نظم هذا ... علامة - الترميز: ترميز المعلومات

ترميز المعلومات - وهو مجال واسع لا يصدق من المعرفة. بطبيعة الحال، فإنه يرتبط ارتباطا مباشرا مع تطور التكنولوجيا الرقمية. العديد من المدارس الحديثة هو الموضوع الأكثر شعبية - ترميز المعلومات. اليوم سوف نتعلم التفسير الأساسي لهذه الظاهرة فيما يتعلق بجوانب مختلفة من أجهزة الكمبيوتر. سنحاول الإجابة على السؤال: "ترميز - عملية أو أسلوب أو أداة كل هذه الأمور في وقت واحد"

الأصفار ومنها

تقريبا أي نوع من البيانات التي يتم عرضها على شاشة الكمبيوتر، بشكل أو بآخر تمثل رمز ثنائي يتألف من الآحاد والأصفار و. انها أسهل "على مستوى منخفض" وسيلة لتشفير البيانات، مما يسمح للكمبيوتر لمعالجة البيانات. رمز ثنائي هو عالمي: من المفهوم من قبل الجميع، دون استثناء، وأجهزة الكمبيوتر (في الواقع، لهذا السبب أنشئت من أجلها - لتوحيد استخدام المعلومات في شكل رقمي).

وحدة قاعدة، والذي يستخدم الترميز الثنائي - انها قليلا (من عبارة "رقم ثنائي" - "رقمين"). وهي تساوي 0 أو 1. عموما، بشكل فردي بت لا تستخدم، والجمع في تسلسل المكون من 8 أرقام - بايت. في كل واحد منهم، وبالتالي، يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 256 مجموعات من الآحاد والأصفار و (2 إلى قوة 8TH). لتسجيل كميات كبيرة من المعلومات تستخدم، عادة بايت يست حوادث معزولة، وقيمة أكبر - مع البادئات "كيلو"، "ميجا" "جيجا"، "تيرا"، الخ، كل منها 1000 مرات أكبر من السابق .. .

ترميز النص

النوع الاكثر شيوعا من البيانات الرقمية - النص. كيف يتم ترميز؟ فإنه من السهل بما فيه الكفاية عملية تفسيرها. الرسالة أو علامة ترقيم أو أرقام أو رموز يمكن ترميز بواسطة بايت واحد أو أكثر، وهذا هو، يرى الكمبيوتر بها باعتبارها تسلسل فريد من الآحاد والأصفار و، وبعد ذلك، وفقا للالمنصوص عليها خوارزمية الكشف يتم عرض. هناك نوعان من كبرى العالم معيار "التشفير" النص كمبيوتر - ASCII وUNICODE.

نظام ASCII، يتم ترميز كل حرف فقط بايت واحد. وهذا هو، من هذا المعيار، يمكنك "تشفير" إلى 256 حرفا - وهذا أكثر من كاف لعرض رموز غالبية الحروف الهجائية العالم. وبطبيعة الحال، لا يناسب الجميع نظام إلكتروني وطني قائم اليوم في هذا المورد. ولذلك، لكل الأبجدية التي تم إنشاؤها في التشفير الخاصة "الفرعي". هو ذاهب المعلومات ترميز باستخدام نظم علامة، وتكييفها لعينات وطنية من الكتابة. ومع ذلك، كل هذه النظم، بدوره، هو جزء من معيار ASCII العالمية المعتمدة دوليا.

كجزء من نظام ASCII، وهذا هو مورد من 256 حرفا ينقسم إلى قسمين. أول 128 - هي الرموز المخصصة للالأبجدية الإنجليزية (A إلى Z)، وكذلك الأرقام وعلامات الترقيم الأساسية وبعض الشخصيات الأخرى. يتم حجز 128 بايت الثانية، بدوره، في ظل نظام إلكتروني وطني. هذا هو "النظام الفرعي" لأبجديات غير الإنجليزية - الروسية، الهندية، العربية واليابانية والصينية وغيرها الكثير.

