Encodage – ce … des systèmes de signalisation: codage de l'information

codage de l' information – un champ très large de connaissances. Bien sûr, il est directement lié au développement de la technologie numérique. De nombreuses écoles modernes est le sujet le plus populaire – informations de codage. Aujourd'hui, nous apprendrons l'interprétation de base de ce phénomène par rapport à divers aspects des ordinateurs. Nous allons essayer de répondre à la question: « encodage – le processus, la méthode, l'outil ou toutes ces choses à la fois »

Et les Zéros

Presque tous les types de données qui est affichée sur un écran d'ordinateur, d' une façon ou l' autre , représentent un code binaire composé de zéros et de uns. Il est le plus facile, « bas niveau » pour chiffrer les données, ce qui permet au PC de traiter les données. Le code binaire est universel: il est entendu par tous, sans exception, les ordinateurs ( en fait, c'est la raison pour laquelle il a été créé – pour normaliser l'utilisation des informations sous forme numérique).

L'unité de base, qui utilise un codage binaire – c'est un peu (des mots « chiffre binaire » – « à deux chiffres »). Il est égal à 0 ou 1. En général, individuellement les bits non utilisés et combinés dans une séquence à 8 chiffres – octets. Dans chacun d'eux, ainsi, peut contenir jusqu'à 256 combinaisons de zéros et de uns (2 à la puissance 8). Pour enregistrer des quantités importantes d'informations sont utilisées, les octets généralement pas isolés, et la plus grande valeur – avec des préfixes « kilo », « méga » « giga », « Tera », etc., dont chacun est 1000 fois supérieure à la précédente .. .

texte de codage

Le type le plus commun de données numériques – un texte. Comment est-il codage? Il est assez facile processus explicables. La lettre, signe de ponctuation, chiffres ou symboles peuvent être codés par un ou plusieurs octets, à savoir, l'ordinateur les voit comme une séquence unique de zéros et des uns, puis, conformément à l'algorithme de détection prévu est affiché. Il existe deux grands standards monde « cryptage » texte informatique – ASCII et UNICODE.

Le système ASCII, chaque caractère est codé par un seul octet. Cela est, par cette norme, vous pouvez « chiffrer » à 256 caractères – qui est plus que suffisant pour afficher les symboles de la majorité des alphabets du monde. Bien sûr, tout aujourd'hui système national de lettre existant ne correspond pas à cette ressource. Par conséquent, pour chaque alphabet créé son propre cryptage « du sous-système ». Il va de l'information encode en utilisant des systèmes de signalisation, adaptés à des échantillons nationaux d'écriture. Cependant, chacun de ces systèmes, à son tour, fait partie d'une norme mondiale ASCII adoptée au niveau international.

Dans le cadre du système ASCII, c'est la ressource de 256 caractères est divisé en deux parties. Le premier 128 – sont les symboles réservés à l'alphabet anglais (a à z), ainsi que des chiffres, des signes de ponctuation de base et d'autres personnages. La deuxième 128 octets sont réservés, à son tour, dans le cadre du système national de lettre. Ceci est le « sous-système » pour les alphabets non-anglais – russe, hindi, arabe, japonais, chinois et bien d'autres.

Chacun d'eux est représenté sous la forme de tableaux de codage séparés. Autrement dit, il peut arriver (et le plus souvent il arrive), de sorte que la même séquence de bits sera responsable de différentes lettres et des symboles dans deux tableaux séparés « nationaux ». De plus, en raison des particularités du développement des différents pays dans IT-sphère, même ils sont différents. Par exemple, pour la langue russe deux les plus courantes des systèmes de codage: Windows 1251 et KOI-8. Tout d'abord venu plus tard (ainsi que sa propre phase avec le système d'exploitation), mais maintenant beaucoup de IT experts utilisés sur une base prioritaire. Par conséquent, l'ordinateur peut être garantie à lire le texte russe devrait être en mesure d'identifier correctement les deux tables. Mais en règle générale, aucun problème avec elle (si le système d'exploitation du PC moderne nécessaire).

Text Encoding méthodes permettant d'améliorer tout le temps. En plus du système ASCII « sur un seul octet » qui peut gérer que 256 valeurs pour les caractères, il y a aussi un « double-octet », le système UNICODE. Il est facile de calculer qu'il permet de codage du texte d'un montant égal à 2 au 16ème degré, soit 65 mille. 536. Dans ce document, à son tour, les ressources nécessaires pour coder simultanément la quasi-totalité des alphabets nationaux existants du monde. L'utilisation UNICODE est pas moins fréquente que la participation de la norme ASCII « classique ».

tableaux de codage

Nous avons défini comment le texte « crypté » et dans ce cas, les octets utilisés. Comme cela est le cas avec des photos numériques et des images? Il est également tout à fait simple. De la même façon que cela se produit avec le texte, le rôle principal dans le codage des graphiques informatiques jouent tous les mêmes octets.

