Kuna mabadilishano ya mara kwa mara ya mtiririko wa habari ulimwenguni. Vyanzo vinaweza kuwa watu, vifaa vya kiufundi, vitu mbalimbali, vitu visivyo hai na asili hai. Kitu kimoja na kadhaa vinaweza kupokea taarifa.
Kwa ubadilishanaji bora wa data, taarifa husimbwa kwa wakati mmoja na kuchakatwa kwenye upande wa kisambaza data (data hutayarishwa na kubadilishwa kuwa fomu inayofaa kwa utangazaji, uchakataji na uhifadhi), usambazaji na usimbaji unafanywa kwa upande wa mpokeaji (iliyosimbwa. ubadilishaji wa data hadi umbo lake asili). Hizi ni kazi zinazohusiana: chanzo na mpokeaji lazima wawe na algorithms sawa za usindikaji wa habari, vinginevyo mchakato wa usimbaji-usimbuaji hautawezekana. Usimbaji na usindikaji wa maelezo ya picha na midia anuwai kwa kawaida hutekelezwa kwa misingi ya teknolojia ya kompyuta.
Maelezo ya kusimba kwenye kompyuta
Kuna njia nyingi za kuchakata data (maandishi, nambari, michoro, video, sauti) kwa kutumiakompyuta. Taarifa zote zinazochakatwa na kompyuta zinawakilishwa katika msimbo wa binary - kwa kutumia namba 1 na 0, zinazoitwa bits. Kitaalam, njia hii inatekelezwa kwa urahisi sana: 1 - ishara ya umeme iko, 0 - haipo. Kwa mtazamo wa kibinadamu, kanuni kama hizo hazifai kwa mtazamo - kamba ndefu za zero na zile, ambazo ni herufi zilizosimbwa, ni ngumu sana kuzitatua mara moja. Lakini umbizo kama hilo la kurekodi mara moja linaonyesha wazi usimbaji habari ni nini. Kwa mfano, nambari ya 8 katika fomu ya tarakimu nane inaonekana kama mlolongo wafuatayo: 000001000. Lakini ni vigumu kwa mtu ni rahisi kwa kompyuta. Ni rahisi kwa kielektroniki kuchakata vipengele vingi rahisi kuliko idadi ndogo ya vile changamano.
Usimbaji wa maandishi
Tunapobonyeza kitufe kwenye kibodi, kompyuta hupokea msimbo fulani wa kitufe kilichobonyezwa, huitazama kwenye jedwali la kawaida la herufi za ASCII (Msimbo wa Amerika wa Kubadilishana Taarifa), "huelewa" ni kitufe gani kimebonyezwa na hupitisha msimbo huu kwa usindikaji zaidi (kwa mfano, kuonyesha tabia kwenye kufuatilia). Ili kuhifadhi msimbo wa tabia katika fomu ya binary, bits 8 hutumiwa, hivyo idadi ya juu ya mchanganyiko ni 256. Wahusika 128 wa kwanza hutumiwa kwa wahusika wa udhibiti, nambari na barua za Kilatini. Nusu ya pili ni ya alama za kitaifa na picha bandia.
Usimbaji wa maandishi
Itakuwa rahisi kuelewa ni maelezo gani ya usimbaji kwa kutumia mfano. Fikiria nambari za herufi ya Kiingereza "C"na barua ya Kirusi "C". Kumbuka kuwa herufi ni herufi kubwa, na misimbo yao inatofautiana na herufi ndogo. Tabia ya Kiingereza itaonekana kama 01000010, na ya Kirusi itaonekana kama 11010001. Ni nini kinachoonekana sawa kwa mtu kwenye skrini ya kufuatilia, kompyuta inaona tofauti kabisa. Inahitajika pia kuzingatia ukweli kwamba nambari za herufi 128 za kwanza hazibadilika, na kuanzia 129 na zaidi, herufi tofauti zinaweza kuendana na nambari moja ya binary, kulingana na jedwali la nambari iliyotumiwa. Kwa mfano, nambari ya decimal 194 inaweza kuendana na herufi "b" katika KOI8, "B" katika CP1251, "T" katika ISO, na katika usimbaji wa CP866 na Mac, hakuna herufi moja inayolingana na nambari hii hata kidogo. Kwa hivyo, tunapoona herufi-tabia abracadabra badala ya maneno ya Kirusi wakati wa kufungua maandishi, hii ina maana kwamba usimbaji kama huo wa habari haufai sisi na tunahitaji kuchagua kigeuzi kingine cha herufi.
