27.06.2019

หลักการทั่วไปของการเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์ "การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์"

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru//

การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่สามารถประมวลผลข้อมูลตัวเลข ข้อความ กราฟิก เสียงและวิดีโอได้ ข้อมูลประเภทนี้ทั้งหมดในคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นรหัสไบนารี่นั่นคือใช้ตัวอักษรยกกำลัง 2 (มีเพียงอักขระ 0 และ 1 สองตัวเท่านั้น) เนื่องจากสะดวกในการแสดงข้อมูลในรูปแบบของลำดับของแรงกระตุ้นไฟฟ้า: ไม่มีแรงกระตุ้น (0) มีแรงกระตุ้น (1) การเข้ารหัสดังกล่าวมักเรียกว่าไบนารี่ และลำดับตรรกะของศูนย์และลำดับตรรกะนั้นเรียกว่าภาษาเครื่อง

รหัสไบนารี่ของเครื่องแต่ละหลักมีจำนวนข้อมูลเท่ากับหนึ่งบิต

ข้อสรุปนี้สามารถทำได้โดยการพิจารณาตัวเลขของตัวอักษรเครื่องจักรเป็นเหตุการณ์ที่น่าจะเป็นไปได้เท่ากัน เมื่อเขียนเลขฐานสอง คุณสามารถเลือกสถานะที่เป็นไปได้เพียงสถานะเดียวจากสองสถานะ ซึ่งหมายความว่าจะมีข้อมูลจำนวนเท่ากับ 1 บิต ดังนั้นตัวเลขสองหลักจึงมีข้อมูล 2 บิต ตัวเลขสี่หลักมี 4 บิต เป็นต้น ในการกำหนดจำนวนข้อมูลเป็นบิต ก็เพียงพอที่จะกำหนดจำนวนหลักในรหัสเครื่องไบนารี่

การเข้ารหัส ข้อมูลข้อความ

ในปัจจุบัน ผู้ใช้ส่วนใหญ่ใช้คอมพิวเตอร์ในการประมวลผลข้อมูลข้อความซึ่งประกอบด้วยสัญลักษณ์: ตัวอักษร ตัวเลข เครื่องหมายวรรคตอน ฯลฯ

ตามธรรมเนียมแล้ว ในการเข้ารหัสอักขระหนึ่งตัว จะใช้ข้อมูลจำนวนเท่ากับ 1 ไบต์ กล่าวคือ I = 1 ไบต์ = 8 บิต การใช้สูตรที่เกี่ยวข้องกับจำนวนเหตุการณ์ที่เป็นไปได้ K และจำนวนข้อมูล I ทำให้คุณสามารถคำนวณจำนวนสัญลักษณ์ต่างๆ ที่สามารถเข้ารหัสได้ (สมมติว่าสัญลักษณ์นั้นเป็นเหตุการณ์ที่เป็นไปได้):

K = 2I = 28 = 256,

กล่าวคือ สามารถใช้ตัวอักษรที่มีความจุ 256 ตัวอักษรเพื่อแสดงข้อมูลข้อความได้

สาระสำคัญของการเข้ารหัสคืออักขระแต่ละตัวจะได้รับรหัสไบนารี่ตั้งแต่ 00000000 ถึง 11111111 หรือรหัสทศนิยมที่สอดคล้องกันตั้งแต่ 0 ถึง 255

ต้องจำไว้ว่าในปัจจุบันมีการใช้ตารางรหัสที่แตกต่างกันห้าตารางในการเข้ารหัสตัวอักษรรัสเซีย (KOI - 8, CP1251, CP866, Mac, ISO) และข้อความที่เข้ารหัสโดยใช้ตารางเดียวจะไม่แสดงอย่างถูกต้องในการเข้ารหัสอื่น ซึ่งสามารถแสดงด้วยสายตาเป็นส่วนหนึ่งของตารางการเข้ารหัสอักขระแบบรวม

สัญลักษณ์ที่แตกต่างกันถูกกำหนดให้กับรหัสไบนารี่เดียวกัน

รหัสไบนารี่	รหัสทศนิยม

อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ ผู้ใช้จะดูแลการแปลงรหัสเอกสารข้อความ และโปรแกรมพิเศษคือตัวแปลงที่มีอยู่ในแอปพลิเคชัน

ตั้งแต่ปี 1997 Microsoft Windows & Office เวอร์ชันล่าสุดรองรับการเข้ารหัส Unicode ใหม่ ซึ่งจัดสรร 2 ไบต์สำหรับแต่ละอักขระ ดังนั้น คุณจึงเข้ารหัสได้ไม่ใช่ 256 อักขระ แต่ 65536 อักขระที่แตกต่างกัน

ในการกำหนดรหัสตัวเลขของอักขระคุณสามารถใช้ตารางรหัสหรือทำงานในโปรแกรมแก้ไขข้อความ Word 6.0 / 95 ในการดำเนินการนี้ให้เลือก "แทรก" - "สัญลักษณ์" จากเมนูหลังจากนั้นกล่องโต้ตอบสัญลักษณ์ แผงจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอ ตารางอักขระสำหรับแบบอักษรที่เลือกจะปรากฏในกล่องโต้ตอบ อักขระในตารางนี้จัดเรียงทีละบรรทัด ตามลำดับจากซ้ายไปขวา เริ่มต้นด้วยสัญลักษณ์ช่องว่าง (มุมซ้ายบน) และลงท้ายด้วยตัวอักษร “I” (มุมขวาล่าง)

ในการกำหนดรหัสตัวเลขของอักขระในการเข้ารหัส Windows (CP1251) คุณต้องใช้เมาส์หรือปุ่มเคอร์เซอร์เพื่อเลือกอักขระที่ต้องการจากนั้นคลิกที่ปุ่มคีย์ หลังจากนั้นกล่องโต้ตอบการตั้งค่าจะปรากฏขึ้นบนหน้าจอซึ่งมีรหัสตัวเลขทศนิยมของอักขระที่เลือกอยู่ที่มุมซ้ายล่าง

1. สองข้อความมีจำนวนอักขระเท่ากัน ข้อความแรกเขียนเป็นภาษารัสเซียและข้อความที่สองเป็นภาษาของชนเผ่า Naguri ซึ่งตัวอักษรประกอบด้วยอักขระ 16 ตัว ข้อความของใครมีข้อมูลเพิ่มเติม?

I = K * a (ปริมาณข้อมูลของข้อความเท่ากับผลคูณของจำนวนอักขระและน้ำหนักข้อมูลของอักขระหนึ่งตัว)

เพราะ ข้อความทั้งสองมีจำนวนอักขระเท่ากัน (K) ดังนั้นความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับเนื้อหาข้อมูลของอักขระหนึ่งตัวในตัวอักษร (a)

2a1 = 32 เช่น a1 = 5 บิต

2a2 = 16 เช่น a2 = 4 บิต

I1 = K * 5 บิต, I2 = K * 4 บิต

ซึ่งหมายความว่าข้อความที่เขียนเป็นภาษารัสเซียมีข้อมูลมากกว่า 5/4 เท่า

2. ขนาดของข้อความที่มีอักขระ 2,048 ตัวคือ 1/512 ของ MB กำหนดพลังของตัวอักษร

I = 1/512 * 1024 * 1024 * 8 = 16384 บิต - แปลงปริมาณข้อมูลของข้อความเป็นบิต

a = I / K = 16384/1024 = 16 บิต - คิดเป็นหนึ่งอักขระของตัวอักษร

216 = 65536 ตัวอักษร - พลังของตัวอักษรที่ใช้

นี่คือตัวอักษรที่ใช้ในการเข้ารหัส Unicode ซึ่งควรกลายเป็นมาตรฐานสากลสำหรับการแสดงข้อมูลเชิงสัญลักษณ์ในคอมพิวเตอร์

การเข้ารหัสข้อมูลกราฟิก

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 เป็นครั้งแรกที่การแสดงข้อมูลถูกนำมาใช้ในรูปแบบกราฟิกสำหรับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทหาร ปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีในการประมวลผลข้อมูลกราฟิกโดยใช้พีซีอย่างกว้างขวาง ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับซอฟต์แวร์ประเภทต่างๆ โดยเริ่มจากระบบปฏิบัติการ นี่อาจเป็นเพราะคุณสมบัติของจิตใจมนุษย์: ความชัดเจนช่วยให้เข้าใจได้เร็วขึ้น สาขาวิชาพิเศษของวิทยาการคอมพิวเตอร์ซึ่งศึกษาวิธีการและวิธีการสร้างและประมวลผลภาพโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย - คอมพิวเตอร์กราฟิก หากไม่มีสิ่งนี้ เป็นการยากที่จะจินตนาการไม่เพียงแต่คอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลกแห่งวัตถุโดยสมบูรณ์ด้วย เนื่องจากการแสดงภาพข้อมูลถูกนำมาใช้ในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์ ตัวอย่าง ได้แก่ การวิจัยและพัฒนา การแพทย์ ( ซีทีสแกน) การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

เทคโนโลยีในการประมวลผลข้อมูลกราฟิกโดยใช้คอมพิวเตอร์เริ่มมีการพัฒนาอย่างเข้มข้นโดยเฉพาะในช่วงทศวรรษที่ 80 ข้อมูลกราฟิกสามารถนำเสนอได้สองรูปแบบ: อะนาล็อกหรือแบบไม่ต่อเนื่อง ภาพวาดที่มีการเปลี่ยนสีอย่างต่อเนื่องเป็นตัวอย่างหนึ่งของการแสดงแบบอะนาล็อก ในขณะที่ภาพที่พิมพ์โดยใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตและประกอบด้วยจุดแต่ละจุดที่มีสีต่างกันถือเป็นการแสดงแบบแยกส่วน ด้วยการแยกภาพกราฟิก (การสุ่มตัวอย่าง) ข้อมูลกราฟิกจะถูกแปลงจากรูปแบบอะนาล็อกเป็นรูปแบบที่ไม่ต่อเนื่อง ในกรณีนี้จะทำการเข้ารหัสโดยกำหนดค่าเฉพาะให้กับแต่ละองค์ประกอบในรูปแบบของรหัส เมื่อเข้ารหัสรูปภาพ รูปภาพนั้นจะถูกแยกส่วนเชิงพื้นที่ สามารถเปรียบเทียบได้กับการสร้างภาพจากชิ้นส่วนสีเล็กๆ จำนวนมาก (วิธีโมเสก) ภาพทั้งหมดแบ่งออกเป็นจุดต่างๆ โดยแต่ละองค์ประกอบจะถูกกำหนดรหัสสี ในกรณีนี้ คุณภาพของการเข้ารหัสจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ขนาดจุดและจำนวนสีที่ใช้ ยิ่งขนาดจุดเล็กลง ซึ่งหมายความว่ารูปภาพประกอบด้วยจุดจำนวนมาก คุณภาพการเข้ารหัสก็จะยิ่งสูงขึ้น ยิ่งมีการใช้สีมากขึ้น (เช่น จุดภาพอาจมีสถานะที่เป็นไปได้มากขึ้น) แต่ละจุดจะมีข้อมูลมากขึ้น ดังนั้นคุณภาพการเข้ารหัสจึงเพิ่มขึ้น การสร้างและจัดเก็บออบเจ็กต์กราฟิกสามารถทำได้หลายประเภท - ในรูปแบบของภาพเวกเตอร์ แฟร็กทัล หรือแรสเตอร์ วัตถุที่แยกออกมาคือกราฟิก 3 มิติ (สามมิติ) ซึ่งผสมผสานวิธีสร้างภาพแบบเวกเตอร์และแรสเตอร์ เธอศึกษาวิธีการและเทคนิคในการสร้างแบบจำลองวัตถุสามมิติในพื้นที่เสมือนจริง แต่ละประเภทใช้วิธีการเข้ารหัสข้อมูลกราฟิกของตัวเอง

