Kodering is ... Getekende stelsels: kodering inligting

Kodering inligting - 'n ongelooflike wye veld van kennis. Natuurlik, is dit direk verband hou met die ontwikkeling van digitale tegnologie. Baie moderne skole is die gewildste onderwerp - kodering inligting. Vandag sal ons die basiese uitleg van hierdie verskynsel in verband te leer om verskillende aspekte van rekenaars. Ons sal probeer om die vraag te beantwoord: "Encoding - die proses, metode, instrument of al hierdie dinge op een slag"

Nulle en ene

Byna enige soort data wat op 'n rekenaar skerm, een manier vertoon word of 'n ander verteenwoordig 'n binêre kode wat bestaan uit nulle en ene. Dit is die maklikste, "lae-vlak" manier om data te enkripteer, wat toelaat dat die rekenaar om data te verwerk. Binêre kode is universeel: dit is verstaan word deur almal, sonder uitsondering, rekenaars (eintlik, dis hoekom dit geskep is - om die gebruik van inligting in digitale vorm te standaardiseer).

Die basis eenheid, wat 'n binêre encoding gebruik - dit is 'n bietjie (vanaf die woorde "binêre syfer" - "dubbel-syfer"). Dit is gelyk aan óf 0 of 1. Oor die algemeen, individueel die stukkies nie gebruik en gekombineer in 'n 8-syfer reeks - grepe. In elkeen van hulle, dus, kan tot 256 kombinasies van nulle en ene (2 tot die 8ste krag) bevat. Vir die registrasie van aansienlike bedrae van inligting gebruik word, gewoonlik nie geïsoleer grepe, en die groter waarde - met voorvoegsels "kilo", "mega" "giga", "Tera", ens, wat elkeen is 1000 keer groter as die vorige .. .

enkodering teks

Die mees algemene tipe van digitale data - 'n teks. Hoe is dit kodering? Dit is maklik genoeg verklaarbaar proses. Die brief, leesteken, getalle of simbole kan word geïnkripteer deur een of meer grepe, dit wil sê die rekenaar sien hulle as 'n unieke reeks van nulle en ene, en dan, in ooreenstemming met die neergelegde opsporing algoritme vertoon. Daar is twee groot wêreld standaard "encryption" rekenaar teks - ASCII en Unicode.

Die ASCII-stelsel, is elke karakter ingebou deur slegs 'n enkele byte. Dit is, deur hierdie standaard, kan jy "enkripteer" om 256 karakters - dit is meer as genoeg om die simbole van die meerderheid van die wêreld alfabette vertoon. Natuurlik beteken alle bestaande nasionale brief stelsel vandag nie pas in hierdie hulpbron. Daarom, vir elke alfabet geskep sy eie "substelsel" encryption. Dit gaan enkodeer inligting met behulp van gebaresisteme, aangepas is vir nasionale monsters van skryf. Maar elkeen van hierdie stelsels, op sy beurt, is deel van 'n globale ASCII standaard internasionaal aangeneem.

As deel van die ASCII-stelsel, dit is die bron van 256 karakters is in twee dele verdeel. Die eerste 128 - is die simbole voorbehou vir die Engelse alfabet (a deur z), sowel as getalle, basiese leestekens en 'n paar ander karakters. Die tweede 128 grepe is voorbehou, op sy beurt, onder die nasionale brief stelsel. Dit is die "sub-stelsel" vir die nie-Engelse alfabet - Russiese, Hindi, Arabies, Japannees, Sjinees en vele ander.

Elkeen van hulle verteenwoordig word in die vorm van afsonderlike kodering tafels. Dit wil sê, dit kan gebeur (en gewoonlik is dit gebeur), sodat dieselfde volgorde van stukkies wat verantwoordelik is vir verskillende letters en simbole in twee afsonderlike "nasionale" tafels sal wees. Verder, as gevolg van die eienaardighede van die ontwikkeling van IT-gebied in verskillende lande, selfs hulle is anders. Byvoorbeeld, vir die Russiese taal die mees algemene twee kodering stelsels: Windows-1251 en KOI-8. Die eerste keer later (asook haar eie harmonie met die bedryfstelsel), maar nou baie IT-kundiges gebruik op 'n prioriteit basis. Daarom moet die rekenaar dat dit gewaarborg kan word om die Russiese teks lees in staat wees om beide tafels korrek te identifiseer. Maar as 'n reël, geen probleme met dit (indien nodig moderne PC bedryfstelsel).