ويمثل كل واحد منهم في شكل جداول الترميز منفصلة. وهذا يعني أنه يمكن أن يحدث (وعادة ما يحدث)، حتى أن نفس تسلسل من البتات ستكون مسؤولة عن الحروف والرموز في جدولين "وطنية" منفصلة مختلفة. وعلاوة على ذلك، نظرا لخصوصيات تطوير IT-المجال في مختلف البلدان، حتى أنهم مختلفون. على سبيل المثال، للغة الروسية نظامين الترميز الأكثر شيوعا: ويندوز 1251 وKOI-8. أولا جاء في وقت لاحق (وكذلك لها لحن الخاصة مع نظام التشغيل)، ولكن الآن الكثير من IT-خبراء استخدامها على سبيل الأولوية. لذلك، يجب أن يكون الكمبيوتر الذي يمكن أن تكون مضمونة لقراءة النص الروسي قادرة على تحديد كل من الجداول بشكل صحيح. ولكن كقاعدة عامة، ولا توجد مشاكل معها (إذا لزم الأمر نظام التشغيل PC الحديث).

نص طرق ترميز تحسين في كل وقت. بالإضافة إلى "بايت واحد" نظام ASCII التي يمكن التعامل مع القيم فقط 256 للشخصيات، وهناك أيضا "البايت المزدوج" نظام UNICODE. فمن السهل لحساب أنه يتيح للترميز النص في مبلغ يساوي 2 إلى الدرجة ال16، أي 65 ألف. 536. في ذلك، في المقابل، تملك الموارد اللازمة لترميز في وقت واحد تقريبا جميع الحروف الهجائية الوطنية القائمة في العالم. باستخدام UNICODE ليس أقل شيوعا من مشاركة "الكلاسيكية" المعيار ASCII.

الترميز الرسوم البيانية

حددنا كيف النص وفي هذه الحالة "مشفرة" وحدات البايت المستخدمة. كما هو الحال مع الصور الرقمية والصور؟ بل هو أيضا بسيط جدا. بنفس الطريقة كما يحدث مع النص، والدور الرئيسي في ترميز رسومات الحاسوب تلعب كل نفس بايت.

عملية التصوير الرقمي بشكل عام تشبه إلى الآليات التي من خلالها يدير TV. على شاشة التلفزيون، إذا نظرنا، صورة تتكون من عدد وافر من وحدات البكسل الفردية التي تشكل مجتمعة شكل يمكن التعرف عليها عن العين بعيد. مصفوفة التلفزيون (أو العرض CRT) للمرسل تتلقى الإحداثيات الأفقية والرأسية من كل نقطة وصورة يبني تدريجيا. رسومات الحاسوب مبدأ الترميز تعمل بنفس الطريقة. "التشفير" بايت من الصور على أساس التعيين كل من النقاط شاشة الإحداثيات المقابلة (ولون لكل منهما). ذلك بعبارات بسيطة. بطبيعة الحال، فإن الرسومات الترميز - هذه العملية هي أكثر تعقيدا بكثير من النص نفسه.

ويسمى النقاط المرجعية تنسيق كل طريقة والمعلمات اللون "نقطية". وبالمثل، فإن أسماء العديد من تنسيقات الملفات من رسومات الحاسوب. يتم تسجيل إحداثيات كل من بكسل واللون في بايت واحد أو أكثر. ما الذي يحدد العدد؟ أساسا على كيفية العديد من ظلال من اللون سوف "تشفير". ومن المعروف بايت واحد - 256 القيم. اذا كان لدينا ما يكفي من الصور من بناء مثل هذا العدد الكبير من ظلال - سنقوم إدارة هذا المورد. على وجه الخصوص، في حوزتنا قد يكون 256 ظلال الرمادي. وهذا سيكون كافيا لتشفير الصور بالأسود والأبيض أي تقريبا. في المقابل، فإن الصور الملونة من الموارد لا تكفي: العين البشرية، كما تعلمون، قادرة على تمييز ما يصل الى عشرات الملايين من الألوان. يحتاج بالتالي "الطوارئ" ليست 256 القيم، ومئات الآلاف من المرات أكثر. لماذا يتم تنشيط لترميز نقطة لا بايت واحد، ولكن عدة: اليوم على المعايير الحالية، يمكن أن يكون هناك 16 (يمكن "تشفير" 65 K 536 لونا.) أو 24 (777٬000-16٬000٬000 216 ظلال).

