Ako se osoba bavi proučavanjem računalne tehnologije ne površno, već prilično ozbiljno, nužno je znati o tome koje oblike predstavljanja informacija u računalu. Ovo je jedno od glavnih pitanja, budući da se na tim osnovama načelno ne temelji samo uporaba programa i operativnih sustava, nego i programiranje.
Lekcija "Podnošenje informacija računalu": osnove
Općenito, računalna tehnologija o tome kako opaža informacije ili naredbe, pretvara ih u formate datoteka i daje korisniku već gotov rezultat, nešto drugačiji od opće prihvaćenih koncepata. ,
Činjenica je da se svi postojeći sustavi temelje samo na dva logička operatora - "true" i "lie" (true, false). U jednostavnijem smislu, to je "da" ili "ne".
Jasno je da riječi računalne tehnologije ne razumiju, dakle, u zoru računalne tehnologije razvio je poseban digitalni sustav s uvjetnim kodom, u kojem jedinica odgovara izjavi, a negacija je nula. Tako se pojavilo tzv. Binarno prikazivanje informacija u računalu. Ovisno o kombinacijama nula i jedinica, određuje se i veličina informacijskog objekta.
Najmanja mjerna jedinica te veličine je bitna - binarni bit koji može biti 0 ili 1. Ali moderni sustavi s tako malim veličinama ne rade, a gotovo svi načini prikazivanja informacija u računalu svedeni su na uporabu samo osambitova, koji ukupno iznose bajt (2 u osmom stupnju). Dakle, jedan bajt može kodirati svaki znak od 256 moguće. A sam binarni kod je temelj svakog informacijskog objekta. Tada će biti jasno kako to izgleda u praksi.
Informatika: prikaz informacija u računalu. Fiksni brojevi
Još jednom, jezik koji je izvorno došao iz brojeva, razmotriti kako ih sustav percipira. Prikaz numeričkih informacija u računalu danas se može uvjetno podijeliti na obradu brojeva s fiksnom i plutajućom točkom. Prvi tip može uključivati uobičajene cjeline, u kojima je nakon kome je nula.
Vjeruje se da brojevi ovog tipa mogu imati 12 ili 4 bajta. Takozvani glavni bajt je odgovoran za znak broj, s pozitivnim znakom koji odgovara nuli, a negativan je jedinica. Tako, na primjer, u 2-bajtnoj reprezentaciji, raspon vrijednosti za pozitivne brojeve je u rasponu od 0 do 2 16 -1, što je 65535 a za negativne brojeve - od -2 15 do 2 15 -1, što je jednako numeričkom rasponu od -32768 do 32767.
Prikaz brojeva s pomičnim zarezom
Sada razmotrimo drugi tip brojeva. Činjenica je da se školski kurikulum ne bavi "predstavljanjem informacija u računalu" (razred 9) plutajućom točkom. Operacije s njima vrlo su složene i koriste se, primjerice, pri stvaranju računalnih igara. Usput, malo omesti od teme, treba reći da za moderne grafičke akceleratore, jedan od glavnih pokazatelja uspješnosti je brzinaoperacije s točno tim brojevima.
Ovdje se koristi eksponencijalni oblik u kojem se položaj zareza može promijeniti. Kao glavna formula za prikaz bilo kojeg broja A, usvojeno je sljedeće: A = m A * q P, gdje je mA mantisa, q P je osnova numeričkog sustava, a P je redoslijed broja. Mantisa mora ispuniti zahtjev q -1 Prikaz tekstualnih podataka: malo povijesti Većina korisnika računalnih sustava i dalje koristi informacije o testu. I prikazivanje tekstualnih informacija u računalu udovoljava istim principima binarnog koda. Međutim, zbog činjenice da danas u svijetu može računati dosta jezika, za prezentaciju tekstualnih informacija koriste se posebni sustavi kodiranja ili kodovi. S pojavom MS-DOS-a, smatra se da je glavni standard CP866 kodiranje i Apple računala koriste svoje vlastite standardne Mac. U to je vrijeme za ruski jezik uveden poseban kod za ISO-8859-5. Međutim, razvoj računalne tehnologije morao je uvesti nove standarde.
Tipovi kodiranja
Na primjer, krajem 90-ih godina prošlog stoljeća, univerzalno kodiranje Unicode, koje bi moglo raditi ne samo s tekstualnim podacima, već i iz audio i video zapisa. Njegova je značajka bila da je jednom liku dodijeljen još jedan bit umjesto jedan, i dva.
Malo kasnije, postojale su i druge sorte. Za sustave Windows, najčešće se koristi kodiranje CP1251, ali za isti ruski jezik i dalje se koristi kodiranje VRADI-8P, pojavilo se krajem 70-ih, a 80-ih je aktivnokoristi čak iu UNIX sustavima.