Teks kodering metodes te verbeter al die tyd. In bykomend tot "enkel-byte" ASCII stelsel wat kan hanteer net 256 waardes vir die karakters, daar is ook 'n "double-byte" die UNICODE stelsel. Dit is maklik om te bereken dat dit voorsiening maak vir teksenkodering in 'n bedrag gelykstaande aan 2 tot die 16de graad, dws 65000. 536. In dit, op sy beurt, het die hulpbronne om gelyktydig te enkodeer feitlik alle bestaande nasionale alfabette van die wêreld. Die gebruik van UNICODE is nie minder algemeen as die betrokkenheid van die "klassieke" ASCII standaard.

kodering kaarte

Ons het hoe die "encrypted" teks en in hierdie geval die gebruik grepe gedefinieer. Soos in die geval met 'n digitale foto's en beelde? Dit is ook heel eenvoudig. Op dieselfde manier as dit gebeur met die teks, die belangrikste rol in die kodering van rekenaargrafika speel almal dieselfde grepe.

Die proses van digitale beelding in die algemeen is soortgelyk aan die meganismes waardeur loop die TV. Op die TV-skerm, as ons kyk, die beeld bestaan uit 'n pluraliteit van individuele pixels wat gesamentlik 'n herkenbare vorm op 'n afstand oog te vorm. Televisie matriks (of CRT projektor) van die sender ontvang die horisontale en vertikale koördinate van elke punt en die beeld geleidelik bou. Rekenaargrafika kodering beginsel werk op dieselfde manier. "Encryption" grepe van beelde wat gebaseer is op die opdrag van elk van die skerm kolle ooreenstemmende koördinate (en kleur van elkeen van hulle). Dit eenvoudige terme. Natuurlik, die grafiese kodering - hierdie proses is baie meer ingewikkeld as in dieselfde teks.

Metode onderskeie verwysing koördineer punte en die kleur parameters staan bekend as "bitmap". Net so is die name van baie lêer formate van rekenaargrafika. Die koördinate van elkeen van die pixels en hul kleur is aangeteken in een of meer grepe. Wat bepaal die nommer? Hoofsaaklik op hoeveel skakerings van kleur sal "enkripteer". Een byte is bekend - is 256 waardes. As ons genoeg foto's van die bou van so 'n groot aantal skakerings - sal ons hierdie hulpbron te bestuur. In die besonder, in ons besit mag wees 256 skakerings van grys. En dit sal genoeg wees om byna enige swart-en-wit foto's enkodeer wees. Op sy beurt het die kleur beelde van die hulpbron is nie genoeg nie: die menslike oog, soos jy weet, is in staat om tred te onderskei om 'n paar tiene van miljoene kleure. Daarom moet "nood" is nie 256 waardes, en in die honderde duisende kere meer. Hoekom is geaktiveer om punte nie een byte, maar 'n paar te enkodeer vandag op bestaande standaarde, kan daar wees 16 (kan "enkripteer" 65 K 536 kleure.) Of 24 (777,000-16.000.000 216 skakerings.).

In teenstelling met teks standaarde, die verskeidenheid van wat vergelykbaar is met die aantal tale ter wêreld, met 'n tekening dinge 'n bietjie makliker te maak. Die mees algemene lêerformate (soos JPEG, PNG, BMP, GIF, en so aan. D.) word erken op die meeste rekenaars oor die algemeen ewe goed.

Daar is niks ingewikkeld om die kodering is gedoen vir 'n paar beginsels van verstaan grafiese inligting. Graad 9 enige gemiddelde Russiese skool gewoonlik sluit kursusse in rekenaarwetenskap, waar sulke tegnologie word in 'n paar detail is baie eenvoudig en verstaanbare taal. Daar is ook gespesialiseerde opleidingsprogramme vir volwassenes - hulle is die organisering van universiteite, hoërskole, of ook die skool.