Usimbaji nambari
Katika mfumo wa jozi, vibadala viwili pekee vya thamani vinachukuliwa - 0 na 1. Uendeshaji wote wa kimsingi wenye nambari za mfumo wa jozi hutumiwa na sayansi inayoitwa hesabu ya jozi. Vitendo hivi vina sifa zao wenyewe. Chukua, kwa mfano, nambari 45 iliyoandikwa kwenye kibodi. Kila tarakimu ina msimbo wake wa tarakimu nane katika jedwali la msimbo wa ASCII, hivyo nambari inachukua byte mbili (bits 16): 5 - 01010011, 4 - 01000011. Ili kutumia nambari hii katika hesabu, inabadilishwa na algoriti maalum katika mfumo wa binary katika mfumo wa nambari ya binary yenye tarakimu nane: 45 - 00101101.
Kuweka msimbo na kuchakatamaelezo ya picha
Katika miaka ya 50, kompyuta ambazo zilitumika mara nyingi kwa madhumuni ya kisayansi na kijeshi zilikuwa za kwanza kutekeleza onyesho la picha la data. Leo, taswira ya habari iliyopokelewa kutoka kwa kompyuta ni jambo la kawaida na la kawaida kwa mtu yeyote, na katika siku hizo ilifanya mapinduzi ya ajabu katika kufanya kazi na teknolojia. Labda ushawishi wa psyche ya mwanadamu ulikuwa na athari: habari iliyowasilishwa kwa macho ni bora kufyonzwa na kutambuliwa. Ufanisi mkubwa katika ukuzaji wa taswira ya data ulifanyika katika miaka ya 80, wakati usimbaji na uchakataji wa maelezo ya picha ulipopata maendeleo makubwa.
Uwakilishi wa analogi na tofauti wa michoro
Maelezo ya mchoro yanaweza kuwa ya aina mbili: analogi (turubai ya uchoraji yenye rangi inayoendelea kubadilika) na ya kipekee (picha inayojumuisha nukta nyingi za rangi tofauti). Kwa urahisi wa kufanya kazi na picha kwenye kompyuta, zinasindika - sampuli za anga, ambayo kila kipengele kinapewa thamani maalum ya rangi kwa namna ya msimbo wa mtu binafsi. Encoding na usindikaji wa taarifa graphic ni sawa na kufanya kazi na mosaic yenye idadi kubwa ya vipande vidogo. Kwa kuongezea, ubora wa kuweka alama hutegemea saizi ya dots (saizi ndogo ya kitu - kutakuwa na dots zaidi kwa kila eneo la kitengo - ubora wa juu) na saizi ya palette ya rangi inayotumiwa (rangi zaidi inasema kila moja. dot inaweza kuchukua, kwa mtiririko huo, kubeba habari zaidi, bora zaidiubora).
Kuunda na kuhifadhi michoro
Kuna miundo kadhaa ya msingi ya picha - vekta, fractal na raster. Kwa kando, mchanganyiko wa raster na vector inazingatiwa - picha za 3D za multimedia ambazo zimeenea katika wakati wetu, ambayo ni mbinu na mbinu za kujenga vitu vya tatu-dimensional katika nafasi ya kawaida. Usimbaji na uchakataji wa picha na taarifa za medianuwai ni tofauti kwa kila umbizo la picha.
Bitmap
Kiini cha umbizo hili la picha ni kwamba picha imegawanywa katika vitone vidogo vya rangi nyingi (pixels). Sehemu ya juu ya udhibiti wa kushoto. Uwekaji msimbo wa maelezo ya picha daima huanza kutoka kona ya kushoto ya mstari wa picha kwa mstari, kila pikseli hupokea msimbo wa rangi. Kiasi cha picha ya raster kinaweza kuhesabiwa kwa kuzidisha idadi ya pointi kwa kiasi cha habari cha kila mmoja wao (ambayo inategemea idadi ya chaguzi za rangi). Kadiri azimio la juu la mfuatiliaji linavyoongezeka, ndivyo idadi kubwa ya mistari na dots mbaya katika kila mstari, mtawaliwa, ubora wa picha huongezeka. Unaweza kutumia msimbo wa jozi kuchakata data ya picha ya aina mbaya zaidi, kwa kuwa mwangaza wa kila nukta na viwianishi vya eneo lake vinaweza kuwakilishwa kama nambari kamili.
Picha ya Vekta
Usimbaji wa maelezo ya picha na midia anuwai ya aina ya vekta imepunguzwa hadi ukweli kwamba kitu cha picha kinawakilishwa katika mfumo wa sehemu za msingi na arcs. malimistari, ambayo ni kitu cha msingi, ni umbo (moja kwa moja au curve), rangi, unene, mtindo (dashed au mstari imara). Mistari hiyo iliyofungwa ina mali moja zaidi - kujaza na vitu vingine au rangi. Msimamo wa kitu umedhamiriwa na pointi za mwanzo na mwisho za mstari na radius ya curvature ya arc. Kiasi cha habari ya mchoro katika muundo wa vekta ni kidogo sana kuliko muundo wa raster, lakini inahitaji programu maalum kutazama picha za aina hii. Pia kuna programu - viboreshaji vekta ambazo hubadilisha picha mbaya kuwa za vekta.