وخلافا للمعايير النص، ومجموعة متنوعة من التي هي مماثلة مع عدد من لغات العالم، مع أشياء الرسم أسهل قليلا. يتم التعرف على تنسيقات الملفات الأكثر شيوعا (مثل JPEG، PNG، BMP، GIF، وهلم جرا. D.) على معظم أجهزة الكمبيوتر بشكل عام جيد على قدم المساواة.

لا يوجد شيء معقد من أجل فهم الترميز يتم تنفيذ بعض مبادئ معلومات بيانية. الصف 9 أي المدرسة الروسية متوسط عادة ما تتضمن دورات في علوم الكمبيوتر، حيث يتم الكشف عن هذه التكنولوجيات بشيء من التفصيل هو بسيط جدا وبلغة مفهومة. وهناك أيضا برامج تدريبية متخصصة للبالغين - فهي تنظيم الجامعات والمدارس الثانوية، أو أيضا المدرسة.

ولذلك، فإن الرجل الروسي الحديث هو المكان للحصول على المعرفة حول رموز التي لها أهمية عملية من حيث الرسومات الكمبيوتر. وإذا كنت تريد أن تتعرف على المعارف الأساسية، يمكنك الحصول على مواد التدريب المتاحة. لتلك التي تشمل، على سبيل المثال، الفصل "ترميز المعلومات والرسوم البيانية (9TH الصف المدرسي" المعلوماتية وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات "تأليف Ugrinovich ND).

ترميز البيانات الصوتية

يستخدم الكمبيوتر بشكل منتظم للاستماع إلى الموسيقى والملفات الصوتية الأخرى. تماما كما هو الحال مع النص والرسومات، أي صوت على الكمبيوتر الخاص بك - انها كل نفس بايت. وهي، بدورها، "فك" بطاقة الصوت ورقائق أخرى وتحويلها إلى صوت مسموع. المبدأ هنا هو نفسه تقريبا كما هو الحال بالنسبة لوحات الغراموفون. من المعروف ان كل صوت يتوافق مع الأخاديد المجهرية على البلاستيك، وهو ما اعترف به القارئ، ومن ثم عبرت. في الكمبيوتر مثل يبدو كل شيء. فقط الأخاديد تلعب دورا بايت في الطبيعة التي، كما في حالة النص والصور، هو الترميز الثنائي.

إذا كان في حالة من عنصر وحدة صورة الكمبيوتر نقطة، عند ما يسمى تسجيل الصوت يبرز "العد". يشرع عادة اثنين بايت، وتوليد ما يصل الى 65 ألف 536 microvibrations الصوت. ومع ذلك، وعلى النقيض، كما يحدث في بناء الصور لتحسين ويتم جودة الصوت من عدم إضافة بايت إضافية (هناك، بالطبع، وأكثر من كافية)، وزيادة عدد من "التهم". وإن كان في بعض أنظمة الصوت يستخدم بايت أقل وأكثر من ذلك. عندما يتم تنفيذ ترميز الصوت، وحدة قياسية من البايت "تدفق" ينفذ ثانية واحدة. Microvibrations أي تشفير باستخدام ال 8. التهم في الثانية الواحدة، وسوف يكون من الواضح أن أقل جودة من تسلسل الصوت المشفرة بواسطة 44 ألف. "التهم".