Daarom is die moderne Russiese man is waar om kennis te kry oor die kodes wat praktiese betekenis in terme van rekenaargrafika te hê. En as jy wil om jouself te vergewis van die basiese kennis, kan jy die beskikbare opleidingsmateriaal kry. Aan diegene insluit, byvoorbeeld, die hoofstuk "Kodering van grafiese inligting (9de klas handboek" Rekenaarwetenskap en ICT "outeur Ugrinovich ND).

Kodering van klank data

Rekenaar gereeld gebruik vir die luister na musiek en ander audio lêers. Net soos in die geval van teks en grafika, enige klank op jou rekenaar - dit is alles dieselfde grepe. Hulle het op sy beurt, "Ontcijferde" klank-kaart en ander skyfies en omskep in 'n hoorbare klank. Die beginsel hier is omtrent dieselfde as in die geval van grammofoon plate. Hulle is bekend daarvoor dat elke klank ooreenstem met die mikroskopiese groewe op die plastiek, wat erken word deur die leser, en dan uitgespreek. In die rekenaar al lyk. Slegs die groewe speel 'n rol grepe in die natuur wat, soos in die geval van teks en beelde, is die binêre koderingstelsel.

As in die geval van die beeld rekenaar eenheid element uitsteek punt, wanneer die klankopname is die sogenaamde "tel". Dit word algemeen voorgeskryf twee grepe, genereer tot 65 duisend. 536 microvibrations klank. Maar in teenstelling met, as voorkom in die konstruksie van beelde om die verbetering van die kwaliteit van die klank is uitgevoer nie die toevoeging van bykomende grepe (daar is natuurlik en meer as genoeg), en die verhoging van die aantal "tel". Hoewel dit in sommige klank stelsels grepe is minder en meer gebruik. Wanneer die klank kodering is gedoen, die standaard eenheid van byte "vloed" voer 'n sekonde. Microvibrations dit wil sê, geïnkripteer met behulp van die 8ste. Tel per sekonde, sal natuurlik van 'n laer gehalte as die klank volgorde geïnkripteer deur 44.000 wees. "Tel".

Internasionale standaardisering van klank lêers, sowel as in die geval van grafiese, is goed ontwikkel. Daar is 'n hele paar standaard formate van klank media - MP3, WAV, WMA, geniet die hele wêreld.

video kodering

'N soort van "baster skema", waarin die klank is gekombineer met die enkripsie kodering van beelde, gebruik in rekenaar videos. Gewoonlik films en clips bestaan uit twee tipes data - is self 'n gesonde en meegaande video. As "encrypted" die eerste komponent, ons het bo gesê. Die tweede 'n bietjie meer ingewikkeld. Die beginsels hier is anders as ook 'n grafiese kodering wat hierbo bespreek is. Maar te danke aan die universaliteit van die "konsep" van grepe is die meganismes is heeltemal verstaanbaar en logies.

Onthou hoe om die film te bou. Dit is niks meer as 'n reeks van individuele rame (wat oor die algemeen 24 is). Heeltemal dieselfde manier gereël rekenaar videos. Elke raam - is 'n prentjie. Oor hoe dit gebou word met die hulp van grepe, het ons hierbo geïdentifiseer. Op sy beurt het die oomblik in die video-kode gedefinieer streek, sodat bindend tussen 'n individu rame. 'N soort van digitale plaasvervanger vir film. 'N afsonderlike eenheid van die video stroom (dieselfde punte vir foto's en tel vir klank, soos in die "film" en movie clips formaat), die raam word beskou. Die laaste een sekonde, in ooreenstemming met aanvaarde standaarde, kan wees 25 of 50.

Net soos in die geval van klank, daar is algemene internasionale standaarde vir video - MP4, 3GP, AVI. Produsente van films en advertensies probeer om media monsters wat versoenbaar is met 'n groter aantal rekenaars is te produseer. Hierdie lêer formate - een van die gewildste, hulle het op byna enige moderne PC.

datakompressie

Rekenaar data stoor is uit op 'n verskeidenheid van media gedra - skywe, flash drives, ens Soos ons hierbo gesê het, grepe, as 'n reël, "toegegroei" voorvoegsels "mega", "giga", "tera", ens In sommige gevalle .... waarde geïnkripteer lêers is dat hulle te plaas met die beskikbare kan nie op die skyf hulpbronne. Gebruik dan die verskillende tipes data kompressie-tegnieke. Hulle is, in werklikheid, ook 'n kodering. Dit is - 'n ander moontlike interpretasie van die term.

