שיטה לקידוד מידע באמצעות מספרים. קידוד בינארי

בתהליך הפיתוח של האנושות הגיע למימושו של הצורך לשמר ולהנחיל את המרחק או מידע אחר. במקרה האחרון זה נדרש להפוך אותות. תהליך זה נקרא קידוד נתונים. מידע טקסט, גרפיקה, ובכך ניתן להפוך מספרים. אודות איך אתה יכול לעשות את זה, זה אומר במאמר שלנו.

העברת מידע על פני מרחק

כדי להעביר מסר מן המחבר לנמען (ממקור למקלט), שלושת הסוגים הנפוצים ביותר של מערכות שידור:

• שליח-פוסט;
• אקוסטית (לדוגמה, באמצעות רמקול);
• על בסיס שיטת תקשורת (חוט, רדיו, אופטי, ממסר מיקרוגל, לווין, סיבים אופטיים).

הסוג הנפוץ ביותר כרגע הם מן הסוג השני של מערכת ההולכה. עם זאת, השימוש בהם דורש שימוש קודם אחד או לכיוון השני של קידוד מידע. עם המספרים בסימון העשרוני הרגיל של אדם המודרני כדי להקשות מאוד.

הצף

לפעמים להודעה שאתה רוצה להסתיר תוכן מאנשים זרים. במקרה זה, ייעשה שימוש בהצפנה. זה עשוי לשמש שיטות שונות של קידוד מידע באמצעות מספרים.

מערכת מספר בינארי

השחר של עידן המחשב, מדענים היו מודאגים החיפוש עבור מכשיר שיאפשר כפי פשוט מייצגים מספרים במחשב. הנושא נפתר כאשר קלוד שאנון הציע להשתמש במערכת מספר בינארי. זה כבר ידוע מאז המאה ה -17 והיה נדרש לביצועו המכשיר עם שני מצבים יציבים המתאים "1" לוגי "0" לוגי. הם היו באותה העת היו ידועים בשפע - מן הליבה, אשר יכול להיות גם ממוגנט או demagnetized, כדי הטרנזיסטור שיכולה להיות פתוח או סגור.

היתרונות של מערכת מספור בינארי חל על הקלות של חישובים שניתן לבצע על המספרים המיוצגים בסימון בינארי.

כפי ממיר את המידע "הרגיל" בצורה מתאימה לעיבוד ממוחשב ואחסון

קוד בינארי מחשב מיושם מבחינה טכנית על ידי נוכחות או היעדר פעימות ב האלמנטים אחסון מיקרוסקופיים. אלה עשויים לכלול:

1. פולסים תמונה אופטי. פני השטח של כל דיסק אופטי (DVD, CD, או BluRay) מורכב ספירלה נוצרה מפלחים קטנים. כל אחד מהם או בהיר או כהה מדי צבע. כאשר התקליטור מסתובב בכונן, מסלול ספירלי שלה מתמקדת לייזר. השתקפותו נופלת על התאים הסולריים. זה האחרון במקרה זה הוא מידע המקלט. באזורי ספירלה מוארים לשקף אור ולהעביר אותה אל תא סולארי, כהה, להיפך, לקלוט אור. כתוצאה מכך, פוטואלקטרי מקבלת מידע מוצפן בנתיב של דיסק כמו כתמים כהים ובהירים.

2. פולסים מגנטיים. בעזרתם, מקודד מידע על הכונן הקשיח, אשר ממוקם בתוך צלחת מסתובבת במהירות. כמו במקרה של הדיסק האופטי, השטח כולו - הספירלה, אשר מורכב מרצף של קטעים קטנים בסך של כמה מ'. כל אחד מהם הוא חבר אשר מסוגל לקלוט באחד משני מצבים: "הלא-ממוגנט" "ממוגנט" או הם יוצרים קוד בינארי של מידע מסוים. "חישוב", מצבו של אלמנט הבטון מתבצע על ידי ראש מיוחד אשר נע לאורך משטח צלחת.

3. הדחפים החשמליים. RAM הוא שבב מחשב מורכב ממיליוני תאים קטנים, "נאסף" מ קבלים וטרנזיסטורים מיקרוסקופיים. כל אחד מהם עשוי להכיל מטען חשמלי או להיות בלתי טעון. שילובים של תאי זיכרון אשר נמצאים באחד משני המצבים האפשריים, יוצרים קוד בינארי. בכל התקנים אחרים על הבסיס של שבבי זיכרון, כגון כונן בזק, נישא SSD, וכן הלאה., המידע המאוחסן באותו אופן.

