Presentatie over het onderwerp: Informatiecodering. Coderingsinformatie

Dia 1

Skupova Alexandra 11 "A"

Dia 2

Coderen en decoderen
Om informatie met andere mensen uit te wisselen, gebruikt iemand natuurlijke talen. Naast natuurlijke talen werden formele talen ontwikkeld voor professioneel gebruik op elk gebied. Het weergeven van informatie met behulp van een taal wordt vaak codering genoemd. Code is een reeks symbolen (conventies) om informatie weer te geven. Code is een systeem van conventionele tekens (symbolen) voor het verzenden, verwerken en opslaan van informatie (berichten). Coderen is het proces waarbij informatie (berichten) in de vorm van een code wordt gepresenteerd. De volledige set symbolen die voor het coderen wordt gebruikt, wordt het coderingsalfabet genoemd. In het computergeheugen wordt alle informatie bijvoorbeeld gecodeerd met behulp van een binair alfabet dat slechts twee tekens bevat: 0 en 1.

Dia 3

Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om dezelfde informatie te coderen; hun keuze hangt af van een aantal omstandigheden: het doel van de codering, de voorwaarden, de beschikbare middelen. Als u de tekst in het spreektempo moet opschrijven, gebruiken we steno; als u tekst naar het buitenland moet verzenden, gebruiken wij het Engelse alfabet; Als u de tekst wilt presenteren in een vorm die begrijpelijk is voor een geletterde Rus, schrijven we deze volgens de regels van de Russische grammatica. “Goedemiddag, Dima!” "Dobryi den, Dima"

Dia 4

Methoden voor het coderen van informatie
De keuze hoe informatie wordt gecodeerd, kan verband houden met de beoogde wijze van verwerking ervan. Laten we dit laten zien aan de hand van het voorbeeld van het weergeven van getallen: kwantitatieve informatie. Met behulp van het Russische alfabet kun je het getal “zevenenveertig” schrijven. Met behulp van het alfabet van het Arabische decimale getalsysteem schrijven we “47”. De tweede methode is niet alleen korter dan de eerste, maar ook handiger voor het uitvoeren van berekeningen. Welke invoer is handiger voor het uitvoeren van berekeningen: "zevenenveertig keer honderdvijfentwintig" of "47x 125"? Uiteraard de tweede.

Dia 5

Versleuteling van berichten
In sommige gevallen is het nodig om de tekst van een bericht of document te classificeren, zodat degenen die het niet mogen lezen het niet kunnen lezen. Dit heet sabotagebeveiliging. In dit geval wordt de geheime tekst gecodeerd. In de oudheid werd encryptie geheim schrijven genoemd. Encryptie is het proces waarbij platte tekst wordt omgezet in cijfertekst, en decryptie is het proces waarbij de tekst weer wordt omgezet in cijfertekst, waardoor de originele tekst wordt hersteld. Encryptie is ook codering, maar met een geheime methode die alleen bekend is bij de bron en de ontvanger. Versleutelingsmethoden worden gebruikt in een wetenschap die cryptografie wordt genoemd.

Dia 6

Morse code
A − I P − Ø − − − −
B − J − − − S Ø − − −
B − − K − − T − B − − −
G − − L − U − b − −
D − M − − F − S − − −
E H − X E −
F − O − − − C − − Y − −
Z − − P − − H − − − Ik − −

Dia 7

Binaire codering in een computer
Alle informatie die een computer verwerkt, moet in binaire code worden weergegeven met behulp van twee cijfers: 0 en 1. Deze twee tekens worden meestal binaire cijfers of bits genoemd. Met behulp van de twee cijfers 0 en 1 kunt u elk bericht coderen. Dit was de reden dat er in een computer twee belangrijke processen georganiseerd moesten worden: coderen en decoderen. Coderen is de transformatie van invoerinformatie naar een vorm die door een computer kan worden waargenomen, d.w.z. binaire code.

Dia 8

Waarom binaire codering
Vanuit technisch implementatieoogpunt bleek het gebruik van het binaire getalsysteem voor het coderen van informatie veel eenvoudiger dan het gebruik van andere methoden. Het is inderdaad handig om informatie te coderen als een reeks nullen en enen als we deze waarden voorstellen als twee mogelijke stabiele toestanden van een elektronisch element: 0 – afwezigheid van een elektrisch signaal; 1 – aanwezigheid van een elektrisch signaal. De methoden voor het coderen en decoderen van informatie op een computer zijn in de eerste plaats afhankelijk van het type informatie, namelijk wat moet worden gecodeerd: cijfers, tekst, afbeeldingen of geluid.

Dia 9

Notatie
Getallen worden gebruikt om informatie over het aantal objecten vast te leggen. Getallen worden geschreven met behulp van een reeks speciale tekens. Een getalsysteem is een manier om getallen te schrijven met behulp van een reeks speciale tekens die cijfers worden genoemd.

Dia 10

Soorten nummersystemen
CIJFERSYSTEMEN
POSITIONEEL
NIET-POSITIONEEL
In niet-positionele getalsystemen is de waarde die een cijfer aangeeft niet afhankelijk van zijn positie in het getal. XXI
In positionele getalsystemen hangt de waarde die wordt aangegeven door een cijfer in een getal af van de positie ervan in het getal (positie). 2011

Dia 11

Niet-positionele nummersystemen
Het canonieke voorbeeld van een vrijwel niet-positioneel getalsysteem is het Romeinse, waarin Latijnse letters als cijfers worden gebruikt: I staat voor 1, V - 5, X - 10, L - 50, C - 100, D - 500, M-1000. Natuurlijke getallen worden geschreven door deze getallen te herhalen. Bijvoorbeeld II = 1 + 1 = 2, hier staat het symbool I voor 1, ongeacht zijn plaats in het getal. Om grote getallen correct in Romeinse cijfers te schrijven, moet je eerst het aantal duizendtallen, dan honderdtallen, dan tientallen en ten slotte de eenheden opschrijven. Voorbeeld: nummer 2988. Tweeduizend MM, negenhonderd CM, tachtig LXXX, acht VIII. Laten we ze samen opschrijven: MCMLXXXVIII. МMCMLXXXVIII = 1000+1000+(1000-100)+(50+10+10+10)+5+1+1+1 = 2988 Om getallen in een niet-positioneel getalsysteem weer te geven, kun je jezelf niet beperken tot een eindige verzameling van cijfers. Bovendien is het uitvoeren van rekenkundige bewerkingen daarin uiterst lastig.

Dia 12

Oud-Egyptisch decimaal niet-positioneel getalsysteem.
Rond het derde millennium voor Christus bedachten de oude Egyptenaren hun eigen numerieke systeem, waarin de sleutelgetallen 1, 10, 100, enz. waren. Er werden speciale iconen gebruikt: hiërogliefen. Alle andere nummers zijn samengesteld uit deze sleutelnummers met behulp van de optelling. Het getallensysteem van het oude Egypte is decimaal, maar niet-positioneel.

Dia 13

Positionele nummersystemen
In positionele getalsystemen hangt de waarde die wordt aangegeven door een cijfer in een getal af van de positie ervan in het getal (positie). Het aantal gebruikte cijfers wordt de basis van het getallensysteem genoemd. 11 is bijvoorbeeld elf, niet twee: 1 + 1 = 2 (vergelijk met het Romeinse getalsysteem). Hier heeft het symbool 1 een andere betekenis, afhankelijk van zijn positie in het getal.

Dia 14

De eerste positionele nummersystemen
Het allereerste dergelijke systeem, waarbij de vingers als tel-‘apparaat’ dienden, was vijfvoudig. Sommige stammen op de Filippijnse eilanden gebruiken het nog steeds, en in beschaafde landen is het overblijfsel volgens deskundigen alleen bewaard gebleven in de vorm van een vijfpuntsschaal van scholen.

Dia 15

Welke positienummersystemen worden momenteel gebruikt?
Momenteel zijn de meest voorkomende getalsystemen decimaal, binair, octaal en hexadecimaal. Binair, octaal (nu vervangen door hexadecimaal) en hexadecimaal worden vaak gebruikt in gebieden die verband houden met digitale apparaten, programmeren en computerdocumentatie in het algemeen. Moderne computersystemen werken met informatie die in digitale vorm wordt gepresenteerd.

Dia 16

Decimaal getalsysteem
Het decimale getalsysteem is een positioneel getalsysteem gebaseerd op grondtal 10. Aangenomen wordt dat grondtal 10 gerelateerd is aan het aantal vingers dat een persoon heeft. Het meest voorkomende nummersysteem ter wereld. Om getallen te schrijven worden de symbolen 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 gebruikt, ook wel Arabische cijfers genoemd.

