Predstavitev informacije v računalniku: uporabite primere

Če je oseba, zaposlena v raziskavi računalniške tehnologije ni površno, ampak resno, mora zagotovo zavedajo, kaj so različne oblike podatkov v računalniku. To vprašanje je bistvenega pomena, saj ne le z uporabo programske opreme in operacijskih sistemov, ampak tudi programiranje je načeloma temelji na teh Ahaza.

Lekcija "Predstavitev podatkov v računalniku": osnove

Na splošno, računalniška oprema za kako ona vidi podatke ali ukaze, ki jih pretvori v datotečnih formatov in omogoča uporabniku, končni rezultat je nekoliko drugačen od običajnih pojmov.

Dejstvo, da je vseh obstoječih sistemov, ki temeljijo na samo dveh logičnih operatorjev - "prave" in "false" (true, false). V enostavnejši smislu je "da" ali "ne".

Razume se, da besede računalništva ne razume, zakaj je bil poseben digitalni sistem s pogojnim kodo ustvarili ob zori računalniške tehnologije, v katerem je odobritev ustrezni enoti, in zanikanje - nič. To je točno to, kar je bilo videti tako imenovano binarno predstavitev podatkov v računalniku. Glede na kombinacijo tiste in ničel je odločen in velikost objekta podatkov.

Najmanjša enota te vrste je velikost malo - malo, kar ima lahko vrednost 0 ali 1. Vendar pa sodobni sistemi s tako majhnih količinah, ki ne delajo, in skoraj vse načine prikazovanja podatkov v računalnik se zmanjša z uporabo le osem bitov, ki skupaj pomeni zlogov (2 do osmega moči). Tako lahko v enem samem bajtu treba kakršne koli znakov kodiranja 256 možne. In to je binarna koda je temelj koli informacijskega objekta. Razume se, kako to izgleda v praksi.

Informatika: zagotavljanje informacij v računalniku. Fiksno vejico

Ker je bilo prvotno govoril o številkah, moramo razmisliti, kako jih sistem obravnava. Zastopanje številčnih podatkov v današnjem računalniku lahko razdelimo v številkah obdelavo s fiksno in plavajočo vejico. Prvi tip je mogoče pripisati tudi navadnih števil, ki je za decimalno vejico je vredno nič.

Domneva se, da je število tovrstnih traja 1, 2 ali 4 bajte. Tako imenovana glava bajt je odgovoren za znak za številko, medtem ko je pozitiven znak ustreza nič, in negativna - enoto. Tako, na primer, 2-bajt predstavitev območju od vrednosti za pozitivna števila v območju od 0 do ^{16 Feb.} 1, ki je 65.535, ter za negativna števila - -2 ¹⁵ 2 ¹⁵ -1, ki je enaka območju številu od -32.768 do 32767.

Plavajočo vejico zastopanje

Sedaj menijo drugo vrsto številk. Dejstvo, da so šolski učni načrt lekcije o "poročanja o računalniku" (razred 9) plavajočo vejico številke se ne štejejo. Poslovanje z njimi so zelo zapleteni in se uporabljajo, na primer, v računalniških igrah. Mimogrede, malo raztresen od teme, je treba povedati, da je eden od glavnih kazalnikov uspešnosti je za sodobne grafične kartice hitrost transakcij je s temi številkami.

Tu bomo uporabili eksponentno obliko, v kateri se lahko spremenili položaj decimalne vejice. Kot osnovno formulo, ki prikazuje predstavitev poljubnega števila sprejela _{^{naslednjega: A = m A * q-P}} , pri čemer je m _A - je mantiso, q ^P - je radix, in P - zaporedno številko.

Mantiso mora izpolnjevati zahteve q ^-1 ≤ | m _A | <1, potem mora biti ustrezno binarno frakcija vsebuje znak za decimalno vejico, ki je različna od nič, in vrstni red - celim številom. In vse normalizirana decimalno število je lahko zelo težko predstavljati v eksponentni obliki. In število te vrste imajo velikost 4 ali 8 bajtov.

Na primer, bo decimalno število 999.999 s formulo z normalizirano mantiso izgledal 0.999999 _~ 10 ^3.

Prikaz podatkov besedila: malo zgodovine

Večina vseh uporabnikov računalniških sistemov še vedno uporabljajo informacije test. In pogled tekstovnih informacij v računalniku ustreza istih binarnih načel kode.

