Presintearje ynformaasje yn in kompjûter: brûk de foarbylden

As in persoan is dwaande mei de stúdzje fan de computer technology is net oerflakkich, mar serieus, it moat wis wêze bewust fan wat binne de ferskillende foarmen fan ynformaasje yn 'e kompjûter. Dizze fraach is in fûneminteel, want net allinne it brûken fan 'e software en bestjoeringssystemen systemen, mar ek de programmearring is yn prinsipe basearre op dizze Achaz.

Les "Presintaasje fan de ynformaasje yn 'e kompjûter": de basis

Algemien, computer apparatuer foar de wize se docht de ynformaasje of kommando 's, set se yn de bestânsformaten en jout de brûker it ôfmakke resultaat is wat oars as de wenstige konsepten.

It feit dat alle besteande systemen basearre op mar twa logyske operators - "wier" en "falsk» (wier, false). Yn in ienfâldiger betsjutting is "ja" of "nee."

It is begrepen dat de wurden computer wittenskip begrypt net wêrom't der in spesjale digitale systeem mei betingsten koade is ûntstien oan 'e dage fan de kompjûter technology, wêryn de goedkarring fan de oanbelangjende ienheid, en ûntkennen - nul. Dat is krekt wat ferskynde de saneamde binêre fertsjintwurdiging fan ynformaasje yn in kompjûter. Ôfhinklik fan 'e kombinaasje fan bern en nullen wurdt bepaald en de omfang fan ' e gegevens foarwerp.

De lytste ienheid fan dit type is de grutte in bytsje - bit, dat kin 't in wearde fan of 0 of 1. Mar, moderne systemen mei sokke lytse hoeveelheden binne net wurkje, en hast alle manieren fan oanbieden fan' e ynformaasje yn 'e kompjûter wurde werombrocht nei brûke krekt acht bits, dy't tegearre foarmje bytes (2 nei it achtste macht). Sa, yn in inkeld byte kin makke wurde fan in karakter kodearring fan 256 mooglik. En it is in binêr koade is it bedrock fan ien fan de ynformaasje foarwerp. It sil wêze begrepen, hoe sjocht it der yn de praktyk.

Informatics: it beskikber stellen fan ynformaasje yn 'e kompjûter. fêste-komma

Sûnt It wie oarspronklik it oer getallen, achtsje wy hoe't it systeem behannelet har. Fertsjintwurdiging fan numerike ynformaasje yn 'e kompjûter hjoed kin ûnderferdield wurde yn ferwurking nûmers mei fêste en driuwende komma. De earste type kin ek wurde taskreaun gewoane integers, dy't nei it desimale punt is wurdich nul.

Der wurdt fan útgien dat de nûmers fan dit type kin nimme 1, 2 of 4 bytes. De saneamde kop byte is ferantwurdlik foar it teken fan it getal, wylst in posityf teken komt oerien mei nul, en negative - ienheid. Sa, bygelyks, in 2-byte werjefte fan it oanbod fan wearden foar positive getallen yn it berik fan 0 oant ^{16 febrewaris} 1, dat is 65535, en foar negative getallen - -2 ¹⁵ oant 2 ¹⁵ -1, dat is gelyk oan in nûmer berik fan -32768 to 32767.

Driuwende-point fertsjintwurdiging

No beskôgje it twadde type nûmers. It feit dat de skoalle learstofoanbod lessen op "Meldpunt op in kompjûter" (graad 9) driuwende-punt oantallen wurde net beskôge. Operaasjes mei harren binne hiel kompleks en wurde brûkt, bygelyks, in kompjûter spultsjes. Troch de wei, in bytsje ôfliede út it ûnderwerp, dan moat sein wurde dat foar moderne graphics kaarten ien fan de wichtichste yndikatoaren fan it optreden is de snelheid fan transaksjes is mei sokke nûmers.

Hjir brûke wy it Joast foarm, dêr't de posysje fan it desimale punt kin feroare wurde. As de basis formule, sjocht in fertsjintwurdiging fan in oantal akseptearre A _{^{neikommende: A = m A * q P}} , dêr't m _A - is de mantissa, q ^P - is in radix, en P - oarder nûmer.

It mantissa moat foldwaan oan de eask fan Q ^-1 ≤ | m _A | <1, dan moat der goede binêre fraksje mei dêryn it sifer efter it desimaal punt, dat is wat oars út nul, en de folchoarder fan '- in hiele getal. En eltse normalisearre desimaal getal kin wêze hiel maklik te tinken yn Joast foarm. En it tal fan dit type hawwe in grutte fan 4 of 8 bytes.

Bygelyks, de desimaal nûmer 999.999 neffens formule mei in normalisearre mantissa sil útsjen 0,999999 _~ 10 ^3.

Displaying de tekst data: in bytsje fan skiednis

De measte fan alle brûkers fan de kompjûter systemen noch gebrûk meitsje fan de test ynformaasje. En besjoch de tekstuele ynformaasje yn 'e kompjûter oerien mei deselde binêre koade prinsipes.