Dia 17

Binair getalsysteem
Het binaire getallenstelsel is een positioneel getallenstelsel met grondtal 2. De getallen 0 en 1 worden gebruikt in digitale apparaten omdat dit het eenvoudigste is en voldoet aan de eisen: hoe minder waarden er in het systeem zitten. hoe gemakkelijker het is om individuele elementen te vervaardigen. Hoe minder toestanden een element heeft, hoe hoger de ruisimmuniteit en hoe sneller het kan werken. Eenvoudig te maken optel- en vermenigvuldigingstabellen - basisbewerkingen met getallen

Dia 18

Alfabet van decimale, binaire, octale en hexadecimale getalsystemen
Nummersysteem Basisalfabet van cijfers
Decimaal 10 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Binair 2 0, 1
Octaal 8 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Hexadecimaal 16 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Dia 19

Getallen omzetten van het ene getalsysteem naar het andere
Conversie van het decimale getalsysteem naar het getalsysteem met grondtal p wordt uitgevoerd door het decimale getal en zijn decimale quotiënten opeenvolgend te delen door p, en vervolgens het laatste quotiënt en de resten in omgekeerde volgorde uit te schrijven. Laten we het decimale getal 9910 omzetten naar het binaire getalsysteem (de basis van het getalsysteem is p=2). Als resultaat kregen we 10000112=9910

Dia 20

Cijfers op de computer
Getallen in een computer worden opgeslagen en verwerkt in het binaire getalsysteem. De reeks nullen en enen wordt binaire code genoemd. We zullen kijken naar de specifieke kenmerken van het weergeven van getallen in het computergeheugen in andere lessen over het onderwerp 'getalsystemen'.

Dia 21

Coderen van tekstinformatie
Het toewijzen van een specifieke numerieke code aan een symbool is een kwestie van afspraak. De ASCII-codetabel (American Standard Code for Information Interchange) is aangenomen als internationale standaard, waarbij de eerste helft van de tekens wordt gecodeerd met numerieke codes van 0 tot 127 (codes van 0 tot 32 worden niet aan tekens toegewezen, maar aan functietoetsen) . Nationale codetabelstandaarden omvatten het internationale deel van de codetabel zonder wijzigingen, en in de tweede helft bevatten ze codes van nationale alfabetten, pseudografische symbolen en enkele wiskundige symbolen. Helaas zijn er momenteel vijf verschillende Cyrillische coderingen (KOI8-R, Windows.MS-DOS, Macintosh en ISO), wat extra problemen veroorzaakt bij het werken met Russischtalige documenten. Chronologisch gezien was KOI8 ("Information Exchange Code, 8-bit") een van de eerste standaarden voor het coderen van Russische letters op computers. Deze codering werd al in de jaren zeventig gebruikt op computers uit de ES-computerserie en vanaf het midden van de jaren tachtig werd deze gebruikt in de eerste Russified-versies van het UNIX-besturingssysteem. De meest gebruikte codering is Microsoft Windows, afgekort CP1251 (“CP” staat voor “Code Page”).

Dia 22

Internationale ASCII-codering

Dia 23

Een persoon kan informatie waarnemen en opslaan in de vorm van beelden (visueel, geluid, tactiel, smaak en reuk). Visuele beelden kunnen worden opgeslagen in de vorm van afbeeldingen (tekeningen, foto's, enz.), en geluidsbeelden kunnen worden opgenomen op platen, magneetbanden, laserschijven, enzovoort. Informatie, inclusief afbeeldingen en audio, kan in analoge of discrete vorm worden gepresenteerd. Bij analoge weergave neemt een fysieke grootheid een oneindig aantal waarden aan, en de waarden ervan veranderen voortdurend. Bij een discrete representatie neemt een fysieke grootheid een eindige reeks waarden aan, en verandert de waarde ervan abrupt.

Dia 24

Analoge en discrete vorm van informatierepresentatie
Laten we een voorbeeld geven van analoge en discrete representatie van informatie. De positie van een lichaam op een hellend vlak en op een trap wordt bepaald door de waarden van de X- en Y-coördinaten. Wanneer een lichaam langs een hellend vlak beweegt, kunnen de coördinaten ervan een oneindig aantal continu veranderende waarden aannemen vanaf een bepaald bereik, en bij het bewegen langs een trap - slechts een bepaald stel waarden, die abrupt veranderen.

Dia 25

Bemonstering
Een voorbeeld van een analoge weergave van grafische informatie is bijvoorbeeld een schilderij waarvan de kleur voortdurend verandert, en een discrete weergave is een afbeelding die is afgedrukt met een inkjetprinter en bestaat uit individuele stippen van verschillende kleuren. Een voorbeeld van analoge opslag van geluidsinformatie is een vinylplaat (de soundtrack verandert voortdurend van vorm), en een discrete is een audio-cd (waarvan de soundtrack gebieden met verschillende reflectiviteit bevat). De conversie van grafische en geluidsinformatie van analoge naar discrete vorm wordt uitgevoerd door middel van sampling, dat wil zeggen het splitsen van een continu grafisch beeld en een continu (analoog) geluidssignaal in afzonderlijke elementen. Het bemonsteringsproces omvat codering, dat wil zeggen het toekennen van een specifieke waarde aan elk element in de vorm van een code. Sampling is het omzetten van continu beeld en geluid naar een set discrete waarden in de vorm van codes.

Dia 26

Soorten computerafbeeldingen
Er zijn twee manieren om grafische objecten op uw computer te maken en op te slaan: als rasterafbeelding of als vectorafbeelding. Elk type afbeelding gebruikt zijn eigen coderingsmethode.

Dia 27

Bitmap-codering
Een rasterafbeelding is een verzameling punten (pixels) van verschillende kleuren. Een pixel is het kleinste gebied van een afbeelding waarvan de kleur onafhankelijk kan worden ingesteld. Tijdens het coderingsproces wordt een afbeelding ruimtelijk gediscretiseerd. Ruimtelijke bemonstering van een afbeelding kan worden vergeleken met het construeren van een afbeelding uit een mozaïek (een groot aantal kleine, veelkleurige brilletjes). De afbeelding wordt opgedeeld in afzonderlijke kleine fragmenten (punten) en aan elk fragment wordt een kleurwaarde toegewezen, dat wil zeggen een kleurcode (rood, groen, blauw, enzovoort). De kwaliteit van de afbeelding hangt af van het aantal punten (hoe kleiner de puntgrootte en dus hoe groter hun aantal, hoe beter de kwaliteit) en het aantal gebruikte kleuren (hoe meer kleuren, hoe beter de kwaliteit van de gecodeerde afbeelding ).

Dia 28

Kleur modellen
Om kleur als numerieke code weer te geven, worden twee inverse kleurmodellen gebruikt: RGB of CMYK. Het RGB-model wordt gebruikt in tv's, monitoren, projectoren, scanners, digitale camera's... De hoofdkleuren in dit model zijn: rood (rood), groen (groen), blauw (blauw). Het CMYK-kleurmodel wordt gebruikt bij het afdrukken bij het maken van afbeeldingen die bedoeld zijn om op papier te worden afgedrukt.

Dia 29

RGB-kleurenmodel
Kleurenafbeeldingen kunnen verschillende kleurdiepten hebben, die worden bepaald door het aantal bits dat wordt gebruikt om de kleur van een punt te coderen. Als we de kleur van één pixel in een afbeelding coderen met drie bits (één bit voor elke RGB-kleur), krijgen we alle acht verschillende kleuren.

Dia 30

Ware kleur
Om informatie over de kleur van elk punt van een kleurenbeeld in het RGB-model op te slaan, worden in de praktijk gewoonlijk 3 bytes (d.w.z. 24 bits) toegewezen - 1 byte (d.w.z. 8 bits) voor de kleurwaarde van elke component. Elke RGB-component kan dus een waarde aannemen in het bereik van 0 tot 255 (28=256 waarden in totaal), en elk beeldpunt kan met dit coderingssysteem worden gekleurd in een van de 16.777.216 kleuren. Deze reeks kleuren wordt gewoonlijk True Color genoemd, omdat het menselijk oog nog steeds geen grotere verscheidenheid kan onderscheiden.

Dia 31

Codering van vectorafbeeldingen
Een vectorafbeelding is een verzameling grafische primitieven (punt, lijn, ellips...). Elke primitief wordt beschreven door wiskundige formules. Codering is afhankelijk van de applicatieomgeving. Het voordeel van vectorafbeeldingen is dat bestanden waarin vectorafbeeldingen worden opgeslagen relatief klein van formaat zijn. Ook is het belangrijk dat vectorafbeeldingen kunnen worden vergroot of verkleind zonder kwaliteitsverlies.

Dia 32

Grafische bestandsformaten
Grafische bestandsformaten bepalen hoe informatie in het bestand wordt opgeslagen (raster of vector), evenals de vorm van informatieopslag (gebruikt compressie-algoritme). De meest populaire rasterformaten: BMP GIF JPEG TIFF PNG

Dia 33

Audiocodering
Het gebruik van computers om geluid te verwerken begon later dan cijfers, teksten en afbeeldingen. Geluid is een golf waarvan de amplitude en frequentie voortdurend veranderen. Hoe groter de amplitude, hoe luider het is voor een persoon; hoe groter de frequentie, hoe hoger de toon. Geluidssignalen in de wereld om ons heen zijn ongelooflijk divers. Complexe continue signalen kunnen met voldoende nauwkeurigheid worden weergegeven als de som van een bepaald aantal eenvoudige sinusoïdale oscillaties. Bovendien kan elke term, dat wil zeggen elke sinusoïde, nauwkeurig worden gespecificeerd door een bepaalde reeks numerieke parameters - amplitude, fase en frequentie, die op een bepaald moment als een geluidscode kunnen worden beschouwd.