Vendar pa zaradi dejstva, da smo danes lahko računate veliko jezikov na svetu, da predstavljajo informacije besedila uporablja posebne kodiranji sistem ali šifrante. S prihodom MS-DOS-u je zdelo osnovni standard, ki kodira CP866, in Apple Mac računalnike bo uporabila svoj standard. Medtem ko je bila posebna ISO 8859-5 kodiranje predstavil ruski jezik. Vendar pa je z razvojem računalniške tehnologije, ki je potreben za uvedbo novih standardov.

različnih kodiranj

Na primer, v poznih 90-ih letih prejšnjega stoletja je bil univerzalni kodiranje Unicode, ki zna delati, ne samo podatki, besedila, ampak tudi avdio in video. Njegova posebnost je, da je bil en sam znak namenila več kot en bit, ampak dva.

Malo kasneje, obstajajo tudi druge sorte. Za sisteme, ki temeljijo na operacijskem sistemu Windows, najpogosteje uporabljena pa je kodiranje CP1251, ampak za ruski jezik in se s koi-8P še uporablja - kodiranje, ki se je pojavila v poznih 70-ih in 80-ih so se aktivno uporablja tudi v sistemih UNIX.

Isti podatki v tekstovni zastopanosti računalnik, ki temelji na tabeli ASCII, vključno z bazo in razširjeni del. Prvi vključuje kode od 0 do 127, drugi - od 128 do 255. Vendar se prvi razpon oznaka 0-32 umaknjeni prek simbolov, ki so dodeljene ključev standardno tipkovnico in funkcijske tipke (F1-F12).

Grafika: glavne vrste

Kar se tiče grafike, ki se pogosto uporabljajo v današnjem digitalnem svetu, obstaja nekaj odtenkov. Če pogledaš na grafične predstavitve podatkov v računalniku, morate najprej pozorni na glavne vrste slik. Med njimi sta dve glavni vrsti - vektor in raster.

Vektorska grafika, ki temeljijo na uporabi primitivnih oblik (črt, krogov, krivuljami, poligoni, in tako naprej. D.), polja z besedilom in napolni posebno barvo. Bitne slike temeljijo na uporabi pravokotne matrike, od katerih je vsak element se imenuje pixel. Poleg tega je za vsak element, lahko nastavite svetlost in barvo.

vektorska slika

Danes je uporaba vektorja ima omejeno območje. So dobri, na primer, pri ustvarjanju tehnične risbe in diagrame, ali dvodimenzionalnih ali tridimenzionalnih modelov predmetov.

Primeri stacionarni vektorske oblike so formate, kot so PDF, WMF, PCL. Za premikanje oblik uporabljajo predvsem Macromedia Flash standard. Ampak, če govorimo o kakovosti ali opravljanje zahtevnejših operacij kot v enakem obsegu, je bolje uporabiti rastrske formate.

bitne slike

Z rastrskih objektov je veliko bolj zapletena. Dejstvo, da je predstavitev podatkov v računalniško podprt matrice vključuje uporabo dodatnih parametrov - barvno globino (količinsko izražanje paletnih barvah) v bitih in velikost matriks (število pikslov na palec, imenovane dpi).

To pomeni, da lahko paleta sestavljena iz 16, 256, 65.536 ali 16,777,216 barv in matriks lahko spreminja, vendar je najpogostejša se imenuje ločljivost 800x600 pik (480 000 pik). Glede na te kazalnike določi število bitov, potrebnih za shranjevanje predmetov. V ta namen smo najprej uporabili formulo N = 2 ^I, kjer N - je število barv, in da - je barvno globino.

Nato izračuna količino informacij. Na primer, za izračun velikosti slike datoteke, ki vsebuje 65.536 barv in matriko 1024x768 pikslov. Rešitev je, kot sledi:

• I = log ₂ 65536, ki je 16 bitov;
• število pikslov 1024 _* 768 = 786 432;
• pomnilnika je 16 bitov _* 786 432 = 12 582 912 bajtov, kar ustreza 1,2 Mb.

Različne avdio: glavna smer sinteze

Predstavitev podatkov v računalniku, ki se imenuje zvok, pod enakimi osnovnimi načeli, ki so bili opisani zgoraj. Toda, kot za katero koli drugo obliko informacij nasprotuje predstavlja zvok, tudi uporabili svoje dodatne funkcije.

Na žalost, visokokakovostno reprodukcijo zvoka in pojavila v računalniške tehnologije v zelo zadnja. Vendar, če je predvajanje bolj slabo odrezala, je praktično nemogoče sinteza realnem zveni glasbilo. Zato so nekatere založbe predstavil svoje standarde. Danes je najbolj pogosto uporablja, FM sinteza in način miza-val.

