yorqinligi va joylashuvi koordinatalari butun son sifatida ko‘rsatilishi mumkin.
Vektorli tasvir
Vektor tipidagi grafik va multimedia ma'lumotlarini kodlash grafik ob'ektning elementar segmentlar va yoylar ko'rinishida ifodalanishiga qisqartiriladi. xususiyatlariasosiy ob'ekt bo'lgan chiziqlar - shakl (to'g'ri yoki egri), rang, qalinlik, uslub (chiziq yoki qattiq chiziq). Yopiq chiziqlar yana bir xususiyatga ega - boshqa narsalar yoki rang bilan to'ldirish. Ob'ektning pozitsiyasi chiziqning boshlang'ich va oxirgi nuqtalari va yoyning egrilik radiusi bilan belgilanadi. Vektor formatidagi grafik ma'lumotlarning miqdori rastr formatiga qaraganda ancha kam, lekin bu turdagi grafiklarni ko'rish uchun maxsus dasturlar kerak. Rastr tasvirlarni vektorga aylantiruvchi dasturlar - vektorizatorlar ham mavjud.
Fraktal grafika
Bu turdagi grafikalar, xuddi vektor grafiklari kabi, matematik hisob-kitoblarga asoslanadi, lekin uning asosiy komponenti formulaning oʻzidir. Kompyuter xotirasida hech qanday tasvir yoki ob'ektni saqlashning hojati yo'q, rasmning o'zi faqat formula bo'yicha chiziladi. Ushbu turdagi grafikalar nafaqat oddiy oddiy tuzilmalarni, balki, masalan, oʻyinlar yoki emulyatorlardagi landshaftlarga taqlid qiluvchi murakkab illyustratsiyalarni ham koʻrish uchun qulaydir.
Ovoz toʻlqinlari
Axborotni kodlash nima ekanligini tovush bilan ishlash misolida ham ko’rsatish mumkin. Bizning dunyomiz tovushlar bilan to'lganligini bilamiz. Qadim zamonlardan beri odamlar tovushlar qanday tug'ilishini - quloq pardasiga ta'sir qiluvchi siqilgan va kamaygan havo to'lqinlarini aniqladilar. Odam 16 Gts dan 20 kHz gacha bo'lgan chastotali to'lqinlarni idrok etishi mumkin (1 Gerts - soniyada bir tebranish). Tebranish chastotalari shu doiraga to'g'ri keladigan barcha to'lqinlardiapazon audio deb ataladi.
Ovoz xususiyatlari
Ovozning xarakteristikalari ohang, tembr (tovush rangi, tebranishlar shakliga qarab), balandlik (chastota, soniyada tebranishlar chastotasi bilan belgilanadi) va intensivlikka qarab balandlikdir. tebranishlardan. Har qanday haqiqiy tovush qat'iy chastotalar to'plamiga ega garmonik tebranishlar aralashmasidan iborat. Eng past chastotali tebranish asosiy ohang deb ataladi, qolganlari ohanglardir. Tembr - bu aniq tovushga xos bo'lgan har xil miqdordagi ohanglar - tovushga o'ziga xos rang beradi. Aynan tembr orqali biz yaqinlarimizning ovozini taniy olamiz, musiqa asboblari tovushini ajrata olamiz.
Ovoz bilan ishlash dasturlari
Dasturlarni funktsional imkoniyatlariga ko`ra shartli ravishda bir necha turlarga bo`lish mumkin: yordamchi dasturlar va ular bilan past darajada ishlaydigan ovoz kartalari uchun drayverlar, tovush fayllari bilan turli amallarni bajaradigan va ularga turli effektlarni qo`llaydigan audio muharrirlar, dasturiy ta'minot sintezatorlari va analog-raqamli konvertorlar (ADC) va raqamli-analog konvertorlar (DAC).
Audio kodlash
Multimedia ma'lumotlarini kodlash yanada qulayroq ishlov berish uchun tovushning analog tabiatini diskretga aylantirishdan iborat. ADC kirishda analog signalni oladi, uning amplitudasini ma'lum vaqt oralig'ida o'lchaydi va amplituda o'zgarishlari haqidagi ma'lumotlar bilan chiqishda raqamli ketma-ketlikni chiqaradi. Hech qanday jismoniy oʻzgarishlar sodir boʻlmaydi.
Chiqish signali diskret, shuning uchun tez-tezamplitudani o'lchash chastotasi (namuna), chiqish signali kirish signaliga qanchalik aniq mos kelsa, multimedia ma'lumotlarini kodlash va qayta ishlash shunchalik yaxshi bo'ladi. Namuna odatda ADC orqali olingan raqamli ma'lumotlarning tartiblangan ketma-ketligi deb ham ataladi. Jarayonning o'zi namuna olish deb ataladi, rus tilida - diskretizatsiya.
Teskari konvertatsiya DAC yordamida amalga oshiriladi: kirishga kiradigan raqamli ma'lumotlarga asoslanib, ma'lum bir vaqtning o'zida kerakli amplitudali elektr signali hosil bo'ladi.
Namuna parametrlari
Namuna olishning asosiy parametrlari nafaqat o'lchash chastotasi, balki bit chuqurligi - har bir namuna uchun amplituda o'zgarishini o'lchashning aniqligi. Har bir vaqt birligida raqamlashtirishda signal amplitudasining qiymati qanchalik aniq uzatilsa, ADC dan keyin signal sifati qanchalik yuqori bo'lsa, teskari konvertatsiya paytida to'lqinning tiklanishi ishonchliligi shunchalik yuqori bo'ladi.
