2. Інформація і шум та їх взаємоперетворення. Кодування, способи і форми подання інформації в комп’ютері .

Одна й та сама інформація може бути подана за допомогою різних повідомлень. Повідомлення – це різні форми подання якої-небудь інформації. Повідомлення не обов’язково має складатись з письмових знаків. Можливі повідомлення у вигляді умовних рухів, жестів або шуму. В багатьох випадках шум використовують як джерело інформації.

Шум - це невпорядковані коливання різної фізичної природи, які відрізняються складністю тимчасової і спекторальної структури.

Під акустичним шумом розуміють різного роду небажані перешкоди сприйняттю мовлення, музики і т.д. Джерелами акустичного шуму можуть бути будь-які коливання у твердих, рідких і газоподібних середовищах.

Кодування

Код - Це набір умовних позначень (або сигналів) для запису (або передачі) деяких заздалегідь визначених понять.

Кодування інформації - це процес формування певного представлення інформації. У більш вузькому розумінні під терміном «кодування» часто розуміють перехід від однієї форми подання інформації до іншої, більш зручною для зберігання, передачі або обробки.

Зазвичай кожен образ при кодуванні (іноді кажуть - шифровці) поданні окремим знаком.

Знак - Це елемент кінцевого безлічі відмінних один від одного елементів.

В більш вузькому значенні під терміном "кодування" часто розуміють перехід від однієї форми подання інформації до іншої, більш зручною для зберігання, передачі або обробки.

Аналогічним чином на комп'ютері можна обробляти текстову інформацію. При введенні в комп'ютер кожна буква кодується певним числом, а при виведенні на зовнішні пристрої (екран або друк) для сприйняття людиною по цих числах будуються зображення літер. Відповідність між набором літер і числами називається кодуванням символів.

Способи кодування інформації.

Двійкове кодування - один з розповсюджених способів подання інформації. У обчислювальних машинах, у роботах і верстатах з числовим програмним керуванням, як правило, вся інформація, з якою має справу пристрій, кодується у вигляді слів двійкового алфавіту.

Кодування символьної (текстової) інформації.

Для кодування текстів використовуються різні таблиці перекодування. Важливо, щоб при кодуванні і декодуванні одного і того ж тексту використовувалася одна і та ж таблиця.

Таблиця перекодування - таблиця, що містить впорядкований певним чином перелік кодованих символів, відповідно до якої відбувається перетворення символу в його двійковий код і назад.

Найбільш популярні таблиці перекодування: ДКОІ-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Історично склалося, що в якості довжини коду для кодування символів було обрано 8 біт або 1 байт. Тому найчастіше одному символу тексту, що зберігається в комп'ютері, відповідає один байт пам'яті.

Різних комбінацій з 0 і 1 при довжині коду 8 біт може бути 28 = 256, тому за допомогою однієї таблиці перекодування можна закодувати не більше 256 символів. При довжині коду в 2 байти (16 біт) можна закодувати 65536 символів.

Кодування числової інформації.

Подібність в кодуванні числової і текстової інформації полягає в наступному: щоб можна було порівнювати дані цього типу, у різних чисел (як і у різних символів) повинен бути різний код. Основна відмінність числових даних від символьних полягає в тому, що над числами крім операції порівняння виробляються різноманітні математичні операції: додавання, множення, добування кореня, обчислення логарифма та ін Правила виконання цих операцій в математиці детально розроблені для чисел, представлених в позиційній системі числення.

Основний системою числення для подання чисел в комп'ютері є двійкова позиційна система числення.

Кодування текстової інформації

В Нині, більша частина користувачів, за допомогою комп'ютера обробляє текстову інформацію, яка складається з символів: літер, цифр, знаків пунктуації та ін Підрахуємо, скільки всього символів і яка кількість біт нам потрібно.

10 цифр, 12 знаків пунктуації, 15 знаків арифметичних дій, літери російського і латинського алфавіту, ВСЬОГО: 155 символів, що відповідає 8 біт інформації.

Суть кодування полягає в тому, що кожному символу ставлять у відповідність двійковий код від 00000000 до 11111111 або відповідний йому десятковий код від 0 до 255.

Кодування графічної інформації.

Основними способами представлення графіки для її зберігання і обробки за допомогою комп'ютера є растрові і векторні зображення

Векторне зображення являє собою графічний об'єкт, що складається з елементарних геометричних фігур (найчастіше відрізків і дуг).

Растрове зображення являє собою сукупність точок (пікселів), отриманих у результаті дискретизації зображення відповідно до матричним принципом.

Матричний принцип кодування графічних зображень полягає в тому, що зображення розбивається на задану кількість рядків і стовпців. Потім кожен елемент отриманої сітки кодується за обраним правилом.

Pixel (pictureelement - елемент малюнка) - мінімальна одиниця зображення, колір і яскравість якої можна задати незалежно від решти зображення.

Кодування звукової інформації.

Звук - це коливання повітря. За своєю природою звук є безперервним сигналом. Якщо перетворити звук в електричний сигнал (наприклад, за допомогою мікрофона), ми побачимо плавно змінюється з часом напруга.

Для комп'ютерної обробки аналоговий сигнал потрібно якимось чином перетворити в послідовність двійкових чисел, а для цього його необхідно дискретизувати і оцифрувати.

Можна поступити наступним чином: вимірювати амплітуду сигналу через рівні проміжки часу і записувати отримані числові значення в пам'ять комп'ютера.