Prezentowania informacji w komputerze: za pomocą przykładów

Jeżeli dana osoba jest zaangażowana w badaniu technologii komputerowej nie jest powierzchowne, ale poważnie, to na pewno musi mieć świadomość jakie są różne formy informacji w komputerze. To pytanie jest fundamentalna, ponieważ nie tylko korzystanie z oprogramowania i systemów operacyjnych, ale również programowanie jest w zasadzie opiera się na tych Achaza.

Lekcja „Prezentacja informacji w komputerze”: podstawy

Generalnie sprzęt komputerowy za sposób ona postrzega informacje lub polecenia, konwertuje je do formatów plików i zapewnia użytkownikowi końcowy wynik różni się nieco od konwencjonalnych pojęć.

Fakt, że wszystkie istniejące systemy oparte na zaledwie dwóch operatorów logicznych – „prawda” i „fałsz» (true, false). W prostszej sensie jest to „tak” lub „nie”.

Zrozumiałe jest, że nauka słów komputer nie rozumie dlaczego specjalny system cyfrowy z kodem warunkowego powstał u zarania technologii komputerowej, w której zatwierdzenie danej jednostce, a odmowa – zero. To jest dokładnie to, co wydawało tzw binarną reprezentację informacji w komputerze. W zależności od kombinacji zer i jedynek jest zdeterminowany i wielkość obiektu danych.

Najmniejsza jednostka tego typu jest wielkość nieco – bit, który może mieć wartość 0 lub 1. Jednak nowoczesne systemy z takich małych ilościach nie pracują, a prawie wszystkie sposoby prezentowania informacji w komputerze są zredukowane do korzystania tylko osiem bitów, które razem stanowi bajty (2 do ósmej mocy). Tak więc, w jednym bajcie może być wykonana z dowolnego kodowania postaci 256 możliwe. I to jest kod binarny jest podstawą dowolnego obiektu informacyjnego. Będzie zrozumiałe, jak to wygląda w praktyce.

Informatyka: dostarczanie informacji w komputerze. Numer stałoprzecinkowych

Ponieważ został pierwotnie mówić o liczbach, możemy zastanowić się, jak system traktuje je. Reprezentacja informacji numerycznego w komputerze dzisiaj można podzielić na liczbach przetwarzania ze stałym i zmiennym. Pierwszy typ może być również nadana zwykłych liczb całkowitych, który po przecinku jest warta zero.

Uważa się, że liczba tego typu może mieć 1, 2 lub 4 bajtów. Tzw głowa bajt odpowiada za znak liczby, natomiast pozytywny znak odpowiada zeru, a ujemne – jednostki. Tak więc, na przykład, reprezentacja 2 bajty zakresu wartości dla dodatnich liczb w zakresie od 0 do ^{16 lutego} 1, czyli 65535, oraz dla liczb ujemnych – -2 ¹⁵ do 2 ¹⁵ -1, która jest równa liczba waha się od -32768 do 32767.

reprezentacji zmiennoprzecinkowej

Rozważmy teraz drugi typ liczb. Fakt, że lekcje programu szkolnego na „Raportowanie na komputerze” (stopień 9) liczb zmiennoprzecinkowych nie są brane pod uwagę. Operacje z nich są dość złożone i są stosowane na przykład w grach komputerowych. Nawiasem mówiąc, trochę oderwany od tematu, należy stwierdzić, że w przypadku kart graficznych nowoczesne jeden z głównych wskaźników wydajności jest szybkość transakcji jest z takimi numerami.

Tutaj używamy wykładniczą formę, w której położenie punktu dziesiętnego można zmienić. Jako podstawowe formuły, pokazano reprezentację każdego z wielu dopuszczalnych _{^{następnym: a = M A * P P}} , gdzie m _A – jest Mantysa q ^P – jest podstawa, a P – obciążenie szeregu.

Mantysa musi spełniać wymagania q ^-1 ≤ | m _A | <1, a następnie musi być właściwe frakcje binarny zawierający cyfrą po przecinku, która jest różna od zera, a kolejność – liczby całkowitej. I każdy znormalizowany numer dziesiętny może być dość łatwo sobie wyobrazić w postaci wykładniczej. A liczba tego typu mają rozmiar 4 lub 8 bajtów.

Na przykład liczba dziesiętna 999,999 o wzorze o znormalizowanej mantysie będzie wyglądać 0.999999 10 _~ ^3.

Wyświetlanie danych tekstowych: trochę historii

Większość wszystkich użytkowników systemów komputerowych nadal korzystać z informacji testowej. I wyświetlić informacje tekstowe w komputerze odpowiada samych zasad kodu binarnego.

