Mikä on koodaus ja dekoodaus? Esimerkit. Menetelmät numeeristen, tekstuaalisten ja graafisten tietojen koodaamiseksi ja dekoodaamiseksi

Tietojenkäsittelyn elektronisten tietokoneiden toiminta on tullut tärkeä vaihe hallinta- ja suunnittelujärjestelmien parantamisprosessissa. Tämä tietojen keräämisen ja käsittelyn menetelmä on kuitenkin hieman erilainen kuin tavallinen, joten se edellyttää, että symbolit muunnetaan järjestelmään, joka on ymmärrettävää tietokoneelle.

Mikä on tietojen koodaus?

Koodausdata on pakollinen vaihe tiedon keräämisessä ja käsittelyssä.

Yleensä koodi viittaa merkkien yhdistämiseen, joka vastaa lähetettyä dataa tai joitain niiden laadullisia ominaisuuksia. Ja koodaus on prosessi, jossa salattua yhdistelmää muodostetaan sellaisten lyhenteiden tai erityisten symbolien luettelon muodossa, jotka antavat täydellisen viestin alkuperäisen merkityksen. Koodointia kutsutaan joskus salaukseksi, mutta on syytä tietää, että jälkimmäisessä menettelyssä suojataan tietoja ulkopuolisilta tahoilta.

Koodauksen tarkoitus on esitellä tietoa kätevässä ja ytimekkäässä muodossa yksinkertaistamaan niiden siirtämistä ja käsittelyä tietokonelaitteissa. Tietokoneet toimivat vain tiettyyn tietolähteeseen, joten on niin tärkeää unohtaa tämä ongelmien välttämiseksi. Tietojenkäsittelyn kaaviollinen kaavio sisältää etsinnän, lajittelun ja tilauksen, ja siinä koodaus tapahtuu vaiheessa, jossa tieto syötetään koodin muodossa.

Mikä on tietojen dekoodaus?

Kysymys siitä, mitä tällaista koodausta ja dekoodausta voi tapahtua PC: n käyttäjälle eri syistä, mutta joka tapauksessa on tärkeää välittää oikeat tiedot, joiden avulla käyttäjä voi siirtyä eteenpäin tietotekniikan virtaukseen edelleen. Kuten ymmärrät, tietojenkäsittelyn prosessin jälkeen saadaan lähtökoodi. Jos tällainen fragmentti puretaan, alkutiedot muodostetaan. Toisin sanoen dekoodaus on prosessi, joka on salauksen purku.

Jos koodauksen aikana data hankkii merkkisignaalien muodon, joka vastaa täysin lähetettyä objektia, dekoodauksen aikana lähetetty tieto tai jotkin sen ominaisuudet otetaan koodista.

Salattujen viestien vastaanottajat voivat olla useita, mutta on erittäin tärkeää, että tiedot kuuluvat nimenomaan käsiksi, eikä kolmansien osapuolten paljasta. Siksi on syytä tutkia prosessointitietojen koodausta ja dekoodausta. Ne auttavat vaihtamaan luottamuksellisia tietoja keskustelukumppanin ryhmän välillä.

Tekstitietojen koodaus ja dekoodaus

Kun painat näppäimistön näppäintä, tietokone vastaanottaa signaalin binaariluvun muodossa, jonka dekoodaus löytyy kooditaulukosta - tietokoneen merkkien sisäinen esitys. Koko maailma on ASCII-taulukko.

Ei kuitenkaan riitä tietää, mikä tällainen koodaus ja dekoodaus on, on silti tarpeen ymmärtää, miten tiedot sijaitsevat tietokoneessa. Esimerkiksi binaarikoodin yhden merkin tallentamiseksi elektroninen tietokone jakaa yhden tavun, eli 8 bittiä. Tämä solu voi ottaa vain kaksi arvoa: 0 ja 1. On käynyt ilmi, että yhden tavun avulla voidaan salata 256 erilaista merkkiä, koska näin monta yhdistelmää voidaan tehdä. Nämä yhdistelmät ovat keskeinen osa ASCII-taulukkoa. Esimerkiksi kirjain S koodataan 01010011. Kun painat sitä näppäimistöltä, tiedot koodataan ja dekoodataan, ja saamme odotetun tuloksen näytölle.