Lykwols, fanwege it feit dat hjoed kinne wy telle in soad talen yn 'e wrâld, te fertsjintwurdigjen tekst ynformaasje brûkt spesjale yn Weststellingwerf systeem of koade tabellen. Mei de komst fan MS-DOS waard beskôge as in basis standert kodear CP866, en Apple Mac kompjûters sille brûk meitsje fan har eigen standert. Wylst in spesjale ISO 8859-5 kodearring ynfierd waard foar de Russyske taal. Lykwols, mei de ûntwikkeling fan de kompjûter technology nedich yntrodusearje nije noarmen.

ferskaat oan Wetter yn Weststellingwerf

Bygelyks, yn de lette 90-er jierren fan de foarige ieu wie der in universele kodearring fan unykoade, dat kin omgean net allinne tekst gegevens, mar ek audio en fideo. Syn nuverheden is dat ien karakter waard tawiisd is mear as ien bit, mar twa.

In bytsje letter, der binne oare rassen. Foar Windows-basearre systemen, de meast brûkte is it kodearring CP1251, mar foar de Russyske taal en wurdt noch brûkt troch koi-8P - kodearring, dat ferskynde yn 'e lette jierren 70, en 80 s waarden aktyf brûkt sels yn UNIX-basearre systemen.

De tige deselde ynformaasje yn tekstuele werjefte fan in kompjûter basearre op de ASCII tafel, ynklusyf in basis en in útwreide diel hawwe. De earste befettet koades fan 0 oant 127, it twadde - fan 128 oant 255. Lykwols, it earste berik koades 0-32 ynlutsen oare kant de symboalen dy't tawiisd oan de kaaien fan in standert toetseboerd en de funksje toetsen (F1-F12).

Graphics: de wichtichste typen fan

As foar de grafiken, dat wurdt in soad brûkt wurdt yn de hjoeddeiske digitale wrâld, binne der wat nuânses. As jo sjogge nei de grafyske represintaasje fan ynformaasje yn in kompjûter, moatte jo earst betelje omtinken foar de wichtichste typen fan ôfbyldings. Under harren binne twa wichtichste typen - vector en Raster.

Vektorgrafik basearre op it brûken fan primitive foarmen (rigels, rûnten, bochten, polygoanen, ensafuorthinne. D.), Tekst doazen en follet in spesifike kleur. Bitmaps binne basearre op it brûken fan in rjochthoekige matriks, elk elemint wêrfan hjit in piksel. Boppedat, foar elk elemint, kinne jo ynstelle yn de helderheid en kleur.

vector image

Hjoed, it brûken fan vector hat in beheind gebiet. Se binne goed, bygelyks, doe't it meitsjen fan technyske tekeningen en skema ', of foar twadiminsjonale of trijediminsjonaal modellen fan objekten.

Foarbylden Stationary vector foarmen binne formats lykas PDF, WMF, pcl. Foar it ferpleatsen fan foarmen benammen brûkt MacroMedia Flash standert. Mar as wy prate oer de kwaliteit of it útfieren fan mear komplekse operaasjes as deselde skaal, is it better om te brûken Raster formaten.

bitmaps

Mei Raster objekten is it folle yngewikkelder. It feit dat de presintaasje fan de ynformaasje yn 'e kompjûter-basearre matriks giet it om it brûken fan ekstra parameters - kleur djipte (kwantitative útdrukking fan palet kleuren) yn bits, en de matriks grutte (oantal piksels de tomme, oantsjut as DPI).

Dat is, it palet kin bestean út 16, 256, 65.536 of 16.777.216 kleuren, en de matriks kin fariearje, mar de meast foarkommende hjit in resolúsje fan 800x600 piksels (480 000 piksels). Neffens dizze yndikatoaren fêst te stellen it tal bits nedich te slaan it objekt. Dêrfoar hawwe wy earst brûke de formule N = 2 ^I, dêr't N - is it tal kleuren, en ik - is in kleur djipte.

Dan berekkene it bedrach fan ynformaasje. Bygelyks, om te berekkenjen de grutte fan de triem ôfbylding mei dêryn 65.536 kleuren en in matriks fan 1024x768 piksels. De oplossing is as folget:

• Ik = log ₂ 65536, dat is 16 bits;
• it oantal pixels 1024 _* 768 = 786 432;
• ûnthâld kapasiteit is 16 bits _* 786 432 = 12 582 912 bytes, dat oerien komt mei 1.2 Mb.

Ferskaat oan audio: de wichtichste rjochting fan synteze

Presintaasje fan ynformaasje yn in kompjûter, neamd Audio, ûnder foarbehâld fan deselde basisprinsipes dy't beskreaun hjirboppe. Mar, lykas by alle oare foarm fan ynformaasje foarwerpen te fertsjintwurdigjen it lûd, ek, brûkt harren ekstra funksjes.

