Ce este codarea și decodificarea? Exemple. Metode de codare și decodificare a informațiilor numerice, textuale și grafice

Operarea computerelor electronice pentru prelucrarea datelor a devenit o etapă importantă în procesul de îmbunătățire a sistemelor de management și planificare. Dar această metodă de colectare și prelucrare a informațiilor este oarecum diferită de cea obișnuită, deci necesită conversia simbolurilor într-un sistem care să fie ușor de înțeles pentru un computer.

Care este codificarea informațiilor?

Codificarea datelor este un pas obligatoriu în procesul de colectare și prelucrare a informațiilor.

De regulă, codul se referă la o combinație de semne care corespund datelor transmise sau unor caracteristici calitative. Și codificarea este procesul de compunere a unei combinații criptate sub forma unei liste de abrevieri sau simboluri speciale care transmit în întregime semnificația originală a mesajului. Codificarea este denumită uneori criptare, dar merită să știți că această procedură implică protejarea datelor de hacking și citire de către terți.

Scopul codării este de a prezenta informații într-un format convenabil și concis pentru a simplifica transferul și prelucrarea acestora pe dispozitivele de calcul. Computerele utilizează numai informații de o anumită formă, deci este atât de important să nu uităm acest lucru pentru a evita problemele. Diagrama schematică a prelucrării datelor include căutarea, sortarea și ordonarea, iar codarea în ea are loc în etapa introducerii informațiilor sub forma unui cod.

Ce este decodificarea informațiilor?

Întrebarea cu privire la felul în care o astfel de codificare și decodare se poate întâmpla unui utilizator PC din diverse motive, dar în orice caz este important să transmiteți informațiile corecte care să permită utilizatorului să avanseze cu succes în fluxul tehnologiilor informaționale. După cum înțelegeți, după procesarea datelor, se obține codul de ieșire. Dacă un astfel de fragment este decriptat, atunci se formează informațiile inițiale. Adica, decodarea este procesul care este inversa criptarii.

Dacă în timpul datelor de codificare iau forma unor semnale de caracter care corespund în totalitate obiectului transmis, atunci decodarea codului informațiilor transmise este eliminat sau unele dintre caracteristicile sale.

Destinatarii mesajelor criptate pot fi mai mulți, dar este foarte important ca informațiile să le cadă în mod specific și să nu fie dezvăluite anterior de terți. Prin urmare, merită studiat procesele de codificare și decodare a informațiilor. Ele ajută la schimbul de informații confidențiale între un grup de interlocutori.

Codificarea și decodificarea informațiilor textuale

Când apăsați o tastă de tastatură pe calculator primește un semnal sub forma unui număr binar, care poate fi găsit în procesul-verbal al tabelului de cod - reprezentare internă de caractere din PC. Standardul din lume este tabelul ASCII.

Cu toate acestea, nu este suficient să știm ce este o astfel de codificare și decodare, este totuși necesar să înțelegem cum se află datele în computer. De exemplu, pentru a stoca un caracter al unui cod binar, un computer electronic alocă un octet, adică 8 biți. Această celulă poate lua doar două valori: 0 și 1. Se pare că un octet permite criptarea a 256 de caractere diferite, deoarece se pot face numeroase combinații. Aceste combinații reprezintă o parte esențială a tabelului ASCII. De exemplu, litera S este codificată ca 01010011. Când apăsați pe tastatură, există o codificare și decodificare a datelor, și vom obține rezultatul așteptat pe ecran.

Jumătate din tabelul standardelor ASCII conține coduri pentru numere, caractere de control și litere latine. O altă parte este plină de semne naționale, semne și simboluri pseudografice care nu sunt legate de matematică. Este foarte clar că în diferite țări această parte a tabelului va fi diferită. Numerele de la intrare sunt, de asemenea, convertite într-un sistem de calcul binar conform rapoartelor standard.

Numere de codificare

În sistem binar numărul, care este utilizat în mod activ de computere, există doar două cifre - 0 și 1.

Acțiuni cu emergente numere binare sistemul studiază aritmetica binară. Cele mai multe legi ale acțiunilor matematice de bază pentru astfel de cifre rămân relevante.

Exemple de numere de codare și de decodare

Vă sugerăm să luați în considerare două moduri de codare a numărului 45. Dacă acest număr are loc în fragmentul de text, fiecare dintre componentele acestuia va fi codificat, conform tabelului ASCII, 8 biți. Cele patru se vor transforma în 01000011, iar cele cinci - în 01010011.

Dacă numărul 45 este folosit pentru calcule, atunci o metodă specială de transformare în opt cifre cod binar 001011012, pentru stocarea cărora va fi necesar doar 1 octet.

Codificarea informațiilor grafice

Prin mărirea unei imagini monocrome cu o lupă, veți vedea că ea constă dintr-un număr imens de puncte mici care formează un model complet. Calitățile individuale ale fiecărei imagini și coordonatele liniare ale oricărui punct pot fi afișate sub formă de numere. Prin urmare, codarea rasterului se bazează pe cod binar, adaptat să afișeze informații grafice.

