Prezentování informací v počítači: používat příklady

Je-li osoba zabývající se studiem výpočetní techniky není povrchní, ale vážně, to je určitě vědom toho, co jsou různé druhy informací v počítači. Tato otázka je zásadní, a to nejen proto používání softwaru a operačních systémů, ale i programování je v zásadě vychází z těchto Achazovi.

Lekce „Prezentace informací v počítači“: základy

Obecně platí, že počítačové vybavení za to, jak ona vnímá informace nebo příkazy, převádí je do formátů a poskytuje uživateli konečný výsledek je poněkud odlišné od běžných pojmů.

Skutečnost, že všechny stávající systémy založené pouze na dvou logických operátorů - „true“ a „false» (pravda, false). Jednodušším smyslu je „ano“ nebo „ne“.

Je zřejmé, že slova počítačová věda nerozumí tomu, proč speciální digitální systém s podmíněným kód byl vytvořen na počátku výpočetní techniky, ve kterém je schválení příslušného útvaru, a popření - nula. To je přesně to, co se objevily takzvané binární reprezentace informací v počítači. V závislosti na kombinaci jedniček a nul je určen a velikost datového objektu.

Nejmenší jednotka tohoto typu je velikost trochu - bit, který může mít hodnotu 0 nebo 1. Nicméně, moderní systémy se tak malých množstvích nefungují, a téměř všechny způsoby prezentace informací v počítači, jsou redukovány na použití jen osm bitů, které společně představují bajtů (2 až osmé výkonu). Tudíž, v jednom byte může být vyroben z jakéhokoliv kódování znaků z 256 možných. A to je binární kód je základem kteréhokoliv z informačního objektu. Je třeba si uvědomit, jak to vypadá v praxi.

Informatics: poskytování informací v počítači. číslo s pevnou řádovou čárkou

Vzhledem k tomu, že byl původně mluví o číslech, se domníváme, jak je systém zpracovává. Zastoupení číselné informace v počítači dnes lze rozdělit do čísel zpracování s pevnou a pohyblivou řádovou čárkou. První typ může být také připsat běžné celá čísla, kteří za desetinnou čárkou je v hodnotě nula.

Předpokládá se, že se počty tohoto druhu může mít 1, 2 nebo 4 bajty. Takzvaný hlava bajt je zodpovědný za znamení číslo, a kladné znaménko odpovídá na nulu, a negativní - jednotky. Tak, například, 2-byte znázornění rozsahu hodnot pro pozitivní čísla v rozsahu od 0 do ^{16 února} 1, která je 65535, a pro záporných čísel - -2 ¹⁵ až 2 ¹⁵ -1, která se rovná rozsahu čísel od -32768 až 32767.

Plovoucí čárkou s

Nyní uvažujme o druhý typ čísla. Skutečnost, že do školních osnov lekce na „Hlášení na počítači“ (třída 9) čísla s plovoucí desetinnou čárkou , nejsou brány v úvahu. Operace s nimi jsou poměrně složité a jsou používány například v počítačových hrách. Mimochodem, poněkud roztržitý od tématu, je třeba říci, že u moderních grafických karet je jedním z hlavních ukazatelů výkonnosti je rychlost transakcí s těmito čísly.

Zde použít exponenciální formy, ve které může být změněna poloha desetinné čárky. Jako základní vzorec, ukazuje znázornění libovolného počtu přijal _{^{následující: A = m A * q P}} , kde m _A - je mantisa, q ^P - je základ, a P - pořadové číslo.

Mantisa musí splňovat požadavek q ^-1 ≤ | m _A | <1, pak musí být správné binární frakce obsahující číslice za desetinnou čárkou, který je odlišný od nuly, a pořadí - celé číslo. A každý normalizuje číslo desítkové může být docela snadné si představit, v exponenciálním tvaru. A počet tohoto typu mají velikost 4 nebo 8 bajtů.

Například desetinné číslo 999999 podle vzorce s normalizovanou mantisu bude vypadat 0.999999 _~ 10 ^3.

Zobrazení textových dat: trochu historie

Většina všech uživatelů počítačových systémů nadále používat informace o testu. A zobrazení textové informace v počítači odpovídá na základě stejných principů binární kód.