ภาพแรสเตอร์

เมื่อใช้แว่นขยาย คุณจะเห็นว่าภาพกราฟิกขาวดำ เช่น จากหนังสือพิมพ์ ประกอบด้วยจุดเล็กๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นลวดลายบางอย่าง นั่นคือ แรสเตอร์ ในฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 19 ทิศทางใหม่ในการวาดภาพเกิดขึ้น - ลัทธิชี้ทิลลิสม์ เทคนิคของเขาคือการวาดภาพบนผืนผ้าใบด้วยแปรงในรูปแบบของจุดหลากสี วิธีนี้ยังมีการใช้กันมานานแล้วในการพิมพ์เพื่อเข้ารหัสข้อมูลกราฟิก ความแม่นยำของการวาดขึ้นอยู่กับจำนวนจุดและขนาดของมัน หลังจากแบ่งภาพวาดเป็นจุดๆ แล้ว โดยเริ่มจากมุมซ้าย เลื่อนไปตามเส้นจากซ้ายไปขวา คุณสามารถกำหนดรหัสสีของแต่ละจุดได้ ต่อไปนี้เราจะเรียกจุดดังกล่าวว่าพิกเซล (ที่มาของคำนี้เกี่ยวข้องกับคำย่อภาษาอังกฤษว่า "องค์ประกอบรูปภาพ") ปริมาตรของภาพแรสเตอร์ถูกกำหนดโดยการคูณจำนวนพิกเซล (โดยปริมาตรข้อมูลของจุดหนึ่งซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนสีที่เป็นไปได้ คุณภาพของภาพจะถูกกำหนดโดยความละเอียดของจอภาพ ยิ่งสูงเท่าไร คือ ยิ่งจำนวนเส้นแรสเตอร์และจุดต่อบรรทัดมากเท่าใดคุณภาพของภาพก็จะยิ่งสูงขึ้น ในพีซีสมัยใหม่ โดยทั่วไปจะใช้ความละเอียดหน้าจอต่อไปนี้: 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768 และ 1280 x 1024 เนื่องจากความสว่างของ แต่ละจุดและพิกัดเชิงเส้นของมันสามารถแสดงโดยใช้จำนวนเต็ม เราสามารถพูดได้ว่าวิธีการเข้ารหัสนี้อนุญาตให้คุณใช้รหัสไบนารี่ในการประมวลผลข้อมูลกราฟิก

หากเราพูดถึงภาพประกอบขาวดำ หากคุณไม่ใช้ฮาล์ฟโทน พิกเซลจะมีสถานะหนึ่งในสองสถานะ: เรืองแสง (สีขาว) และไม่เรืองแสง (สีดำ) และเนื่องจากข้อมูลเกี่ยวกับสีของพิกเซลเรียกว่ารหัสพิกเซล หน่วยความจำหนึ่งบิตจึงเพียงพอที่จะเข้ารหัสได้: 0 - สีดำ, 1 - สีขาว หากพิจารณาภาพประกอบในรูปแบบของการรวมกันของจุดที่มีการไล่ระดับสีเทา 256 ระดับ (และเป็นสีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบัน) ดังนั้นตัวเลขแปดหลัก เลขฐานสองเพื่อเข้ารหัสความสว่างของจุดใดๆ สีมีความสำคัญอย่างยิ่งในคอมพิวเตอร์กราฟิก มันทำหน้าที่เป็นวิธีการเพิ่มการแสดงผลทางสายตาและเพิ่มความสมบูรณ์ของข้อมูลของภาพ ความรู้สึกเรื่องสีในสมองของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างไร? สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการวิเคราะห์ฟลักซ์แสงที่เข้าสู่เรตินาจากการสะท้อนหรือเปล่งวัตถุ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าตัวรับสีของมนุษย์หรือที่เรียกว่ากรวยนั้นแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม และแต่ละกลุ่มสามารถรับรู้ได้เพียงสีเดียวเท่านั้น ได้แก่ สีแดง สีเขียว หรือสีน้ำเงิน

โมเดลสี.

หากเราพูดถึงการเข้ารหัสสี ภาพกราฟิกจากนั้นคุณต้องพิจารณาหลักการของการสลายตัวของสีโดยพลการให้เป็นส่วนประกอบหลัก มีการใช้ระบบการเข้ารหัสหลายระบบ: HSB, RGB และ CMYK โมเดลสีแรกนั้นเรียบง่ายและใช้งานง่าย กล่าวคือ สะดวกสำหรับมนุษย์ แบบที่สองสะดวกที่สุดสำหรับคอมพิวเตอร์ และรุ่น CMYK สุดท้ายใช้สำหรับโรงพิมพ์ การใช้แบบจำลองสีเหล่านี้เกิดจากการที่ฟลักซ์ส่องสว่างสามารถเกิดขึ้นได้จากการแผ่รังสีซึ่งเป็นส่วนผสมของสีสเปกตรัม "บริสุทธิ์" ได้แก่ สีแดง เขียว น้ำเงิน หรืออนุพันธ์ของสีเหล่านั้น มีการสร้างสีแบบเพิ่มเติม (โดยทั่วไปสำหรับวัตถุที่เปล่งแสง) และการสร้างสีแบบลบ (โดยทั่วไปสำหรับวัตถุสะท้อนแสง) ตัวอย่างของวัตถุประเภทแรกคือหลอดรังสีแคโทดของจอภาพ และตัวอย่างของประเภทที่สองคือการพิมพ์ การเข้ารหัสข้อมูลสัญลักษณ์ตัวอักษร

1) รุ่น HSB มีลักษณะเด่นด้วยองค์ประกอบ 3 ประการ ได้แก่ เฉดสี (Hue) ความอิ่มตัวของสี (Saturation) และความสว่างของสี (ความสว่าง) มีอยู่ จำนวนมากสีที่กำหนดเองโดยการปรับส่วนประกอบเหล่านี้ โมเดลสีนี้เหมาะที่สุดที่จะใช้ในโปรแกรมแก้ไขกราฟิกที่พวกเขาสร้างภาพด้วยตัวเอง แทนที่จะประมวลผลภาพสำเร็จรูป จากนั้นงานที่คุณสร้างขึ้นสามารถแปลงเป็นรูปแบบสี RGB ได้หากมีการวางแผนเพื่อใช้เป็นภาพประกอบหน้าจอ หรือ CMYK หากเป็นแบบพิมพ์ ค่าสีจะถูกเลือกเป็นเวกเตอร์ที่ขยายจากศูนย์กลางของวงกลม ทิศทางของเวกเตอร์ระบุเป็นองศาเชิงมุมและกำหนดเฉดสี ความอิ่มตัวของสีถูกกำหนดโดยความยาวของเวกเตอร์ และความสว่างของสีจะถูกระบุบนแกนที่แยกจากกัน โดยมีจุดศูนย์เป็นสีดำ จุดตรงกลางแสดงถึงสีขาว (เป็นกลาง) และจุดรอบๆ เส้นรอบวงแสดงถึงสีที่บริสุทธิ์

2) หลักการของวิธี RGB มีดังนี้: เป็นที่ทราบกันว่าสีใดก็ได้สามารถแสดงเป็นการรวมกันของสามสี: แดง (แดง, R), เขียว (เขียว, G), น้ำเงิน (น้ำเงิน, B) ได้สีและเฉดสีอื่น ๆ เนื่องจากการมีอยู่หรือไม่มีส่วนประกอบเหล่านี้ ระบบได้ชื่อมาจากตัวอักษรตัวแรกของสีหลัก - RGB โมเดลสีนี้เป็นสารเติมแต่ง กล่าวคือ สามารถได้สีใดก็ได้จากการผสมสีหลักในสัดส่วนต่างๆ เมื่อส่วนประกอบหนึ่งของสีหลักซ้อนทับกับอีกสีหนึ่ง ความสว่างของการแผ่รังสีทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น ถ้าเรารวมองค์ประกอบทั้งสามเข้าด้วยกัน เราจะได้ไม่มีสี สีเทาเมื่อเพิ่มความสว่าง สีจะเข้าใกล้สีขาวมากขึ้น

ด้วยการไล่โทนสี 256 ระดับ (แต่ละจุดเข้ารหัสด้วย 3 ไบต์) ค่า RGB ขั้นต่ำ (0,0,0) จะสอดคล้องกับสีดำ และค่าสีขาวสูงสุดที่มีพิกัด (255, 255, 255) ยิ่งค่าไบต์ของคอมโพเนนต์สีมากขึ้น สีก็จะยิ่งสว่างขึ้น ตัวอย่างเช่น สีน้ำเงินเข้มจะถูกเข้ารหัสเป็นสามไบต์ (0, 0, 128) และสีน้ำเงินสดใส (0, 0, 255)

3) หลักการของวิธี CMYK โมเดลสีนี้ใช้ในการเตรียมสิ่งพิมพ์สำหรับการพิมพ์ สีหลักแต่ละสีจะเชื่อมโยงกับสีเพิ่มเติม (เติมสีหลักเป็นสีขาว) จะได้สีเพิ่มเติมโดยการรวมสีหลักคู่อื่นเข้าด้วยกัน ซึ่งหมายความว่าสีคู่ตรงข้ามสำหรับสีแดง ได้แก่ ฟ้า (ฟ้า C) = เขียว + น้ำเงิน = ขาว - แดง สำหรับเขียว - ม่วงแดง (Magenta, M) = แดง + น้ำเงิน = ขาว - เขียว สำหรับสีน้ำเงิน - เหลือง (เหลือง, Y ) = แดง + เขียว = ขาว - น้ำเงิน ยิ่งไปกว่านั้น หลักการแยกสีตามอำเภอใจออกเป็นส่วนประกอบสามารถใช้ได้ทั้งสีหลักและสีเพิ่มเติม กล่าวคือ สีใดๆ ก็สามารถแสดงเป็นผลรวมขององค์ประกอบสีแดง เขียว น้ำเงิน หรือเป็นผลรวมของสีน้ำเงิน ม่วง ส่วนประกอบสีเหลือง วิธีการนี้ส่วนใหญ่จะนำมาใช้ในการพิมพ์ แต่พวกเขายังใช้สีดำ (BlacK เนื่องจากตัวอักษร B มีสีน้ำเงินอยู่แล้วจึงถูกกำหนดด้วยตัวอักษร K) เนื่องจากการวางสีคู่ตรงข้ามซ้อนกันไม่ได้ทำให้เกิดสีดำบริสุทธิ์

การนำเสนอกราฟิกสีมีหลายโหมด:

ก) สีเต็ม (True Color)

ค) ดัชนี

ในโหมดสีเต็ม จะใช้ค่า 256 ค่า (แปดไบนารี่บิต) เพื่อเข้ารหัสความสว่างของแต่ละส่วนประกอบ นั่นคือ 8 * 3 = 24 บิตต้องใช้ในการเข้ารหัสสีของหนึ่งพิกเซล (ในระบบ RGB) . ช่วยให้สามารถระบุสีได้ 16.5 ล้านสีโดยไม่ซ้ำกัน ซึ่งค่อนข้างใกล้เคียงกับความไวของสายตามนุษย์ เมื่อเข้ารหัสโดยใช้ระบบ CMYK เพื่อแสดงกราฟิกสี คุณต้องมีไบนารี่ 8*4=32 บิต

โหมด High Colour คือการเข้ารหัสโดยใช้เลขฐานสอง 16 บิต กล่าวคือ จำนวนหลักฐานสองจะลดลงเมื่อเข้ารหัสแต่ละจุด แต่สิ่งนี้จะลดช่วงของสีที่เข้ารหัสลงอย่างมาก

ด้วยการเข้ารหัสสีดัชนี สามารถถ่ายทอดเฉดสีได้เพียง 256 เฉดเท่านั้น แต่ละสีถูกเข้ารหัสโดยใช้ข้อมูลแปดบิต แต่เนื่องจากค่า 256 ค่าไม่ได้แสดงถึงช่วงสีทั้งหมดที่มีอยู่ ต่อสายตามนุษย์เป็นที่เข้าใจกันว่าข้อมูลกราฟิกนั้นมาพร้อมกับจานสี (ตารางค้นหา) โดยที่การสร้างซ้ำจะไม่เพียงพอ: ทะเลอาจกลายเป็นสีแดงและใบไม้เป็นสีน้ำเงิน รหัสจุดแรสเตอร์นั้นมาเอง ในกรณีนี้ไม่ได้หมายถึงสี แต่หมายถึงหมายเลข (ดัชนี) ในจานสีเท่านั้น ดังนั้นชื่อของโหมด - ดัชนี

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

เครื่องมือและเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลข้อมูลข้อความ: MS-DOS Editor, Word Pad, Notepad, Microsoft Word การเข้ารหัสแบบไบนารีข้อมูลข้อความบนคอมพิวเตอร์ การพิจารณาตารางรหัสที่หลากหลายสำหรับตัวอักษรรัสเซีย: Windows, MS-DOS, KOI-8, Mac, ISO

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 27/04/2556

เทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลข้อมูลกราฟิกโดยใช้พีซี การประยุกต์ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทหาร: แบบฟอร์ม การเข้ารหัสข้อมูล การแยกส่วนเชิงพื้นที่ การสร้างและการจัดเก็บวัตถุกราฟิก เครื่องมือประมวลผลกราฟิกแบบเวกเตอร์