Le processus d'imagerie numérique en général est similaire aux mécanismes qui court le téléviseur. Sur l'écran du téléviseur, si l'on regarde, l'image se compose d'une pluralité de pixels individuels qui forment collectivement une forme reconnaissable à l'œil à distance. matrice de télévision (ou un projecteur à tube cathodique) de l'émetteur reçoit les coordonnées horizontales et verticales de chaque point et l'image augmente progressivement. Infographie principe de codage fonctionne de la même manière. « chiffrement » octets d'images en fonction de l'affectation de chacun des points de trame coordonnées correspondantes (et la couleur de chacun d'eux). Il termes simples. Bien sûr, les graphiques codage – ce processus est beaucoup plus compliqué que le même texte.

Méthode de référence respectifs des points de coordonnées et les paramètres de couleur est appelé « bitmap ». De même, les noms de nombreux formats de fichiers de l'infographie. Les coordonnées de chacun des pixels et leur couleur sont enregistrées dans un ou plusieurs octets. Qu'est ce qui détermine le nombre? Principalement sur le nombre de nuances de la couleur « chiffrer ». Un octet est connu – est de 256 valeurs. Si nous avons suffisamment de photos de la construction d'un si grand nombre de nuances – nous allons gérer cette ressource. En particulier, en notre possession peut être 256 nuances de gris. Et ce sera suffisant pour encoder presque toutes les images en noir et blanc. À son tour, les images couleur de la ressource ne suffit pas: l'œil humain, comme vous le savez, est en mesure de distinguer jusqu'à plusieurs dizaines de millions de couleurs. Par conséquent, les besoins « d'urgence » n'est pas 256 valeurs, et des centaines de milliers de fois plus. Pourquoi est activé pour encoder des points non un octet, mais plusieurs: aujourd'hui sur les normes existantes, il peut y avoir 16 (peut « chiffrer » 65 536 K couleurs.) Ou 24 (777 000 à 16 millions de 216 nuances.).

Contrairement aux normes de texte, dont la variété est comparable au nombre des langues du monde, avec les choses de dessin un peu plus facile. Les formats de fichiers les plus courants (tels que JPEG, PNG, BMP, GIF, et ainsi de suite. D.) sont reconnus sur la plupart des ordinateurs en général aussi bien.

Il n'y a rien de compliqué pour comprendre le codage est effectué pour certains principes de l' information graphique. 9 e année une école moyenne russe comprend généralement des cours en informatique, où ces technologies sont décrites dans le détail est très simple et un langage compréhensible. Il existe également des programmes de formation spécialisés pour les adultes – ils organisent des universités, des lycées, ou aussi l'école.

Par conséquent, l'homme russe moderne est de savoir où obtenir des connaissances sur les codes qui ont une signification pratique en termes de l'infographie. Et si vous voulez vous familiariser avec les connaissances de base, vous pouvez obtenir le matériel de formation disponibles. Pour ceux qui comprennent, par exemple, le chapitre « Codage de l'information graphique (manuel de 9e année » Informatique et TIC « préparé Ugrinovich ND).

Le codage des données audio

Utilisé régulièrement pour ordinateur écouter de la musique et d'autres fichiers audio. Tout comme est le cas avec le texte et les graphiques, aucun son sur votre PC – il est tous les mêmes octets. Ils ont, à leur tour, « décryptées » carte audio et d'autres puces et convertis en un son audible. Le principe ici est environ le même que dans le cas des plaques phonographe. Ils sont connus pour chaque son correspond aux rainures microscopiques sur la matière plastique, qui est reconnu par le lecteur, puis exprimé. Dans l'ordinateur tous ressemble. Seuls les rainures jouent un rôle octets dans la nature qui, comme dans le cas du texte et des images, est le codage binaire.

Si dans le cas de l'élément d'unité d'image informatique point de saillie, lorsque l'enregistrement sonore est soi-disant « compter ». Il est généralement prescrit deux octets, générant jusqu'à 65 mille. 536 son micro-vibrations. Cependant, contrairement à, comme cela se produit dans la construction d'images pour améliorer la qualité du son est effectuée sans ajouter octets supplémentaires (il y a, évidemment, et plus que suffisant), et en augmentant le nombre de « compte ». Bien que dans certains systèmes audio octets est utilisé moins et plus. Lorsque le codage audio est effectuée, l'unité standard d'octet « flux » effectue une seconde. Microvibrations à-dire, cryptées en utilisant la 8 e. Comptages par seconde, sera évidemment de moindre qualité que la séquence sonore codé par 44 000. « Comptages ».

La normalisation internationale des fichiers audio, ainsi que dans le cas des graphiques, est bien développé. Il existe plusieurs formats standard de médias audio – MP3, WAV, WMA, apprécié dans le monde entier.