V prvem primeru to pomeni, da je lahko vsaka fizična zvok, ki je neprekinjeno, se razgradi v določenem zaporedju (zaporedje) najpreprostejših harmonike z uporabo metode vzorčenja in izdelavo predstavitev podatkov v računalniškem pomnilniku, ki temelji na kodi. Za predvajanje uporabite povratne proces, vendar v tem primeru, neizogibno izgubo nekaterih sestavnih delov, ki se pojavljajo na kakovost.

Ko je sinteza namizni val Predpostavlja se, da je že prej ustvaril miza s primeri zvoka živih inštrumentov. Takšni primeri se imenujejo vzorci. Hkrati pa, da igrajo z ekipo MIDI (Musical Instrument Digital Interface) se uporabljajo dovolj pogosto dojemajo od vrste kode instrumenta, igrišče, trajanje, zvočne intenzivnosti in dinamike sprememb, nastavitev okoljskih in drugih značilnosti. Hvala za to vrsto zvoka v bližini dovolj blizu naravnega.

sodobne oblike zapisa

Ker je bil prej sprejeti podlaga za standardne WAV (v resnici zelo dobro in je v obliki valov), sčasoma je postalo zelo neprijetno, če je samo zaradi dejstva, da takšne datoteke zasedejo preveč prostora v medijih za shranjevanje.

Sčasoma, tehnologije za stiskanje ta format. V skladu s tem spremeniti in se formatov. Najbolj znana danes lahko imenujemo MP3, OGG, WMA, FLAC in mnogi drugi.

Vendar pa je do sedaj glavni parametri koli zvočno datoteko ostaja frekvenca vzorčenja (44,1 kHz je standardna, čeprav se vrednosti lahko najdete zgoraj in spodaj), in število nivojev signala (16 bitov, 32 bitov). Načeloma lahko tako digitalizacija razlagati kot zastopanje informacij v akustični tip računalnika, ki temelji na analogni primarnega signala (v naravi koli zvoka je prvotno analogni).

predstavitev video

Če so bile zvočne problemi rešujejo dovolj hitro, video vse ni bilo tako gladko. Težava je bila, da so posnetek, film ali video igre kombinacija video in avdio. Zdi se, da tisto, kar bi mogla biti enostavnejša kot združiti gibljivih slik predmetov z lestvici? Kot se je izkazalo, je bil to velik problem.

Vse, kar je pomembno, je, da je s tehničnega vidika, najprej, da se spomnimo prvi kader vsakega prizora, ki se imenuje ključ, in šele nato za ohranitev razlike (razlika okvirji). In kaj je bolj boleče, digitalizirane ali ustvarjenih video posnetkov dobiti takšno velikost, ki jih shrani na vašem računalniku ali izmenljivi mediji je preprosto nemogoče.

Problem je bil rešen, ko je pojavil AVI format, ki predstavlja neko univerzalno posodo, ki je sestavljen iz niza blokov, ki so lahko shranjeni v poljubnem informacij, torej tudi stisnjen na različne načine. Tako lahko tudi datoteke v istem formatu AVI med seboj precej razlikujejo.

In danes lahko srečate veliko drugih priljubljenih video formatov, ampak za vse od njih uporablja svoje parametre in vrednosti parametrov, med katerimi je število sličic na sekundo.

Kodeki in dekodiranje

Predstavitev podatkov v računalniku, kot je načrt nemogoče zamisliti brez uporabe kodekov in sprejemnikov, ki se uporabljajo v kompresijo in dekompresijo začetnega vsebin med predvajanjem. Njihovo Že samo ime pove, da so nekateri kodiranje (obloga) signal, drugi - ravno nasprotno - je razpakirati.

To je tisti, ki so odgovorni za vsebino posod vseh velikosti, kakor tudi določiti velikost končne datoteke. Poleg tega je pomembno vlogo parametra resolucije, kot je navedeno za rastrsko grafiko. Danes pa smo lahko tudi izpolniti UltraHD (4k).

zaključek

Če neke mere povzamemo zgoraj navedeno, je treba opozoriti le, da so sodobni računalniški sistemi sprva delovala izključno na percepcijo binarno kodo (pa jih preprosto ne razumem). In je njena uporaba ne temelji le zagotavljanje informacij, ampak tudi vse znane programskih jezikov danes. Torej, najprej razumeti, kako je vse to deluje, da je treba dojeti bistva uporabo zaporedij tiste in ničel.