Кодування інформації

Труднощі, пов'язані із створенням єдиної системи кодування текстових даних, викликані обмеженим набором кодів (256). Натомість очевидно, що при кодуванні символів не восьмирозрядними двійковими числами, а числами з більшою кількістю розрядів, то і кількість кодів стане набагато більшою. Така система кодування, заснована на 16-розрядному кодуванні символів, вже розроблена і має назву універсальної - UNICODE. Шістнадцять розрядів дозволяють забезпечити унікальні коди для 65 536 різних символів - це поле достатнє для розміщення в одній таблиці символів більшості мов планети.

Не дивлячись на тривіальну очевидність такого підходу, простий механічний перехід на дану систему довгий час стримувався через недостатні ресурси засобів обчислювальної техніки (в системі кодування UNICODE всі текстові документи автоматично стають удвічі більші). В другій половині 90-х років технічні засоби досягли необхідного рівня забезпеченості ресурсами, і сьогодні ми спостерігаємо поступовий переклад документів і програмних засобів на універсальну систему кодування.

7. Робота з комп'ютерною графікою - один з найпопулярніших напрямків використання персонального комп'ютера, до того ж займаються цією роботою не тільки професійні художники і дизайнери. На будь-яких підприємствах час від часу виникає необхідність в подачі рекламних оголошень в газетах і журналах або просто у випуску рекламної листівки або буклету.

Без комп'ютерної графіки не обходиться жодна сучасна мультимедійна програма. Робота над графікою займає до 90 % робочого часу програмістських колективів, які випускають програми масового примінення.

Не дивлячись на те, що для роботи з комп'ютерною графікою існує маса класів програмного забезпечення, розрізняють усього 3 види комп'ютерної графіки. Це растрова графіка, векторна графіка і фрактальна графіка. Вони відрізняються принципами формування зображення при відображенні на екрані монітора або при друці на папері.

Растрову графіку приміняють при розробці електронних (мультимедійних) і поліграфічних видань. Ілюстрації, виконані засобами растрової графіки, рідко створюють вручну за допомогою комп'ютерних програм. Частіше для цієї мети використовують скановані ілюстрації, підготовлені художником на папері, або фотографії. В останній час для вводу растрових зображень в комп'ютер широко використовують цифрові фото - і відеокамери.

Відповідно, більшість графічних редакторів, які призначені для роботи з растровими ілюстраціями, орієнтовані не стільки на створення зображення, скільки на їх обробку. В Інтернеті поки що приміняють тільки растрові ілюстрації.

Програмні засоби для роботи з векторною графікою, навпаки, призначені, в першу чергу, для створення ілюстрацій і в меншій мірі для їх обробки. Такі засоби широко використовують в рекламних агентствах, дизайнерських бюро, редакціях і виданнях. Оформлювальні роботи, основані на застосуванні шрифтів і простих геометричних елементів, вирішуються засобами векторної графіки набагато простіше. Існують приклади високохудожніх творів, створених засобами векторної графіки, але вони скоріше виключення, ніж правило, оскільки художня підготовка ілюстрацій засобами векторної графіки надзвичайно складна.

Програмні засоби для роботи з фрактальною графікою призначені для автоматичної генерації зображення шляхом математичних розрахунків. Створення фрактальної художньої композиції полягає не в рисуванні чи оформленні, а в програмуванні. Фрактальну графіку рідко приміняють для створення друкованих або електронних документів, але її часто використовують у розважальних програмах.

8. Для кодування кольорових графічних зображень застосовується принцип декомпозиції довільного кольору на основні складові. При цьому використовують три основні кольори: червоний (Red, R), зелений (Green, G) і синій (Blue, В). Будь-який колір, видимий людським оком, практично можна одержати з доволі непоганою точністю шляхом механічного змішування цих трьох основних кольорів. Така система кодування дістала назву RGB по перших буквах назв основних кольорів. Якщо для кодування яскравості кожної з основних складових використовувати по 256 значень (вісім двійкових розрядів), як це прийнято для пів-тонових чорно-білих зображень, то на кодування кольору однієї точки (піксела) треба витратити 24 розряди. При цьому система кодування забезпечує однозначне визначення 16,5 млн. різних кольорів, що насправді близьке до чутливості людського ока. Режим представлення кольорового зображення з використанням 24 двійкових розрядів називається повнокольоровим (True Color).

