Predstavljajući podatke u računalu: korištenje primjere

Ako je osoba koja se bavi proučavanjem računalne tehnologije nije površna, ali ozbiljno, to sigurno mora biti svjestan onoga što su različiti oblici informacija u računalu. Ovo pitanje je temeljno, jer ne samo da je korištenje programskih i operativnih sustava, ali i programiranje je u načelu na temelju tih Ahaz.

Lekcija „Prezentacija podataka u računalu”: osnove

Općenito, računalna oprema za način na koji je ona percipira informacije ili naredbe, pretvara ih u formatima datoteka i omogućuje korisniku gotovog rezultat je nešto drugačiji od uobičajenih koncepata.

Činjenica da su svi postojeći sustavi temelje na samo dvije logičke operatore - „istina” i „lažno» (istina, false). U jednostavnijem smislu to je „da” ili „ne”.

Razumljivo je da je riječ informatike ne razumije zašto je poseban digitalni sustav s uvjetnim kod je nastao u osvit računalne tehnologije, u kojoj je odobrenje mjerodavnog jedinice i poricanje - nula. To je upravo ono što se pojavila tzv binarni prikaz podataka u računalu. Ovisno o kombinaciji jedinica i nula je odlučan i veličina objekta podataka.

Najmanja jedinica ovog tipa je veličina malo - malo, što može imati vrijednost 0 ili 1. Međutim, suvremeni sustavi s tako malim količinama ne rade, a gotovo svi načini prezentiranja informacija u računalu su smanjeni na korištenje samo osam bitova, koji se zajedno čine bajtova (2 do osmog snage). Dakle, u jednom bajtu mogu biti izrađene od bilo koje kodiranje znakova od 256 mogućih. I to je binarni kod je temelj bilo kojeg informacijskog objekta. Podrazumijeva se, kako to izgleda u praksi.

Informatika: pružanje podataka u računalu. fiksna točka broj

Budući da je izvorno govori o brojevima, smatramo kako ih sustav tretira. Zastupljenost numeričke podatke u računalo danas mogu se podijeliti u brojkama obradu sa fiksnim i pomičnim zarezom. Prvi tip se također može pripisati običnih brojeva, koji su nakon decimalne točke vrijedi nula.

Smatra se da je broj ove vrste mogu uzeti 1, 2 ili 4 bajta. Takozvani glava bajt je odgovoran za znak broja, dok je pozitivan znak odgovara na nulu i negativne - jedinice. Tako, na primjer, 2-bajt prikaz raspona vrijednosti pozitivnih brojeva u rasponu od 0 do 2. ^16. -1, što je 65535, i za negativne brojeve - -2 ¹⁵ 2 ¹⁵ -1, koji je jednak broju rasponu od -32768 do 32767.

Floating-point reprezentacija

Sada razmislite drugu vrstu brojeva. Činjenica da je nastavni plan lekcije o „Izvješćivanje na računalo” (Grade 9) s pomičnim zarezom brojevi nisu uzeti u obzir. Operacije s njima su prilično složena i koriste, na primjer, u računalnim igrama. Usput, malo omesti s teme, valja reći da je za moderne grafičke kartice je jedan od glavnih pokazatelja uspješnosti je brzina transakcija s takvim brojkama.

Ovdje ćemo koristiti eksponencijalni oblik, u kojem se može mijenjati položaj decimalnog zareza. Kao osnovne formule, koji prikazuje prikaz bilo koji broj prihvatila _{^{sljedećeg: A = A * m q P}} , gdje je m _A - je kazaljka, q ^P - je radix i P - brojem narudžbe.

Mantisu mora ispuniti zahtjev q ^-1 ≤ | m _A | <1, onda mora postojati odgovarajuće binarne frakcija koja sadrži znamenku iza decimalnog zareza, koji je različit od nule, a redoslijed - cijeli broj. I bilo je normalizirana decimalni broj može biti vrlo lako zamisliti u eksponencijalnom obliku. A broj tog tipa imaju veličinu od 4 ili 8 bajtova.

Na primjer, decimalni broj 999.999 prema formuli s normalizirani kazaljka izgledati 0.999999 _~ 10 ^3.

Prikaz podataka s tekstom: malo povijesti

Najviše od svih korisnika računalnih sustava i dalje koristiti podatke test. A vidjeli tekstualni podaci u računalu odgovara istim principima binarni kod.