Dia 34

Tijdsampling van audio
Tijdens het coderen van een audiosignaal wordt de tijdsbemonstering ervan uitgevoerd - een continue golf wordt verdeeld in afzonderlijke kleine tijdsecties en voor elke sectie wordt een bepaalde amplitudewaarde ingesteld. De continue afhankelijkheid van de signaalamplitude van de tijd wordt dus vervangen door een discrete reeks volumeniveaus.

Dia 35

De kwaliteit van binaire audiocodering wordt bepaald door de coderingsdiepte en de bemonsteringssnelheid. Bemonsteringsfrequentie – het aantal signaalniveaumetingen per tijdseenheid. Het aantal volumeniveaus bepaalt de coderingsdiepte. Moderne geluidskaarten bieden 16-bits audiocoderingsdiepte. In dit geval is het aantal volumeniveaus N = 2I = 216 = 65536.

Dia 36

Presentatie van video-informatie
De laatste tijd worden computers steeds vaker gebruikt om met video-informatie te werken. De eenvoudigste manier om dit te doen is door films en videoclips te bekijken. Het moet duidelijk zijn dat het verwerken van video-informatie een zeer hoge snelheid van het computersysteem vereist. Wat is de film vanuit computerwetenschappelijk oogpunt? Allereerst is het een combinatie van geluid en grafische informatie. Om het effect van beweging op het scherm te creëren, wordt bovendien een inherent discrete technologie voor snel veranderende statische beelden gebruikt. Studies hebben aangetoond dat als er meer dan 10-12 frames in één seconde veranderen, het menselijk oog de veranderingen daarin als continu waarneemt.

Dia 37

Presentatie van video-informatie
Het lijkt erop dat als de problemen bij het coderen van statische afbeeldingen en geluid zijn opgelost, het opslaan van het videobeeld niet moeilijk zal zijn. Maar dit is pas op het eerste gezicht, aangezien bij gebruik van traditionele methoden voor het opslaan van informatie de elektronische versie van de film te groot zal blijken te zijn. Een vrij voor de hand liggende verbetering is om het eerste frame in zijn geheel te onthouden (in de literatuur wordt dit meestal het sleutelframe genoemd), en in de volgende frames alleen de verschillen met het initiële frame op te slaan (verschilframes).

Dia 38

Sommige videobestandsformaten
Er zijn veel verschillende formaten voor het weergeven van videogegevens. In de Windows-omgeving wordt bijvoorbeeld al meer dan 10 jaar het Video for Windows-formaat gebruikt, gebaseerd op universele bestanden met de AVI-extensie (Audio Video Interleave - afwisselend audio en video). Universeler is het Quick Time-multimediaformaat, dat oorspronkelijk op Apple-computers verscheen. Onlangs zijn videocompressiesystemen steeds wijdverspreider geworden, waardoor bepaalde beeldvervormingen onzichtbaar voor het oog mogelijk zijn om de mate van compressie te vergroten. De meest bekende standaard van deze klasse is MPEG (Motion Picture Expert Group). De methoden die in MPEG worden gebruikt, zijn niet gemakkelijk te begrijpen en berusten op tamelijk complexe wiskunde. Een technologie genaamd DivX (Digital Video Express) is wijdverspreider geworden. Dankzij DivX was het mogelijk een compressieniveau te bereiken dat het mogelijk maakte een hoogwaardige opname van een volledige film op één cd te passen - een dvd-film van 4,7 GB comprimeren tot 650 MB.

Informatiecodering is de overdracht van informatie van een conventioneel, algemeen geaccepteerd formaat naar een vorm die alleen waarneembaar is voor een bepaalde groep mensen of, in het algemeen, alleen voor elektronische computers.

Er zijn verschillende soorten informatiecodering, afhankelijk van wat er wordt gecodeerd:

Grafische bestanden

Getallen worden gecodeerd in een tweecijferig systeem, dat wil zeggen dat er in dit systeem slechts twee cijfers 1 en 0 zijn. Het getal 1 in het decimale systeem komt dus overeen met hetzelfde getal in het binaire systeem, maar het getal twee is al het getal 10, het getal 3 is 11, 4 is 100 enzovoort.

Omdat een byte slechts acht bits bevat, die in één teken tegelijk kunnen worden geschreven, zijn er lege cellen, behalve de eerste aan de linkerkant (deze geeft het teken van het getal aan: “1” betekent “-”, en “0 ”, respectievelijk “+”) worden altijd opgevuld met nullen .

Laten we, met behulp van de regel uit de vorige dia, kijken naar voorbeelden van het schrijven van cijfers en getallen bij het converteren van het decimale getalsysteem naar het binaire systeem. Het is heel belangrijk om niet te vergeten dat het eerste symbool aan de linkerkant het teken vertegenwoordigt.

Als je een binair getal wilt schrijven dat meer dan zes tekens in beslag neemt, dan heb je twee bytes nodig. Het getal “1” wordt bij gebruik van twee bytes dus weergegeven als “0000000000000001”. Het is ook mogelijk om drie of meer bytes te gebruiken.

Bij het coderen van tekst wordt gebruik gemaakt van het algemeen aanvaarde Amerikaanse systeem ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Het is een tabel met twee kolommen, waarvan de eerste wordt weergegeven door codes van 0 tot 127, en ook volledig identiek is voor alle computermodellen, en de tweede kolom bijna altijd anders is. Op dit moment bestaat de meest voorkomende codering uit 65535 tekens.

De essentie van het coderen van grafische informatie is om aan elke kleur of tint een eigen unieke, niet-herhalende code toe te kennen, die, wanneer vermeld, deze kleur weergeeft. De kleur wit wordt bijvoorbeeld weergegeven met de code 255 255 255.

Zoals u uit het voorbeeld op de vorige dia kunt begrijpen, worden er 3 bytes geheugen gebruikt om de kleurcode vast te leggen. Zoals je weet, worden alle tinten gevormd met behulp van drie kleuren: rood, blauw en groen. Dus de eerste byte geeft de intensiteit van rood aan, de tweede - groen en de derde - blauw. Daarom heeft zwart de code 0 0 0, omdat dit de volledige afwezigheid van kleuren aangeeft.

Vroege voorbeelden van informatiecodering zijn morsecode en oude Egyptische hiërogliefen.

Coderen is de vertaling van informatie van het ene type naar een voor de gebruiker op dat moment handiger type.

Zonder codering zou het onmogelijk zijn om elektronische computers te gebruiken.

Om presentatievoorbeelden te gebruiken, maakt u een Google-account aan en logt u daarop in: https://accounts.google.com

Onderschriften van dia's:

Coderingsinformatie. Binaire codering van informatie. Weergave van numerieke informatie met behulp van getalsystemen.

Talen Natuurlijk: Russisch, Engels, Chinees Formeel: getalsystemen, algebrataal, programmeertalen

Definitie: Informatie kan worden weergegeven met behulp van talen die gebarensystemen zijn. Elk bordsysteem is opgebouwd op basis van een specifiek alfabet en regels voor het uitvoeren van handelingen op borden.

Definitie: Coderen is de handeling waarbij karakters of groepen karakters van één tekensysteem worden omgezet in tekens of een groep karakters van een ander tekensysteem. Decoderen is het omgekeerde proces.

1-tekensysteem 2-tekensysteem O ▲ L ☼ M K □ Wat is hier gecodeerd? ▲ ☼ ▲ □ ▲ Voorbeeld 1.

Geef voorbeelden van coderen en decoderen

Binaire codering. Informatie in een computer wordt gepresenteerd in binaire code, waarvan het alfabet bestaat uit twee cijfers 0 en 1. Elk cijfer van de binaire machinecode bevat een hoeveelheid informatie van 1 bit.

Dit is een tekensysteem waarbij getallen volgens bepaalde regels worden geschreven met behulp van symbolen van een bepaald alfabet, de zogenaamde cijfers. Nummersystemen:

Nummersystemen Positioneel Niet-positioneel

Niet-positioneel getalsysteem: De betekenis van een cijfer hangt niet af van zijn positie in het getal

Romeins niet-positioneel systeem: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000). XXX = 30 MCDXXXIV = ?

Positioneel getalsysteem: De betekenis van een cijfer hangt af van zijn positie. De basis van een systeem is gelijk aan het aantal cijfers in zijn alfabet.