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 28/11/2010

การแสดงข้อมูลตัวเลขโดยใช้ระบบตัวเลข การเข้ารหัสข้อมูลตัวอักษร ข้อความ ตัวเลข และกราฟิก อุปกรณ์ ฮาร์ดไดรฟ์; ไดรฟ์ซีดีรอม การใช้เมนูหลักของ Windows ภาษาโปรแกรม

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 16/03/2558

การนำเสนอข้อมูลใน ระบบไบนารี่. ความจำเป็นในการเขียนโค้ดในการเขียนโปรแกรม การเข้ารหัสข้อมูลกราฟิก ตัวเลข ข้อความ เสียง ความแตกต่างระหว่างการเข้ารหัสและการเข้ารหัส การเข้ารหัสไบนารีของข้อมูลสัญลักษณ์ (ข้อความ)

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 27/03/2010

โปรแกรมสำหรับการทำงานกับข้อความ: MS-DOS Editor, Word Pad, Notepad, Word, โปรแกรมประมวลผลคำ บรรณาธิการสำหรับการประมวลผลเอกสาร การจัดรูปแบบสไตล์ การเข้ารหัสข้อมูลข้อความแบบไบนารีในคอมพิวเตอร์ การดำเนินงาน กระบวนการทางเทคโนโลยีการประมวลผล

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 25/04/2556

สาระสำคัญของการเข้ารหัสเชิงเส้นและสองมิติ รูปแบบการรับรองความถูกต้องบาร์โค้ด การวิเคราะห์วิธีการเข้ารหัสข้อมูล ตรวจสอบการคำนวณหลัก บาร์โค้ดเป็นทิศทางที่มีประสิทธิภาพในการทำให้กระบวนการป้อนและประมวลผลข้อมูลเป็นแบบอัตโนมัติ

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 10/05/2014

ขอแนะนำแนวคิดวิธีเวกเตอร์ในการแสดงภาพในรูปแบบดิจิทัล การพัฒนาลำดับคำสั่งสำหรับการเข้ารหัสออบเจ็กต์กราฟิก คำสั่งพื้นฐาน การเข้ารหัสไบนารีของข้อมูลกราฟิก ตัวเลือกแรสเตอร์และเวกเตอร์

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 01/05/2012

แนวคิดของข้อมูลและหลักการพื้นฐานของการเขียนโค้ด วิธีการและเทคนิคที่ใช้ เครื่องมือและงานต่างๆ คุณลักษณะเฉพาะของกระบวนการเข้ารหัสข้อมูลดิจิทัลและข้อความ กราฟิกและเสียง หลักตรรกะของการทำงานของคอมพิวเตอร์

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 23/04/2014

กระบวนการสารสนเทศและสารสนเทศในธรรมชาติ สังคม เทคโนโลยี กิจกรรมข้อมูลของมนุษย์ ข้อมูลการเข้ารหัส วิธีการเข้ารหัส การเข้ารหัสรูปภาพ ข้อมูลในโลกไซเบอร์เนติกส์ คุณสมบัติของข้อมูล การวัดปริมาณข้อมูล

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 11/18/2551

สถานที่จัดหัวข้อ "การเข้ารหัสข้อมูล" ในหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ของโรงเรียน ข้อแนะนำในการเรียน “Information Coding” ในหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ของโรงเรียน สื่อการสอนเพื่อศึกษาหัวข้อ "การเข้ารหัสข้อมูล" และกิจกรรมนอกหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์

รหัสไบนารี่ของเครื่องแต่ละหลักมีจำนวนข้อมูลเท่ากับหนึ่งบิต

การเข้ารหัสข้อมูลข้อความ

K = 2 ผม = 2 8 = 256,

สัญลักษณ์ที่แตกต่างกันถูกกำหนดให้กับรหัสไบนารี่เดียวกัน

รหัสไบนารี่	รหัสทศนิยม	ก้อย8	ซีพี1251	ซีพี866	มาส	ไอเอสโอ
11000010	194	ข	ใน	-	-	ต

งาน

ข้อความทั้งสองมีจำนวนอักขระเท่ากัน ข้อความแรกเขียนเป็นภาษารัสเซียและข้อความที่สองเป็นภาษาของชนเผ่า Naguri ซึ่งตัวอักษรประกอบด้วยอักขระ 16 ตัว ข้อความของใครมีข้อมูลเพิ่มเติม?

I = K * a (ปริมาณข้อมูลของข้อความเท่ากับผลคูณของจำนวนอักขระและน้ำหนักข้อมูลของอักขระหนึ่งตัว)
เพราะ ข้อความทั้งสองมีจำนวนอักขระเท่ากัน (K) ดังนั้นความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับเนื้อหาข้อมูลของอักขระหนึ่งตัวในตัวอักษร (a)
2 a1 = 32 เช่น a1 = 5 บิต
2 a2 = 16 เช่น a2 = 4 บิต
I1 = K * 5 บิต, I2 = K * 4 บิต
ซึ่งหมายความว่าข้อความที่เขียนเป็นภาษารัสเซียมีข้อมูลมากกว่า 5/4 เท่า

ขนาดของข้อความที่มีอักขระ 2,048 ตัวคือ 1/512 ของ MB กำหนดพลังของตัวอักษร

I = 1/512 * 1024 * 1024 * 8 = 16384 บิต - แปลงปริมาณข้อมูลของข้อความเป็นบิต
a = I / K = 16384/1024 = 16 บิต - คิดเป็นหนึ่งอักขระของตัวอักษร
2 16 = 65536 ตัวอักษร - พลังของตัวอักษรที่ใช้
เป็นตัวอักษรที่ใช้ในการเข้ารหัส Unicode ซึ่งควรเป็นมาตรฐานสากลในการแสดงข้อมูลสัญลักษณ์ในคอมพิวเตอร์

การเข้ารหัสข้อมูลกราฟิก

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 50 เป็นครั้งแรกที่การแสดงข้อมูลถูกนำมาใช้ในรูปแบบกราฟิกสำหรับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการทหาร ปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีในการประมวลผลข้อมูลกราฟิกโดยใช้พีซีอย่างกว้างขวาง ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยสำหรับซอฟต์แวร์ประเภทต่างๆ โดยเริ่มจากระบบปฏิบัติการ นี่อาจเป็นเพราะคุณสมบัติของจิตใจมนุษย์: ความชัดเจนช่วยให้เข้าใจได้เร็วขึ้น สาขาวิชาพิเศษของวิทยาการคอมพิวเตอร์ซึ่งศึกษาวิธีการและวิธีการสร้างและประมวลผลภาพโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย - คอมพิวเตอร์กราฟิก หากไม่มีสิ่งนี้ เป็นการยากที่จะจินตนาการไม่เพียงแต่คอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลกแห่งวัตถุโดยสมบูรณ์ด้วย เนื่องจากการแสดงภาพข้อมูลถูกนำมาใช้ในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์ ตัวอย่าง ได้แก่ การพัฒนาและการพัฒนา การแพทย์ (เอกซเรย์คอมพิวเตอร์) การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

ภาพแรสเตอร์

หากเราพูดถึงภาพประกอบขาวดำ หากคุณไม่ใช้ฮาล์ฟโทน พิกเซลจะมีสถานะหนึ่งในสองสถานะ: เรืองแสง (สีขาว) และไม่เรืองแสง (สีดำ) และเนื่องจากข้อมูลเกี่ยวกับสีของพิกเซลเรียกว่ารหัสพิกเซล หน่วยความจำหนึ่งบิตจึงเพียงพอที่จะเข้ารหัสได้: 0 - สีดำ, 1 - สีขาว หากพิจารณาภาพประกอบในรูปแบบของการรวมกันของจุดที่มีสีเทา 256 เฉด (และนี่คือสีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบัน) เลขฐานสองแปดบิตก็เพียงพอที่จะเข้ารหัสความสว่างของจุดใด ๆ สีมีความสำคัญอย่างยิ่งในคอมพิวเตอร์กราฟิก มันทำหน้าที่เป็นวิธีการเพิ่มการแสดงผลทางสายตาและเพิ่มความสมบูรณ์ของข้อมูลของภาพ ความรู้สึกเรื่องสีในสมองของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างไร? สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการวิเคราะห์ฟลักซ์แสงที่เข้าสู่เรตินาจากการสะท้อนหรือเปล่งวัตถุ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าตัวรับสีของมนุษย์หรือที่เรียกว่ากรวยนั้นแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม และแต่ละกลุ่มสามารถรับรู้ได้เพียงสีเดียวเท่านั้น ได้แก่ สีแดง สีเขียว หรือสีน้ำเงิน

โมเดลสี

หากเราพูดถึงการเขียนโค้ดภาพกราฟิกสี เราต้องพิจารณาหลักการของการสลายตัวของสีที่กำหนดเองเป็นองค์ประกอบหลัก มีการใช้ระบบการเข้ารหัสหลายระบบ: HSB, RGB และ CMYK โมเดลสีแรกนั้นเรียบง่ายและใช้งานง่าย กล่าวคือ สะดวกสำหรับมนุษย์ แบบที่สองสะดวกที่สุดสำหรับคอมพิวเตอร์ และรุ่น CMYK สุดท้ายใช้สำหรับโรงพิมพ์ การใช้แบบจำลองสีเหล่านี้เกิดจากการที่ฟลักซ์ส่องสว่างสามารถเกิดขึ้นได้จากการแผ่รังสีซึ่งเป็นส่วนผสมของสีสเปกตรัม "บริสุทธิ์" ได้แก่ สีแดง เขียว น้ำเงิน หรืออนุพันธ์ของสีเหล่านั้น มีการสร้างสีแบบเพิ่มเติม (โดยทั่วไปสำหรับวัตถุที่เปล่งแสง) และการสร้างสีแบบลบ (โดยทั่วไปสำหรับวัตถุสะท้อนแสง) ตัวอย่างของวัตถุประเภทแรกคือหลอดรังสีแคโทดของจอภาพ และตัวอย่างของประเภทที่สองคือการพิมพ์

1) รุ่น HSB มีลักษณะเด่นด้วยองค์ประกอบ 3 ประการ ได้แก่ เฉดสี (Hue) ความอิ่มตัวของสี (Saturation) และความสว่างของสี (ความสว่าง) สามารถรับสีที่ต้องการได้จำนวนมากโดยการปรับส่วนประกอบเหล่านี้ โมเดลสีนี้เหมาะที่สุดที่จะใช้ในโปรแกรมแก้ไขกราฟิกที่พวกเขาสร้างภาพด้วยตัวเอง แทนที่จะประมวลผลภาพสำเร็จรูป จากนั้นงานที่คุณสร้างขึ้นสามารถแปลงเป็นรูปแบบสี RGB ได้หากมีการวางแผนเพื่อใช้เป็นภาพประกอบหน้าจอ หรือ CMYK หากเป็นแบบพิมพ์ ค่าสีจะถูกเลือกเป็นเวกเตอร์ที่ขยายจากศูนย์กลางของวงกลม ทิศทางของเวกเตอร์ระบุเป็นองศาเชิงมุมและกำหนดเฉดสี ความอิ่มตัวของสีถูกกำหนดโดยความยาวของเวกเตอร์ และความสว่างของสีจะถูกระบุบนแกนที่แยกจากกัน โดยมีจุดศูนย์เป็นสีดำ จุดตรงกลางแสดงถึงสีขาว (เป็นกลาง) และจุดรอบๆ เส้นรอบวงแสดงถึงสีที่บริสุทธิ์

2) หลักการของวิธี RGB มีดังนี้: เป็นที่ทราบกันว่าสีใดก็ได้สามารถแสดงเป็นการรวมกันของสามสี: แดง (แดง, R), เขียว (เขียว, G), น้ำเงิน (น้ำเงิน, B) ได้สีและเฉดสีอื่น ๆ เนื่องจากการมีอยู่หรือไม่มีส่วนประกอบเหล่านี้ ระบบได้ชื่อมาจากตัวอักษรตัวแรกของสีหลัก - RGB โมเดลสีนี้เป็นสารเติมแต่ง กล่าวคือ สามารถได้สีใดก็ได้จากการผสมสีหลักในสัดส่วนต่างๆ เมื่อส่วนประกอบหนึ่งของสีหลักซ้อนทับกับอีกสีหนึ่ง ความสว่างของการแผ่รังสีทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น หากเรารวมองค์ประกอบทั้งสามเข้าด้วยกัน เราจะได้สีเทาที่ไม่มีสี และความสว่างที่เพิ่มขึ้นจะเข้าใกล้สีขาว