Međutim, s obzirom na činjenicu da danas možemo računati puno jezika u svijetu, da predstavlja informaciju teksta koristi posebne kodiranja sustava ili kod stolova. S pojavom MS-DOS-a smatralo je osnovni standard kodiraju CP866 i Apple Mac računala će koristiti vlastiti standard. A poseban ISO 8859-5 encoding je uvedena u ruskom jeziku. Međutim, s razvojem računalne tehnologije potrebne za uvođenje novih standarda.

izbor znakovnih

Na primjer, u kasnim 90-ih godina prošlog stoljeća bio je univerzalni kodiranje Unicode, koja se može nositi ne samo tekstualne podatke, ali i audio i video. Njegova posebnost je u tome što jedan lik je dodijeljeno više od jednog bita, ali dva.

Malo kasnije, postoje i druge vrste. Za Windows-based sustave, najviše koristi je kodiranje CP1251, ali za ruski jezik i još uvijek se koristi koi-8P - kodiranje, koja se pojavila u kasnim 70-ih i 80-ih su se aktivno koristi čak i na UNIX sustavima.

Isti informacije u tekstualnom prikazu računala na temelju ASCII tablice, uključujući bazu i dužeg dijela. Prva uključuje kodove od 0 do 127, drugi - od 128 do 255. Međutim, prva linija kodova 0-32 povučeni iza simbola koji su dodijeljeni ključeva standardne tipkovnice i funkcijske tipke (F1-F12).

Grafika: Glavne vrste

Što se tiče grafike, koji se naširoko koriste u današnjem digitalnom svijetu, postoje neke nijanse. Ako pogledate grafičkog prikaza podataka u računalo, prvo morate obratiti pozornost na glavne vrste slika. Među njima su i dvije glavne vrste - vektorske i rasterske.

Vektorske grafike na temelju korištenja primitivnih oblika (linija, krugova, krivulja, poligona, i tako dalje. D.), tekstne okvire i ispunjava određenu boju. Bitmape se temelje na korištenju pravokutne matrice, od kojih je svaki element se naziva piksel. Osim toga, za svaki element, možete postaviti svjetlinu i boju.

slika vektor

Danas, korištenje vektora ima ograničen prostor. Oni su dobri, na primjer, prilikom izrade tehničke crteže i dijagrame, ili dvodimenzionalni ili trodimenzionalni modeli objekata.

Primjeri stacionarni vektor oblika su formata kao što su PDF, WMF, PCL. Za kretanje oblika uglavnom se koristi Macromedia Flash standard. Ali ako govorimo o kvaliteti ili izvođenje složenijih operacija nego u istom mjerilu, to je bolje koristiti rasterske formate.

bitmape

S raster objekata je mnogo složenije. Činjenica da je predstavljanje podataka u računalo-based matrice uključuje korištenje dodatnih parametara - dubina boje (kvantitativno izražavanje palete boja) u bitovima i veličinu matrice (broj piksela po inču, nazivaju DPI).

To je, paleta se sastoji od 16, 256, 65536 ili 16.777.216, a matrica može varirati, ali najčešće se naziva rezoluciju od 800x600 piksela (480 000 piksela). Prema tim pokazateljima utvrditi broj bitova potrebnih za pohranu objekt. Za to se najprije formulu N = 2 ^{i N,} pri čemu - je broj boje, i - je dubina boje.

Zatim izračunati količinu informacija. Na primjer, izračunati veličinu datoteke slike koja sadrži 65536 boja i matrice 1024x768 piksela. Rješenje je kako slijedi:

• I = log ₂ 65536, to je 16 bita;
• broj piksela 1024 _* 768 = 786 432;
• Kapacitet memorije je 16 bita _* 786 432 582 912 = 12 bajtova, što odgovara 1,2 Mb.

Raznolikost audio: glavni smjer sinteze

Prezentacija podataka u računalo, naziva zvuka, u skladu s osnovnim principima koji su gore opisani. No, kao i za bilo koji drugi oblik informacija protivi predstavlja zvuk, također, koristiti njihove dodatne značajke.

Na žalost, visoke kvalitete reprodukcije zvuka i pojavio se u računalnoj tehnologiji u posljednja. Međutim, ako je reprodukcija prošao lošije, sinteza stvarnog zvuka glazbenog instrumenta je praktički nemoguće. Dakle, neke diskografske tvrtke su uvele vlastite standarde. Danas se najčešće koristi, FM sinteza i metoda stolni val.