L'encodage vidéo

Une sorte de « système hybride », dans lequel le son est combiné avec le codage de cryptage des images, des vidéos utilisées dans l'ordinateur. Habituellement, les films et les clips sont constitués de deux types de données – est lui-même un son et vidéo qui l'accompagne. Comme « crypté » le premier composant, nous avons dit ci-dessus. Le second un peu plus compliqué. Les principes ici sont différents de codage comprend un graphique discuté ci-dessus. Mais grâce à l'universalité du « concept » d'octets sont les mécanismes est tout à fait compréhensible et logique.

Rappelons comment construire le film. Il n'y a rien de plus qu'une série de cadres individuels (qui sont généralement 24). Tout à fait de la même façon organisé des vidéos informatiques. Chaque cadre – est une image. A propos de la façon dont il est construit avec l'aide d'octets, nous avons identifié ci-dessus. À son tour, présente dans le code vidéo région définie, ce qui permet une liaison entre des trames individuelles. Une sorte de substitut numérique pour le cinéma. Une unité séparée du flux vidéo (même nombre de points pour les images et pour son compte, comme dans le « film » et le format des clips vidéo), le cadre est considéré. La dernière une seconde, conformément aux normes acceptées, peut-être 25 ou 50.

Tout comme dans le cas de l'audio, il existe des normes internationales communes pour la vidéo – MP4, 3GP, AVI. Les producteurs de films et spots publicitaires tentent de produire des échantillons de médias qui sont compatibles avec un plus grand nombre d'ordinateurs. Ces formats de fichiers – parmi les plus populaires, ils ont ouvert sur presque tous les PC modernes.

la compression des données

stockage de données d'ordinateur est effectuée sur une variété de supports – disques, lecteurs flash, etc. Comme nous l'avons dit plus haut, les octets, en règle générale, « envahies » préfixes « méga », « giga », « tera », etc. Dans certains cas …. valeur des fichiers codés est que les placer avec les ressources disponibles ne peut pas être sur le disque. Utilisez ensuite les différents types de techniques de compression de données. Ils sont, en fait, aussi un codage. Ceci est – une autre interprétation possible du terme.

Il existe deux mécanismes de base pour la compression des données. Le premier d'entre eux est écrit dans la séquence de bits forme « emballé ». Autrement dit, l'ordinateur ne peut pas lire le contenu des fichiers (lire comme un texte, image ou vidéo), si vous ne portez pas la procédure de « déballage ». Le programme, qui compresse les données de cette façon est appelé un enregistreur de données. Comment cela fonctionne est assez simple. L'archivage des données comme l'un des moyens les plus populaires pour mettre en œuvre dans les informations de codage, des études informatiques au niveau de la scolarité obligatoire.

Comme nous le savons, le processus de « cryptage » dans les octets de fichiers standardisés. Prenez la norme ASCII. Pour, par exemple, pour chiffrer le mot « bonjour », nous avons besoin de 6 octets, en fonction du nombre de lettres. C'est la quantité d'espace un fichier avec ce texte prendra sur le disque. Qu'est-ce qui se passe si on écrit le mot « salut » 100 fois de suite? Rien de spécial – pour cela nous avons besoin de 600 octets, respectivement, la même quantité d'espace disque. Cependant, nous pouvons utiliser l'enregistreur de données, ce qui créera un fichier, ce qui signifie un plus petit nombre d'octets sera l'équipe « crypté » qui ressemble à ceci: « Bonjour multiplier par 100 ». En comptant le nombre de lettres dans ce rapport arrive à la conclusion que, pour enregistrer un tel fichier, nous avons besoin de seulement 19 octets. Et la même quantité d'espace disque. Lorsque « déballer » le fichier d'archive est un « décryptage », et le texte devient la vue source de la « 100 bonjour. » Ainsi, en utilisant un programme spécial, qui utilise un mécanisme de codage spécial, nous pouvons économiser une quantité importante d'espace disque.

Le processus ci-dessus est assez polyvalent: peu importe ce que les systèmes de signalisation utilisés, les informations de codage dans le but de la compression est toujours possible grâce à l'archivage des données.

Quel est le second mécanisme? Dans une certaine mesure, il est similaire à ce qui est utilisé dans l'enregistreur de données. Mais la différence fondamentale est que le fichier compressé pourrait très bien apparaître un ordinateur sans procédure « d'extraction ». Comment ce mécanisme ne fonctionne?

Comme nous nous souvenons, sous la forme originale du mot « bonjour » occupe 6 octets. Cependant, nous pouvons aller à l'astuce et l'écrire comme ceci: « prvt ». Publié 4 octets. Tout ce qui reste à faire – est de « enseigner » l'ordinateur à ajouter dans le processus d'affichage du fichier des lettres, que nous nettoyons. Il faut dire que, dans la pratique processus « d'apprentissage » pour organiser et il ne faut pas. mécanismes de base de la reconnaissance des caractères manquants sont incorporés dans le logiciel le plus moderne pour le PC. Autrement dit, la plus grande partie des dossiers que nous traitons tous les jours, d'une manière ou d'une autre été « chiffré » sur cet algorithme.

