Dünyada daimi məlumat axını mübadiləsi var. Mənbə insanlar, texniki qurğular, müxtəlif əşyalar, cansız və canlı təbiət obyektləri ola bilər. Həm bir obyekt, həm də bir neçə obyekt məlumat qəbul edə bilər.
Daha yaxşı məlumat mübadiləsi üçün məlumat ötürücü tərəfdə eyni vaxtda kodlaşdırılır və işlənir (məlumatlar hazırlanır və yayım, emal və saxlama üçün əlverişli formaya çevrilir), yönləndirmə və şifrələmə qəbuledici tərəfdə (şifrələnmiş) həyata keçirilir. verilənlərin orijinal formasına çevrilməsi). Bunlar bir-biri ilə əlaqəli vəzifələrdir: mənbə və qəbuledici oxşar məlumat emal alqoritmlərinə malik olmalıdır, əks halda kodlaşdırma-deşifrə prosesi mümkün olmayacaqdır. Qrafik və multimedia məlumatlarının kodlaşdırılması və emalı adətən kompüter texnologiyası əsasında həyata keçirilir.
Kompüterdə kodlaşdırma məlumatı
Məlumatları (mətnlər, rəqəmlər, qrafika, video, səs) emal etməyin bir çox yolu var.kompüter. Kompüter tərəfindən işlənmiş bütün məlumatlar ikili kodda - bit adlanan 1 və 0 rəqəmlərindən istifadə etməklə təmsil olunur. Texniki cəhətdən bu üsul çox sadə şəkildə həyata keçirilir: 1 - elektrik siqnalı mövcuddur, 0 - yoxdur. İnsan nöqteyi-nəzərindən belə kodlar qavrayış üçün əlverişsizdir - kodlaşdırılmış simvollar olan sıfır və birlərin uzun sətirlərini dərhal deşifrə etmək çox çətindir. Ancaq belə bir qeyd formatı məlumat kodlaşdırmasının nə olduğunu dərhal aydın şəkildə göstərir. Məsələn, ikili səkkizrəqəmli formada 8 rəqəmi aşağıdakı bit ardıcıllığına bənzəyir: 000001000. Amma insan üçün çətin olan kompüter üçün sadədir. Elektronikanın bir çox sadə elementləri emal etməsi az sayda mürəkkəb elementlərdən daha asandır.
Mətn kodlaması
Klaviaturada düyməni basdığımız zaman kompüter basılan düymənin müəyyən kodunu alır, onu standart ASCII simvol cədvəlində (Məlumat Mübadiləsi üçün Amerika Kodu) axtarır, hansı düymənin basıldığını “anlayır” və bu kodu sonrakı emal üçün keçir (məsələn, simvolu monitorda göstərmək üçün). Simvol kodunu ikili formada saxlamaq üçün 8 bit istifadə olunur, beləliklə kombinasiyaların maksimum sayı 256-dır. İlk 128 simvol nəzarət simvolları, rəqəmlər və latın hərfləri üçün istifadə olunur. İkinci yarı milli simvollar və psevdoqrafiya üçündür.
Mətn kodlaması
Bir nümunə ilə məlumat kodlaşdırmasının nə olduğunu başa düşmək daha asan olacaq. İngilis "C" simvolunun kodlarını nəzərdən keçirinvə rusca "C" hərfi. Qeyd edək ki, simvollar böyük hərfdir və onların kodları kiçik hərflərdən fərqlənir. İngilis simvolu 01000010, rus simvolu isə 11010001 kimi görünəcək. Monitor ekranında insana eyni görünən şeyi kompüter tamam başqa cür qəbul edir. İlk 128 simvolun kodlarının dəyişməz qalmasına və 129 və daha sonradan başlayaraq müxtəlif hərflərin istifadə olunan kod cədvəlindən asılı olaraq bir ikili koda uyğun ola biləcəyinə də diqqət yetirmək lazımdır. Məsələn, 194 decimal kodu KOI8-də "b" hərfinə, CP1251-də "B", ISO-da "T" hərfinə uyğun ola bilər və CP866 və Mac kodlaşdırmalarında heç bir simvol bu koda uyğun gəlmir. Buna görə də, mətni açarkən rus sözləri əvəzinə hərf-simvol abrakadabra gördükdə, bu o deməkdir ki, məlumatın belə kodlaşdırılması bizə uyğun deyil və biz başqa simvol çeviricisi seçməliyik.