Nicméně, vzhledem k tomu, že dnes můžeme počítat mnoho jazyků na světě, představují textové informace využívá speciální kódování systému nebo kódové tabulky. S příchodem systému MS-DOS byl považován za základní standard kódování CP866 a Apple Mac počítače bude používat svůj vlastní standard. Zatímco speciální kódování ISO 8859-5 byl zaveden do ruského jazyka. Nicméně, s rozvojem výpočetní techniky potřebné k zavedení nových standardů.

Různé kódování

Například v pozdních 90. letech minulého století došlo k univerzální kódování Unicode, který zvládne nejen textových dat, ale také audio a video. Jeho zvláštností je, že jeden znak byl přidělen více než jeden bit, ale dva.

O něco později, existují i jiné odrůdy. Pro systémy na bázi Windows, nejpoužívanější je kódování CP1251, ale i pro ruského jazyka a je stále používán koi-8P - kódování, který se objevil v pozdních 70. let a 80. let se aktivně používat i v systémech UNIX.

Ten samý informace v textové reprezentaci počítače na základě ASCII tabulky, včetně báze a vyčnívající částí. První obsahuje kódy od 0 do 127, druhý - od 128 do 255. Avšak první kódy rozsah 0-32 stažena za symboly, které jsou přiřazeny k klíčů standardní klávesnice a funkční klávesy (F1-F12).

Grafika: hlavních typů

Co se týče grafiky, který je široce používané v dnešním digitálním světě, tam jsou některé nuance. Podíváte-li se na grafické znázornění informací v počítači, je třeba nejprve věnovat pozornost hlavních typů obrazů. Mezi nimi jsou dva hlavní typy - vektorové a rastrové.

Vektorová grafika založená na použití primitivních tvarů (čáry, kruhy, křivky, mnohoúhelníky, atd. D.), textových polí a plní určitou barvu. Rastry jsou založeny na použití obdélníkové matice, přičemž každý prvek se nazývá pixelů. Kromě toho, pro každý prvek, můžete nastavit jas a barvu.

vector image

V současné době je používání vektoru má omezený prostor. Jsou dobré, například při vytváření technické výkresy a diagramy, nebo dvojrozměrných nebo trojrozměrných modelů objektů.

Příklady stacionární vektorových tvarů jsou formáty jako PDF, WMF, PCL. Pro pohyb tvarů převážně použity standardní Macromedia Flash. Ale pokud mluvíme o kvalitě a provádět složitější operace než ve stejném měřítku, je lepší použít rastrové formáty.

bitmapy

S rastrovými objekty je mnohem složitější. Skutečnost, že prezentace informací do počítačové bázi matici zahrnuje použití dalších parametrů - barevné hloubky (kvantitativní vyjádření palety barev) v bitech a velikost matice (počet pixelů na palec, označované jako DPI).

To znamená, že paleta se může skládat z 16, 256, 65536 nebo 16,777,216 barev a matrice se může měnit, ale nejčastější je nazýván rozlišením 800x600 obrazových bodů (480 000 pixelů). Podle těchto ukazatelů, které určují počet bitů potřebných k uložení objektu. K tomu se nejprve pomocí vzorec N = 2 ^I, v němž N - je počet barev, a I - je barevná hloubka.

Potom se vypočte množství informací. Například pro výpočet velikosti obrazu souboru, který obsahuje 65536 barev a matice 1024x768 pixelů. Řešení je následující:

• I = log ₂ 65536, to je 16 bitů;
• počet pixelů 1024 _* 768 = 786 432;
• paměťová kapacita je 16 bitů _* 786 432 = 12 582 912 bytů, což odpovídá 1,2 Mb.

Různé audio: hlavní směr syntézy

Prezentace informací v počítači s názvem audio, řídí stejnými základními principy, které byly popsány výše. Ale pokud jde o jakoukoli jinou formu informačních objektů reprezentovat zvuk taky, používal jejich další funkce.

Bohužel, vysoce kvalitní reprodukci zvuku a objevil se v oblasti výpočetní techniky v úplně poslední. Nicméně, pokud se přehrávání dopadl hůře, syntéza reálném znějící hudební nástroj bylo prakticky nemožné. Proto některé nahrávací společnosti zavedly své vlastní standardy. V současné době je nejrozšířenější, syntéza FM a způsob stůl vlny.

