Кодирование информации

Информация и сигналы

Сигнал

Дискретный(состоит из отдельных элементов)

Сигнал переносит информацию, представленную в виде значения или изменения значения физической величины

Непрерывный(аналоговый)

Способы передачи

Телеграф

Телеграфное сообщение представляет собой последовательность электрических сигналов разной длительности, переносимых от одного телеграфного аппарата к другому

Телефонная связь

Радиосвязь

Также является способом передачи видеоинформации

Кодирование текстовой информации

Виды кодировок

Телеграфные коды

Азбука Мозре

Азбука Морзе - это неравномерный код, из-за этого он имеет не два, а три символа:точку,тире и пропуск

ITA2

Представляет собой двоичный равномерный пятиразрядный код

Код Бодо

Представляет собой двоичный равномерный пятиразрядный код

Компьютерные(цифровые)коды

UNICODE

16-разрядный международный код

ASCII

7-разрядный двоичный код

KOI-8

8-разрядное расширение ASCII, включающее национальные алфавиты

Задачи

Преобразование устного сообщения в письменную форму

Перевод из одной знаковой системы в другую

Кодирование - это процесс представления информации в виде последовательности условных обозначений

Процесс, обратный кодированию, называется декодированием

Сжатие двоичного кода

Типы сжатия данных

Сжатие данных - это процесс, обеспечивающий уменьшение объема данных за счет изменения способа их организации

Сжатие без потери информации

Использование неравномерного кодирования

Учет повторений фрагментов

Сжатие с частичной потерей информации

Сжатие кода звука или изображения

Сжатие путем учета числа повторений

Алгоритм RLE

Делится на два байта. В одном указано число повторений, в другом повторяющийся фрагмент

Алгоритм Лемпеля-Зива

Выявляются повторяющиеся последовательности битов. Реализация этого алгоритма сложнее, но эффект сжатия значительно выше

Элементы сжатия двоичного кода

Коэффициент сжатия

Отношение длины кода в байтах после сжатия к его длине до сжатия

Раскодирование

Дерево Хаффмана

Графическое представление структуры связей между элементами некоторой системы

Состоит из вершин и линий связи

Дуга

Линия связи, имеющая направление и изображенная стрелкой

Вершина

Точка, из которой выходит две дуги

Корень дерева

Единственная вершина, не имеющая родительской вершины

Листья дерева

Вершины, не имеющие "потомков"

Производится с помощью двоичного дерева кодирования Хаффмана

Кодирование звука

АЦП(Аналого-цифровое преобразование)

Устройства преобразования

Микрофон

Устройство ввода информации

Звуковая плата(звуковая карта)

Устройство обработки информации

Алгоритм кодирования звука

АЦП

Дискретизация(оцифрование)

Параметры кодирования звука

Частота звука

Число колебаний звуковых волн за одну секунду

Глубина кодирования

Количество бит, отводимых на один звуковой сигнал

Регистр звуковой карты

Специальная ячейка памяти звуковой карты

Разрядность квантования

Разрядность регистра, битовая глубина кодирования

Кодирование изображения

Виды кодировок

Монохромный

Имеется всего один фоновый цвет

Изображения получаются с помощью оттенков этого цвета

Цветной

Состоит из миллионов цветов

Все цвета состоят из трех основных:красный, зеленый и синий

Цвета получаются при смешивании и изменения яркости трех основных цветов

Алгоритм кодирования

Пространственная дискретизация изображения

Кодирование света каждого дискретного элемента

Элементы кодирования изображения

Растр

Пространственная сетка дискретных элементов

Пиксель

Дискретный элемент

Типы графики

Растровая

Растровая графика состоит из пикселей, где каждый пиксель имеет свой цвет

Фрактальная

Фрактальная графика состоит из фракталов, где фрактал - это повторяющийся фрагмент, из которого сделано изображение

Векторная

Векторная графика состоит из математических формул, которые при изменении масштаба изображения строятся заново, не теряя при этом качества изображения

3D-графика

Имеет кроме двух осей координат еще третью - ось Z. Благодаря ней, объекты кажутся объемными