Daar is twee basiese meganismes vir datakompressie. Op die eerste van hulle is geskryf in die bietjie volgorde "verpak" vorm. Dit wil sê, die rekenaar kan nie die inhoud lees van lêers (speel dit as 'n teks, foto of video), as jy nie die prosedure van "pak" uit te voer. Die program, wat die data saamgepers in hierdie manier word 'n data logger. Hoe dit werk is eenvoudig. Argief data as een van die mees populêre maniere waarop die kodering inligting te implementeer, skoolvlak rekenaarstudie verpligtend.

Soos ons weet, die proses van "Encryption" in die gestandaardiseerde lêer grepe. Neem die ASCII standaard. Om, sê, om die woord te enkripteer "hallo", moet ons 6 grepe, gebaseer op die aantal letters. Dit is hoeveel ruimte 'n lêer met die teks op die skyf sal neem. Wat gebeur as ons die woord in 'n ry te skryf "hi" 100 keer? Niks spesiaal - vir hierdie ons moet 600 grepe, onderskeidelik, dieselfde hoeveelheid skyfspasie. "Hallo vermenigvuldig met 100": Ons kan egter die data logger, wat 'n lêer, wat beteken dat 'n veel kleiner aantal grepe sal "encrypted" span wat so iets lyk sal skep gebruik. Deur die tel van die aantal letters in hierdie verslag tot die gevolgtrekking gekom dat ten einde so 'n lêer te teken kom, moet ons net 19 grepe. En dieselfde hoeveelheid skyfspasie. Wanneer "pak" die argief is 'n "dekripsie", en die teks word die bron uitsig vanaf die "100 hallo." Dus, deur die gebruik van 'n spesiale program, wat 'n spesiale kodering meganisme gebruik, ons kan 'n beduidende hoeveelheid skyfspasie red.

Bogenoemde proses is veelsydig genoeg: maak nie saak wat die teken stelsels gebruik, die kodering inligting vir die doel van kompressie is altyd moontlik deur Argief data.

Wat is die tweede meganisme? Tot 'n mate, dit is soortgelyk aan wat gebruik word in die data logger. Maar sy fundamentele verskil is dat die saamgeperste lêer baie goed kan vertoon 'n rekenaar sonder "onttrekking" prosedure. Hoe hierdie meganisme werk?

As ons onthou, in die oorspronklike vorm van die woord "hallo" beslaan 6 grepe. Tog kan ons gaan na die truuk en skryf dit soos volg: "prvt". Gepubliseer 4 grepe. Al wat oorbly om te doen - is om "te leer" die rekenaar toe te voeg in die proses van die vertoning van die letters lêer, wat ons skoongemaak. Dit moet gesê word dat in die praktyk "leer" proses te organiseer en dit is nie nodig nie. Basiese meganismes van erkenning van die vermiste karakters is opgeneem in die meeste moderne sagteware vir die rekenaar. Dit wil sê, die grootste deel van die lêers waarmee ons te doen elke dag, een of ander manier is "encrypted" op hierdie algoritme.

Natuurlik, daar is 'n baster "kodering inligtingstelsel, wat data kompressie kan voer terwyl jy beide van die bogenoemde benaderings. En hulle sal waarskynlik selfs meer effektief in terme van die redding van spasie op die hardeskyf as individueel te wees.

Natuurlik, werk met die woord "hallo", ons net die basiese beginsels van data kompressie meganismes uiteengesit. In werklikheid is hulle baie meer ingewikkeld. Verskillende stelsels van kodering inligting kan 'n ongelooflike komplekse meganismes van "kompressie" lêers te bied. Ons sien egter, ten koste van wat gedoen kan word om skyfspasie red, byna sonder om 'n verswakking van die gehalte van inligting op die rekenaar. Veral betekenisvol is, is die rol van data kompressie by die gebruik van beelde, klank en video - hierdie tipe van data oor ander veeleisende op skyf hulpbronne.