V prvním případě to znamená, že jakýkoliv přirozený zvuk, který je kontinuální, lze rozložit na určitém pořadí (sekvence) nejjednodušších harmonických s použitím metody odběru vzorků a produkovat prezentaci informací v paměti počítače na základě kódu. Pro přehrání použít opačný proces, ale v tomto případě je nevyhnutelná ztráta některé součásti, které se objevují na kvalitě.

Když se předpokládá, syntéza table-wave, že je pre-vytvořil tabulku s příklady zvuku živými nástroji. Tyto příklady se nazývají vzorků. Současně hrát tým MIDI (Musical Instrument Digital Interface) se používá dost často vnímat z typu kódu přístroje, výšky, délky trvání, intenzity zvuku a dynamiky změn, nastavení prostředí a jiných charakteristik. Díky tomuto druhu zvuku těsné dost blízko k přirozené.

moderní formáty

Zatímco dříve byla přijata základem pro standardní WAV (ve skutečnosti je velmi dobrý a je ve tvaru vlny), v průběhu času se stala velmi nevhodné, i kdyby jen kvůli tomu, že tyto soubory zabírají příliš mnoho místa na paměťovém médiu.

V průběhu doby, technologie pro kompresi tento formát. V souladu s tím změnil a formáty sebe. Nejznámějším dnes lze nazvat MP3, OGG, WMA, FLAC a mnoho dalších.

Nicméně, až dosud hlavní parametry jakéhokoliv zvukový soubor zůstane vzorkovací frekvence (44,1 kHz je standardní, i když hodnoty jsou uvedeny výše a níže), a počet úrovní signálu (16 bitů, 32 bitů). V principu, jako digitalizace může být interpretován jako reprezentace informací v akustické typu počítače na základě analogového primárního signálu (v povaze jakéhokoli zvuku je původně analog).

prezentační video

Pokud by byly vyřešeny problémy se zvukem dost rychle, video všechno nebylo tak hladké. Problém byl v tom, že klip, film nebo videohra je kombinace obrazu a zvuku. Mohlo by se zdát, že to, co by mohlo být jednodušší, než spojit pohybující se obrazových objektů s váhou? Jak se ukázalo, bylo to skutečný problém.

Vše, na čem záleží, je, že z technického hlediska, nejprve si vzpomenout na první snímek scény, který se nazývá klíč a teprve potom se zachovat rozdíly (rozdíl rámečky). A co víc bolestivé, digitalizovány vytvořené videa získat takovou velikost, která je uložit do počítače nebo vyměnitelné médium bylo prostě nemožné.

Problém byl vyřešen, když se objevil ve formátu AVI, který představuje určitou univerzální kontejner, který se skládá ze sady bloků, které mohou být uloženy v libovolné informace, a tím i stlačený různými způsoby. Tedy i soubory stejného formátu AVI do sebe mohou značně lišit.

A dnes můžete potkat spoustu dalších populárních video formátů, ale pro všechny z nich používá vlastní parametry a hodnoty parametrů, mezi nimiž je počet snímků za sekundu.

Kodeky a dekodéry

Prezentace informací v počítači jako plán není možné si představit bez použití kodeků a dekodéry používané v kompresi a dekompresi počátečního obsahu během přehrávání. Jejich samotný název napovídá, že některé kódují (obklad) signál, druhý - naopak - je rozbalen.

Jsou to oni, kdo jsou zodpovědní za obsah nádob různé velikosti, stejně jako určit velikost výsledného souboru. Kromě toho, důležitou roli hraje parametrem rozlišením, jak je uvedeno pro rastrovou grafiku. Ale dnes dokonce můžeme setkat UltraHD (4k).

závěr

Pokud do určité míry shrnout výše uvedených skutečností lze konstatovat pouze to, že moderní počítačové systémy zpočátku pracovat výhradně na vnímání binárního kódu (jinde oni prostě nechápou). A jeho použití je založeno nejen poskytování informací, ale také všechny známé programovací jazyky dnes. Tak zpočátku, aby pochopili, jak to všechno funguje, je nutné pochopit podstatu používání sekvencí jedniček a nul.