Jednak ze względu na fakt, że dziś możemy liczyć na wiele języków na świecie, do reprezentowania informacji tekstowych wykorzystuje specjalny system kodowania lub tabel kodowych. Wraz z pojawieniem się systemu MS-DOS został uznany za podstawowy standard kodowania CP866 oraz komputery Apple Mac wykorzysta swój własny standard. Podczas specjalnego kodowania ISO 8859-5 został wprowadzony do języka rosyjskiego. Jednak wraz z rozwojem technologii komputerowych niezbędnych do wprowadzenia nowych standardów.

Różnorodność kodowań

Na przykład, w latach 90-tych ubiegłego wieku nastąpił powszechny kodowanie Unicode, który może obsługiwać nie tylko dane tekstowe, ale także audio i wideo. Jego osobliwością jest to, że pojedynczy znak przyznano więcej niż jeden bit, ale dwa.

Nieco później, istnieją inne odmiany. W systemach opartych na systemie Windows, najczęściej używany jest CP1251 kodowania, ale dla języka rosyjskiego i jest nadal używany przez koi-8P – kodowanie, który ukazał się pod koniec lat 70-tych i 80-tych aktywnie używana nawet w systemach UNIX.

Ta sama informacja w reprezentacji tekstowej komputera na podstawie tabeli ASCII, w tym zasady i wydłużonej części. Pierwsza obejmuje kody od 0 do 127, drugi – od 128 do 255. Jednakże pierwsze kody zakres 0-32 cofnięte poza symbolami, które są przypisane do przycisków grupy standardowej klawiatury oraz klawisze funkcyjne (F1-F12).

Grafika: Główne rodzaje

Jeśli chodzi o grafikę, która jest powszechnie stosowana w dzisiejszym cyfrowym świecie, istnieją pewne niuanse. Jeśli spojrzeć na graficznej reprezentacji informacji w komputerze, należy najpierw zwrócić uwagę na głównych typów obrazów. Wśród nich są dwa główne rodzaje – wektor i raster.

grafiki wektorowe oparte na zastosowaniu pierwotnych kształtów (linii, okręgów, krzywe, wielokątów itd. D.), pola tekstowe i wypełnia określonego koloru. Bitmapy są oparte na zastosowaniu prostokątnego macierzy, przy czym każdy element jest nazywany piksel. Ponadto, dla każdego elementu, można ustawić jasność i kolor.

grafika wektorowa

Obecnie korzystanie z wektorem ma ograniczoną powierzchnię. Są dobre, na przykład, podczas tworzenia rysunków technicznych i schematów, lub dwuwymiarowy lub modelach trójwymiarowych obiektów.

Przykłady stacjonarne kształty wektorowe są formaty takie jak PDF, WMF, PCL. Na ruchomych kształtów głównie stosowanym standardem Macromedia Flash. Ale jeśli mówimy o jakości lub przeprowadzanie bardziej skomplikowanych operacji niż w tej samej skali, lepiej jest używać formatów rastrowych.

bitmapy

Z obiektów rastrowych jest o wiele bardziej skomplikowana. Fakt, że przedstawienie informacji w matrycy komputerowego wymaga użycia dodatkowych parametrów – głębokość barwy (wyrażenie ilościowa) palety kolorów w bitach, oraz rozmiar matrycy (liczba pikseli na cal, zwane DPI).

Oznacza to, że palety mogą składać się z 16, 256, 65536 lub 16777216 kolorów i matrycy może być różna, ale najczęściej jest wywoływana rozdzielczości 800×600 pikseli (480 x 000 pikseli). Według tych wskaźników do określenia liczby bitów potrzebnych do przechowywania danego obiektu. Do tego pierwszego użycia wzoru N = 2 ^I, w którym n – to liczba kolorów, i – jest głębia koloru.

Następnie oblicza się ilość informacji. Na przykład, w celu obliczenia wielkości pliku obrazu zawierającego 65,536 kolorów i matrycę 1024×768. Rozwiązanie to jest w następujący sposób:

• I = log ₂ 65536, to jest 16 bity;
• liczba pikseli 1024 _x 768 = 786 432;
• Pojemność pamięci jest 16 bitów _* 786 432 = 12 582 912 bajty, co odpowiada 1,2 Mb.

Odmiana audio: główny kierunek syntezy

Prezentacja informacji w komputerze, zwany dźwięku, z zastrzeżeniem tych samych podstawowych zasad, które zostały opisane powyżej. Ale, jak każda inna forma informacji obiektów do reprezentowania dźwięk też wykorzystali swoje dodatkowe funkcje.

Niestety, wysokiej jakości reprodukcji dźwięku i pojawiła się w technologii komputerowej w ostatniej. Jednakże, jeśli odtwarzanie wypadł gorzej, synteza rzeczywistym brzmiący instrument muzyczny był praktycznie niemożliwe. Dlatego niektóre wytwórnie wprowadziły swoje własne standardy. Obecnie, najbardziej powszechnie stosowane, synteza FM metoda tabeli fali.