Nummersystemen Alfabet Binair 0, 1 Octaal 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Decimaal 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Hexadecimaal 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15)

Decimaal getalsysteem: 555 5 eenheden 5 tientallen 5 honderdtallen 555=5*10 2 +5*10 1 +5*10 0 555.5=5*10 2 +5*10 1 +5*10 0 +5*10 - 1 A 10 =a n-1 *10 n-1 +…+a 0 *10 0 +a -1 *10 -1 +…

Binair getalsysteem: Getallen in het binaire systeem worden geschreven als een som van machten in grondtal 2 met coëfficiënten, dit zijn de cijfers o of 1. Bijvoorbeeld A 2 =1*2 2 +0*2 1 +1*2 0 +0* 2 -1 +1*2 -2 A 2 =101,01 2 A 2 =a n-1 *2 n-1 +…+a 0 *2 0 +a -1 *2 -1 +…

Over het onderwerp: methodologische ontwikkelingen, presentaties en notities

Informatie. Coderingsinformatie. Vertegenwoordiging van getallen met drijvende komma.

Lesoverzicht voor gespecialiseerd 10e leerjaar. Per type verwijst het naar de studie en primaire consolidatie van nieuwe kennis en methoden van activiteit....

Coderingsinformatie. Numerieke informatie. 2e leerjaar

Presentatie voor de les "Numerieke informatie" gebaseerd op het leerboek van N.V. Matveeva. 2e leerjaar. De presentatie bevat ook een test voor het zelftesten van de kennis van studenten over het onderwerp "Informatiecodering"....

Coderen en decoderen Om informatie met andere mensen uit te wisselen, gebruikt een persoon natuurlijke talen. Naast natuurlijke talen werden formele talen ontwikkeld voor professioneel gebruik op elk gebied. Het weergeven van informatie met behulp van een taal wordt vaak codering genoemd. Code is een reeks symbolen (conventies) voor het weergeven van informatie. Code is een systeem van conventionele tekens (symbolen) voor het verzenden, verwerken en opslaan van informatie (berichten). Coderen is het proces waarbij informatie (berichten) in de vorm van code wordt weergegeven. De volledige set symbolen die voor het coderen wordt gebruikt, wordt het coderingsalfabet genoemd. In het computergeheugen wordt alle informatie bijvoorbeeld gecodeerd met behulp van een binair alfabet dat slechts twee tekens bevat: 0 en 1.

Methoden voor het coderen van informatie Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om dezelfde informatie te coderen; hun keuze hangt af van een aantal omstandigheden: het doel van de codering, de voorwaarden, de beschikbare middelen. Als u de tekst in het spreektempo moet opschrijven, gebruiken we steno; als we tekst naar het buitenland moeten sturen, gebruiken we het Engelse alfabet; Als u de tekst wilt presenteren in een vorm die begrijpelijk is voor een geletterde Rus, schrijven we deze volgens de regels van de Russische grammatica. “Goedemiddag, Dima!” "Dobryi den, Dima"

Methoden voor het coderen van informatie De keuze van de methode voor het coderen van informatie kan verband houden met de beoogde werkwijze voor het verwerken ervan. Laten we dit laten zien aan de hand van het voorbeeld van het weergeven van aantallen kwantitatieve informatie. Met behulp van het Russische alfabet kun je het getal ‘zevenenveertig’ schrijven. Met behulp van het Arabische decimale getalsysteem schrijven we ‘47’. De tweede methode is niet alleen korter dan de eerste, maar ook handiger voor het uitvoeren van berekeningen Welke notatie is handiger voor het uitvoeren van berekeningen: "zevenenveertig vermenigvuldigd honderdvijfentwintig" of "47x 125"? Uiteraard de tweede.

Een bericht coderen In sommige gevallen is het nodig om de tekst van een bericht of document te coderen, zodat degenen die dat niet mogen doen het kunnen lezen. Dit heet sabotagebeveiliging. In dit geval wordt de geheime tekst gecodeerd. In de oudheid werd encryptie geheim schrijven genoemd. Encryptie is het proces waarbij platte tekst in cijfertekst wordt omgezet, en decryptie is het proces waarbij platte tekst in cijfertekst wordt omgezet, en decryptie is het proces waarbij deze weer naar de originele tekst wordt geconverteerd. Encryptie is ook codering, maar met een geheime methode die alleen bekend is bij de bron en de ontvanger. Versleutelingsmethoden worden gebruikt in een wetenschap die cryptografie wordt genoemd.

Chappe's optische telegraaf In 1792 creëerde Claude Chappe in Frankrijk een systeem voor het verzenden van visuele informatie, dat de “Optische telegraaf” werd genoemd. In zijn eenvoudigste vorm was het een keten van standaardgebouwen, met palen met beweegbare dwarsbalken op het dak, die in het zicht van elkaar werden gecreëerd. Palen met beweegbare seinpaaldwarsbalken werden met kabels bestuurd door speciale operators vanuit de gebouwen. Chappe creëerde een speciale codetabel, waarbij elke letter van het alfabet correspondeerde met een bepaald cijfer gevormd door de Semafoor, afhankelijk van de posities van de dwarsbalken ten opzichte van de steunpaal. Dankzij het systeem van Chappe konden berichten met een snelheid van twee woorden per minuut worden verzonden en zich snel door heel Europa verspreiden. In Zweden was tot 1880 een keten van optische telegraafstations actief.

De eerste telegraaf Het eerste technische middel om informatie over een afstand te verzenden was de telegraaf, uitgevonden in 1837 door de Amerikaan Samuel Morse. Een telegraafbericht is een reeks elektrische signalen die van het ene telegraafapparaat via draden naar een ander telegraafapparaat worden verzonden. Uitvinder Samuel Morse heeft een verbazingwekkende code uitgevonden (Morsecode, Morsecode, Morsecode), die de mensheid vandaag de dag nog steeds dient. Informatie wordt gecodeerd in drie “letters”: een lang signaal (streepje), een kort signaal (punt) en geen signaal (pauze) om de letters te scheiden. Coderen komt dus neer op het gebruik van een reeks tekens die in een strikt gedefinieerde volgorde zijn gerangschikt. Het bekendste telegraafbericht is het SOS-noodsignaal (Save Our Souls). Zo ziet het eruit: “ – – – »

Morsecode Punt 4 Komma 5/6? 7!

De eerste draadloze telegraaf (radio-ontvanger) Op 7 mei 1895 demonstreerde de Russische wetenschapper Alexander Stepanovich Popov op een bijeenkomst van de Russian Physico-Chemical Society een apparaat dat hij een ‘bliksemdetector’ noemde, bedoeld voor het registreren van elektromagnetische golven. Dit apparaat wordt beschouwd als 's werelds eerste draadloze telegrafieapparaat, een radio-ontvanger. In 1897 ontving en verzond Popov met behulp van draadloze telegrafieapparatuur berichten tussen de kust en een militair schip. In 1899 ontwierp Popov een gemoderniseerde versie van de elektromagnetische golfontvanger, waarbij signalen (in morsecode) werden ontvangen door de hoofdtelefoon van de operator. In 1900 werden dankzij radiostations gebouwd op het eiland Gogland en op de Russische marinebasis in Kotka onder leiding van Popov reddingsoperaties met succes uitgevoerd aan boord van het oorlogsschip admiraal-generaal Apraksin, dat aan de grond liep op het eiland Gogland. Als gevolg van de uitwisseling van berichten via draadloze telegrafie ontving de bemanning van de Russische ijsbreker Ermak snel en nauwkeurig informatie over de Finse vissers die zich op de gebroken ijsschots bevonden.

Baudot-telegraafapparaat De uniforme telegraafcode werd eind 19e eeuw uitgevonden door de Fransman Jean Maurice Baudot. Er werden slechts twee verschillende soorten signalen gebruikt. Het maakt niet uit hoe je ze noemt: punt en streepje, plus en min, nul en één. Dit zijn twee verschillende elektrische signalen. De codelengte van alle symbolen is hetzelfde en bedraagt ​​vijf. In dit geval is er geen probleem om letters van elkaar te scheiden: elke vijf signalen is een tekstteken. Een pas is dus niet nodig. Een code heet uniform als de codelengte van alle symbolen gelijk is. De Baudot-code is de eerste methode voor het binair coderen van informatie in de geschiedenis van de technologie. Dankzij dit idee was het mogelijk om een ​​telegraafapparaat voor direct printen te maken dat op een typemachine leek. Als u op een toets met een bepaalde letter drukt, wordt een overeenkomstig vijfpulssignaal gegenereerd, dat via de communicatielijn wordt verzonden. De baud-eenheid van transmissiesnelheid is vernoemd naar Baudot. Moderne computers gebruiken ook uniforme binaire code om tekst te coderen.

Binaire codering in een computer Alle informatie die een computer verwerkt, moet in binaire code worden weergegeven met behulp van twee cijfers: 0 en 1. Deze twee tekens worden meestal binaire cijfers of bits genoemd. Met behulp van de twee cijfers 0 en 1 kunt u elk bericht coderen. Dit was de reden dat er in een computer twee belangrijke processen georganiseerd moesten worden: coderen en decoderen. Coderen is de transformatie van invoerinformatie naar een vorm die door een computer kan worden waargenomen, d.w.z. binaire code.