Bien sûr, il y a des informations sur le système de codage « hybride », qui peut effectuer la compression de données tout en permettant à la fois des approches ci-dessus. Et ils risquent d'être encore plus efficace en termes d'économie d'espace disque que individuellement.

Bien sûr, fonctionnant avec le mot « bonjour », nous avons décidé que les principes de base des mécanismes de compression de données. En réalité, ils sont beaucoup plus compliquées. Différents systèmes d'information de codage peuvent offrir un mécanisme incroyablement complexes de fichiers « de compression ». Cependant, nous voyons, au détriment de ce qui peut être fait pour économiser de l'espace disque, presque sans avoir recours à une détérioration de la qualité de l'information sur le PC. Particulièrement important est le rôle de la compression des données lors de l'utilisation des images, audio et vidéo – ces types de données sur d'autres exigeant des ressources de disque.

Que sont les « codes »?

Comme nous l'avons dit au début, le codage – un phénomène complexe. Après avoir traité les principes de base de codage de données numériques basées sur des octets, on peut toucher une autre région. Elle est liée à l'utilisation de codes informatiques des valeurs légèrement différentes. Ici, sous le « code », nous entendons pas une séquence de uns et de zéros, et la collecte de différentes lettres et des symboles (qui, comme nous le savons déjà, et ainsi sont faites de 0 et 1), ce qui a une signification pratique pour la vie de l'homme moderne.

le code

Au cœur de tout programme informatique – code. Il est écrit dans un langage compréhensible à l'ordinateur. PC, déchiffrer le code exécute certaines commandes. Un trait distinctif d'un programme d'ordinateur à partir d'un autre type de données numériques contenues dans le code, il est capable de se « décrypter » (l'utilisateur n'a qu'à lancer le processus).

Une autre caractéristique du programme – la flexibilité relative du code utilisé. Cela est, donner à l'ordinateur le même travail qu'un homme peut, en utilisant un grand nombre de « phrases », et si nécessaire – et dans une autre langue.

documents de balisage

Une autre signification pratique de la portée du code de lettre – la création et la mise en forme des documents. En règle générale, un simple affichage de caractères sur l'écran ne suffit pas du point de vue de l'importance pratique de PC. Dans la plupart des cas, le texte devrait être construit en utilisant une taille de police particulière et la couleur, être accompagnée d'éléments supplémentaires (tels que, par exemple, les tables). Tous ces paramètres sont définis, ainsi que dans le cas des programmes spécifiques sur les langues comprises par l'ordinateur. PC, reconnaissant la « équipe », affiche le document exactement comme le souhaite l'utilisateur. En outre, le texte peut être formaté de la même manière, comme cela se produit avec les programmes, en utilisant différents ensembles de « phrases » et même dans des langues différentes.

Cependant, il y a une différence fondamentale entre les codes des documents et des programmes informatiques. Il consiste dans le fait que les premiers ne sont pas en mesure de se déchiffrer. Pour ouvrir des fichiers avec du texte formaté toujours requis des logiciels tiers.

le cryptage des données

Une autre interprétation du terme « code » appliqué aux ordinateurs – est le cryptage. Au-dessus, nous avons utilisé ce mot comme synonyme du terme « codage », et il est admissible. Ici, le cryptage, nous entendons un autre type de phénomène. A savoir coder des données numériques afin d'interdire l'accès à leur disposition par d'autres personnes. Protection des fichiers informatiques – les activités les plus importantes dans l'IT-sphère. Ceci est en fait une discipline scientifique à part, il comprend également un ordinateur à l'école. fichiers d' encodage en vue d'empêcher tout accès non autorisé – est une tâche, dont l'importance est présenté aux citoyens des Etats modernes dans l' enfance.

Comment sont les mécanismes par lesquels le cryptage des données? Le principe est aussi simple et clair que tous les précédents, nous avons considéré. Encodage – un processus qui est facilement explicable en termes des principes de base de la logique.

Supposons que nous devons transmettre le message, « Ivanov, Petrov va au » afin que personne ne puisse le lire. Nous avons confiance l'ordinateur pour chiffrer le message et voir le résultat: « 10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21 ». Ce code est, bien sûr, est assez simple: chaque numéro correspond au nombre de lettres dans l'alphabet de nos phrases. « I » se dresse sur la 10e place, « B » – 3, « A » – sur 1, etc. Mais le système de codage informatique moderne peut chiffrer les données afin qu'il ramassera à la clé d'arrache-pied …