Nömrə kodlaması
İkili sistemdə dəyərin yalnız iki variantı götürülür - 0 və 1. İkili ədədlərlə bütün əsas əməliyyatlar ikili hesab adlı elm tərəfindən istifadə olunur. Bu hərəkətlərin öz xüsusiyyətləri var. Məsələn, klaviaturada yazılmış 45 rəqəmini götürək. ASCII kod cədvəlində hər bir rəqəmin öz səkkiz rəqəmli kodu var, ona görə də nömrə iki bayt (16 bit) tutur: 5 - 01010011, 4 - 01000011. Bu ədəddən hesablamalarda istifadə etmək üçün xüsusi alqoritmlərlə səkkizrəqəmli ikilik ədəd şəklində ikilik sistemə çevrilir: 45 - 00101101.
Kodlaşdırma və emalqrafik məlumat
50-ci illərdə elmi və hərbi məqsədlər üçün ən çox istifadə edilən kompüterlər ilk dəfə məlumatların qrafik təsvirini həyata keçirdilər. Bu gün kompüterdən alınan məlumatın vizuallaşdırılması hər bir insan üçün adi və tanış bir hadisədir və o günlərdə texnologiya ilə işləməkdə qeyri-adi bir inqilab etdi. Ola bilsin ki, insan psixikasının təsiri təsir edib: vizual olaraq təqdim olunan məlumat daha yaxşı mənimsənilir və qavranılır. Verilənlərin vizuallaşdırılmasının inkişafında böyük irəliləyiş 80-ci illərdə, qrafik məlumatların kodlaşdırılması və emalı güclü inkişaf əldə etdikdə baş verdi.
Qrafikanın analoq və diskret təqdimatı
Qrafik məlumat iki növ ola bilər: analoq (davamlı dəyişən rəngə malik rəsm kətan) və diskret (müxtəlif rəngli çoxlu nöqtələrdən ibarət şəkil). Kompüterdə şəkillərlə işləməyin rahatlığı üçün onlar işlənir - hər bir elementə fərdi kod şəklində müəyyən bir rəng dəyəri təyin olunduğu məkan nümunəsi. Qrafik məlumatların kodlaşdırılması və işlənməsi çoxlu sayda kiçik fraqmentlərdən ibarət mozaika ilə işləməyə bənzəyir. Üstəlik, kodlaşdırma keyfiyyəti nöqtələrin ölçüsündən (elementin ölçüsü nə qədər kiçik olarsa - vahid sahədə daha çox nöqtə olacaq - keyfiyyət bir o qədər yüksəkdir) və istifadə olunan rəng palitrasının ölçüsündən (hər biri bir o qədər çox rəng bildirir) asılıdır. nöqtə, müvafiq olaraq, daha çox məlumat daşıya bilər, bir o qədər yaxşıdırkeyfiyyət).
Qrafiklərin yaradılması və saxlanması
Bir neçə əsas şəkil formatı var - vektor, fraktal və rastr. Ayrı-ayrılıqda rastr və vektorun birləşməsi nəzərdən keçirilir - virtual məkanda üçölçülü obyektlərin qurulması üsulları və üsulları olan müasir dövrümüzdə geniş yayılmış multimedia 3D qrafikası. Qrafik və multimedia məlumatlarının kodlaşdırılması və emalı hər bir şəkil formatı üçün fərqlidir.
Bitmap
Bu qrafik formatın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, şəkil kiçik çoxrəngli nöqtələrə (piksellərə) bölünür. Yuxarı sol nəzarət nöqtəsi. Qrafik məlumatların kodlaşdırılması həmişə təsvirin sol küncündən sətir-sətirdən başlayır, hər piksel bir rəng kodu alır. Rastr təsvirinin həcmi nöqtələrin sayını onların hər birinin məlumat həcminə vurmaqla hesablana bilər (bu, rəng seçimlərinin sayından asılıdır). Monitorun ayırdetmə qabiliyyəti nə qədər yüksək olarsa, hər bir sətirdə rastr xətlərinin və nöqtələrin sayı bir o qədər çox olar, müvafiq olaraq görüntü keyfiyyəti bir o qədər yüksək olar. Raster tipli qrafik məlumatları emal etmək üçün ikili koddan istifadə edə bilərsiniz, çünki hər bir nöqtənin parlaqlığı və yerləşdiyi yerin koordinatları tam ədədlərlə təmsil oluna bilər.
Vektor Şəkil
Vektor tipli qrafik və multimedia məlumatlarının kodlaşdırılması qrafik obyektin elementar seqmentlər və qövslər şəklində təqdim edilməsinə qədər azaldılır. xassələriəsas obyekt olan xətlər forma (düz və ya əyri), rəng, qalınlıq, üslub (xətt və ya kəsik xətt). Qapalı olan xətlərin daha bir xüsusiyyəti var - digər obyektlərlə və ya rənglə doldurma. Obyektin mövqeyi xəttin başlanğıc və son nöqtələri və qövsün əyrilik radiusu ilə müəyyən edilir. Vektor formatında qrafik informasiyanın miqdarı rastr formatından xeyli azdır, lakin bu tip qrafiklərə baxmaq üçün xüsusi proqramlar tələb olunur. Rastr şəkillərini vektor şəkillərinə çevirən proqramlar - vektorizatorlar da var.