W pierwszym przypadku oznacza to, że każda fizyczna dźwięku, w sposób ciągły, może być rozłożona na pewną sekwencję (sekwencje) najprostszych harmonicznych za pomocą metody kontroli i wytwarzają prezentacji informacji w pamięci komputera, na podstawie kodu. Aby odtworzyć za pomocą proces odwrotny, ale w tym przypadku nieuniknione straty niektórych składników, które pojawiają się na jakości.

Kiedy zakłada się synteza stół fali, która jest wstępnie utworzona tabela z przykładami dźwięk żywych instrumentów. Takie przykłady są nazywane próbek. Jednocześnie do gry drużynę MIDI (Musical Instrument Digital Interface) jest używany dość często postrzegają od rodzaju kodu instrumentu, wysokość, czas trwania, intensywność dźwięku i dynamiki zmian, ustawienia środowiska i innych cech. Dzięki tego rodzaju dźwięku na tyle blisko zbliżonym do naturalnego.

nowoczesne formaty

Podczas gdy wcześniej podstawą standardowego WAV zostały podjęte (w rzeczywistości, bardzo dobra i jest w formie fali), z biegiem czasu stało się bardzo niewygodne, chociażby ze względu na fakt, że takie pliki zajmują zbyt dużo miejsca na nośniku.

Z biegiem czasu, technologie kompresji tego formatu. W związku z tym zmienił i formatuje się. Najbardziej znaną dziś można nazwać MP3, OGG, WMA, FLAC i wiele innych.

Jednakże, do tej pory podstawowe parametry plikiem dźwiękowym pozostaje częstotliwości próbkowania (44,1 kHz to standard, chociaż wartości można znaleźć poniżej i powyżej) oraz liczbę poziomów sygnałów (16 bity, 32 bitów). W zasadzie taki digitalizacji mogą być interpretowane jako przedstawienie informacji w komputerze typu akustycznego na podstawie analogowego sygnału pierwotnego (w naturze każdego dźwięku jest oryginalnie analogowy).

Prezentacja wideo

Jeśli problemy dźwiękowe zostały rozwiązane dość szybko, wszystko film nie był tak gładki. Problem polegał na tym, że klip, film lub gra wideo są połączeniem wideo i audio. Wydawałoby się, że to, co może być prostsze niż łączenie obiektów ruchomych obrazów z wagą? Jak się okazało, był to prawdziwy problem.

Liczy się, że z technicznego punktu widzenia, początkowo do zapamiętania pierwszej klatki każdej sceny, zwany klucz, a dopiero potem do zachowania różnic (różnica frames). A co jest bardziej bolesne, zdigitalizowane lub utworzone filmy uzyskuje taki rozmiar, że ich przechowywanie na komputerze lub nośniku wymiennym było po prostu niemożliwe.

Problem został rozwiązany, gdy pojawiła formacie AVI, który reprezentuje pewien uniwersalny pojemnik, składający się z zestawu bloków, które mogą być przechowywane w dowolnej informacji, a więc nawet skompresowane w różny sposób. Tak więc, nawet pliki w formacie AVI do samego siebie może znacznie się różnić.

I dziś można spotkać wielu innych popularnych formatów wideo, ale wszystkie z nich wykorzystywane własne parametry i wartości parametrów, z których najważniejszym jest liczba klatek na sekundę.

Kodeki i dekodery

Prezentacja informacji w komputerze jako plan jest niemożliwy do wyobrażenia bez użycia kodeków i dekoderów stosowanych w kompresji i dekompresji początkowej zawartości podczas odtwarzania. Ich sama nazwa sugeruje, że niektóre kodowania (kompres) sygnał, drugi – przeciwnie – jest rozpakowany.

To oni są odpowiedzialni za zawartość pojemników o dowolnej wielkości, a także określić rozmiar pliku końcowego. Ponadto ważną rolę odgrywa parametr rozdzielczości, jak wskazano dla grafiki rastrowej. Ale dziś możemy nawet spotkać UltraHD (4k).

wniosek

Jeśli pewnego stopnia Podsumowując powyższe, można zauważyć tylko, że nowoczesne systemy komputerowe początkowo pracować wyłącznie na percepcji kodzie binarnym (inny po prostu nie rozumiem). A jego stosowanie jest oparty nie tylko dostarczanie informacji, ale również wszystkie znane języki programowania dzisiaj. Tak więc, na początku, aby zrozumieć, jak to wszystko działa, konieczne jest, aby zrozumieć istotę wykorzystania sekwencji zer i jedynek.