التقييس الدولي من الملفات الصوتية، وكذلك في حالة الرسومات، تم تطويرها بشكل جيد. وهناك العديد من النماذج القياسية من وسائل الإعلام السمعية - MP3، WAV، WMA، يتمتع جميع أنحاء العالم.

ترميز الفيديو

وهناك نوع من "مخطط الهجين"، حيث يتم الجمع بين الصوت مع الترميز تشفير الصور وأشرطة الفيديو المستخدمة في الكمبيوتر. عادة الأفلام ومقاطع تتكون من نوعين من البيانات - هو في حد ذاته سليم والمرافق الفيديو. كما "مشفرة" العنصر الأول، لقد قال أعلاه. أكثر ثاني تعقيدا. مبادئ هنا تختلف عن يشتمل على الترميز الرسومية التي نوقشت أعلاه. ولكن بفضل عالمية "مفهوم" وحدات البايت هي آليات غير مفهومة جدا ومنطقية.

أذكر كيفية بناء الفيلم. انها ليست أكثر من مجموعة من الأطر الفردية (التي عادة ما تكون 24). تماما بنفس الطريقة رتبت الفيديو الكمبيوتر. كل إطار - هو صورة. معلومات عن الكيفية التي يتم بها بناؤه بمساعدة بايت، حددنا أعلاه. في المقابل، موجودة في شفرة الفيديو المنطقة المحددة، مما يتيح الربط بين الأطر الفردية. وهناك نوع من بديل الرقمي للفيلم. وحدة منفصلة من دفق الفيديو (نفس النقاط للصور والتهم للصوت، كما هو الحال في "فيلم" والفيلم شكل مقاطع)، ويعتبر الإطار. ثانية واحدة الماضية، وفقا للمعايير المقبولة، قد يكون 25 أو 50.

تماما كما في حالة الصوت، وهناك معايير دولية مشتركة للفيديو - MP4، 3GP، AVI. منتجي الأفلام والإعلانات التجارية محاولة لإنتاج عينات وسائل الإعلام التي تتوافق مع عدد أكبر من أجهزة الكمبيوتر. هذه تنسيقات الملفات - من بين الاكثر شعبية، وأنها فتحت تقريبا على أي جهاز كمبيوتر حديثة.

ضغط البيانات

ويتم ذاكرة خارجا على مجموعة متنوعة من وسائل الإعلام - الأقراص، ذاكرة فلاش، وما إلى ذلك وكما قلنا أعلاه، بايت، كقاعدة عامة، البادئات "متضخمة" "ميجا"، "جيجا"، "تيرا"، وما إلى ذلك في بعض الحالات .... الملفات المشفرة القيمة هي التي تضع لهم الموارد المتاحة لا يمكن أن يكون على القرص. ثم استخدام أنواع مختلفة من تقنيات ضغط البيانات. هم، في الواقع، وهو أيضا الترميز. هذا هو - تفسير محتمل آخر لهذا المصطلح.

هناك نوعان من الآليات الأساسية لضغط البيانات. في الأول منها هو مكتوب في تسلسل قليلا "معبأة" النموذج. وهذا يعني أن الكمبيوتر لا يمكن قراءة محتويات الملفات (تلعب على أنها نص، صورة أو فيديو)، إذا كنت لا تنفيذ الإجراء من "تفريغ". ويطلق على البرنامج الذي يضغط البيانات بهذه الطريقة ومسجل بيانات. كيف يعمل هو بسيط جدا. أرشفة البيانات واحدة من أكثر الطرق الشعبية التي لتنفيذ ترميز المعلومات، دراسات الحاسوب على مستوى المدرسة إلزاميا.