קידוד טקסט

כפי שכבר הוזכר, אחד מסוגי נתונים מר לשידור ואחסון מוצפן. הוא משמש כדי להגן מפני גישה בלתי מורשית. בתחילה, ההצפנה יחד עם שיטות פרימיטיביות יותר שמשה את מידע הקידוד הבא:

• באמצעות פוליביוס מרובע הוא שולחן שעליו הוא כתוב בסדר מסוים האלפבית היווני כולו. כל אות בהודעה מוחלפת על ידי זוג מספרים המייצגים את מספר העמודות והשורות.
• באמצעות דיסק אלברטי המורכב משני מעגלים קונצנטריים. הם נגרמו אותיות ומספרים. הם הכניסו אחד את השני בתור ידי החלפת דיסקים.

השיטה המודרנית של קידוד מידע טקסט במחשב מבוסס על עקרונות דומים. לביצועו, כל תו של האלפבית מתאים שלם מסוים. אז זה מתורגם קוד בינארי. שמונה ביטים מאפשרים לקודד 256 תווים שונים. מספיק שלהם לייצג את כל האותיות של אנגלית ורוסית, כוללים חשבון וסימני פיסוק באותיות גדולות, כמו גם כמה תווים מיוחדים משותפים.

כרגע אין מערכת ASCII תקפה. מבחינתה 2 צופן קבוע. מתוכם, הבסיס מגדיר ערך בין 0 ל 127, ומספרים המורחבת המיוצגים על ידי 128 ל -255.

איך הוא קידוד של תמונות בשחור-לבן במחשב

כל תמונה בשחור-לבן מודפסת על נייר תחת זכוכית מגדלת מוצגת כקבוצה של נקודות אשר נקראות סריקה. Linear קואורדינטות ובהירות של כל יכול לבוא לידי ביטוי במונחים של מספרים שלמים. משמעות הדבר היא כי קוד בינארי יכול לשמש rastirovaniya תמונה. דוגמא מונוכרום ייצוג נפוצה כיום נחשבת כשילוב של מספר גדול של פיקסלים עם 256 דרגות של אפור. לקבלת בהירות קידוד המספרי של כל אחד מהם דורש מספר בינארי שמונה סיביות.

ייצוג של תמונות צבע

שיטה לקידוד מידע באמצעות מספר התמונות כאלה ממומשים היא קצת יותר מסובכים. לשם כך, מראש נדרשים, כתוצאת הערבוב שלהם בפרופורציות מובהקות יכול להשיג כל גוון נתפס על ידי פירוק דימוי עין האנושי לתוך 3 צבעים בסיסיים (ירוק, אדום והכחול). שיטה זו של קידוד תמונות באמצעות מספרים באמצעות 24 סיביות שנקרא RGB, או בצבע מלא (צבע אמיתי).

אם מדובר בהדפסה, היא משתמשת במערכת CMYK. היא מבוססת על הרעיון כי כל אחד מרכיב RGB העיקרי יכול לשייך את הצבע להשלים אותו לבן. הם ציאן, מגנטה וצהוב. למרות שהם מספיקים, על מנת להפחית את עלויות הדפסה והוסיפו מרכיב רביעי - שחור. לפיכך, כדי לייצג גרפיקה במערכת CMYK דורשת 32 ספרות בינאריות, והוא נקרא המצב בצבע מלא.

ייצוג של צלילים

על השאלה האם יש שיטה זו של קידוד מידע באמצעות מספרים, התשובה צריכה להיות כן. עם זאת, ברגע מעשים כאלה אינם נחשבים מושלמים. אלה כוללים:

• שיטת FM. היא מבוססת על הפירוק של כל צליל מורכב לתוך רצף של אותות גל יסודיים של תדרים שונים אשר יכול להיות מתוארת על ידי הקוד.
• שיטת שולחן-גל. הטבלאות תוכננו מראש מאוחסנות דגימות - דגימות של צלילים של כלי נגינה שונים. מספרים, להביע את סוג מספר כלי ומודל, המגרש, עוצמת ומשך הצליל, וכן הלאה.

עכשיו אתה יודע את הקידוד הבינארי - אחת הדרכים הנפוצות ביותר של הצגת מידע, אשר שיחק תפקיד עצום בפיתוח טכנולוגיית המחשב.