Waarom binair coderen Vanuit technisch implementatieoogpunt bleek het gebruik van het binaire getalsysteem voor het coderen van informatie veel eenvoudiger dan het gebruik van andere methoden. Het is inderdaad handig om informatie te coderen als een reeks nullen en enen als we deze waarden voorstellen als twee mogelijke stabiele toestanden van een elektronisch element: 0 – afwezigheid van een elektrisch signaal; 1 – aanwezigheid van een elektrisch signaal. De methoden voor het coderen en decoderen van informatie op een computer zijn in de eerste plaats afhankelijk van het type informatie, namelijk wat moet worden gecodeerd: cijfers, tekst, afbeeldingen of geluid.

Soorten getalsystemen NUMMERSYSTEMEN POSITIONALNONPOSITIONAL In niet-positionele getalsystemen is de waarde die wordt aangegeven door een cijfer niet afhankelijk van de positie ervan in het getal. XXI In positionele getalsystemen hangt de waarde die wordt aangegeven door een cijfer in de notatie van een getal af van de positie ervan in het getal (positie). 2011

Niet-positionele getalsystemen Het canonieke voorbeeld van een feitelijk niet-positioneel getalsysteem is het Romeinse, waarin Latijnse letters als cijfers worden gebruikt: I staat voor 1, V - 5, X - 10, L - 50, C - 100 , D - 500, M Natuurlijke getallen worden geschreven door deze getallen te herhalen. Bijvoorbeeld II = = 2, hier geeft het symbool I 1 aan, ongeacht zijn plaats in het getal. Om grote getallen correct in Romeinse cijfers te schrijven, moet je eerst het aantal duizendtallen, dan honderdtallen, dan tientallen en ten slotte de eenheden opschrijven. Voorbeeld: nummer Tweeduizend MM, negenhonderd CM, tachtig LXXX, acht VIII. Laten we ze samen opschrijven: MCMLXXXVIII. МMCMLXXXVIII = ()+() = 2988 Om getallen in een niet-positioneel getalsysteem weer te geven, kun je jezelf niet beperken tot een eindige reeks cijfers. Bovendien is het uitvoeren van rekenkundige bewerkingen daarin uiterst lastig.

Oud-Egyptisch decimaal niet-positioneel getalsysteem. Rond het derde millennium voor Christus bedachten de oude Egyptenaren hun eigen numerieke systeem, waarin de sleutelgetallen 1, 10, 100, enz. waren. Er werden speciale hiërogliefen gebruikt. Alle andere nummers zijn samengesteld uit deze sleutelnummers met behulp van de optelling. Het getallensysteem van het oude Egypte is decimaal, maar niet-positioneel.

Alfabetische nummersystemen. Alfabetische systemen waren geavanceerdere niet-positionele nummersystemen. Dergelijke nummersystemen omvatten Grieks, Slavisch, Fenicisch en andere. Daarin werden getallen van 1 tot 9, hele getallen van tientallen (van 10 tot 90) en hele getallen van honderden (van 100 tot 900) aangeduid met letters van het alfabet. In het alfabetische getallensysteem van het oude Griekenland werden de getallen 1, 2,..., 9 aangeduid met de eerste negen letters van het Griekse alfabet, bijvoorbeeld a = 1, b = 2, g = 3, enz. De volgende 9 letters werden gebruikt om de cijfers 10, 20,..., 90 (i = 10, k = 20, l = 30, m = 40, enz.) aan te duiden, en om de cijfers 100, 200, aan te duiden. .. , 900 laatste 9 letters (r = 100, s = 200, t = 300, etc.). Het getal 141 werd bijvoorbeeld weergegeven door rma. Onder de Slavische volkeren werden de numerieke waarden van de letters vastgesteld in de volgorde van het Slavische alfabet, dat eerst het Glagolitische alfabet en vervolgens het Cyrillische alfabet gebruikte. Meer informatie over het ontstaan ​​en de ontwikkeling van het Russische schrift vindt u op de website

Positionele getalsystemen Bij positionele getalsystemen hangt de waarde die wordt aangegeven door een cijfer in de notatie van een getal af van de positie ervan in het getal (positie). Het aantal gebruikte cijfers wordt de basis van het getallensysteem genoemd. 11 is bijvoorbeeld elf, niet twee: = 2 (vergelijk met het Romeinse getalsysteem). Hier heeft het symbool 1 een andere betekenis, afhankelijk van zijn positie in het getal.

De eerste positionele getallensystemen Het allereerste dergelijke systeem, toen de vingers dienden als telapparaat, was vijfvoudig. Sommige stammen op de Filippijnse eilanden gebruiken het nog steeds, en in beschaafde landen is het overblijfsel volgens deskundigen alleen bewaard gebleven in de vorm van een vijfpuntsschaal van scholen.

Het duodecimale getallenstelsel Het duodecimale getallenstelsel volgde op het pentadecimale getallenstelsel. Het is ontstaan ​​in het oude Sumerië. Sommige wetenschappers geloven dat een dergelijk systeem is ontstaan ​​door het met de duim tellen van de vingerkootjes op de hand. Het duodecimale getallensysteem werd wijdverspreid in de 19e eeuw. Het wijdverbreide gebruik ervan in het verleden wordt duidelijk aangegeven door de namen van cijfers in vele talen, evenals de methoden voor het tellen van tijd, geld en de relatie tussen bepaalde meeteenheden die in een aantal landen bewaard zijn gebleven. Een jaar bestaat uit 12 maanden en een halve dag uit 12 uur. Tellen in tientallen kan in de moderne tijd dienen als een onderdeel van het duodecimale systeem. De eerste drie machten van het getal 12 hebben hun eigen naam: 1 dozijn = 12 stuks; 1 bruto = 12 dozijn = 144 stuks; 1 massa = 12 bruto = 144 dozijn = 1728 stuks. Het Engelse pond is verdeeld in 12 shilling.

Sexagesimaal getalsysteem Het volgende positionele getalsysteem werd uitgevonden in het oude Babylon, en de Babylonische nummering was sexagesimaal, d.w.z. het gebruikte zestig cijfers! In latere tijden werd het gebruikt door de Arabieren, maar ook door oude en middeleeuwse astronomen. Het sexagesimale getalsysteem is volgens onderzoekers een synthese van de bovengenoemde pentadecimale en duodecimale systemen.

Welke positienummersystemen worden momenteel gebruikt? Momenteel zijn de meest voorkomende getalsystemen decimaal, binair, octaal en hexadecimaal. Binair, octaal (nu vervangen door hexadecimaal) en hexadecimaal worden vaak gebruikt in gebieden die verband houden met digitale apparaten, programmeren en computerdocumentatie in het algemeen. Moderne computersystemen werken met informatie die in digitale vorm wordt gepresenteerd.

Decimaal getalsysteem Het decimaal getalsysteem is een positioneel getalsysteem gebaseerd op grondtal 10. Grondtal 10 wordt verondersteld gerelateerd te zijn aan het aantal vingers dat een persoon heeft. Het meest voorkomende nummersysteem ter wereld. Om getallen te schrijven worden de symbolen 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 gebruikt, ook wel Arabische cijfers genoemd.

Binair getalsysteem Het binaire getalsysteem is een positioneel getalsysteem met grondtal 2. De getallen 0 en 1 worden gebruikt in digitale apparaten omdat dit het eenvoudigste is en voldoet aan de eisen: hoe minder waarden er in de computer zitten. systeem, hoe gemakkelijker het is om individuele elementen te vervaardigen. Hoe minder toestanden een element heeft, hoe hoger de ruisimmuniteit en hoe sneller het kan werken. Eenvoudig te maken optel- en vermenigvuldigingstabellen met eenvoudige getalbewerkingen

Alfabet van decimale, binaire, octale en hexadecimale getalsystemen Cijfersysteem BasisAlfabet van getallen Decimaal100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Binair20, 1 Octaal80, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Hex160, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Overeenstemming tussen decimale, binaire, octale en hexadecimale getalsystemen p= p= p= p= ABCDEF10 Het aantal gebruikte cijfers wordt de grondtal van het getalstelsel genoemd. Als u met meerdere getalsystemen tegelijk werkt, wordt de basis van het systeem meestal aangegeven als een subscript, dat in het decimale systeem is geschreven: dit is het getal 123 in het decimale systeem; hetzelfde getal, maar in binair systeem. Een binair getal kan worden geschreven als: = 1* * * * *2 0.

Getallen van het ene getallensysteem naar het andere converteren De overdracht van een decimaal getallenstelsel naar een getalstelsel met grondtal p wordt uitgevoerd door het decimale getal en zijn decimale quotiënten opeenvolgend te delen door p, en vervolgens het laatste quotiënt en de resten in omgekeerde volgorde uit te schrijven. Laten we het decimale getal omzetten naar het binaire getalsysteem (de basis van het getalsysteem is p=2). Als resultaat kregen we =99 10

Getallen in een computer Getallen in een computer worden opgeslagen en verwerkt in het binaire getalsysteem. De reeks nullen en enen wordt binaire code genoemd. We zullen kijken naar de specifieke kenmerken van het weergeven van getallen in het computergeheugen in andere lessen over het onderwerp 'getalsystemen'.