Кожному з основних кольорів можна поставити у відповідність додатковий колір, тобто колір, який доповнює основний колір до білого. Неважко помітити, що для будь-якого з основних кольорів додатковим буде колір, утворений сумою пари решти основних кольорів. Відповідно, додатковими кольорами є: блакитний (Cyan, З), пурпурний (Magenta, М) і жовтий (Yellow, У). Принцип декомпозиції довільного кольору на складові компоненти можна застосовувати не тільки для основних кольорів, але і для додаткових, тобто будь-який колір можна подати у вигляді суми блакитної, пурпурної і жовтої складових. Такий метод кодування кольору застосовується в поліграфії, але в поліграфії використовується ще і четверта фарба - чорна (Black, K). Тому дана система кодування позначається чотирма літерами CMYK (чорний колір позначається літерою К, тому, що літера В вже зайнята синім кольором), і для представлення кольорової графіки в цій системі треба мати 32 двійкові розряди. Такий режим теж називається повнокольоровим (True Color).

Отже: При використанні системи кодування RGB на кодування кольору однієї точки потрібно три байти. При використанні системи кодування CMYK на кодування кольору однієї точки потрібно чотири байти.

9. Якість графічного зображення залежить від кількості точок (пікселів) на 1 дюйм (для принтерів та сканерів) чи кількістю точок на площі (для моніторів). Цей параметр називається роздільною здатністю і вимірюється для принтерів та сканерів в точках на дюйм - dpi. Роздільна здатність монітора вимірюється кількістю точок по вертикалі та горизонталі і має вигляд mxn.

Розрахунок об'єму графічної інформації зводиться до обчислення добутку кількості пікселів на зображенні на кількість розрядів, необхідних для кодування кольору однієї крапки.

10. Методи і системи кодування звукової інформації прийшли в обчислювальну техніку найпізніше. Кодування звукової інформації двійковим кодом далеке від стандартизації. Окремі компанії розробили свої корпоративні стандарти. Можна виділити два основні напрями.

Перший напрям базується на методі FM (Frequency Modulation), який полягає в тому, що складний звук можна розкласти на послідовність простих гармонійних сигналів різних частот, кожний з яких є правильною синусоїдою, а отже, може бути описаний числовими параметрами, тобто кодом. В природі звукові сигнали мають неперервний спектр, тобто є аналоговими. Їх подання у вигляді дискретних цифрових сигналів виконують спеціальні пристрої - аналого-цифрові перетворювачі (АЦП). Зворотнє перетворення для відтворення звуку, закодованого числовим кодом, виконують цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП). При таких перетвореннях неминучі втрати інформації, пов'язані з методом кодування, тому якість звукозапису звичайно виходить не цілком задовільною і відповідає якості звучання простих електромузичних інструментів із забарвленням, характерним для електронної музики. В той же час даний метод кодування забезпечує досить компактний код, і тому він знайшов застосування ще в ті роки, коли ресурси засобів обчислювальної техніки були явно недостатні.

Другий напрям використовує метод таблично-хвильового (Wave-Table) синтезу і краще відповідає сучасному рівню розвитку техніки. Якщо говорити спрощено, то можна сказати, що десь в наперед підготовлених таблицях зберігаються зразки великої кількості „реальних" звуків. Такі зразки звуків називають семплами. Числові коди відображають тип звуку, номер його моделі, висоту тону, тривалість і інтенсивність звуку, динаміку його зміни, деякі параметри середовища, в якому відбувається звучання, а також інші параметри, що характеризують особливості звуку. Оскільки як зразки використовуються "реальні" звуки, то якість звуку, одержаного в результаті синтезу, дуже висока і наближається до якості звучання реальних музичних інструментів.

Размещено на Allbest.ru