Начин за кодиране на информация чрез номера. Бинарно кодиране

В процеса на развитие човечеството е достигнало до осъзнаването на необходимостта от съхраняване и предаване от разстояние на тази или на тази информация. В последния случай е необходима трансформацията му в сигнали. Този процес се нарича кодиране на данни. Текстовата информация, както и графичните изображения могат да бъдат превърнати в числа. За това как може да се направи това, нашата статия ще разкаже.

Предаване на информация от разстояние

За предаване на съобщение от автора до получателя (от източника до получателя) най-често се използват три типа предавателни системи:

• куриер-отговор;
• акустична (например, използваща високоговорител);
• въз основа на този или на този метод на телекомуникация (тел, радио, оптично, радио реле, сателитно, оптично влакно).

Най-често срещаните в момента са преносните системи от последния тип. За да ги използвате обаче, първо трябва да приложите един или друг метод за кодиране на информация. С помощта на числа в обичайния десетичен брой за съвременните хора е изключително трудно да се направи това.

криптиране

Понякога съдържанието на съобщението трябва да бъде скрито от външни лица. В този случай се използва криптиране. Могат да се използват различни методи за кодиране на информация чрез номера.

Двойно означение

В зората на епохата на компютрите учените се притесняваха да намерят устройство, което би позволило най-простото представяне на числата в компютъра. Въпросът беше решен, когато Клод Ченон предложи да се използва система за двоични числа. Известно е от 17-ти век, а за неговото изпълнение е необходимо устройство с 2 стабилни състояния, съответстващи на логически "1" и логически "0". По това време те са били известни за достатъчно - от сърцевината, която може да бъде или магнетизирана или демагнетизирана, до транзистор, който може да бъде в открито или в затворено състояние.

До плюсовете на двоичните счетоводна система също и простотата на изчисленията, които могат да бъдат изпълнени на числата, представени в двоичното означение.

Как се трансформира "обикновената" информация във форма, подходяща за обработка и съхранение на компютър

компютър двоичен код се осъществява технически от отсъствието или наличието на импулси в микроскопичните елементи за съхранение. Те могат да бъдат:

1. Фотопликационни импулси. Повърхността на всеки оптичен диск (DVD, CD или BluRay) се състои от спирала, образувана от малки сегменти. Всяка от тях е светла или тъмна. Когато дискът се върти в устройството, лазерът фокусира върху спиралната му пътека. Отразяването му попада върху фотоклетката. Последният в този случай е получател на информация. Светли сечения от спиралата отразяват светлината и я прехвърлят в фотоклетката, тъмни, напротив, абсорбират светлина. В резултат фотоклетката получава информация, шифрована в диска, като тъмни и светли точки.

2. Магнитни импулси. С тяхна помощ информацията на твърдия диск е кодирана, вътре в която има бързо въртяща се плоча. Както в случая на оптичните дискове, цялата му повърхност е спирала, която се състои от поредица от малки площи в брой от няколко милиона. Всеки от тях е елемент, който може да приеме едно от двете състояния: "магнетизиран" или "немагнетизиран". Те формират двоичния код на тази или тази информация. "Изясняване", в което се намира конкретният елемент, се осъществява посредством специална глава, която се движи по повърхността на плочата.

3. Електрически импулси. RAM компютърът е чип, състоящ се от милиони малки клетки, "събрани" от микроскопични кондензатори и транзистори. Всеки от тях може да съдържа електрически заряд или да бъде зареден. Комбинациите от клетки с памет, които са в едно от тези две възможни състояния, образуват двоичен код. Във всички други устройства, базирани на чипове с памет, например на флаш памети, SSD-носители и т.н., информацията се съхранява точно по същия начин.

Кодиране на текстове

Както вече беше споменато, един от видовете трансформация на информацията за нейното предаване и съхранение е криптирането. Използва се за защита срещу неразрешен достъп. Първоначално, за криптиране, заедно с по-примитивни, бяха използвани следните методи за кодиране на информация:

• С помощта на площад Полибий, който е маса, в която е вписана цялата реда на гръцката азбука. Всяко писмо от съобщението беше заменено с двойка номера, представляващи номера на колоната и реда.
• Чрез диска на Алберти, състоящ се от два концентрични кръга. Те бяха маркирани с букви и цифри. Те бяха подравнени помежду си чрез завъртане на дисковете.

Съвременният начин за кодиране на текстова информация в компютъра се основава на сходни принципи. За да я приложите, всеки знак на азбуката съответства на цялото цяло число. След това се превежда в двоичен код. Осем двоични цифри ви позволяват да кодирате 256 различни знака. Те са достатъчни, за да представят всички букви на английски и руски, включително главни букви, знаци за аритметика и пунктуация, както и някои общи специални знаци.

В момента системата ASCII. За нея са фиксирани 2 кодиращи таблици. Основната дефинира стойностите от 0 до 127, а разширената от тях е с числа от 128 до 255.

Как да кодирате монохромна картина в компютър

Всяко черно-бяло изображение, отпечатано на хартия, под лупата, изглежда като набор от точки, които обикновено се наричат ​​растер. Линейните координати и яркостта на всеки от тях могат да бъдат изразени като цели числа. Това означава, че можете да използвате двоичен код, за да увеличите изображението. В момента в момента се приемат монохромни илюстрации под формата на комбинация от голям брой точки с 256 градуса сиво. За цифровото кодиране на яркостта на който и да е от тях, осем бита двоен номер.

Представяне на цветни картини

Начинът на кодиране на информация с номера за такива изображения е малко по-сложен. За тази цел предварително се изисква разграждането на картината в три основни цвята (зелено, червено и синьо), в резултат на смесването им в определени пропорции, можете да получите всяка сянка, възприемана от човешкото око. Този начин на кодиране на картина с числа, използващи 24 бита, се нарича RGB или True Color.

Ако говорим за печатане, тогава се използва системата CMYK. Тя се основава на идеята, че всеки от основните компоненти на RGB може да се приведе в съответствие с цвета, който го допълва до бяло. Те са синьо, лилаво и жълто. Въпреки че са достатъчни, за да се намалят разходите за печат, добавете четвърти компонент - черен. По този начин, за да се представят графиките в системата CMYK, са необходими 32 бита, а самият режим се нарича пълен цвят.

Представяне на звуци

По въпроса дали има начин да се кодира информацията чрез номера, отговорът трябва да бъде положителен. В момента обаче такива методи не се смятат за идеални. Те включват:

• Метод FM. Тя се основава на разлагането на всеки сложен звук в последователност от елементарни хармонични сигнали с различни честоти, които могат да бъдат описани чрез код.
• Метод с табуларни вълни. Извадковите проби съдържат проби от звуци за различни музикални инструменти. Цифровите кодове изразяват типа и номера на модела на апарата, терена, интензитета и продължителността на звука,

Сега знаете, че двоичното кодиране е един от най-честите начини за представяне на информация, която играе огромна роля в развитието на компютърните технологии.