การนำเสนอกราฟิกสีมีหลายโหมด:
ก) สีเต็ม (True Color)
b) สีสูง;
ค) ดัชนี

ด้วยการเข้ารหัสสีดัชนี สามารถส่งเฉดสีได้เพียง 256 เฉดเท่านั้น แต่ละสีถูกเข้ารหัสโดยใช้ข้อมูลแปดบิต แต่เนื่องจากค่า 256 ค่าไม่ได้สื่อถึงช่วงของสีทั้งหมดที่สายตามนุษย์สามารถเข้าถึงได้ จึงเป็นที่เข้าใจว่ามีการแนบจานสี (ตารางตรวจสอบ) เข้ากับข้อมูลกราฟิก โดยที่การสร้างซ้ำจะไม่เพียงพอ: ทะเลอาจกลายเป็น ให้เป็นสีแดงและใบก็จะกลายเป็นสีน้ำเงิน รหัสจุดแรสเตอร์ในกรณีนี้ไม่ได้หมายถึงสี แต่หมายถึงหมายเลข (ดัชนี) ในจานสีเท่านั้น ดังนั้นชื่อของโหมด - ดัชนี

ความสอดคล้องระหว่างจำนวนสีที่แสดง (K) และจำนวนบิตสำหรับการเข้ารหัส (a) สามารถพบได้โดยสูตร: K = 2 a

รหัสไบนารี่ของภาพที่แสดงบนหน้าจอจะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำวิดีโอ หน่วยความจำวิดีโอเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ระเหยง่าย ขนาดของหน่วยความจำวิดีโอขึ้นอยู่กับความละเอียดของจอแสดงผลและจำนวนสี แต่ปริมาณขั้นต่ำถูกกำหนดเพื่อให้ภาพหนึ่งเฟรม (หนึ่งหน้า) พอดีนั่นคือ อันเป็นผลมาจากผลิตภัณฑ์ความละเอียดและขนาดรหัสพิกเซล

V นาที = M * N * ก.

รหัสไบนารีของจานสีแปดสี

จานสีสิบหกสีช่วยให้คุณสามารถเพิ่มจำนวนสีที่ใช้ได้ ที่นี่เราจะใช้การเข้ารหัสพิกเซล 4 บิต: สีหลัก 3 บิต + ความเข้ม 1 บิต ส่วนหลังจะควบคุมความสว่างของสีพื้นฐานสามสีพร้อมกัน (ความเข้มของลำอิเล็กตรอนสามลำ)

รหัสไบนารีของจานสีสิบหกสี

สี	ส่วนประกอบ
	ถึง	ซี	กับ	ความเข้ม
สีแดง	1	0	0	0
สีเขียว	0	1	0	0
สีฟ้า	0	0	1	0
สีฟ้า	0	1	1	0
สีม่วง	1	0	1	1
สีเหลืองสดใส	1	1	0	1
สีเทา(สีขาว)	1	1	1	0
เทาเข้ม	0	0	0	1
สีฟ้าสดใส	0	1	1	1
สีฟ้าสดใส	0	0	1	0
…
สีขาวสว่าง	1	1	1	1
สีดำ	0	0	0	0

โดยการแยกการควบคุมความเข้มของสีหลัก จำนวนสีที่ผลิตจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นเพื่อให้ได้จานสีที่มีความลึกของสี 24 บิต แต่ละสีจึงจัดสรร 8 บิต นั่นคือระดับความเข้มได้ 256 ระดับ (K = 28)

รหัสไบนารี่สำหรับจานสี 256 สี

ภาพเวกเตอร์และแฟร็กทัล

ภาพเวกเตอร์ เป็นวัตถุกราฟิกที่ประกอบด้วยส่วนเบื้องต้นและส่วนโค้ง องค์ประกอบพื้นฐานของภาพคือเส้น เช่นเดียวกับวัตถุอื่นๆ ก็มีคุณสมบัติ: รูปร่าง (ตรง, โค้ง), ความหนา, สี, สไตล์ (จุด, ทึบ) เส้นปิดมีคุณสมบัติของการเติม (ไม่ว่าจะกับวัตถุอื่นหรือสีที่เลือก) ออบเจ็กต์กราฟิกแบบเวกเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดประกอบด้วยเส้น เนื่องจากเส้นถูกอธิบายในทางคณิตศาสตร์ว่าเป็นวัตถุชิ้นเดียว ปริมาณข้อมูลสำหรับการแสดงวัตถุโดยใช้กราฟิกแบบเวกเตอร์จึงน้อยกว่าในกราฟิกแรสเตอร์มาก ข้อมูลเกี่ยวกับภาพเวกเตอร์จะถูกเข้ารหัสเป็นตัวอักษรและตัวเลขธรรมดาและประมวลผลโดยโปรแกรมพิเศษ

เครื่องมือซอฟต์แวร์สำหรับการสร้างและประมวลผลกราฟิกแบบเวกเตอร์ประกอบด้วยซอฟต์แวร์ต่อไปนี้: CorelDraw, อะโดบี อิลลัสเตรเตอร์เช่นเดียวกับ vectorizers (tracers) - แพ็คเกจพิเศษสำหรับการแปลงภาพแรสเตอร์เป็นภาพเวกเตอร์

กราฟิกแฟร็กทัล ขึ้นอยู่กับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น เวกเตอร์ แต่แตกต่างจากเวกเตอร์ตรงที่องค์ประกอบพื้นฐานของมันคือสูตรทางคณิตศาสตร์นั่นเอง สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าไม่มีวัตถุใดถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ และรูปภาพถูกสร้างขึ้นโดยใช้สมการเท่านั้น เมื่อใช้วิธีการนี้ คุณสามารถสร้างโครงสร้างปกติที่ง่ายที่สุดได้ เช่นเดียวกับภาพประกอบที่ซับซ้อนซึ่งเลียนแบบทิวทัศน์

งาน

เป็นที่ทราบกันว่าหน่วยความจำวิดีโอของคอมพิวเตอร์มีความจุ 512 KB ความละเอียดหน้าจอคือ 640 x 200 สามารถวางหน้าจอได้กี่หน้าในหน่วยความจำวิดีโอด้วยพาเล็ต
ก) จาก 8 สี;
ข) 16 สี;
ค) 256 สี?

ต้องใช้จำนวนบิตเท่าใดในการเข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับ 130 เฉดสี การคำนวณ 8 นั้นไม่ใช่เรื่องยาก (นั่นคือ 1 ไบต์) เนื่องจากด้วย 7 บิต คุณสามารถเก็บหมายเลขเฉดสีได้ตั้งแต่ 0 ถึง 127 และ 8 บิตเก็บตั้งแต่ 0 ถึง 255 จะเห็นได้ง่ายว่าวิธีการเข้ารหัสนี้ ไม่เหมาะสม: 130 เห็นได้ชัดว่าน้อยกว่า 255 ลองคิดดู วิธีย่อข้อมูลเกี่ยวกับภาพวาดเมื่อเขียนลงในไฟล์หากทราบว่า
ก) การวาดภาพพร้อมกันมีเพียง 16 เฉดสีจาก 138 เฉดสีที่เป็นไปได้
b) ภาพวาดมีทั้งหมด 130 เฉดสีในเวลาเดียวกัน แต่จำนวนจุดที่วาดด้วยเฉดสีที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างมาก

A) เห็นได้ชัดว่า 4 บิต (ครึ่งไบต์) เพียงพอที่จะเก็บข้อมูลประมาณ 16 เฉดสี อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก 16 เฉดสีเหล่านี้ถูกเลือกจาก 130 เฉดสีเหล่านี้จึงอาจมีตัวเลขที่ไม่พอดีกับ 4 บิต ดังนั้นเราจึงใช้วิธีแบบจานสี เรามากำหนดเฉดสี 16 เฉดที่ใช้ในการวาดตัวเลข "ท้องถิ่น" ของเราตั้งแต่ 1 ถึง 15 และเข้ารหัสภาพวาดทั้งหมดในอัตรา 2 จุดต่อไบต์ จากนั้นเราจะเพิ่มข้อมูลนี้ (ในตอนท้ายของไฟล์ที่มีมัน) ตารางการติดต่อที่ประกอบด้วยไบต์ 16 คู่พร้อมหมายเลขแรเงา: 1 ไบต์คือหมายเลข "ท้องถิ่น" ของเราในภาพนี้ ที่สองคือจำนวนจริงของ เฉดสีนี้ (เมื่อแทนที่จะใช้ข้อมูลหลังที่เข้ารหัสเกี่ยวกับเฉดสีนั้นตัวอย่างเช่นข้อมูลเกี่ยวกับความสว่างของการเรืองแสงของ "ปืนอิเล็กทรอนิกส์" สีแดง, สีเขียว, สีน้ำเงินของหลอดรังสีแคโทดจากนั้นตารางดังกล่าวจะเป็น จานสี). หากภาพวาดมีขนาดใหญ่เพียงพอ การเพิ่มขนาดไฟล์ผลลัพธ์จะมีนัยสำคัญ
b) ลองใช้อัลกอริธึมที่ง่ายที่สุดในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับภาพวาด มากำหนดรหัส 128 - 130 ให้กับสามเฉดสีที่มีการทาสีจำนวนจุดขั้นต่ำและรหัส 1 -127 ให้กับเฉดสีที่เหลือ เราจะเขียนลงในไฟล์ (ซึ่งในกรณีนี้ไม่ใช่ลำดับของไบต์ แต่เป็นสตรีมบิตต่อเนื่อง) รหัสเจ็ดบิตสำหรับเฉดสีที่มีตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 127 สำหรับสามเฉดสีที่เหลือในสตรีมบิต เราจะเขียน หมายเลขเครื่องหมาย - เจ็ดบิต 0 - และตามด้วยหมายเลข "ท้องถิ่น" สองบิตทันที และที่ส่วนท้ายของไฟล์เราจะเพิ่มตารางการติดต่อระหว่าง "ท้องถิ่น" และตัวเลขจริง เนื่องจากเฉดสีที่มีรหัส 128 - 130 นั้นหายาก จึงมีเลขศูนย์เจ็ดบิตอยู่สองสามตัว

โปรดทราบว่าการตั้งคำถามในปัญหานี้ไม่ได้ยกเว้นวิธีแก้ปัญหาอื่นๆ โดยไม่อ้างอิงถึงองค์ประกอบสีของภาพ - การเก็บถาวร:
ก) ขึ้นอยู่กับการระบุลำดับของจุดที่วาดด้วยเฉดสีเดียวกันและแทนที่แต่ละลำดับเหล่านี้ด้วยคู่ของตัวเลข (สี) (ปริมาณ) (หลักการนี้รองรับรูปแบบกราฟิก PCX)
b) โดยการเปรียบเทียบเส้นพิกเซล (บันทึกหมายเลขเฉดสีของจุดในหน้าแรกโดยรวม และสำหรับบรรทัดต่อมาให้บันทึกหมายเลขเฉดสีของเฉพาะจุดที่มีเฉดสีแตกต่างจากเฉดสีของจุดที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันในครั้งก่อน บรรทัด - นี่คือพื้นฐานของรูปแบบ GIF)
c) การใช้อัลกอริธึมการบรรจุภาพเศษส่วน (รูปแบบ YPEG) (ไอโอ 6,1999)

การเข้ารหัสข้อมูลเสียง

โลกเต็มไปด้วยเสียงต่างๆ มากมาย ทั้งเสียงนาฬิกาและเสียงฮัมของเครื่องยนต์ เสียงลมและเสียงใบไม้ที่พลิ้วไหว เสียงร้องของนก และเสียงผู้คน ผู้คนเริ่มเดาว่าเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไรและเป็นตัวแทนของเสียงเมื่อนานมาแล้ว แม้แต่นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณ - นักสารานุกรมอริสโตเติลก็อธิบายธรรมชาติของเสียงจากการสังเกตโดยเชื่อว่าร่างกายที่มีเสียงจะสร้างการบีบอัดสลับและการทำให้อากาศบริสุทธิ์ ดังนั้นสายที่สั่นจะปล่อยหรืออัดอากาศและเนื่องจากความยืดหยุ่นของอากาศเอฟเฟกต์ที่สลับกันเหล่านี้จึงถูกส่งไปยังอวกาศเพิ่มเติม - จากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่งคลื่นยืดหยุ่นจึงเกิดขึ้น เมื่อมาถึงหูของเรา มันจะกระทบแก้วหูและทำให้เกิดความรู้สึกของเสียง