وكما نعلم، فإن عملية "التشفير" في ملف بايت موحدة. اتخاذ معيار ASCII. ، ويقول، لتشفير كلمة "مرحبا"، ونحن بحاجة إلى 6 بايت، استنادا إلى عدد من الرسائل. هذا هو مقدار المساحة ملف بهذا النص سوف تأخذ على القرص. ماذا يحدث إذا نكتب كلمة "مرحبا" 100 مرة على التوالي؟ لا شيء خاص - لهذا نحتاج 600 بايت، على التوالي، وهو نفس المبلغ من مساحة القرص. ومع ذلك، يمكننا استخدام مسجل البيانات، الأمر الذي سيخلق الملف، والذي يعني وجود عدد أقل بكثير من وحدات البايت سيتم "تشفير" الفريق الذي يبدو شيئا من هذا القبيل: "مرحبا ضرب من قبل 100". عن طريق حساب عدد الحروف في هذا التقرير وصلنا إلى استنتاج أنه من أجل تسجيل هذا الملف، ونحن بحاجة بايت 19 فقط. وعلى نفس القدر من مساحة القرص. عندما "تفريغ" ملف الأرشيف هو "فك التشفير"، ويصبح النص وجهة نظر المصدر من "100 مرحبا". وهكذا، وذلك باستخدام برنامج خاص، والذي يستخدم آلية الترميز الخاصة، ونحن يمكن أن توفر مبلغا كبيرا من مساحة القرص.

العملية المذكورة أعلاه هي مرنة بما فيه الكفاية: بغض النظر عن ما استخدمت أنظمة علامة، وترميز المعلومات لغرض الضغط من الممكن دائما من خلال أرشفة البيانات.

ما هي الآلية الثانية؟ إلى حد ما، فإنه يشبه ما يستخدم في تسجيل البيانات. ولكن الفرق الأساسي هو أن ملف مضغوط يمكن أن يظهر بشكل جيد للغاية كمبيوتر دون إجراء "استخراج". كيف تعمل هذه الآلية؟

ونحن نتذكر، في النموذج الأصلي لكلمة "مرحبا" يحتل 6 بايت. ومع ذلك، يمكننا أن نذهب إلى خدعة والكتابة على هذا النحو: "prvt". نشرت 4 بايت. كل ما تبقى القيام به - هو "تعليم" الكمبيوتر لإضافة في عملية عرض ملف الرسائل، ونحن تنظيفها. ولا بد من القول أنه في الممارسة العملية "التعلم" لتنظيم وأنه ليس من الضروري. تدرج الآليات الأساسية من الاعتراف الحروف الناقصة في البرامج الحديثة للكمبيوتر. وهذا يعني أن الجزء الأكبر من الملفات التي نتعامل معها كل يوم، بطريقة أو بأخرى تم "مشفرة" على هذه الخوارزمية.

بالطبع، هناك "مختلطة" ترميز نظام المعلومات، والتي يمكن أن تؤدي ضغط البيانات في حين تمكن كل من الأساليب المذكورة أعلاه. وأنه من المرجح أن يكون أكثر فعالية من حيث توفير مساحة القرص بشكل فردي.

وبطبيعة الحال، وتعمل مع كلمة "مرحبا"، حددنا فقط المبادئ الأساسية للآليات ضغط البيانات. في الواقع أنها أكثر تعقيدا بكثير. نظم مختلفة من المعلومات ترميز قد تقدم لآليات معقدة بشكل لا يصدق من الملفات "ضغط". ومع ذلك، ونحن نرى، على حساب ما يمكن القيام به لتوفير مساحة على القرص، وتقريبا من دون اللجوء إلى تدهور نوعية المعلومات على جهاز الكمبيوتر. أهمية خاصة هو دور ضغط البيانات عند استخدام الصور والصوت والفيديو - هذه الأنواع من البيانات مقارنة مع الآخرين مطالبين موارد القرص.

ماذا هم "رموز"؟

وكما قلنا في البداية، الترميز - ظاهرة معقدة. وقد تناولت المبادئ الأساسية لترميز البيانات الرقمية على أساس بايت، يمكننا لمس منطقة أخرى. اتصاله مع استخدام رموز الكمبيوتر في قيم مختلفة قليلا. هنا، تحت عنوان "كود"، فإننا نعني ليس سلسلة من الآحاد والأصفار، وجمع الحروف والرموز المختلفة (الذي، كما نعلم بالفعل، وهكذا تتم من 0 و 1)، والذي له أهمية عملية لحياة الإنسان المعاصر.