Tekstinformatie coderen Traditionele coderingen gebruiken 8 bits om één teken te coderen. Met formule 2.3 is eenvoudig te berekenen dat je met zo’n 8-bits code 256 verschillende karakters kunt coderen. Het toewijzen van een specifieke numerieke code aan een symbool is een kwestie van afspraak. De ASCII-codetabel (American Standard Code for Information Interchange) is aangenomen als internationale standaard, waarbij de eerste helft van de tekens wordt gecodeerd met numerieke codes van 0 tot 127 (codes van 0 tot 32 worden niet aan tekens toegewezen, maar aan functietoetsen) ASCII-codetabel Nationale standaarden voor tekencodes omvatten het internationale deel van de codetabel zonder wijzigingen, en in de tweede helft bevatten ze codes van nationale alfabetten, pseudografische symbolen en enkele wiskundige symbolen. Helaas zijn er momenteel vijf verschillende Cyrillische coderingen (KOI8-R, Windows.MS-DOS, Macintosh en ISO), wat extra problemen veroorzaakt bij het werken met Russischtalige documenten. Chronologisch gezien was KOI8 ("Information Exchange Code, 8-bit") een van de eerste standaarden voor het coderen van Russische letters op computers. Deze codering werd in de jaren '70 gebruikt op computers uit de ES-computerserie en vanaf het midden van de jaren 80 werd deze gebruikt in de eerste Russified-versies van het UNIX-besturingssysteem. De meest voorkomende is momenteel de Microsoft Windows-codering met de afkorting CP1251 (“CP” betekent "Code Page", "code page").CP1251

Coderen van tekstinformatie Vanaf het begin van de jaren 90, de tijd van dominantie van het MS DOS besturingssysteem, blijft de CP866-codering bestaan. Apple-computers met het Mac OS-besturingssysteem gebruiken hun eigen Mac-codering. Bovendien keurde de International Standards Organization (ISO) een andere codering goed, genaamd ISO CP866MacISO, als standaard voor de Russische taal. Eind jaren negentig verscheen er een nieuwe internationale standaard Unicode, die niet één byte toewijst aan één teken, maar twee. en daarom kun je met zijn hulp niet 256, maar verschillende karakters coderen. De volledige specificatie van de Unicode-standaard omvat alle bestaande, uitgestorven en kunstmatig gecreëerde alfabetten van de wereld, evenals vele wiskundige, muzikale, chemische en andere symbolen. Voorbeeld Presenteer het woord “computer” in hexadecimale codevorm in alle vijf coderingen. Gebruik de cd-rom om de CP866-, Mac- en ISO-coderingstabellen te verkrijgen en een computercalculator om getallen van decimaal naar hexadecimaal te converteren. Reeksen decimale codes van het woord “computer” in verschillende coderingen worden samengesteld op basis van coderingstabellen: KOI8-R: CP1251: CP866: Mac: ISO: Met behulp van een rekenmachine converteren we de reeks codes van het decimale systeem naar hexadecimaal : KOI8-R: FC F7 ED CP1251: DD C2 CC CP866: 9D 82 8C Mac: 9D 82 8C ISO: CD B2 BC Er worden speciale conversieprogramma's gebruikt om Russischtalige tekstdocumenten van de ene codering naar de andere te converteren. Eén zo'n programma is de Hieroglyph-teksteditor, waarmee u getypte tekst van de ene codering naar de andere kunt vertalen en zelfs verschillende coderingen in dezelfde tekst kunt gebruiken.

Analoge en discrete vorm van informatierepresentatie Een persoon is in staat informatie waar te nemen en op te slaan in de vorm van beelden (visueel, geluid, tactiel, smaak en reuk). Visuele beelden kunnen worden opgeslagen in de vorm van afbeeldingen (tekeningen, foto's, enz.), en geluidsbeelden kunnen worden opgenomen op platen, magneetbanden, laserschijven, enzovoort. Informatie, inclusief afbeeldingen en audio, kan in analoge of discrete vorm worden gepresenteerd. Bij analoge weergave neemt een fysieke grootheid een oneindig aantal waarden aan, en de waarden ervan veranderen voortdurend. Bij een discrete representatie neemt een fysieke grootheid een eindige reeks waarden aan, en verandert de waarde ervan abrupt.

Analoge en discrete vorm van informatiepresentatie Laten we een voorbeeld geven van analoge en discrete informatiepresentatie. De positie van een lichaam op een hellend vlak en op een trap wordt bepaald door de waarden van de X- en Y-coördinaten. Wanneer een lichaam langs een hellend vlak beweegt, kunnen de coördinaten ervan een oneindig aantal continu veranderende waarden aannemen vanaf een bepaald bereik, en bij het bewegen langs een trap, slechts een bepaald aantal waarden, die abrupt veranderen.

Discretisatie Een voorbeeld van een analoge weergave van grafische informatie is bijvoorbeeld een schilderij waarvan de kleur voortdurend verandert, en een discrete afbeelding die is afgedrukt met een inkjetprinter en bestaat uit individuele stippen van verschillende kleuren. Een voorbeeld van analoge opslag van audio-informatie is een vinylplaat (de soundtrack verandert voortdurend van vorm) en een discrete audio-cd (waarvan de soundtrack gebieden met verschillende reflectiviteit bevat). De conversie van grafische en geluidsinformatie van analoge naar discrete vorm wordt uitgevoerd door middel van sampling, dat wil zeggen het splitsen van een continu grafisch beeld en een continu (analoog) geluidssignaal in afzonderlijke elementen. Het bemonsteringsproces omvat codering, dat wil zeggen het toekennen van een specifieke waarde aan elk element in de vorm van een code. Sampling is het omzetten van continu beeld en geluid naar een set discrete waarden in de vorm van codes.

Coderen van rasterafbeeldingen Een rasterafbeelding is een verzameling punten (pixels) van verschillende kleuren. Een pixel is het kleinste gebied van een afbeelding waarvan de kleur onafhankelijk kan worden ingesteld. Tijdens het coderingsproces wordt een afbeelding ruimtelijk gediscretiseerd. Ruimtelijke bemonstering van een afbeelding kan worden vergeleken met het construeren van een afbeelding uit een mozaïek (een groot aantal kleine, veelkleurige brilletjes). De afbeelding wordt opgedeeld in afzonderlijke kleine fragmenten (punten) en aan elk fragment wordt een kleurwaarde toegewezen, dat wil zeggen een kleurcode (rood, groen, blauw, enzovoort). De kwaliteit van de afbeelding hangt af van het aantal punten (hoe kleiner de puntgrootte en dus hoe groter hun aantal, hoe beter de kwaliteit) en het aantal gebruikte kleuren (hoe meer kleuren, hoe beter de kwaliteit van de gecodeerde afbeelding ).

Kleurmodellen Om kleur weer te geven als een numerieke code, worden twee inverse kleurmodellen gebruikt: RGB of CMYK. Het RGB-model wordt gebruikt in tv's, monitoren, projectoren, scanners, digitale camera's... De hoofdkleuren in dit model zijn: rood (rood), groen (groen), blauw (blauw). Het CMYK-kleurmodel wordt gebruikt bij het afdrukken bij het maken van afbeeldingen die bedoeld zijn om op papier te worden afgedrukt.

RGB-kleurmodel Kleurafbeeldingen kunnen verschillende kleurdiepten hebben, die worden bepaald door het aantal bits dat wordt gebruikt om de kleur van een punt te coderen. Als we de kleur van één pixel in een afbeelding coderen met drie bits (één bit voor elke RGB-kleur), krijgen we alle acht verschillende kleuren.

Ware kleuren In de praktijk worden voor het opslaan van informatie over de kleur van elk punt van een kleurenbeeld in het RGB-model gewoonlijk 3 bytes (d.w.z. 24 bits) toegewezen - 1 byte (d.w.z. 8 bits) voor de kleurwaarde van elke component. Elke RGB-component kan dus een waarde aannemen in het bereik van 0 tot 255 (totaal 28 = 256 waarden), en elk punt van de afbeelding kan met een dergelijk coderingssysteem in een van de kleuren worden gekleurd. Deze reeks kleuren wordt gewoonlijk True Color genoemd, omdat het menselijk oog nog steeds geen grotere verscheidenheid kan onderscheiden.

Coderen van vectorafbeeldingen Een vectorafbeelding is een verzameling grafische primitieven (punt, lijn, ellips...). Elke primitief wordt beschreven door wiskundige formules. Codering is afhankelijk van de applicatieomgeving. Het voordeel van vectorafbeeldingen is dat bestanden waarin vectorafbeeldingen worden opgeslagen relatief klein van formaat zijn. Ook is het belangrijk dat vectorafbeeldingen kunnen worden vergroot of verkleind zonder kwaliteitsverlies.