Imaginile alb-negru sunt combinații de puncte cu diferite nuanțe de gri, adică luminozitatea oricărui punct din imagine este determinată de numere binare de opt biți. Principiul descompunerii unui gradient arbitrar în componente de bază este baza unui astfel de proces precum codarea informațiilor grafice. Imaginile sunt decodificate în același mod, dar în direcția opusă.

Descompunerea folosește trei culori primare: verde, roșu și albastru, deoarece orice nuanță naturală poate fi obținută prin combinarea acestor gradienți. Un astfel de sistem de codare este denumit în mod obișnuit RGB. Dacă se utilizează douăzeci și patru de cifre binare pentru a cripta graficul, modul de conversie se numește culoare plină.

Toate culorile de bază sunt comparate cu nuanțele care completează punctul de bază, făcându-l alb. O culoare suplimentară este un gradient format din suma altor tonuri de bază. Se separă galben, violet și albastru culori suplimentare.

O metodă similară de codare a punctelor de imagine este folosită și în industria tipografică. Doar aici este acceptat să folosim a patra culoare - negru. Din acest motiv, sistemul de tipărire al transformării este desemnat de abrevierea CMYK. Acest sistem utilizează treizeci și două de cifre binare pentru a reprezenta imaginile.

Metodele de codare și decodare a informațiilor implică utilizarea diferitelor tehnologii, în funcție de tipul de date de intrare. De exemplu, metoda de criptare imaginile grafice cu coduri binare pe 16 biți se numește High Color. Această tehnologie permite transmiterea pe ecran a cel mult două sute cincizeci și șase de nuanțe. Prin scăderea numărului de biți binari utilizați pentru criptarea punctelor imaginii grafice, reduceți automat volumul necesar pentru stocarea temporară a informațiilor. Această metodă de codare a datelor este denumită de obicei o metodă index.

Codificarea informațiilor de sunet

Acum, că am luat în considerare ce codificare și decodare și metodele care stau la baza acestui proces, merită luată în considerare problema codării datelor audio.

Informațiile sonore pot fi reprezentate ca unități elementare și pauze între fiecare pereche. Fiecare semnal este convertit și stocat în memoria calculatorului. Sunetele sunt redate folosind sintetizator de vorbire, care utilizează combinațiile criptate stocate în memoria PC-ului.

În ceea ce privește vorbirea umană, este mult mai greu de codat, deoarece are o varietate de nuanțe, iar calculatorul trebuie să compare fiecare frază cu un standard, înregistrat anterior în memoria sa. Recunoașterea va avea loc numai atunci când cuvântul vorbit este găsit în dicționar.

Codificarea informațiilor în cod binar

Există diferite tehnici pentru implementarea unei astfel de proceduri ca și codarea informațiilor numerice, textuale și grafice. Decodificarea datelor se face, de obicei, prin inginerie inversă.

La codarea numerelor, se ia în considerare chiar și scopul cu care a fost introdusă cifra în sistem: pentru calcule aritmetice sau pur și simplu pentru ieșire. Toate datele codate în sistemul binar sunt criptate folosind unități și jetoane. Aceste simboluri sunt de asemenea numite biți. Această metodă de codare este cea mai populară, deoarece este mai ușor de organizat în planul tehnologic: prezența semnalului este 1, absența fiind 0. Criptarea binară are doar un dezavantaj - este lungimea combinațiilor de simboluri. Dar, din punct de vedere tehnic, este mai ușor să gestionăm o grămadă de componente simple, similare, decât un număr mic de elemente mai complexe.

Avantajele codării binare

• Această formă de reprezentare a informațiilor este potrivită pentru diferite tipuri de informații.
• La transmiterea datelor, nu există erori.
• Un PC este mult mai ușor de procesat datele codate în acest fel.
• Sunt necesare dispozitive cu două stări.

Dezavantaje ale codării binare

• O lungime a codului lung care încetinește oarecum prelucrarea lor.
• Complexitatea percepției combinațiilor binare de către o persoană fără educație sau formare specială.

concluzie

După ce ați citit acest articol, ați fost capabili să aflați ce codificare și decodare este și la ce se utilizează. Se poate concluziona că metodele utilizate pentru conversia datelor sunt complet dependente de tipul de informații. Poate fi nu numai text, ci și numere, imagini și sunet.

Codificarea diferitelor informații permite să unifice forma reprezentării sale, adică să o facem de același tip, ceea ce accelerează foarte mult procesarea și automatizarea datelor în viitor.

În computerele electronice, principiile codării binare standard sunt cel mai adesea folosite, ceea ce transformă forma originală de informație într-un format mai convenabil pentru stocare și prelucrare ulterioară. La decodificare, toate procesele apar în ordine inversă.