رمز

في قلب أي برنامج كمبيوتر - التعليمات البرمجية. وهو مكتوب بلغة مفهومة إلى الكمبيوتر. PC، فك شفرة ينفذ بعض الأوامر. وهناك سمة مميزة من برنامج كمبيوتر من نوع آخر من البيانات الرقمية الموجودة في قانون وأنها قادرة على "فك" نفسه (يحتاج المستخدم تبدأ فقط عملية).

ميزة أخرى للبرنامج - في المرونة النسبية للالرموز المستخدمة. وهذا هو، وإعطاء الكمبيوتر نفس الوظيفة يمكن لرجل، وذلك باستخدام مجموعة كبيرة من "العبارات"، وإذا لزم الأمر - وبلغة أخرى.

الوثائق المبرمجة

أهمية عملية أخرى لنطاق رمز الرسالة - إنشاء وتنسيق المستندات. وكقاعدة عامة، عرض بسيط من الأحرف على الشاشة غير كافية من وجهة نظر لأهمية العملية لPC. في معظم الحالات، فإن النص ينبغي أن يتم بناؤها باستخدام حجم خط معين واللون، وتكون مصحوبة عناصر إضافية (مثل، على سبيل المثال، الجداول). يتم تعيين كافة هذه المعايير، وكذلك في حالة البرامج على لغات معينة يفهمها الكمبيوتر. PC، والاعتراف "فريق"، يعرض الوثيقة تماما كما يرغب المستخدم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون النص منسقة بنفس الطريقة، تماما كما يحدث مع البرامج، وذلك باستخدام مجموعات مختلفة من "العبارات" وحتى في لغات مختلفة.

ومع ذلك، هناك فرق جوهري بين رموز وثائق وبرامج الكمبيوتر. وتتكون في حقيقة أن الأولى لم تكن قادرا على فك تشفير أنفسهم. لفتح الملفات مع نص منسق مطلوب دائما برامج طرف ثالث.

تشفير البيانات

تفسير آخر لمصطلح "كود" كما ينطبق على أجهزة الكمبيوتر - هو التشفير. أعلاه، وقد استخدمنا هذه الكلمة كمرادف لمصطلح "الترميز"، وأنه يجوز. هنا، التشفير نعني نوعا مختلفا من الظاهرة. وهي ترميز البيانات الرقمية من أجل حظر الوصول إليها من قبل أشخاص آخرين. حماية من ملفات الكمبيوتر - أهم الأنشطة في IT-المجال. هذا هو في الواقع الانضباط العلمي منفصل أنه يتضمن أيضا جهاز كمبيوتر المدرسة. ترميز الملفات بغية منع الوصول غير المصرح به - هي مهمة، أهمية التي تقدم للمواطنين من الدول الحديثة في مرحلة الطفولة.

كيف هي الآليات التي تستخدمها تشفير البيانات؟ والمبدأ هو بسيطة واضح عن السابق، نظرنا. الترميز - وهي عملية تفسيرها بسهولة من حيث المبادئ الأساسية للمنطق.

لنفترض أننا بحاجة إلى نقل رسالة "إيفانوف، بتروف يذهب إلى" بحيث لا يمكن لأحد قراءتها. ونحن على ثقة الكمبيوتر لتشفير الرسالة ونرى النتيجة: "10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21". هذا الرمز هو، بطبيعة الحال، هو بسيط جدا: كل رقم مساويا لعدد الحروف في الأبجدية من العبارات لدينا. "I" يقف على مكان 10TH، "B" - 3، "A" - في 1 و الخ ولكن الكمبيوتر الحديثة نظام الترميز يمكن تشفير البيانات بحيث تلتقط إلى مفتاح الصعب بشكل لا يصدق ...