Ista prezentacija tekstualnih informacija u računalu temelji se na ASCII tablici, koja uključuje glavne i proširene dijelove. Prvi uključuje kodove od 0 do 127 prijatelja - od 128 do 255. Međutim, prve 0-32 šifre raspona nisu dodijeljene znakovima dodijeljenim tipkama standardne tipkovnice, nego funkcijskim gumbima (F1-F12).
Grafički prikazi: Osnovni tipovi
Što se tiče grafike, koja se aktivno koristi u suvremenom digitalnom svijetu, postoje njezine nijanse. Ako pogledate prikaz grafičkih informacija na računalu, najprije morate obratiti pozornost na glavne vrste slika. Među njima postoje dvije glavne vrste - vektor i raster. Vektorska grafika temelji se na primitivnim oblicima (crte, krugovi, krivulje, poligoni, itd.), Tekstualnim umetcima i ispunama određene boje. Rasterske slike temelje se na upotrebi pravokutne matrice, čiji se svaki element naziva piksel. U isto vrijeme, za svaki takav element možete postaviti svjetlinu i boju.
Vektorske slike
Danas uporaba vektorskih slika ima ograničeno područje. Dobri su, primjerice, pri izradi crteža i tehničkih shema ili za dvodimenzionalne ili trodimenzionalne modele objekata.
Primjeri stacionarnih vektorskih oblika mogu uključivati formate kao što su PDF, WMF, PCL. Za pokretne oblike općenito se koristi MacroMedia Flash standard. Ali ako govorite o kvaliteti ili izvođenju složenijih operacija od istog skaliranja, bolje je koristiti rasterformata.
Bitmap slike
Kod raster objekata mnogo je kompliciranije. Činjenica da prezentacija informacija na računalu bazirana na matrici uključuje korištenje dodatnih parametara - dubinu boje (u kvantitativnom izrazu broja boja palete) u bitovima, te veličinu matrice (broj piksela po inču, označen kao DPI).
To znači da se paleta može sastojati od 1625665536 ili 16777216 boja, a matrice se mogu razlikovati, iako je najčešća rezolucija 800x600 piksela (480.000 točaka). Pomoću tih pokazatelja možete odrediti broj bitova potrebnih za pohranu objekta. Da bismo to učinili, prvo koristimo formulu N = 2 I, u kojoj je N broj boja, a I je dubina boje. Tada se izračunava količina informacija. Na primjer, izračunajmo veličinu datoteke za sliku koja sadrži 65536 boja i matricu od 1024x768 piksela. Rješenje izgleda ovako:
I = log 2 65536 koji je 16 bita;
broj piksela 1024 * 768 = 786432;
Veličina memorije je 16 bita * 786432 = 12582912 bajta, što odgovara 12 MB.
Vrste zvuka: glavna usmjerenja sinteze
Prikaz informacija u računalu koje se naziva zvuk podliježe istim osnovnim načelima kao što je gore opisano. No, kao i za bilo koju drugu raznolikost informacijskih objekata, za prikazivanje zvuka koriste se i njihove dodatne karakteristike. Nažalost, reprodukcija zvuka visoke kvalitete pojavila se u računalnoj tehnologiji u posljednjem slučaju. Međutim, ako je obnova stvari još uvijek išla tako daleko, onda je sintezadoista zvučan glazbeni instrument bio je praktički nemoguć. Stoga su neke izdavačke kuće uvele vlastite standarde. Danas se najčešće koristi FM sinteza i metoda stolnih valova.
U prvom slučaju, podrazumijeva se da se svaki prirodni zvuk koji je kontinuiran može dekomponirati na određeni slijed jednostavnih harmonika metodom uzorkovanja i učiniti prezentaciju informacija u memoriji računala na temelju koda. Reprodukcija koristi obrnuti proces, ali se u ovom slučaju neizbježan gubitak nekih komponenti odražava na kvalitetu. Za sintezu stolnih valova pretpostavlja se da postoji unaprijed stvorena tablica s primjerima zvuka živih instrumenata. Takvi se primjeri nazivaju uzorkovanja. U ovom slučaju, MIDI (Musical Instrument Digital Interface) naredbe se često koriste za reprodukciju, koja iz koda vidi vrstu instrumenta, visinu tona, trajanje zvuka, intenzitet i dinamiku promjene, parametre okoline i druge karakteristike. Zbog toga je ovaj zvuk dovoljno blizu prirodnom zvuku.
Suvremeni oblici
Ako je standard WAV (zapravo, sam zvuk i predstavlja u obliku vala) uzet kao osnova, tada je s vremenom postalo vrlo neugodno, barem zbog činjenice da su takve datoteke zauzimale puno prostora na nosaču informacije.