Spitigernôch, heechweardich Sound fuortplanting en ferskynde yn kompjûter technology yn de alderlêste. Lykwols, as de Wiedergabe hat fared mear slecht, de synteze fan echte-klinkende muzikaal ynstrumint stie suver ûnmooglik. Dêrom, guon rekord bedriuwen hawwe yntrodusearre har eigen noarmen. Hjoed, it meast brûkt wurde, de FM synteze en table-wave metoade.

Yn it earste gefal it betsjut dat eltse natuerlike lûd, dat is kontinu, kin decomposed yn in bepaalde sequence (opienfolging fan) de ienfâldichste harmonijen mei help fan in sampling metoade en produsearje presintaasje fan de ynformaasje yn 'e kompjûter ûnthâld basearre op de koade. Te spyljen gebrûk fan de omkearde proses, mar yn dit gefal, it ûnûntkombere ferlies fan guon fan 'e ûnderdielen dy't ferskine op de kwaliteit.

Doe't table-wave synteze wurdt oannommen dat der in pre-makke tafel mei foarbylden fan it lûd fan de live ynstruminten. Sokke foarbylden wurde neamd gebrûk. Tagelyk te spyljen it team MIDI (Musical Instrument Digital Interface) wurdt brûkt faak genôch te ûnderkennen fan de koade soarte fan ynstrumint, pik, Duration, lûd yntinsiteit en dynamyk fan feroaring, miljeu ynstellings en oare eigenskippen. Mei tank oan dit soarte fan lûd tichtby genôch tichtby natuerlik.

moderne formats

Yn betinken nommen dat earder de basis foar standert WAV is nommen (feitliks, it hiel lûd en is yn de foarm fan in weach), nei ferrin fan tiid waard it hiel lastig, as allinne fanwege it feit dat sokke triemmen ynnimme te folle romte op 'e opslach media.

Nei ferrin fan tiid, technologyen te compress dit formaat. Accordingly, feroare en formaten harsels. De bekendste hjoed kin neamd wurde MP3, OGG, WMA, Mien Fryske Koleksje * en in protte oaren.

Lykwols, oant no ta it wichtichste parameters fan hokker lûd triem bliuwt sampling frekwinsje (44.1 kHz is standert, hoewol't de wearden te finen boppe en hjirûnder), en it oantal sinjaal nivo 's (16 bits, 32 bits). Yn prinsipe, sa'n digitaal kin ynterpretearre as in foarstelling fan de ynformaasje yn de akoestyske type kompjûter basearre op de analoge leger sinjaal (yn de natuer fan in lûd is oarspronklik analog).

presintaasje video

As de lûd problemen waarden oplost gau genôch, de video alles wie net sa glêd. It probleem wie dat de clip, in film of in fideo spultsje binne in kombinaasje fan fideo en audio. It soe lykje dat wat koe wêze ienfâldiger dan kombinearje beweging ôfbylding foarwerpen mei in skaal? Sa die bliken út, dit wie in echte probleem.

Alles dat der ta docht is dat fan in technysk punt fan each, ynearsten bitinke de earste frame fan eltse sêne, neamd in kaai, en pas dan nei it behâld fan it ferskillen (ferskil frames). En wat is sa pynlik, digitalisearre of makke videos helle sa'n grutte dy't bewarje se op jo kompjûter of media wie gewoan ûnmooglik.

It probleem waard oplost doe't ferskynde AVI opmaak dy't stiet foar in bepaalde universele bak, besteande út in set fan blokken dy't meie wurde opslein yn in willekeurige ynformaasje, dus sels komprimearre yn ferskillende wizen. Sa, ek de triemmen fan itselde formaat AVI oan elkoar kin fariearje behoarlik.

En hjoed kinne jo moetsje in soad oare populêre video formaten, mar foar allegearre brûkte har eigen parameters en parameter wearden, de earste fen dat is it oantal freems per sekonde.

Codecs en decoders

Presintaasje fan de ynformaasje yn 'e kompjûter as it plan is net wei te tinken sûnder it brûken fan codecs en decoders brûkt yn de kompresje en decompression fan' e oarspronklike ynhâld ûnder Wiedergabe. Harren tige namme fermoeden docht dat guon Encode (komprimearre) it sinjaal, de twadde - krekt oarsom - wurdt unpacked.

It is se wa binne ferantwurdlik foar de ynhâld fan de konteners fan in grutte, en ek bepale de grutte fan it úteinlike triem. Dêrneist is de wichtige rol spile troch de resolúsje parameter, lykas oanjûn foar Raster graphics. Mar hjoed kinne wy sels moetsje UltraHD (4k).

konklúzje

As bepaalde hichte sum op it boppesteande, kin opmurken wurde allinne dat de moderne kompjûter systemen yn earste ynstânsje wurkje allinnich oan it belibjen fan in binêre koade (oars se gewoan net begripe). En syn gebrûk is basearre net allinnich it jaan fan foarljochting, mar ek alle bekende programmearring talen hjoed. Sa, yn earste ynstânsje, om te begripen hoe't it allegear wurken, is it nedich om te begripen de essinsje fan it brûken fan rige fan bern en nullen.