Какво представлява кодирането и декодирането? Примери. Методи за кодиране и декодиране на информация от цифрови, текстови и графични

Операцията на електронни компютри за обработка на данни се превърна във важен етап в процеса на подобряване на системите за управление и планиране. Но този метод за събиране и обработка на информация е малко по-различен от обичайния, така че изисква преобразуването на символите в система, разбираема за компютъра.

Каква е кодирането на информацията?

Данните за кодиране са задължителна стъпка в процеса на събиране и обработка на информация.

По правило кодът се отнася до комбинация от знаци, които съответстват на предаваните данни или на някои от техните качествени характеристики. Кодирането е процес на съставяне на криптирана комбинация под формата на списък със съкращения или специални символи, които напълно предават първоначалното значение на съобщението. Кодирането понякога се нарича криптиране, но си струва да знаем, че последната процедура включва защита на данни от хакерство и четене от трети страни.

Целта на кодирането е да се представи информация в удобен и кратък формат, за да се опрости тяхното прехвърляне и обработка на изчислителни устройства. Компютрите използват само информация с определена форма, затова е толкова важно да не забравяме това, за да избегнем проблеми. Схемата за обработка на данни включва търсене, сортиране и поръчване и кодирането в нея се извършва на етапа на въвеждане на информация под формата на код.

Какво представлява декодирането на информацията?

Въпросът за това какво може да се случи на потребител на персонален компютър по различни причини, но във всеки случай е важно да се предаде точната информация, която ще позволи на потребителя да продължи напред в потока на информационните технологии. Както разбирате, след процеса на обработка на данни се получава изходен код. Ако такъв фрагмент се декриптира, тогава се образува първоначалната информация. Това означава, че декодирането е процесът, който е обратното на криптирането.

Ако по време на кодирането данните придобият форма на сигнали от знаци, които напълно съответстват на предавания обект, тогава по време на декодиране предадената информация или някои от нейните характеристики се отстраняват от кода.

Получателите на кодирани съобщения може да са няколко, но е много важно информацията да попадне в тях конкретно и да не бъде разкривана по-рано от трети страни. Поради това е добре да се проучат процесите на кодиране и декодиране на информацията. Те помагат при обмена на поверителна информация между група събеседници.

Кодиране и декодиране на текстова информация

Когато натиснете клавиша за клавиатура, компютърът получава сигнал под формата на двоично число, чието декодиране може да се намери в кодовата таблица - вътрешното представяне на символите в компютъра. Стандартът в света е ASCII таблицата.

Не е достатъчно обаче да знаете какво е това кодиране и декодиране, все още е необходимо да разберете как се намират данните в компютъра. Например, за да се съхрани един знак на двоичен код, един електронен компютър разпределя 1 байт, т.е. 8 бита. Тази клетка може да приеме само две стойности: 0 и 1. Оказва се, че един байт позволява да се кодират 256 различни знака, защото това е колко комбинации могат да бъдат направени. Тези комбинации са ключова част от таблицата ASCII. Например, буквата S е кодирана като 01010011. Когато я натиснете на клавиатурата, данните се кодират и декодират и получаваме очаквания резултат на екрана.

Половината от таблицата с ASCII стандарти съдържа кодове за номера, контролни знаци и латиница. Друга част от нея е изпълнена с национални знаци, псевдографски знаци и символи, които не са свързани с математиката. Ясно е, че в различните страни тази част на таблицата ще се различава. Номерата на входа също се преобразуват в двойна изчислителна система съгласно стандартния отчет.

Кодиращи номера

В двойна система номер, който се използва активно от компютрите, има само две цифри - 0 и 1.

Действия с възникващите двоични числа системата изучава двоична аритметика. Повечето закони на основните математически действия за такива цифри остават релевантни.

Примери за кодиране и декодиране на номера

Предлагаме да разгледаме 2 начина за кодиране на числото 45. Ако този номер се появи в рамките на текстовия фрагмент, всеки от неговите компоненти ще бъде кодиран, съгласно таблицата с ASCII стандарти, 8 бита. Четирите ще се превърнат в 01000011, а петте - в 01010011.

Ако числото 45 се използва за изчисления, тогава специален метод за трансформиране в осемцифрени двоичен код 001011012, за чието съхранение ще бъде необходим само един байт.

Кодиране на графична информация

Чрез увеличаване на монохромно изображение с лупа ще видите, че се състои от огромен брой малки точки, които образуват пълен шаблон. Отделните качества на всяка картина и линейните координати на която и да е точка могат да бъдат показани под формата на числа. Следователно, кодирането на растерни изображения се основава на двоичен код, адаптиран за показване на графична информация.