Fraktal qrafika
Vektor qrafikası kimi bu tip qrafika riyazi hesablamalara əsaslanır, lakin onun əsas komponenti formulun özüdür. Kompüterin yaddaşında heç bir təsvirin və ya obyektin saxlanmasına ehtiyac yoxdur, şəklin özü yalnız düsturla çəkilir. Bu tip qrafika təkcə sadə normal strukturları deyil, həm də məsələn, oyunlarda və ya emulyatorlarda mənzərələri təqlid edən mürəkkəb illüstrasiyaları vizuallaşdırmaq üçün əlverişlidir.
Səs dalğaları
İnformasiyanın kodlaşdırılmasının nə olduğunu səslə işləmə nümunəsi ilə də göstərmək olar. Bilirik ki, dünyamız səslərlə doludur. Qədim dövrlərdən bəri insanlar səslərin necə doğulduğunu anladılar - qulaq pərdələrinə təsir edən sıxılmış və seyrək hava dalğaları. İnsan 16 Hz-dən 20 kHz-ə qədər (1 Hertz - saniyədə bir salınım) tezliyi olan dalğaları qəbul edə bilər. Salınım tezlikləri bu dalğaya düşən bütün dalğalardiapazon audio adlanır.
Səs Xüsusiyyətləri
Səsin xüsusiyyətləri ton, tembr (vibrasiyanın formasından asılı olaraq səsin rəngi), yüksəklik (saniyədə titrəyişlərin tezliyi ilə müəyyən edilən tezlik) və intensivlikdən asılı olaraq ucalıqdır. vibrasiyalardan. İstənilən real səs sabit tezliklər dəsti ilə harmonik vibrasiyaların qarışığından ibarətdir. Ən aşağı tezlikli vibrasiya əsas ton adlanır, qalanları overtonesdir. Tembr - bu xüsusi səsə xas olan müxtəlif sayda tonlar - səsə xüsusi rəng verir. Məhz tembrə görə biz sevdiklərimizin səsini tanıya, musiqi alətlərinin səsini ayırd edə bilərik.
Səslə işləmək üçün proqramlar
Proqramları funksionallığına görə şərti olaraq bir neçə növə bölmək olar: kommunal proqramlar və onlarla aşağı səviyyədə işləyən səs kartları üçün drayverlər, səs faylları ilə müxtəlif əməliyyatlar yerinə yetirən və onlara müxtəlif effektlər tətbiq edən audio redaktorlar, proqram sintezatorları və analoqdan rəqəmsal çeviricilər (ADC) və rəqəmsaldan analoqa çeviricilər (DAC).
Audio kodlaşdırma
Multimedia məlumatının kodlaşdırılması daha rahat emal üçün səsin analoq xarakterini diskretə çevirməkdən ibarətdir. ADC girişdə analoq siqnal alır, müəyyən vaxt intervallarında onun amplitudasını ölçür və amplituda dəyişiklikləri haqqında məlumatlarla çıxışda rəqəmsal ardıcıllığı verir. Heç bir fiziki transformasiya baş vermir.
Çıxış siqnalı diskretdir, ona görə də daha tez-tezamplituda ölçmə tezliyi (nümunə), çıxış siqnalı giriş siqnalına nə qədər dəqiq uyğun gəlirsə, multimedia məlumatlarının kodlaşdırılması və işlənməsi bir o qədər yaxşıdır. Nümunə adətən ADC vasitəsilə qəbul edilən rəqəmsal məlumatların ardıcıl ardıcıllığı kimi də adlandırılır. Prosesin özü seçmə adlanır, rusca - diskretizasiya.
Tərs çevrilmə DAC-nin köməyi ilə baş verir: girişə daxil olan rəqəmsal məlumat əsasında müəyyən zaman nöqtələrində tələb olunan amplituda elektrik siqnalı yaradılır.
Nümunə alma parametrləri
Əsas seçmə parametrləri yalnız ölçmə tezliyi deyil, həm də bit dərinliyidir - hər bir nümunə üçün amplituda dəyişikliyinin ölçülməsinin dəqiqliyi. Hər bir zaman vahidində rəqəmsallaşdırma zamanı siqnalın amplitüdünün dəyəri nə qədər dəqiq ötürülürsə, ADC-dən sonra siqnalın keyfiyyəti nə qədər yüksək olarsa, tərs çevrilmə zamanı dalğanın bərpasının etibarlılığı bir o qədər yüksək olar.