U prvom slučaju to znači da bilo koji prirodan zvuk, koji je kontinuirano, može se rastaviti na određenom slijedu (slijed) najjednostavnijih harmonika izvještajnom metodom i proizvesti prezentacije podataka u memoriji računala na temelju koda. Za sviranje koristi obrnuti proces, ali u ovom slučaju, neizbježan gubitak neke od komponenti koje se pojavljuju na kvaliteti.

Kada sinteza stolni val se pretpostavlja da je prethodno stvorili tablicu s primjerima zvukom živih instrumenata. Takvi primjeri su pozvani uzoraka. U isto vrijeme za igru tima MIDI (Musical Instrument Digital Interface) koristi se dovoljno često da vidim od vrste instrumenta, pitch, trajanje, intenzitet zvuka i dinamika promjene, postavkama okoliša i drugih osobina kod. Zahvaljujući ovom vrstom zvuka u neposrednoj blizini dovoljno blizu prirodno.

moderni formati

Dok je ranije osnova za standardne WAV je uzet (u stvari, vrlo zvuk i nalazi se u obliku vala), s vremenom je postao vrlo nezgodno, ako je samo zbog činjenice da takve datoteke zauzimaju previše prostora na medijima za pohranu.

Tijekom vremena, tehnologija za kompresiju ovaj format. Prema tome, mijenja se i sami formata. Najpoznatiji danas može nazvati MP3, OGG, WMA, FLAC i mnogi drugi.

Međutim, do sada su glavni parametri bilo zvučne datoteke ostaje frekvencija uzorkovanja (44.1 kHz je standard, iako se vrijednosti mogu se naći gore i dolje), a broj razina signala (16 bita, 32 bita). U principu, takva digitalizacija može se tumačiti kao prikaz podataka u akustičnom tipa računala na temelju analognog osnovnog signala (u naravi bilo koji zvuk je izvorno analogni).

prezentacija Video

Ako se zvučni problemi rješavaju dovoljno brzo, video sve nije tako glatko. Problem je da je isječak, film ili video igre su kombinacija video i audio. Čini se da je ono što bi moglo biti jednostavnije nego da se kombiniraju pokretne slike predmete skali? Kao što se ispostavilo, to je pravi problem.

Sve što je bitno je da je s tehničke točke gledišta, u početku se sjetiti prvi kadar svake scene, pod nazivom ključ, a tek onda za očuvanje razlike (razlike okvira). I što je bolnije, digitalizirani ili videozapise ne dobije takvu veličinu da ih pohranite na računalo ili prijenosni medij je jednostavno nemoguće.

Problem je riješen kada se pojavila AVI format koji predstavlja određeni univerzalni spremnik, koji se sastoji od niza blokova koji mogu biti pohranjeni u proizvoljnog informacija, tako i stisnut na različite načine. Dakle, čak i datoteke u istom formatu AVI jedni druge mogu značajno varirati.

I danas možete upoznati mnogo drugih popularnih video formata, ali za sve njih koriste svoje vlastite varijable i vrijednosti parametara, među kojima je broj sličica u sekundi.

Kodeci i dekoderi

Prezentacija podataka u računalo kao plan je nemoguće zamisliti bez upotrebe kodeka i dekodera koji se koriste u kompresije i dekompresije u početnom sadržaju tijekom reprodukcije. Vrlo im ime govori da su neki kodiraju (oblog) signal, drugi - naprotiv - je nespreman.

To su oni koji su odgovorni za sadržaj kontejnera bilo koje veličine, kao i odrediti veličinu konačnog datoteke. Osim toga, važnu ulogu odigrao je parametar rezolucije, kao što je navedeno za rasterske grafike. Ali danas smo čak mogu zadovoljiti UltraHD (4K).

zaključak

Ako donekle sumirati navedenog, može se primijetiti samo da su moderni računalni sustavi u početku raditi isključivo na percepciji binarnog koda (inače oni jednostavno ne razumiju). A njegova primjena se temelji ne samo pružanje informacija, ali i svi poznati programski jezici danas. Dakle, u početku, da shvate kako to sve radi, potrebno je shvatiti suštinu korištenje nizova jedinica i nula.