Wat anders is "kodes"?

Soos ons gesê aan die begin, kodering - 'n komplekse verskynsel. Nadat het gehandel oor die basiese beginsels van kodering digitale data wat gebaseer is op grepe, kan ons 'n ander gebied raak. Dit is wat verband hou met die gebruik van die rekenaar kodes in effens verskillende waardes. Hier, onder die "kode" bedoel ons nie 'n reeks van mense en nulle, en die versameling van verskillende letters en simbole (wat, soos ons reeds weet, en so is gemaak van 0 en 1), wat praktiese betekenis aan die lewe van die moderne mens het.

die kode

Die kern van die werk van enige rekenaarprogram is die kode. Dit is geskryf in 'n taal wat die rekenaar verstaan. Die rekenaar, die kode dekodeer, voer sekere opdragte uit. 'N kenmerkende kenmerk van die rekenaar program uit 'n ander soort digitale data is dat die kode daarin vervat in staat is om te "ontsyfer" self (die gebruiker moet net hierdie proses begin).

Nog 'n kenmerk van die programme is die relatiewe buigsaamheid van die kode wat gebruik word. Dit wil sê, 'n persoon kan dieselfde take aan 'n rekenaar gee deur 'n voldoende groot stel "frases" en, indien nodig, in 'n ander taal te gebruik.

Dokument opmerkings kode

'N Ander prakties beduidende toepassing van die letterkode is die skepping en formatering van dokumente. Tipies, 'n eenvoudige vertoning van karakters op die skerm is nie genoeg in terme van die praktiese belangrikheid van die gebruik van die rekenaar nie. In die meeste gevalle moet die teks gebou word deur 'n font van 'n sekere kleur en grootte te gebruik, vergesel van addisionele elemente (soos byvoorbeeld tabelle). Al hierdie parameters word gestel, sowel as in die geval van programme, in spesifieke tale wat die rekenaar verstaan. Die rekenaar, wat die "opdragte" herken, vertoon die dokumente presies soos die gebruiker wil. Daarbenewens kan teks op dieselfde manier geformateer word, net soos dit met programme doen, met behulp van verskillende stelle "frases" en selfs in verskillende tale.

Daar is egter 'n fundamentele verskil tussen die kodes vir dokumente en rekenaarprogramme. Dit bestaan in die feit dat die voormalige nie in staat is om hulself te ontsyfer nie. Om lêers met geformatteerde tekste oop te maak, word derdeparty-programme altyd benodig.

Enkripsie van data

Nog 'n interpretasie van die term "kode" vir rekenaars is die enkripsie van data. Hierbo het ons hierdie woord as 'n sinoniem vir die term "kodering" gebruik, en dit is toelaatbaar. In hierdie geval sal ons deur enkripsie 'n ander soort verskynsel verstaan. Namens die kodering van digitale data om toegang tot hulle van ander mense te verbied. Die beskerming van rekenaarlêers is 'n belangrike aktiwiteitsveld in die IT-veld. Dit is eintlik 'n aparte wetenskaplike dissipline, dit sluit ook skoolrekenaars in. Die kodering van lêers om ongemagtigde toegang te voorkom, is 'n taak wat al vroeg in die kinderjare aan burgers van moderne lande aangebied word.

Hoe word die meganismes gebruik om data te enkripteer? In beginsel is dit so eenvoudig en verstaanbaar as al die vorige, wat deur ons oorweeg word. Kodering is 'n proses wat maklik uit die oogpunt van die basiese beginsels van logika verduidelik kan word.

Gestel ons moet 'n boodskap stuur "Ivanov gaan na Petrov" sodat niemand dit kan lees nie. Ons vertrou om die boodskap na die rekenaar te enkripteer en sien die resultaat: "10-3-1-15-16-3-10-5-7-20-11-17-6-20-18-3-21". Hierdie kode is natuurlik baie eenvoudig: elke syfer stem ooreen met die ordinale getal van die letters van ons frase in die alfabet. "En" staan op die 10de plek, "B" - op 3, "A" - op 1, ens. Maar moderne rekenaarkoderingstelsels kan data enkripteer sodat dit ongelooflik moeilik sal wees om 'n sleutel vir hulle te vind.