Grafische bestandsformaten Bit MaP-afbeelding (BMP) is een universeel raster grafisch bestandsformaat dat wordt gebruikt in het Windows-besturingssysteem. Dit formaat wordt door veel grafische editors ondersteund, waaronder de Paint-editor. Aanbevolen voor het opslaan en uitwisselen van gegevens met andere applicaties. Tagged Image File Format (TIFF) is een rdie wordt ondersteund door alle grote grafische editors en computerplatforms. Bevat een verliesvrij compressie-algoritme. Wordt gebruikt om documenten uit te wisselen tussen verschillende programma's. Aanbevolen voor gebruik bij het werken met publicatiesystemen. Graphics Interchange Format (GIF) is een rdie wordt ondersteund door toepassingen voor verschillende besturingssystemen. Bevat een verliesvrij compressie-algoritme waarmee u de bestandsgrootte meerdere keren kunt verkleinen. Aanbevolen voor het opslaan van afbeeldingen die programmatisch zijn gemaakt (diagrammen, grafieken, enz.) en tekeningen (zoals applicaties) met een beperkt aantal kleuren (maximaal 256). Wordt gebruikt om grafische afbeeldingen op webpagina's op internet te plaatsen. Portable Network Graphic (PNG) is een rvergelijkbaar met GIF. Aanbevolen voor het plaatsen van grafische afbeeldingen op webpagina's op internet. Joint Photographic Expert Group (JPEG) is een rdie een efficiënt compressie-algoritme (JPEG-methode) implementeert voor gescande foto's en illustraties. Met het compressie-algoritme kunt u de bestandsgrootte tientallen keren verkleinen, maar dit leidt tot onomkeerbaar verlies van bepaalde informatie. Ondersteund door applicaties voor verschillende besturingssystemen. Wordt gebruikt om grafische afbeeldingen op webpagina's op internet te plaatsen.

Geluidscodering Het gebruik van een computer voor geluidsverwerking begon later dan cijfers, teksten en afbeeldingen. Geluid is een golf waarvan de amplitude en frequentie voortdurend veranderen. Hoe groter de amplitude, hoe luider het is voor een persoon; hoe groter de frequentie, hoe hoger de toon. Geluidssignalen in de wereld om ons heen zijn ongelooflijk divers. Complexe continue signalen kunnen met voldoende nauwkeurigheid worden weergegeven als de som van een bepaald aantal eenvoudige sinusoïdale oscillaties. Bovendien kan elke term, dat wil zeggen elke sinusoïde, nauwkeurig worden gespecificeerd door een bepaalde reeks numerieke parameters - amplitude, fase en frequentie, die op een bepaald moment als een geluidscode kunnen worden beschouwd.

Tijdelijke audiobemonstering Tijdens het coderen van een audiosignaal wordt de tijdelijke bemonstering ervan uitgevoerd: een continue golf wordt verdeeld in afzonderlijke kleine tijdsecties en voor elk van deze secties wordt een bepaalde amplitudewaarde ingesteld. De continue afhankelijkheid van de signaalamplitude van de tijd wordt dus vervangen door een discrete reeks volumeniveaus.

De kwaliteit van binaire audiocodering wordt bepaald door de coderingsdiepte en de bemonsteringssnelheid. Bemonsteringsfrequentie – het aantal signaalniveaumetingen per tijdseenheid. Het aantal volumeniveaus bepaalt de coderingsdiepte. Moderne geluidskaarten bieden 16-bits audiocoderingsdiepte. In dit geval is het aantal volumeniveaus N = 2 I = 2 16 =

Presentatie van video-informatie De laatste tijd wordt de computer steeds meer gebruikt om met video-informatie te werken. De eenvoudigste manier om dit te doen is door films en videoclips te bekijken. Het moet duidelijk zijn dat het verwerken van video-informatie een zeer hoge snelheid van het computersysteem vereist. Wat is de film vanuit computerwetenschappelijk oogpunt? Allereerst is het een combinatie van geluid en grafische informatie. Om het effect van beweging op het scherm te creëren, wordt bovendien een inherent discrete technologie voor snel veranderende statische beelden gebruikt. Studies hebben aangetoond dat als er meer frames in één seconde veranderen, het menselijk oog de veranderingen daarin als continu waarneemt.

Presentatie van video-informatie Het lijkt erop dat als de problemen bij het coderen van statische afbeeldingen en geluid zijn opgelost, het opslaan van een videobeeld niet moeilijk zal zijn. Maar dit is pas op het eerste gezicht, aangezien bij gebruik van traditionele methoden voor het opslaan van informatie de elektronische versie van de film te groot zal blijken te zijn. Een vrij voor de hand liggende verbetering is om het eerste frame in zijn geheel te onthouden (in de literatuur wordt dit meestal het sleutelframe genoemd), en in de volgende frames alleen de verschillen met het initiële frame op te slaan (verschilframes).

Enkele videobestandsformaten Er zijn veel verschillende formaten voor het weergeven van videogegevens. In de Windows-omgeving wordt bijvoorbeeld al meer dan 10 jaar het Video for Windows-formaat gebruikt, gebaseerd op universele bestanden met de AVI-extensie (Audio Video Interleave - afwisselend audio en video). Universeler is het Quick Time-multimediaformaat, dat oorspronkelijk op Apple-computers verscheen. Onlangs zijn videocompressiesystemen steeds wijdverspreider geworden, waardoor bepaalde beeldvervormingen onzichtbaar voor het oog mogelijk zijn om de mate van compressie te vergroten. De meest bekende standaard van deze klasse is MPEG (Motion Picture Expert Group). De methoden die in MPEG worden gebruikt, zijn niet gemakkelijk te begrijpen en berusten op tamelijk complexe wiskunde. Een technologie genaamd DivX (Digital Video Express) is wijdverspreider geworden. Dankzij DivX was het mogelijk een compressieniveau te bereiken dat het mogelijk maakte een hoogwaardige opname van een volledige film op één cd te passen - een dvd-film van 4,7 GB comprimeren tot 650 MB.

Multimedia Multimedia (multimedia, van het Engelse multi - veel en media - drager, omgeving) is een reeks computertechnologieën die tegelijkertijd verschillende informatiemedia gebruiken: tekst, afbeeldingen, video, fotografie, animatie, geluidseffecten, geluid van hoge kwaliteit. Het woord ‘multimedia’ verwijst naar de impact op de gebruiker via meerdere informatiekanalen tegelijk. Je kunt dit ook zeggen: multimedia is de combinatie van afbeeldingen op een computerscherm (inclusief grafische animatie en videoframes) met tekst en geluid. Multimediasystemen zijn het meest wijdverspreid op het gebied van onderwijs, reclame en amusement.

Vragen: Wat is een code? Geef voorbeelden van informatiecodering die in schoolvakken wordt gebruikt? Bedenk je eigen manieren om Russische letters te coderen. Codeer het bericht "computerwetenschap" met behulp van morsecode. Wat is een nummersysteem? Welke twee soorten nummerstelsels ken je? Wat is de basis van een getallenstelsel? Wat is het nummersysteemalfabet? Voorbeelden. Welk nummersysteem wordt gebruikt om getallen in het computergeheugen op te slaan en te verwerken? Welke soorten computerafbeeldingen kent u? Wat is het maximale aantal kleuren dat in een afbeelding kan worden gebruikt als er voor elke pixel 3 bits worden toegewezen? Wat weet je over het RGB-kleurmodel?

Taken: Schrijf het getal 1945 in het Romeinse cijfersysteem. Schrijf de getallen op in uitgebreide vorm: , 957 8, Waar zijn de getallen 74 8, 3E 16, 1010 gelijk aan in het decimale getalsysteem? Hoe wordt een getal geschreven in het binaire getalsysteem? in octaal? Bereken de benodigde hoeveelheid videogeheugen voor de grafische modus: schermresolutie 800x600, kleurkwaliteit 16 bits.