โดยหูบุคคลจะรับรู้คลื่นยืดหยุ่นซึ่งมีความถี่อยู่ในช่วงตั้งแต่ 16 Hz ถึง 20 kHz (1 Hz - 1 การสั่นสะเทือนต่อวินาที) ด้วยเหตุนี้คลื่นยืดหยุ่นในตัวกลางใด ๆ ซึ่งมีความถี่อยู่ภายในขอบเขตที่กำหนดเรียกว่าคลื่นเสียงหรือเพียงแค่เสียง ในการศึกษาเรื่องเสียงมีแนวคิดเช่น โทนและ เสียงต่ำเสียง. เสียงที่แท้จริงใดๆ ไม่ว่าจะเป็นการเล่นเครื่องดนตรีหรือเสียงของมนุษย์ เป็นส่วนผสมที่แปลกประหลาดของการสั่นฮาร์โมนิกหลายอย่างกับชุดความถี่บางชุด

การสั่นสะเทือนที่มีความถี่ต่ำสุดเรียกว่าเสียงพื้นฐาน ส่วนที่เหลือเรียกว่าเสียงหวือหวา

Timbre คือจำนวนเสียงหวือหวาที่แตกต่างกันซึ่งมีอยู่ในเสียงนั้นๆ ซึ่งทำให้มีสีพิเศษ ความแตกต่างระหว่างเสียงต่ำกับอีกเสียงหนึ่งไม่ได้ถูกกำหนดโดยตัวเลขเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเข้มของเสียงหวือหวาที่มาพร้อมกับเสียงของเสียงพื้นฐานด้วย ด้วยเสียงต่ำทำให้เราสามารถแยกแยะเสียงของเปียโนและไวโอลิน กีตาร์และฟลุตได้อย่างง่ายดาย และจดจำเสียงของบุคคลที่คุ้นเคยได้อย่างง่ายดาย

เสียงดนตรีสามารถกำหนดลักษณะได้ 3 ประการ ได้แก่ โทนเสียง กล่าวคือ สีของเสียงซึ่งขึ้นอยู่กับรูปร่างของการสั่นสะเทือน ระดับเสียงที่กำหนดโดยจำนวนการสั่นสะเทือนต่อวินาที (ความถี่) และระดับเสียง ขึ้นอยู่กับความเข้มของเสียง การสั่นสะเทือน

ปัจจุบันคอมพิวเตอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ การประมวลผลข้อมูลเสียงและเพลงก็ไม่มีข้อยกเว้น จนถึงปี 1983 เพลงที่บันทึกไว้ทั้งหมดได้รับการเผยแพร่ในรูปแบบแผ่นเสียงไวนิลและเทปคาสเซ็ตขนาดกะทัดรัด ปัจจุบันซีดีมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย หากคุณมีคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งการ์ดเสียงสตูดิโอ โดยมีแป้นพิมพ์ MIDI และไมโครโฟนเชื่อมต่ออยู่ คุณจะสามารถทำงานกับซอฟต์แวร์เพลงพิเศษได้

ตามอัตภาพสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท:

ยูทิลิตี้และไดรเวอร์ทุกประเภทที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับการ์ดเสียงและอุปกรณ์ภายนอกเฉพาะ
โปรแกรมแก้ไขเสียงซึ่งออกแบบมาเพื่อทำงานกับไฟล์เสียงช่วยให้คุณสามารถดำเนินการใด ๆ กับไฟล์เหล่านี้ได้ตั้งแต่การแบ่งมันออกเป็นส่วน ๆ ไปจนถึงการประมวลผลด้วยเอฟเฟกต์
ซอฟต์แวร์ซินธิไซเซอร์ที่ปรากฏค่อนข้างเร็ว ๆ นี้และทำงานอย่างถูกต้องบนคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังเท่านั้น ช่วยให้คุณสามารถทดลองสร้างได้ เสียงที่แตกต่างกันและคนอื่น ๆ.

กลุ่มแรกประกอบด้วยโปรแกรมอรรถประโยชน์ทั้งหมด ระบบปฏิบัติการ. ตัวอย่างเช่น win 95 และ 98 มีโปรแกรมมิกเซอร์และยูทิลิตี้ของตัวเองสำหรับการเล่น/บันทึกเสียง เล่นซีดี และไฟล์ MIDI มาตรฐาน หลังจากติดตั้งการ์ดเสียง คุณสามารถใช้โปรแกรมเหล่านี้เพื่อตรวจสอบการทำงานของการ์ดเสียงได้ ตัวอย่างเช่น โปรแกรมแผ่นเสียงได้รับการออกแบบให้ทำงานกับไฟล์ wave (ไฟล์บันทึกเสียงในรูปแบบ Windows) ไฟล์เหล่านี้มีนามสกุล .WAV โปรแกรมนี้ให้ความสามารถในการเล่น บันทึก และแก้ไขการบันทึกเสียงโดยใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกับที่ใช้กับเครื่องบันทึกเทป แนะนำให้เชื่อมต่อไมโครโฟนเข้ากับคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานกับเครื่องเล่นแผ่นเสียง หากคุณต้องการบันทึกเสียง คุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับคุณภาพเสียง เนื่องจากระยะเวลาของการบันทึกเสียงขึ้นอยู่กับคุณภาพเสียงนั้น ยิ่งคุณภาพการบันทึกสูง ระยะเวลาเสียงก็จะยิ่งสั้นลง ด้วยคุณภาพการบันทึกโดยเฉลี่ย คุณสามารถบันทึกเสียงพูดได้อย่างน่าพอใจ โดยสร้างไฟล์ความยาวสูงสุด 60 วินาที ระยะเวลาในการบันทึกจะอยู่ที่ประมาณ 6 วินาที ซึ่งมีคุณภาพเท่ากับซีดีเพลง

การเข้ารหัสเสียงทำงานอย่างไร ตั้งแต่วัยเด็ก เราได้สัมผัสกับการบันทึกเพลงในสื่อต่างๆ เช่น แผ่นเสียง เทปคาสเซ็ต ซีดี ฯลฯ ปัจจุบัน มีสองวิธีหลักในการบันทึกเสียง: อนาล็อกและดิจิตอลแต่การจะบันทึกเสียงบนสื่อใด ๆ จะต้องแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ทำได้โดยใช้ไมโครโฟน ไมโครโฟนที่ง่ายที่สุดมีเมมเบรนที่สั่นสะเทือนภายใต้อิทธิพลของคลื่นเสียง ขดลวดติดอยู่กับเมมเบรน โดยเคลื่อนที่ไปพร้อมกับเมมเบรนในสนามแม่เหล็ก มีกระแสไฟฟ้าสลับเกิดขึ้นในขดลวด การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าสะท้อนคลื่นเสียงได้อย่างแม่นยำ

กระแสไฟฟ้าสลับที่ปรากฏที่เอาต์พุตของไมโครโฟนเรียกว่า อนาล็อกสัญญาณ. เมื่อใช้กับสัญญาณไฟฟ้า “อนาล็อก” หมายความว่าสัญญาณมีความต่อเนื่องในด้านเวลาและแอมพลิจูด มันสะท้อนรูปร่างของคลื่นเสียงได้อย่างแม่นยำขณะเดินทางผ่านอากาศ

ข้อมูลเสียงสามารถแสดงในรูปแบบแยกหรืออนาล็อก ความแตกต่างของพวกเขาก็คือ ด้วยการนำเสนอข้อมูลแบบแยกส่วน ปริมาณทางกายภาพจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน (“บันได”) โดยเข้าสู่ชุดของค่าที่มีจำกัด หากข้อมูลถูกนำเสนอในรูปแบบอะนาล็อก ปริมาณทางกายภาพสามารถรับค่าจำนวนอนันต์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง

แผ่นเสียงเป็นตัวอย่างของการจัดเก็บข้อมูลเสียงแบบอะนาล็อก เนื่องจากแทร็กเสียงจะเปลี่ยนรูปร่างอย่างต่อเนื่อง แต่การบันทึกแบบอะนาล็อกด้วยเทปแม่เหล็กมีข้อเสียเปรียบอย่างมาก นั่นคืออายุของสื่อ ในช่วงเวลาหนึ่งปี โฟโนแกรมที่มีความถี่สูงในระดับปกติอาจสูญเสียไป แผ่นเสียงจะสูญเสียคุณภาพหลายครั้งเมื่อเล่น ดังนั้นจึงให้ความสำคัญกับการบันทึกแบบดิจิทัล

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 คอมแพคดิสก์ปรากฏขึ้น นี่เป็นตัวอย่างของการจัดเก็บข้อมูลเสียงแบบแยกส่วน เนื่องจากแทร็กเสียงของซีดีประกอบด้วยพื้นที่ที่มีการสะท้อนแสงที่แตกต่างกัน ตามทฤษฎีแล้ว แผ่นดิสก์ดิจิทัลเหล่านี้สามารถคงอยู่ได้ตลอดไปหากไม่มีรอยขีดข่วน กล่าวคือ ข้อดีของมันคือความทนทานและความต้านทานต่อความชราทางกล ข้อดีอีกประการหนึ่งคือคุณภาพเสียงไม่สูญเสียไปเมื่อทำการพากย์แบบดิจิทัล

บนการ์ดเสียงมัลติมีเดีย คุณจะพบปรีแอมป์และมิกเซอร์ไมโครโฟนแบบอะนาล็อก

การแปลงข้อมูลเสียงจากดิจิทัลเป็นแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัล

มาดูกระบวนการแปลงเสียงจากแอนะล็อกเป็นดิจิทัลโดยย่อและในทางกลับกัน การมีความคิดคร่าวๆ ว่าเกิดอะไรขึ้นในการ์ดเสียงของคุณสามารถช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการทำงานกับเสียงได้

คลื่นเสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับแบบอะนาล็อกโดยใช้ไมโครโฟน โดยจะผ่านเส้นทางเสียงและเข้าสู่ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณเป็นรูปแบบดิจิทัล

ในรูปแบบที่เรียบง่าย หลักการทำงานของ ADC มีดังต่อไปนี้: วัดความกว้างของสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่งและส่งต่อไปผ่านเส้นทางดิจิทัล ซึ่งเป็นลำดับของตัวเลขที่มีข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของความกว้าง

ในระหว่างการแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล จะไม่มีการแปลงทางกายภาพเกิดขึ้น เหมือนกับว่านำลายนิ้วมือหรือตัวอย่างมาจากสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งเป็นแบบจำลองดิจิทัลของความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในเส้นทางเสียง หากสิ่งนี้แสดงในรูปแบบของไดอะแกรม โมเดลนี้จะถูกนำเสนอเป็นลำดับของคอลัมน์ ซึ่งแต่ละคอลัมน์จะสอดคล้องกับค่าตัวเลขเฉพาะ สัญญาณดิจิทัลมีลักษณะไม่ต่อเนื่อง กล่าวคือ ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นโมเดลดิจิทัลจึงไม่ตรงกับรูปร่างของสัญญาณแอนะล็อกทุกประการ

ตัวอย่างคือช่วงเวลาระหว่างการวัดสองครั้งของแอมพลิจูดของสัญญาณอะนาล็อก

ตัวอย่าง แปลตามตัวอักษรจากภาษาอังกฤษว่า "ตัวอย่าง" ในศัพท์มัลติมีเดียและเสียงระดับมืออาชีพ คำนี้มีความหมายหลายประการ นอกเหนือจากช่วงระยะเวลาหนึ่งแล้ว ตัวอย่างยังเรียกว่าลำดับใดๆ ของข้อมูลดิจิทัลที่ได้รับจากการแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล กระบวนการแปลงนั้นเรียกว่าการสุ่มตัวอย่าง ในภาษารัสเซียเรียกว่า การสุ่มตัวอย่าง

เสียงดิจิตอลจะส่งออกโดยใช้ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC) ซึ่งสร้างสัญญาณไฟฟ้าของแอมพลิจูดที่ต้องการในเวลาที่เหมาะสมตามข้อมูลดิจิตอลที่เข้ามา

ตัวเลือกการสุ่มตัวอย่าง

พารามิเตอร์การสุ่มตัวอย่างที่สำคัญคือความถี่และความลึกของบิต
ความถี่คือจำนวนการวัดแอมพลิจูดของสัญญาณอะนาล็อกต่อวินาที