S vremenom su razvijene tehnologije za komprimiranje takvog formata. Prema tome, sami formati su se promijenili. Najpoznatiji su MP3 OGG, WMA, FLAC i mnogi drugi. Međutim, do sadaosnovni parametri bilo koje zvučne datoteke ostaju frekvencija uzorkovanja (standard je 441 kHz, iako je moguće pronaći i više i manje vrijednosti, te broj razina signala (16 bita, 32 bita). U načelu, takva se digitalizacija može tumačiti kao prikaz informacija u računalnoj vrsti zvuka na temelju izvornog analognog signala (svaki zvuk u prirodi je u početku analogan).
Video prezentacija
Ako je zvuk problema riješen prilično brzo, onda video nije išao tako glatko. Problem je bio u tome što isječak, film ili čak video igra predstavljaju kombinaciju videozapisa i zvuka. Čini se da je ono što je jednostavnije od kombiniranja pokretnih grafičkih objekata sa zvučnom karticom? Pokazalo se da je to postao pravi problem.
Ovdje se radi o tome da je s tehničke točke gledišta, prvo potrebno zapamtiti prvi okvir svake scene, nazvan ključ, i tek tada spremiti razlike (okviri razlika). A, najtužnija stvar, digitalizirani ili izrađeni videozapisi bili su toliko veliki da ih je jednostavno bilo nemoguće pohraniti na računalo ili izmjenjivi medij. Problem je riješen kada se pojavio AVI format, koji je vrsta univerzalnog spremnika koji se sastoji od niza blokova u kojima se sve informacije mogu pohraniti, pa čak i komprimirati na različite načine. Dakle, čak i datoteke istog AVI formata mogu se značajno razlikovati. Danas se mogu pronaći i mnogi drugi popularni video formati, ali za sve one također koriste vlastite mjerne podatke i vrijednosti parametara, od kojih je većinabroj kadrova u sekundi
Kodeci i dekoderi
Ne možete zamisliti prikazivanje računalnih informacija u smislu videa bez korištenja kodeka i dekodera koji se koriste za komprimiranje izvornog sadržaja i dekomprimiranje tijekom reprodukcije. Samo ime njihovog imena sugerira da neki kodiraju (komprimiraju) signal, a drugi - naprotiv - raspakirati.
Oni su odgovorni za sadržaj kontejnera bilo kojeg formata i također određuju veličinu konačne datoteke. Osim toga, parametar dozvole igra važnu ulogu, kao što je navedeno za rastersku grafiku. Ali danas čak možete pronaći UltraHD (4k).
Zaključak
Ako sumiramo gore navedeno, može se samo primijetiti da moderni računalni sustavi u početku rade isključivo na percepciji binarnog koda (drugi jednostavno ne razumiju). Njezina se uporaba ne temelji samo na prezentaciji informacija, već i na svim poznatim programskim jezicima danas. Dakle, prvo, da bismo razumjeli kako sve to funkcionira, treba uzeti u obzir samu bit primjene niza jedinica i nula.
Jasno je da riječi računalne tehnologije ne razumiju, dakle, u zoru računalne tehnologije razvio je poseban digitalni sustav s uvjetnim kodom, u kojem jedinica odgovara izjavi, a negacija je nula. Tako se pojavilo tzv. Binarno prikazivanje informacija u računalu. Ovisno o kombinacijama nula i jedinica, određuje se i veličina informacijskog objekta. 
Malo kasnije, postojale su i druge sorte. Za sustave Windows, najčešće se koristi kodiranje CP1251, ali za isti ruski jezik i dalje se koristi kodiranje VRADI-8P, pojavilo se krajem 70-ih, a 80-ih je aktivnokoristi čak iu UNIX sustavima.
Primjeri stacionarnih vektorskih oblika mogu uključivati formate kao što su PDF, WMF, PCL. Za pokretne oblike općenito se koristi MacroMedia Flash standard. Ali ako govorite o kvaliteti ili izvođenju složenijih operacija od istog skaliranja, bolje je koristiti rasterformata.
Ovdje se radi o tome da je s tehničke točke gledišta, prvo potrebno zapamtiti prvi okvir svake scene, nazvan ključ, i tek tada spremiti razlike (okviri razlika). A, najtužnija stvar, digitalizirani ili izrađeni videozapisi bili su toliko veliki da ih je jednostavno bilo nemoguće pohraniti na računalo ili izmjenjivi medij. Problem je riješen kada se pojavio AVI format, koji je vrsta univerzalnog spremnika koji se sastoji od niza blokova u kojima se sve informacije mogu pohraniti, pa čak i komprimirati na različite načine. Dakle, čak i datoteke istog AVI formata mogu se značajno razlikovati. Danas se mogu pronaći i mnogi drugi popularni video formati, ali za sve one također koriste vlastite mjerne podatke i vrijednosti parametara, od kojih je većinabroj kadrova u sekundi