Michoro ya Fractal
Aina hii ya michoro, kama vile michoro ya vekta, inategemea hesabu za hisabati, lakini sehemu yake ya msingi ni fomula yenyewe. Hakuna haja ya kuhifadhi picha au vitu kwenye kumbukumbu ya kompyuta, picha yenyewe hutolewa tu kulingana na fomula. Aina hii ya michoro ni rahisi kwa kuibua sio tu miundo rahisi ya kawaida, lakini pia vielelezo changamano vinavyoiga, kwa mfano, mandhari katika michezo au viigizaji.
Mawimbi ya sauti
Usimbaji wa maelezo ni nini unaweza pia kuonyeshwa kwa mfano wa kufanya kazi na sauti. Tunajua kwamba ulimwengu wetu umejaa sauti. Tangu nyakati za zamani, watu wamegundua jinsi sauti huzaliwa - mawimbi ya hewa iliyoshinikizwa na adimu ambayo huathiri masikio. Mtu anaweza kuona mawimbi na mzunguko wa 16 Hz hadi 20 kHz (1 Hertz - oscillation moja kwa pili). Mawimbi yote ambayo masafa ya oscillation huanguka ndani ya hiimasafa yanaitwa sauti.
Sifa za Sauti
Sifa za sauti ni toni, timbre (rangi ya sauti, kulingana na umbo la mitetemo), sauti (frequency, ambayo huamuliwa na marudio ya mitetemo kwa sekunde) na sauti kubwa, kulingana na ukubwa. ya vibrations. Sauti yoyote ya kweli ina mchanganyiko wa mitetemo ya usawa na seti isiyobadilika ya masafa. Mtetemo ulio na masafa ya chini kabisa huitwa sauti ya msingi, iliyobaki ni sauti zaidi. Timbre - idadi tofauti ya toni za asili katika sauti hii - hutoa rangi maalum kwa sauti. Ni kwa timbre tunaweza kutambua sauti za wapendwa wetu, kutofautisha sauti ya ala za muziki.
Programu za kufanya kazi na sauti
Programu zinaweza kugawanywa kwa masharti katika aina kadhaa kulingana na utendakazi wao: programu za matumizi na viendeshi vya kadi za sauti zinazofanya kazi nazo kwa kiwango cha chini, vihariri vya sauti vinavyofanya shughuli mbalimbali na faili za sauti na kutumia athari mbalimbali kwao, viambajengo vya programu na vigeuzi vya analogi hadi dijiti (ADC) na vigeuzi vya dijitali hadi analogi (DAC).
Usimbaji wa sauti
Usimbaji wa maelezo ya medianuwai hujumuisha kubadilisha asili ya analogi ya sauti kuwa sauti ya kipekee kwa uchakataji rahisi zaidi. ADC inapokea ishara ya analog kwenye pembejeo, hupima amplitude yake kwa muda fulani, na hutoa mlolongo wa digital kwenye pato na data juu ya mabadiliko ya amplitude. Hakuna mabadiliko ya kimwili yanayofanyika.
Mawimbi ya kutoa ni tofauti, kwa hivyo mara nyingi zaidimzunguko wa kipimo cha amplitude (sampuli), kwa usahihi zaidi ishara ya pato inalingana na ishara ya pembejeo, bora zaidi ni encoding na usindikaji wa habari za multimedia. Sampuli pia inajulikana kama mfuatano ulioamuru wa data ya dijiti iliyopokelewa kupitia ADC. Mchakato wenyewe unaitwa sampuli, kwa Kirusi - discretization.
Ugeuzaji wa kinyume hutokea kwa usaidizi wa DAC: kulingana na data ya dijiti inayoingia kwenye ingizo, mawimbi ya umeme ya amplitude inayohitajika huzalishwa kwa wakati fulani.
Vigezo vya sampuli
Vigezo kuu vya sampuli si tu masafa ya kipimo, lakini pia kina kidogo - usahihi wa kupima mabadiliko ya amplitude kwa kila sampuli. Kadiri thamani ya amplitude ya mawimbi inavyosambazwa wakati wa uwekaji dijiti katika kila kitengo cha wakati, ndivyo ubora wa mawimbi baada ya ADC unavyoongezeka, ndivyo kiwango cha juu cha kutegemewa kwa urejeshaji wa mawimbi wakati wa ubadilishaji kinyume.