หากความถี่ในการสุ่มตัวอย่างไม่เกินสองเท่าของความถี่ของขีดจำกัดบนของช่วงเสียง การสูญเสียจะเกิดขึ้นที่ความถี่สูง ข้อมูลนี้อธิบายว่าทำไมความถี่มาตรฐานสำหรับซีดีเพลงจึงเป็น 44.1 kHz เนื่องจากช่วงการสั่นของคลื่นเสียงอยู่ระหว่าง 20 Hz ถึง 20 kHz จำนวนการวัดสัญญาณต่อวินาทีจึงต้องมากกว่าจำนวนการสั่นในช่วงเวลาเดียวกัน หากความถี่ในการสุ่มตัวอย่างต่ำกว่าความถี่ของคลื่นเสียงอย่างมีนัยสำคัญ แอมพลิจูดของสัญญาณจะมีเวลาในการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งในช่วงเวลาระหว่างการวัด และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าลายนิ้วมือดิจิทัลมีชุดข้อมูลที่วุ่นวาย ในระหว่างการแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นอนาล็อก ตัวอย่างดังกล่าวจะไม่ส่งสัญญาณหลัก แต่จะผลิตเฉพาะสัญญาณรบกวนเท่านั้น

ในรูปแบบ Audio DVD ใหม่ สัญญาณจะถูกวัด 96,000 ครั้งในหนึ่งวินาที กล่าวคือ ใช้ความถี่สุ่มตัวอย่าง 96 kHz เพื่อประหยัดพื้นที่ฮาร์ดดิสก์ในแอปพลิเคชันมัลติมีเดีย มักใช้ความถี่ต่ำ: 11, 22, 32 kHz ส่งผลให้ช่วงความถี่เสียงลดลง ซึ่งหมายความว่าสิ่งที่ได้ยินมีความผิดเพี้ยนอย่างมาก

หากคุณสร้างกราฟเสียงเดียวกันที่ 1 kHz (โน้ตจนถึงอ็อกเทฟที่ 7 ของเปียโนจะสอดคล้องกับความถี่นี้โดยประมาณ) แต่สุ่มตัวอย่างที่ความถี่ต่างกัน (ด้านล่างของคลื่นไซน์ไม่แสดงในกราฟทั้งหมด) ดังนั้นความแตกต่าง จะมองเห็นได้ การแบ่งส่วนหนึ่งบนแกนนอนซึ่งแสดงเวลาสอดคล้องกับตัวอย่าง 10 ตัวอย่าง สเกลก็ถ่ายเหมือนกัน คุณจะเห็นว่าที่ 11 kHz มีการสั่นของคลื่นเสียงประมาณ 5 ครั้งสำหรับทุกๆ 50 ตัวอย่าง ซึ่งหมายความว่าช่วงคลื่นไซน์หนึ่งค่าจะแสดงด้วยค่าเพียง 10 ค่า นี่เป็นการเรนเดอร์ที่ค่อนข้างไม่ถูกต้อง ในเวลาเดียวกันหากเราพิจารณาความถี่ในการแปลงเป็นดิจิทัลที่ 44 kHz ในแต่ละช่วงของไซน์ซอยด์จะมีตัวอย่างเกือบ 50 ตัวอย่างแล้ว ซึ่งจะทำให้คุณได้รับสัญญาณคุณภาพดี

ความลึกบิต บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงความแม่นยำของแอมพลิจูดของสัญญาณอะนาล็อกที่เกิดขึ้น ความแม่นยำในการส่งค่าแอมพลิจูดของสัญญาณในแต่ละช่วงเวลาระหว่างการแปลงเป็นดิจิทัลจะกำหนดคุณภาพของสัญญาณหลังการแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก ความน่าเชื่อถือของการสร้างรูปคลื่นขึ้นใหม่ขึ้นอยู่กับความลึกของบิต

ในการเข้ารหัสค่าแอมพลิจูด จะใช้หลักการของการเข้ารหัสแบบไบนารี สัญญาณเสียงจะต้องแสดงเป็นลำดับของพัลส์ไฟฟ้า (ศูนย์ไบนารีและอัน) โดยทั่วไปจะใช้การแสดงค่าแอมพลิจูด 8, 16 บิตหรือ 20 บิต เมื่อเข้ารหัสไบนารี่ของสัญญาณเสียงต่อเนื่อง นั้นจะถูกแทนที่ด้วยลำดับระดับสัญญาณแยกกัน คุณภาพของการเข้ารหัสขึ้นอยู่กับความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง (จำนวนการวัดระดับสัญญาณต่อหน่วยเวลา) เมื่อความถี่ในการสุ่มตัวอย่างเพิ่มขึ้น ความแม่นยำของการแสดงข้อมูลแบบไบนารีก็จะเพิ่มขึ้น ที่ความถี่ 8 kHz (จำนวนตัวอย่างต่อวินาที 8000) คุณภาพของสัญญาณเสียงตัวอย่างจะสอดคล้องกับคุณภาพของการออกอากาศทางวิทยุและที่ความถี่ 48 kHz (จำนวนตัวอย่างต่อวินาที 48000) - คุณภาพเสียง ของซีดีเพลง

หากคุณใช้การเข้ารหัส 8 บิต คุณจะได้รับความแม่นยำของแอมพลิจูดของสัญญาณอะนาล็อกสูงถึง 1/256 ของช่วงไดนามิกของอุปกรณ์ดิจิทัล (2 8 = 256)

หากคุณใช้การเข้ารหัส 16 บิตเพื่อแสดงค่าแอมพลิจูดของสัญญาณเสียง ความแม่นยำในการวัดจะเพิ่มขึ้น 256 เท่า

โดยทั่วไปแล้วตัวแปลงสมัยใหม่จะใช้การเข้ารหัสสัญญาณ 20 บิต ซึ่งช่วยให้แปลงเสียงเป็นดิจิทัลคุณภาพสูงได้

จำสูตร K = 2 a กัน โดยที่ K คือจำนวนเสียงที่เป็นไปได้ทั้งหมด (จำนวนระดับสัญญาณหรือสถานะต่างๆ) ที่สามารถได้รับโดยการเข้ารหัสเสียงด้วยบิต

แต่ข้อมูลนี้เป็นจริงสำหรับสัญญาณที่มีระดับสูงสุดคือ 0 dB เท่านั้น หากคุณต้องการสุ่มตัวอย่างสัญญาณ 6 dB ที่ 16 บิต จริงๆ แล้วเหลือเพียง 15 บิตในการเข้ารหัสแอมพลิจูด หากสัญญาณมีระดับ 12 dB แสดงว่า 14 บิต เมื่อระดับสัญญาณเพิ่มขึ้น ความลึกของบิตของการแปลงเป็นดิจิทัลจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าระดับของการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นจะลดลง (ในเอกสารทางเทคนิค มีคำว่า "สัญญาณรบกวนเชิงปริมาณ") ในทางกลับกัน ทุกๆ 6 dB ที่ลดระดับจะ "กิน" ขึ้น” 1 บิต

ปัจจุบัน Audio DVD รูปแบบดิจิทัลใหม่สำหรับผู้บริโภคได้เกิดขึ้นแล้ว ซึ่งใช้ 24 บิตและความถี่สุ่มตัวอย่าง 96 kHz ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถหลีกเลี่ยงข้อเสียที่กล่าวมาข้างต้นของการเข้ารหัสแบบ 16 บิตได้

อุปกรณ์เสียงดิจิตอลสมัยใหม่มีตัวแปลง 20 บิต เสียงยังคงเป็น 16 บิต มีการติดตั้งตัวแปลงบิตสูงเพื่อปรับปรุงคุณภาพการบันทึกในระดับต่ำ หลักการทำงานมีดังนี้: สัญญาณอะนาล็อกดั้งเดิมจะถูกแปลงเป็นดิจิทัลด้วยความลึกบิต 20 บิต จากนั้นตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล DSPP จะดาวน์แซมเพิลเป็น 16 บิต ในกรณีนี้จะใช้อัลกอริธึมการคำนวณพิเศษซึ่งสามารถลดการบิดเบือนของสัญญาณระดับต่ำได้ กระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้นระหว่างการแปลงดิจิทัลเป็นอะนาล็อก: ความลึกของบิตเพิ่มขึ้นจาก 16 เป็น 20 บิตเมื่อใช้อัลกอริธึมพิเศษที่ช่วยให้คุณกำหนดค่าแอมพลิจูดได้แม่นยำยิ่งขึ้น นั่นคือเสียงยังคงเป็น 16 บิต แต่คุณภาพเสียงโดยรวมมีการปรับปรุง

งาน

คำนวณว่าเสียงดิจิทัลหนึ่งนาทีจะใช้พื้นที่เท่าใดในฮาร์ดไดรฟ์หรือสื่อดิจิทัลอื่นๆ ที่บันทึกด้วยความถี่

44.1 กิโลเฮิร์ตซ์;
11 กิโลเฮิร์ตซ์;
22 กิโลเฮิร์ตซ์;
32 กิโลเฮิรตซ์

และ 16 บิต

A) หากบันทึกสัญญาณโมโนด้วยความถี่ 44.1 kHz, 16 บิต (2 ไบต์) ทุกๆ นาทีตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลจะสร้างข้อมูล 441000 * 2 * 60 = 529000 ไบต์ (ประมาณ 5 MB) แอมพลิจูดของสัญญาณอะนาล็อกซึ่งบันทึกไว้ในคอมพิวเตอร์ไปยังฮาร์ดไดรฟ์ของคุณ
หากบันทึกสัญญาณสเตอริโอ จะมีขนาด 1058000 ไบต์ (ประมาณ 10 MB)
b) สำหรับความถี่ 11, 22, 32 kHz การคำนวณจะดำเนินการในทำนองเดียวกัน

ไฟล์เสียงโมโนมีปริมาณข้อมูลเท่าใด โดยมีระยะเวลา 1 วินาที โดยมีคุณภาพเสียงโดยเฉลี่ย (16 บิต, 24 kHz)

16 บิต * 24000 = 384000 บิต = 48000 ไบต์ = 47 กิโลไบต์

คำนวณขนาดของไฟล์เสียงสเตอริโอ 20 วินาทีที่มีการเข้ารหัส 20 บิตและอัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1 kHz

20 บิต * 20 * 44100 * 2 = 35280000 บิต = 4410000 ไบต์ = 4.41 MB

กำหนดจำนวนระดับสัญญาณเสียงเมื่อใช้การ์ดเสียง 8 บิตแบบเดิม

สารละลาย.:

เค = 2 8 = 256.

ทำงานอิสระ

(a) - ตัวเลือกแรก b) - วินาที)

1. ยกตัวอย่าง
ก) วิธีการนำเสนอข้อมูลเสียงแบบอะนาล็อก
b) วิธีการแสดงข้อมูลเสียงแบบไม่ต่อเนื่อง

2. เรียกว่าอะไร
ก) ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง
ข) ตัวอย่าง

3. อธิบาย
ก) หลักการเข้ารหัสเสียงแบบไบนารีคืออะไร
b) คุณภาพของการเข้ารหัสเสียงไบนารี่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ใด?

ภาษารัสเซีย

รูปแบบ: เอกสารเว็บ

05.07.2011 6892 0 0

เรื่อง. "การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์"

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

เกี่ยวกับการศึกษา:

เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการเข้ารหัสข้อมูลในนักเรียน

แสดงให้นักเรียนเห็นถึงรหัสที่หลากหลาย

เพื่อสร้างแนวคิดในการดำเนินการแปลงรหัสให้กับนักเรียนเพื่อเป็นแนวทางในการย้ายจากการแสดงข้อมูลรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง

เพื่อให้นักเรียนได้รู้จักกับรหัสที่หลากหลายรอบตัวบุคคลและบทบาทของการเข้ารหัสข้อมูล

สังเกตบทบาทของการเข้ารหัสข้อมูล

สอนให้เด็กถอดรหัสข้อมูลที่เข้ารหัส

เรียนรู้การนำความรู้ไปใช้ในทางปฏิบัติ

เพื่อสร้างระบบความรู้ในหัวข้อและแนวคิดพื้นฐานของ “รหัส” “การเข้ารหัส” “การถอดรหัส”

พัฒนาความสามารถในการใช้โต๊ะ

แสดงการทำงานกับตารางในโปรแกรมแก้ไขข้อความ

ปลูกฝังความสนใจในเรื่อง

เกี่ยวกับการศึกษา:

เพื่อพัฒนาความเข้าใจของผู้เรียนเกี่ยวกับกระบวนการเข้ารหัสข้อมูล

แสดงการเข้ารหัสประเภทต่างๆ

ระบุข้อดีของการเข้ารหัสข้อมูลแบบไบนารี

เกี่ยวกับการศึกษา:

พัฒนาความสามารถของนักเรียนในการพูดในหัวข้อที่กำหนด เปรียบเทียบ วิเคราะห์ และคิดอย่างมีเหตุผลต่อไป

พัฒนาทักษะด้านพีซีของคุณต่อไป

เกี่ยวกับการศึกษา:

เพื่อเสริมสร้างความต้องการด้านความรู้ความเข้าใจและความสนใจในวิชานี้ให้กับนักเรียน

ปลูกฝังให้นักเรียนมีทัศนคติที่เป็นมิตรต่อกันต่อไป

ประเภทบทเรียน: บทเรียนการเรียนรู้เนื้อหาใหม่ที่มีองค์ประกอบของการวิจัยและการรวบรวมความรู้เบื้องต้นในการทำงานจริง

ขั้นตอนบทเรียน:

เวทีองค์กร – 1 นาที

การตรวจสอบความรู้ – 5 นาที

คำอธิบายเนื้อหาใหม่ – 19 นาที

การบ้าน- 1 นาที.