Codering

Grafische en geluidscodering. Coderen van grafische informatie. Elk type afbeelding gebruikt zijn eigen coderingsmethode. Codering van rasterafbeeldingen. Een rasterafbeelding is een verzameling punten (pixels) van verschillende kleuren. Om een ​​zwart-witafbeelding te coderen, is de kleurdiepte 1 bit. Om een ​​vierkleurenafbeelding te coderen, is de kleurdiepte 2 bits. Hoeveel bits zijn nodig om: 8 kleuren te coderen? 16 kleuren? 256 kleuren? Taak. Codering van vectorafbeeldingen. Elke primitief wordt beschreven door wiskundige formules. Codering is afhankelijk van de applicatieomgeving. - Codering.ppt

Coderingsinformatie

Coderingsinformatie. Informatie en informatieprocessen. Coderen en decoderen. Om informatie met andere mensen uit te wisselen, gebruikt iemand natuurlijke talen. Het weergeven van informatie met behulp van een taal wordt vaak codering genoemd. Code is een reeks symbolen (conventies) om informatie weer te geven. Coderen is het proces waarbij informatie (berichten) in de vorm van een code wordt gepresenteerd. De volledige set symbolen die voor het coderen wordt gebruikt, wordt het coderingsalfabet genoemd. Bijvoorbeeld: vertaling van morsecode naar geschreven tekst in het Russisch. Methoden voor het coderen van informatie. - Informatiecodering.ppt

Coderen in de informatica

Informatie theorie. Informatiecodering in computerwetenschappen en biologie. Lesplan: Problemen met het coderen van informatie oplossen. Informatieprocessen in de levende natuur. Huiswerk: tekstinformatie coderen. De essentie van coderen. Codes 128 t/m 255 zijn nationaal. Vergelijkingstabel. Tabel met ASCII-codes voor Rusland. Erfelijke informatie. Over wat? waar wordt het opgeslagen? hoe is het gecodeerd? Opslag van erfelijke informatie. DNA-structuur. Auteurs van het ruimtelijke DNA-model. Genetische code. Eigenschappen van de genetische code. Triplety Uniciteit Degeneratie Universaliteit Niet-overlappend. - Codering in computerwetenschappen.ppt

“Informatiecodering” 6e leerjaar

Binaire codering. Frontaal onderzoek. Mysterie. Apparaatnamen zijn gecodeerd. Monitor. Oefening. Teken zwart-witafbeeldingen. Minuut lichamelijke opvoeding. Open het Paint-programma. Bepaal het nummer van elke auto. Eenheden van informatiemeting. - “Informatiecodering” 6e leerjaar.ppt

Informatiecodering graad 8

Coderingsinformatie. Tekensystemen. Geef voorbeelden van tekensystemen. Wat kan de fysieke aard van tekens zijn? Wat is het verschil tussen natuurlijke en formele talen? Hebben planten een genetische code? Dieren? Menselijk? Waarom gebruiken computers een binair tekensysteem om informatie te coderen? Vul de tabel in: Code. Codelengte. Correspondentie van letters en geluiden. Praktische taak. - Informatiecodering graad 8.ppt

Les "Informatiecodering"

Presentatie van informatie. Informatie. Coderingsinformatie. Methoden voor het coderen van informatie. Vlagalfabetcodetabel. Morsecode-codetabel. Gecodeerd spreekwoord. Bijl. Vervangende cijfers. Ik ben bekend met vervangingscodes. Het cijfer van Caesar. Cryptografie. Herschikkingscijfer. Ornament. Aantekeningen bij de lezing. - Les “Informatiecodering”.ppt

Informatiecoderingssystemen

Coderingsinformatie. Maak kennis met informatiecodering. Bewaar informatie. Compacte woordvervanging. Knoop brief. Het coderen van informatie in de oudheid. Volksnummeringssysteem. Getallen in het oude Rome. Een nummer opnemen. Noem het Romeinse cijfer. Schrijf de cijfers in het Romeins. Regels voor het schrijven van cijfers. Voltooi de acties. Vergelijk de cijfers. Ga verder met de reeks cijfers. Vertel me hoe laat het is. - Informatiecoderingssystemen.ppt

Praktisch werk "Informatiecodering".

Coderingsinformatie. Codetabel. Assistent. Onderwijs. Werk. Oefening. Morsecode tabel. Brieven. Computertechnologie. Tafel. Gecodeerde tekst. Ik kan informatie coderen. Jongen. Gena. Codenummer. Versleutel de zin. Ik weet hoe ik met informatie moet werken. Ontcijfer de tekst. Vervangende cijfers. Bericht. Ik ben bekend met vervangingscodes. - Praktisch werk "Informatiecodering".ppt

Informatie en informatiecodering

Informatie. Concept van informatie. Het begrip ‘informatie’. Informatie is een signaal. Bronnen en ontvangers van informatie. Radio. Luisteraars. Overdracht van informatie. Elektrische signalen. Visuele signalen. Codering. Code. Numerieke coderingsmethode. Grafische codeermethode. Symbolische coderingsmethode. Talen. Alfabetten. Binaire codering. Taken. Ontcijfer het bericht. Vertaal de cijfers. - Informatie en informatiecodering.ppt

Het coderen van informatie in een computer

Informatie coderen in een computer. Binaire code. Coderen en decoderen. Coderingsmethoden. Weergave van cijfers. Positionele en niet-positionele nummersystemen. Romeins niet-positioneel getalsysteem. Positionele nummersystemen. Radix. Correspondentie van nummersystemen. Binaire codering van tekstinformatie. Eén byte aan informatie. Codering. Coderingstabel. ASCII-coderingstabel. ASCII standaard onderdelentabel. Uitgebreide ASCII-codetabel. Nummers. Coderen van grafische informatie. Codering van rasterafbeeldingen. - Informatie coderen in een computer.ppt

Coderen en verwerken van informatie

Coderen en verwerken van grafische en multimedia-informatie. Rasterafbeeldingen. Vectorafbeeldingen. Animatie. GIF-animatie. Flash-animatie. Coderen en verwerken van audio-informatie. Digitale foto. Digitale video. Analoog en discreet beeld. Kleurweergavesystemen. Tekenhulpmiddelen voor editors voor rasterafbeeldingen. Werken met objecten in vectorafbeeldingseditors. - Coderen en verwerken van informatie.ppt

Coderingsvoorbeelden

Coderingsinformatie. De inverse transformatie wordt Decodering genoemd. Morse code. Methoden voor tekstcodering. Numerieke coderingsmethode. Voorbeeld 2. Gecodeerd spreekwoord. Voorbeeld 6. “Permutaties”-cijfer. Informatie – lrchsupgshchlv computer – nsptyabhzu persoon - uzosezn. Nulthseugchlv - cryptografie. Weergave van symbolische informatie in een computer. “Tekstinformatie” = “Karakterinformatie” Tekst is een reeks tekens. Een reeks van twee tekens kan vier letters coderen: 00 - A 01 - B 10 - C 11 - D. Met een acht-bits code kunt u 28 = 256 tekens coderen. - Codeervoorbeelden.ppt

Voorbeelden van informatiecodering

Coderingsinformatie. Codering. Methoden voor het coderen van informatie. Informatieoverdrachtschema. Natuurlijke taal. Informatiedrager. Russische taal. Morsecode tabel. Beantwoord de vraag. Voorbeelden van transcripties. De opname van de melodie door de componist met noten. Methode voor het coderen van informatie. Nummercodering. Coderen van tekstinformatie. Versleuteling van informatie. Codering van grafische en geluidsinformatie. Technieken voor het coderen van afbeeldingen. Creatieve taak. - Voorbeelden van informatiecodering.ppt

Geluidsbestendige codering

Geluidsbestendige codering. Aannames. Initiële decoderingsstrategie. Hamming-afstand. Eigenschappen van Hamming-afstand. Eigenschappen van afstand. Codering. Systematische codering. Introductie van redundantie. Lineaire systematische codering. Een voorbeeld van lineaire systematische codering. Lineaire code. Voorbeelden. Niet-binaire code. Detectie van enkele fouten. Detectie van permutatiefouten. Een pariteitscontrole toevoegen. Matrix genereren. Systematische code. Lengte van woorden. Cheques. Verificatiematrix. Relatie tussen de genererende en controlerende matrix. Systematische codematrices. - Geluidsbestendige codering.ppt

Serialisatie

Serialisatie en RMI. Serialisatie. Serialisatie en deserialisatie. Deserialisatie van objecten. Serialisatie van objecten. Wat kan worden geserialiseerd. Automatische serialisatie. Handmatige serialisatie. Aangepaste serialisatie. Beschrijvingen schrijven en lezen. Versies van geserialiseerde klassen. RMI-concepten. Aanroep van externe methode. Interactiediagram. Externe interfaces. Data overdracht. Stomp en skelet. Gedistribueerde afvalinzameling. Zoek naar afgelegen objecten. Exporteren van objecten. Toepassing van KMI. Bank. Externe interface voor banken. Externe accountinterface. Accountimplementatie. Implementatie van de bank. Server. - Serialisatie.ppt

Bestanden converteren

PostScript-gebruiksopties. Mogelijkheid om GSView te gebruiken. De GhostScript-shell bevat meestal veel geweldige functies. Documenten met meerdere pagina's bekijken. Het postscriptbestand kan uit meerdere pagina's bestaan. Navigatie opmerkingen. Begrenzende rechthoek. Voorbeeld van een grenskader. Het tekenen van een rechthoek wordt eenvoudigweg in- en uitgeschakeld. In oudere versies van GSView bepaalde de gebruiker zelf de grenzen van de BoundingBox. EPSF-formaat. Productie van EPS-bestanden. Er zullen twee vragen verschijnen die met opgewekt vertrouwen moeten worden beantwoord. Vervolgens hoeft u alleen maar de locatie en naam van het resulterende bestand te bepalen. -