Черно-белите изображения са комбинации от точки с различни нюанси на сивото, т.е. яркостта на която и да е точка в изображението се определя от 8-битовите двоични числа. Принципът на разграждане на произволен градиент в основни компоненти е в основата на такъв процес като кодирането на графичната информация. Снимките се декодират по същия начин, но в обратната посока.

Разграждането използва три основни цвята: зелен, червен и син, защото всеки естествен цвят може да бъде получен чрез комбиниране на тези градиенти. Такава кодираща система обикновено се нарича RGB. Ако двадесет и четири двоични цифри се използват за криптиране на графиката, режимът на реализация се нарича пълноцветен.

Всички основни цветове се сравняват с нюансите, които допълват базовата точка, правейки я бяла. Допълнителен цвят е градиент, образуван от сумата от други основни тонове. Отделете жълто, лилаво и синьо допълнителни цветове.

Подобен метод за кодиране на изображения се използва и в печатарската индустрия. Само тук е прието да се използва четвърти цвят - черен. Поради тази причина, печатащата система на трансформацията се обозначава с абревиатурата CMYK. Тази система използва тридесет и две двоични цифри за представяне на изображения.

Методите за кодиране и декодиране на информация включват използването на различни технологии, в зависимост от вида на входните данни. Например, метод за кодиране графичните изображения с 16-битови двоични кодове се наричат ​​High Color. Тази технология дава възможност да се предават на екрана най-много двеста и петдесет и седем нюанса. Чрез намаляване броя на двоичните бита, използвани за криптиране на точките на графичното изображение, автоматично намалявате силата на звука, необходима за временно съхранение на информация. Този метод за кодиране на данни обикновено се нарича индексен метод.

Кодиране на звукова информация

Сега, след като разгледахме кодирането и декодирането, както и методите, които стоят в основата на този процес, си заслужава да се разгледа въпросът за кодирането на аудио данни.

Звуковата информация може да бъде представена като елементарни единици и паузи между всяка двойка. Всеки сигнал се преобразува и съхранява в паметта на компютъра. Звуците се извеждат с помощта на реч синтезатор, който използва кодираните комбинации, съхранени в паметта на компютъра.

Що се отнася до човешката реч, е много по-трудно да се кодира, защото има разнообразие от нюанси и компютърът трябва да сравнява всяка фраза със стандарт, записан преди това в паметта му. Разпознаването ще се осъществи, само ако в речника бъде намерена дума.

Кодиране на информация в двоичен код

Има различни техники за прилагане на такава процедура като кодиране на цифрова, текстова и графична информация. Декодирането на данни обикновено се извършва чрез обратно инженерство.

При кодиране на номерата се взема предвид и целта, с която е въведена цифрата в системата: за аритметични изчисления или просто за изход. Всички данни, кодирани в двоичната система, се кодират с помощта на устройства и символи. Тези символи се наричат ​​също бита. Този метод на кодиране е най-популярен, защото е най-лесно да се организира в технологичния план: наличието на сигнал е 1, липсата е 0. Биналното криптиране има само един недостатък - това е дължината на комбинации от символи. Но от техническа гледна точка е по-лесно да се управлява сбор от прости, подобни компоненти, отколкото малък брой по-сложни.

Предимства на двойното кодиране

• Тази форма на представяне на информацията е подходяща за различни видове информация.
• При предаването на данни няма грешки.
• Много по-лесно е компютърът да обработва кодирани данни по този начин.
• Необходими са устройства с две състояния.

Недостатъци на двоичното кодиране

• Дълга дължина на кода, която малко забавя обработката им.
• Сложност на възприемането на двоични комбинации от лице без специално образование или обучение.

заключение

След като прочетете тази статия, успяхте да разберете кое е кодирането и декодирането и за какво се използва. Може да се заключи, че методите, използвани за преобразуване на данни, напълно зависят от типа информация. Това може да бъде не само текст, но и числа, изображения и звук.

Кодирането на различна информация позволява да се обедини формата на нейното представяне, т.е. да се направи същият тип, което значително ускорява обработката и автоматизацията на данните при бъдеща употреба.

В електронните компютри най-често се използват принципите на стандартното двоично кодиране, което преобразува оригиналната форма на информация в по-удобен за съхранение и обработка формат. При декодирането всички процеси протичат в обратен ред.