การออกกำลังกาย – 1 นาที

งานภาคปฏิบัติ – 11 นาที

การสะท้อนกลับ – 1 นาที

สรุปบทเรียน การให้คะแนน – 1 นาที

1. ช่วงเวลาขององค์กร

สื่อสารหัวข้อ เป้าหมาย และวัตถุประสงค์ของบทเรียน

2. การควบคุมความรู้ – 5 นาที

1. ข้อมูลคืออะไร? (ข้อมูลคือข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา (ทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา)

2. บุคคลดำเนินการอะไรกับข้อมูล? (บุคคลดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการรับและส่งจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลอย่างต่อเนื่อง)

3. บุคคลเก็บข้อมูลอย่างไร? (เก็บข้อมูลไว้ในใจ-ของตัวเอง(ข้อมูลภายใน)- แกะ; หน่วยความจำภายนอก (ระยะยาว) นอกจากนี้ยังมีความทรงจำ บุคคลและความทรงจำของมนุษยชาติ) (ดูการนำเสนอสไลด์ 2)

4. คุณรู้จักสื่อเก็บข้อมูลสมัยใหม่อะไรบ้าง? (แม่เหล็ก - ฮาร์ดไดรฟ์, ฟลอปปีดิสก์; ดิสก์เลเซอร์ - ซีดีและดีวีดี, แฟลชการ์ด)

ให้ความสนใจกับสิ่งต่อไปนี้ มีคนพยายามบอกบางสิ่งกับเรา แต่เราไม่เข้าใจเขา คุณคิดว่าเขาต้องการบอกเราด้วยท่าทางนี้ว่าอย่างไร? (แสดงเลข 5 แสดงว่าทุกอย่างเรียบร้อยดี กล่าวสวัสดี)

แต่เราไม่สามารถพูดได้อย่างแน่ชัดว่าเขาต้องการบอกอะไรเราอย่างแน่นอน เนื่องจากในประเทศต่างๆ ท่าทางเดียวกันหมายถึงสิ่งที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และจะต้องทำอย่างไรจึงจะเข้าใจประชาชนในประเทศเหล่านี้ได้อย่างถูกต้อง? (รู้ท่าทาง รู้ว่าหมายถึงอะไร การกระทำ วัตถุ ปรากฏการณ์ใดถูกเข้ารหัสโดยท่าทางเหล่านี้) ลองคิดและพยายามหาคำตอบที่สำคัญที่สุดและกำหนดหัวข้อของบทเรียน (สิ่งสำคัญคือท่าทางอาจหมายถึงแนวคิดที่แตกต่างกัน สิ่งที่เข้ารหัสภายใต้ท่าทางนี้ หัวข้อของบทเรียน

3. คำอธิบายเนื้อหาใหม่ – 19 นาที

ข้อมูลที่เราได้รับจากโลกรอบตัวเรามาถึงเราในรูปแบบของสัญญาณธรรมดาหรือสัญญาณที่มีลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันมาก เหล่านี้ได้แก่ แสง เสียง กลิ่น สัมผัส เหล่านี้คือ คำพูด ไอคอน สัญลักษณ์ ท่าทาง และการเคลื่อนไหว

ในการส่งข้อมูล เรา (ผู้รับ) ไม่เพียงต้องรับสัญญาณเท่านั้น แต่ยังต้องถอดรหัสด้วย ดังนั้นเมื่อได้ยินเสียงนาฬิกาปลุกดังขึ้นคน ๆ หนึ่งก็เข้าใจว่าถึงเวลาตื่นแล้ว โทรศัพท์ - มีคนต้องการคุยกับคุณ ระฆังโรงเรียน - แจ้งนักเรียนเกี่ยวกับการหยุดที่รอคอยมานาน

เพื่อให้เข้าใจสัญญาณต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีการพัฒนาโค้ดหรือการเขียนโค้ด

(ดูการนำเสนอสไลด์ 5)

พวกเรามาเขียนคำจำกัดความของโค้ดกันดีกว่า การเขียนโค้ด

รหัสคือระบบสัญลักษณ์สำหรับแสดงข้อมูล

การเข้ารหัสคือการก่อตัวของการแสดงข้อมูลโดยใช้โค้ดบางส่วน (หรืออาจกล่าวได้ว่าการเข้ารหัสเป็นการเปลี่ยนจากการแสดงข้อมูลรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง สะดวกกว่าสำหรับการจัดเก็บ การส่งผ่าน หรือการประมวลผล)

การแปลงแบบย้อนกลับเรียกว่าการถอดรหัส

พวกคุณเขียนลงในสมุดบันทึกของคุณว่า:

การถอดรหัสเป็นกระบวนการสร้างเนื้อหาของข้อมูลที่เข้ารหัสขึ้นมาใหม่

วิธีการเข้ารหัสขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการดำเนินการ

(ดูการนำเสนอสไลด์ 6)

มีสามวิธีหลักในการเข้ารหัสข้อมูล:

1. กราฟิก - การใช้รูปภาพหรือไอคอน

2. ตัวเลข - การใช้ตัวเลข

3. Symbolic - การใช้สัญลักษณ์ที่มีตัวอักษรเดียวกันกับข้อความ

รหัสจำนวนมากได้ฝังรากลึกในชีวิตของเราอย่างแน่นหนา

นี่คือวิธีการเข้ารหัสข้อมูลตัวเลขเป็นเลขอารบิคและโรมัน

สำหรับการสื่อสาร เราใช้รหัส - รัสเซีย ในจีน - จีน

เพลงใดๆ จะถูกเข้ารหัสด้วยโน้ตดนตรี และบนหน้าจอเครื่องเล่น คุณสามารถเห็นเสียงดังหรือเบาที่เข้ารหัสโดยใช้กราฟ

บ่อยครั้งที่ข้อมูลจำเป็นต้องย่อและนำเสนอในรูปแบบที่กระชับแต่เข้าใจได้ จากนั้นจะใช้รูปสัญลักษณ์ เช่น ที่ประตูร้านค้า บนเสาในสวนสาธารณะ บนถนน

ในการส่งข้อมูลผู้คนได้ใช้รหัสพิเศษซึ่งรวมถึง: อักษรเบรลล์, รหัสมอร์ส

ตัวเลขใช้เพื่อบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนวัตถุ ตัวเลขถูกเขียนโดยใช้ระบบเครื่องหมายพิเศษที่เรียกว่าระบบตัวเลข
สัญกรณ์– ชุดเทคนิคและกฎการเขียนตัวเลขโดยใช้ชุดสัญลักษณ์เฉพาะ

ทั้งหมด ระบบตัวเลขแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: ตำแหน่งและ ไม่ใช่ตำแหน่ง.
ตำแหน่ง - ค่าเชิงปริมาณของแต่ละหลักของตัวเลขขึ้นอยู่กับตำแหน่ง (ตำแหน่งหรือหลัก) ที่เขียนตัวเลขนี้หรือหลักนั้น
ไม่ใช่ตำแหน่ง - ค่าเชิงปริมาณของตัวเลขไม่ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง (ตำแหน่งหรือหลัก) ที่เขียนตัวเลขนี้หรือตัวเลขนั้น

ระบบตัวเลขที่ไม่ใช่ตำแหน่งที่พบบ่อยที่สุดคือระบบโรมัน ตัวเลขที่ใช้คือ I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000)

ขนาดของตัวเลขถูกกำหนดให้เป็นผลรวมหรือผลต่างของตัวเลขในตัวเลข
MCMXCVIII = 1000+(1000-100)+(100-10)+5+1+1+1 = 1998

ระบบเลขตำแหน่งระบบแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในบาบิโลนโบราณ และการนับเลขของชาวบาบิโลนคือ เป็นเรื่องเพศ, เช่น. มันใช้หกสิบหลัก!

ในศตวรรษที่ 19 แพร่หลายมาก เลขฐานสองสัญกรณ์ ที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน ทศนิยม, ไบนารี่, ฐานแปดและ เลขฐานสิบหกระบบตัวเลข

จำนวนสัญลักษณ์ต่างๆ ที่ใช้แทนตัวเลขในระบบจำนวนตำแหน่งเรียกว่าฐานของระบบตัวเลข

สัญกรณ์

ฐาน

ตัวอักษรของตัวเลข

ทศนิยม

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

ไบนารี่

0, 1

เลขฐานแปด

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

เลขฐานสิบหก

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ก, บี, ซี, ดี, อี, เอฟ

ความสอดคล้องของระบบตัวเลข:

ทศนิยม

ไบนารี่

100

101

110

111

เลขฐานแปด

เลขฐานสิบหก

ทศนิยม

ไบนารี่

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

เลขฐานแปด

เลขฐานสิบหก

การเข้ารหัสข้อมูลข้อความแบบไบนารี

ตั้งแต่ทศวรรษที่ 60 คอมพิวเตอร์เริ่มถูกนำมาใช้ในการประมวลผลข้อมูลข้อความมากขึ้น และในปัจจุบันพีซีส่วนใหญ่ในโลกมีส่วนร่วมในการประมวลผลข้อมูลข้อความ

ตามธรรมเนียม ในการเข้ารหัสอักขระหนึ่งตัว ปริมาณข้อมูล = 1 ไบต์ (1 ไบต์ = 8 บิต)
สำหรับการเข้ารหัส ตัวละครตัวหนึ่งที่จำเป็น หนึ่งไบต์ข้อมูล.

เมื่อพิจารณาว่าแต่ละบิตรับค่า 1 หรือ 0 เราพบว่าสามารถเข้ารหัสอักขระที่แตกต่างกัน 256 ตัวโดยใช้ 1 ไบต์ (28=256)

การเข้ารหัสประกอบด้วยการกำหนดรหัสไบนารี่ที่ไม่ซ้ำกันให้กับอักขระแต่ละตัวตั้งแต่ 00000000 ถึง 11111111 (หรือรหัสทศนิยมตั้งแต่ 0 ถึง 255)

สิ่งสำคัญคือการกำหนดรหัสเฉพาะให้กับสัญลักษณ์นั้นเป็นเรื่องของข้อตกลง ซึ่งได้รับการแก้ไขในตารางรหัสแล้ว

ตารางที่อักขระทั้งหมดของตัวอักษรคอมพิวเตอร์ถูกกำหนดหมายเลขซีเรียล (รหัส) เรียกว่า t ตารางการเข้ารหัส.

คอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ ใช้การเข้ารหัสที่แตกต่างกัน ด้วยการแพร่กระจายของ IBM PC ตารางการเข้ารหัสจึงกลายเป็นมาตรฐานสากล แอสกี(รหัสมาตรฐานอเมริกันสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล) - รหัสมาตรฐานอเมริกันสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล
เฉพาะครึ่งแรกเท่านั้นที่เป็นมาตรฐานในตารางนี้เช่น อักขระที่มีตัวเลขตั้งแต่ 0 (00000000) ถึง 127 (0111111) ซึ่งรวมถึงตัวอักษรละติน ตัวเลข เครื่องหมายวรรคตอน วงเล็บ และสัญลักษณ์อื่นๆ

รหัสที่เหลืออีก 128 รหัสถูกใช้ค่ะ ตัวเลือกที่แตกต่างกัน. การเข้ารหัสภาษารัสเซียประกอบด้วยอักขระจากตัวอักษรรัสเซีย
ปัจจุบันมีตารางรหัสที่แตกต่างกัน 5 ตารางสำหรับตัวอักษรรัสเซีย (KOI8, SR1251, SR866, Mac, ISO)

ปัจจุบันมาตรฐาน Unicode สากลใหม่เริ่มแพร่หลาย ซึ่งจัดสรรสองไบต์สำหรับแต่ละอักขระ สามารถใช้เข้ารหัสอักขระที่แตกต่างกัน 65536 (216= 65536)

ตารางส่วนมาตรฐาน ASCII

ตารางรหัส ASCII แบบขยาย

4. นาทีทางกายภาพ

รูปภาพในอวกาศโดยหลับตา:

หัวใจ

วงกลม

จดหมายเอ็ม

สี่เหลี่ยม

สามเหลี่ยม

ผู้นอน

5. การบ้าน

เข้ารหัสข้อความโดยใช้รหัสซีซาร์ (ข้างหน้า 1 ตัวอักษร)

เข้ารหัสคำ

เขียนตัวอักษรเข้ารหัสถึงกัน

6. งานภาคปฏิบัติ “การเข้ารหัสตัวเลขและสัญลักษณ์”

I. การเข้ารหัสตัวเลขโดยใช้โปรแกรมเครื่องคิดเลข

เปิดโปรแกรมเครื่องคิดเลขบนเดสก์ท็อปของคุณ

เลือกมุมมองทางวิศวกรรม (ในเมนูหลัก - มุมมอง/วิศวกรรม)

การสลับวิธีการเข้ารหัส (Dec - decimal, Bin - binary) กรอกตาราง

หลังจากกรอกตารางแล้วให้ปิดหน้าต่างโปรแกรม

วิธีการเข้ารหัสทศนิยม

150

วิธีการเข้ารหัสแบบไบนารี

1011

10101010

ครั้งที่สอง การเข้ารหัสอักขระใน Internet Explorer

เปิดไฟล์การเสนอชื่อบนเดสก์ท็อปของคุณ

หากไม่สามารถเข้าใจข้อความได้ ให้จดรหัสที่ใช้เข้ารหัส (เลือก VIEW/Encoding ในเมนูหลัก) ________________________________

เปลี่ยนประเภทการเข้ารหัสเป็น Cyrillic (Dos) ฉันสามารถอ่านมันได้หรือไม่? __________

เปลี่ยนประเภทการเข้ารหัสเป็น Cyrillic (Windows) ฉันสามารถอ่านมันได้หรือไม่? __________

ใช้ VIEW/การเข้ารหัส/เพิ่มเติม นับและจดจำนวนวิธีการเข้ารหัส - _______________

ปิดหน้าต่างโปรแกรม

สาม. การเข้ารหัสอักขระในโปรแกรมไมโครซอฟต์ เวิร์ด.

1. เปิด Microsoft Word บนเดสก์ท็อปของคุณ
2. ใช้เมนู INSERT / Symbols ในเมนูหลัก กำหนดรหัสสัญลักษณ์และกรอกตาราง

เครื่องหมาย

รหัส (อักษรซีริลลิก)

3. ปิดหน้าต่างแทรกสัญลักษณ์
4. ใช้แป้นพิมพ์ตัวเลขขนาดเล็กและปุ่ม ALT ระบุสัญลักษณ์ตามรหัส:

เครื่องหมาย

รหัส (ซีริลลิก DOS)

157

130

140

7. การสะท้อนกลับ

พวกคุณช่วยบอกฉันหน่อยว่าคุณเรียนรู้อะไรในชั้นเรียนวันนี้:

ปล่อยให้มันเป็นซิงก์ไวน์

กฎการเขียน

1. คำนาม – การเข้ารหัส

2. สองคำ - คำคุณศัพท์

3. สามคำ - กริยา

4. สี่คำ (สี่คำแยกกัน สองวลีหรือหนึ่งประโยค) - ทัศนคติส่วนตัวของคุณต่อวัตถุ

5. คำเดียว – คำพ้องความหมาย (บทสรุป, บทสรุป)

8. สรุปบทเรียน ให้คะแนน – 1 นาที

การแสดงข้อมูลภายในทุกชนิดในคอมพิวเตอร์เป็นแบบไบนารี

· นิดหน่อย - หน่วยขั้นต่ำ ปริมาณ ข้อมูลมีค่าเท่ากับเลขฐานสองหนึ่งหลัก

ความหมายเชิงความหมายของบิตสามารถแสดงได้ดังนี้:

การเลือกคำตอบ "ใช่" หรือ "ไม่ใช่" สำหรับคำถาม

- “มีสัญญาณ/ไม่มีสัญญาณ”;

ถูกผิด.

หนึ่งบิตสามารถเข้ารหัสสองวัตถุได้

บิตเนื่องจากหน่วยข้อมูลมีขนาดเล็กเกินไป ดังนั้นหน่วยข้อมูลทั่วไปอีกหน่วยหนึ่งซึ่งได้มาจากบิตจึงถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่อง - หนึ่งไบต์

· ไบต์ – หน่วยขั้นต่ำในการอ่าน/เขียนหน่วยความจำคอมพิวเตอร์เท่ากับ 8 บิต:

1 ไบต์ = 8 บิต

ในกรณีนี้ บิตจะมีหมายเลขจากขวาไปซ้าย โดยเริ่มจากหลักที่ 0

หนึ่งไบต์สามารถเข้ารหัสวัตถุได้ 256 รายการ ( 2 8 = 256 ) และแต่ละออบเจ็กต์จาก 256 รายการจะตรงกับเลขฐานสอง 8 หลักตัวใดตัวหนึ่งจาก 256 ตัว

1 กิโลไบต์ = 1 KB = 1 K = 1,024 ไบต์

1 เมกะไบต์ = 1 เมกะไบต์ = 1 เมกะไบต์ = 1,024 กิโลไบต์

1 กิกะไบต์ = 1GB = 1G = 1024MB

1 เทราไบต์ = 1 TB = 1 T = 1024 GB

การแสดงข้อมูลประเภทต่างๆ ในคอมพิวเตอร์

ประเภทของข้อมูลที่ประมวลผลในคอมพิวเตอร์:

ตัวเลข;

ข้อความ,

กราฟิก,

เสียง.

ข้อมูลทั้งหมดในคอมพิวเตอร์จะแสดงในรูปแบบตัวเลขโดยไม่คำนึงถึงรูปแบบดั้งเดิม

การเข้ารหัสข้อมูลตัวเลขในพีซี

มีหลายตัวเลือกในการแสดงตัวเลขในพีซี ตัวเลขอาจเป็นจำนวนเต็มและเศษส่วน ทั้งบวกและลบ

จำนวนเต็มบวก 0 ถึง 255 สามารถแสดงได้โดยตรงในระบบเลขฐานสอง และจะใช้พื้นที่หนึ่งไบต์ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์

	รหัสไบนารี่

จำนวนเต็มลบ แสดงด้วยวิธีพิเศษ: เครื่องหมายของจำนวนลบมักจะถูกเข้ารหัสเป็นบิตที่สำคัญที่สุด ศูนย์จะถูกตีความว่าเป็นบวก และอีกอันเป็นลบ เนื่องจากบิตหนึ่งจะถูกครอบครอง ดังนั้นจำนวนเต็มในช่วงตั้งแต่ -127 ถึง +127 จึงสามารถเข้ารหัสได้ในหนึ่งไบต์ วิธีการแทนจำนวนเต็มนี้เรียกว่า รหัสโดยตรง .

นอกจากนี้ยังมีวิธีเข้ารหัสจำนวนเต็มลบเข้าไปด้วย รหัสย้อนกลับ . ในกรณีนี้ จำนวนบวกจะเหมือนกับจำนวนบวกในโค้ดโดยตรง และจำนวนลบจะได้รับโดยการลบจำนวนบวกที่สอดคล้องกันออกจากเลขฐานสอง 1 0000 0000 ตัวอย่างเช่น หมายเลข -7 จะได้รับรหัส 1111 1,000 ใหญ่ จำนวนเต็มช่วงจะแสดงเป็นที่อยู่หน่วยความจำแบบสองไบต์และสี่ไบต์

คอมพิวเตอร์ใช้การแสดงสองรูปแบบ เศษส่วน ไบนารี่ ตัวเลข :

ในรูปแบบธรรมชาติหรือรูปแบบจุดคงที่ (คาบ)

ในรูปแบบจุดปกติหรือจุดลอยตัว (จุด)

จุดคงที่ตัวเลขทั้งหมดจะแสดงเป็นลำดับของตัวเลขโดยมีจุดทศนิยมคงที่สำหรับตัวเลขทั้งหมด โดยแยกส่วนที่เป็นจำนวนเต็มออกจากส่วนที่เป็นเศษส่วน

ตัวอย่าง . ให้แสดงตัวเลขในรูปแบบ m:n โดยที่ m คือจำนวนหลักคงที่ในส่วนจำนวนเต็มของตัวเลข (ก่อนจุดทศนิยม) n คือจำนวนหลักคงที่ในส่วนที่เป็นเศษส่วนของตัวเลข (หลัง จุดทศนิยม)

ตัวอย่างเช่น m = 3, n = 6 ดังนั้นตัวเลขที่เขียนในตารางบิตดังกล่าวจะมีรูปแบบ:

213, 560000; + 004, 021025; - 000, 007345.

อย่างไรก็ตาม การแสดงนี้ใช้สำหรับจำนวนเต็มเป็นหลัก เนื่องจากหากผลลัพธ์ของการดำเนินการใดๆ เกินขอบเขตของกริดบิตดังกล่าว การคำนวณเพิ่มเติมก็จะไม่มีความหมาย

จุดลอยตัวตัวเลขทั้งหมดจะแสดงเป็นตัวเลขสองกลุ่ม ตัวเลขกลุ่มแรกเรียกว่าแมนทิสซา ตัวเลขกลุ่มที่สองคือเลขชี้กำลัง นอกจากนี้ ค่าสัมบูรณ์ของแมนทิสซาต้องน้อยกว่า 1 และลำดับต้องเป็นจำนวนเต็ม

ใน ปริทัศน์ตัวเลขในรูปแบบจุดลอยตัวสามารถแสดงได้ดังนี้:

เอ็น =  ส.ส  ร

ที่ไหน ม- แมนทิสซาของตัวเลข (M < 1);

ร- ลำดับหมายเลข (r - จำนวนเต็ม);

ป- พื้นฐานของระบบตัวเลข

ตัวอย่าง . ตัวเลขจากตัวอย่างก่อนหน้านี้มีลักษณะดังนี้:

0, 21356 10 3 ; + 0, 402102510 1 ; - 0, 73450010 -2 .

รูปแบบการแสดงปกติมีช่วงการแสดงตัวเลขที่หลากหลายและเป็นพื้นฐานในพีซีสมัยใหม่

นอกจากระบบเลขฐานสองแล้ว ระบบเลขฐานสอง-ทศนิยมยังแพร่หลายอีกด้วย ในระบบนี้ หลักทศนิยมทั้งหมดจะถูกเข้ารหัสแยกกันเป็นเลขฐานสองสี่หลัก และในรูปแบบนี้จะถูกเขียนตามลำดับกัน

สนามเรียกว่าลำดับของหลายบิตหรือไบต์

พีซีสามารถประมวลผลฟิลด์ที่มีความยาวคงที่และแปรผันได้

ฟิลด์ความยาวคงที่ :

คำ - 2 ไบต์;

สองคำ - 4 ไบต์;

คำขยาย - 8 ไบต์;

คำมีความยาว 10 ไบต์

ฟิลด์ความยาวผันแปรสามารถมีขนาดใดก็ได้ตั้งแต่ 0 ถึง 256 ไบต์ แต่ต้องเป็นจำนวนทวีคูณของจำนวนไบต์

1) Double word - 4 ไบต์ = 32 บิต

3) คำที่มีความยาว 10 ไบต์ - 80 บิต


	คำสั่ง	แมนทิสซา

ในกรณีนี้ ช่อง S ของเครื่องหมาย:

ถ้า S = 0 หมายเลข  0

ถ้า S = 1 ตัวเลข< 0.

พิษสุราเรื้อรัง

1 0 0

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเลือกส่วนของข้อความแล้วกด Ctrl+Enter

หลักการทั่วไปของการเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์ "การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์"

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

เอกสารที่คล้ายกัน

การเข้ารหัสข้อมูลข้อความ

งาน

การเข้ารหัสข้อมูลกราฟิก

ภาพแรสเตอร์

โมเดลสี

ภาพเวกเตอร์และแฟร็กทัล

งาน

การเข้ารหัสข้อมูลเสียง

การแปลงข้อมูลเสียงจากดิจิทัลเป็นแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัล

ตัวเลือกการสุ่มตัวอย่าง

งาน

ทำงานอิสระ

1 ไบต์ = 8 บิต

ตัวเลือกของบรรณาธิการ