Puolet ASCII-standarditaulukosta sisältää numero-, ohjaus- ja latinalaisin kirjaimia. Toinen osa on täynnä kansallisia merkkejä, pseudografisia merkkejä ja symboleja, jotka eivät liity matematiikkaan. On selvää, että eri maissa tämä taulukon osa eroaa toisistaan. Syötettävät numerot muunnetaan myös binäärilaskentajärjestelmään standardin yhteenvedon mukaisesti.

Koodinumerot

Binaarijärjestelmässä , jota tietokoneet käyttävät aktiivisesti, on vain kaksi numeroa - 0 ja 1.

Binaarijärjestelmän tuloksena saatujen lukujen toimintaa tutkitaan binäärisellä aritmeettisella. Useimmat laissa perusta matemaattiset toimet tällaisia lukuja edelleen merkityksellisiä.

Esimerkkejä koodaus- ja dekoodausnumeroista

Suosittelemme, että harkitsemme 2 tapaa koodata numeroa 45. Jos tämä luku esiintyy tekstifragmentin sisällä, sen komponentit koodataan ASCII-standarditaulukon mukaisesti 8 bittiä. Neljä muuttuvat 01000011, ja viisi - in 01010011.

Jos numeroa 45 käytetään laskelmissa, käytetään kahdeksan bittisen binäärikoodin 001011012 erityistä muunnostekniikkaa, jonka varastointiin tarvitaan vain yksi tavu.

Graafisten tietojen koodaus

Monokromaattisen kuvan suurentaminen suurennuslasilla näet, että se koostuu valtavista pienistä pisteistä, jotka muodostavat täydellisen kuvion. Kunkin kuvan yksittäiset ominaisuudet ja minkä tahansa pisteen lineaariset koordinaatit voidaan näyttää numeroina. Siksi rasterikoodaus perustuu binaarikoodiin, joka on mukautettu näyttämään graafisia tietoja.

Mustavalkoiset kuvat ovat pisteiden yhdistelmiä, joilla on eri harmaasävyjä, eli kuvan minkä tahansa pisteen kirkkaus määräytyy kahdeksan bittisen binääriluvun perusteella. Satunnaisen gradientin hajoamisen periaate peruskomponentteihin on sellaisen prosessin perusta kuin graafisen tiedon koodaus. Kuvat dekoodataan samalla tavalla, mutta vastakkaiseen suuntaan.

Hajoaminen käyttää kolmea ensisijaista väriä: vihreä, punainen ja sininen, koska luonnolliset varjot voidaan saada yhdistämällä nämä kaltevuudet. Tätä koodausjärjestelmää kutsutaan yleisesti nimellä RGB. Jos 24: n binaariluvun käytetään graafin salaamiseen, muunnostilaa kutsutaan täysväriksi.

Kaikki perusvärit verrataan sävyihin, jotka täydentävät peruspistettä, jolloin se on valkoista. Lisäväri on muu perussävyjen muodostama gradientti. Valitse keltaiset, violetit ja siniset värit.

Samankaltaista kuvapisteiden koodausmenetelmää käytetään myös painoteollisuudessa. Vain täällä on hyväksytty käyttää neljää väriä - musta. Tästä syystä muunnoksen painojärjestelmä on merkitty lyhennelmällä CMYK. Tämä järjestelmä kuvaa kolmenkymmenen kahden binäärisen numeron kuvien esittämiseen.

Tiedon koodaus- ja dekoodausmenetelmät edellyttävät erilaisten teknologioiden käyttöä syöttötietojen tyypistä riippuen. Esimerkiksi 16-bittisten binäärikoodien graafisten kuvien salausmenetelmää kutsutaan High Coloriksi. Tämä tekniikka mahdollistaa näytölle lähettämisen peräti kaksisataaviisikymmentäkuusi sävyä. Pienentämällä graafisen kuvan pisteiden salaamiseen käytettävien binaaritietojen määrää vähennät automaattisesti tiedonsiirtoon tarvittavan määrän. Tätä datankoodausmenetelmää kutsutaan yleensä indeksimenetelmäksi.

Koodaavat äänitiedot

Nyt, kun olemme tarkastelleet, mitä koodausta ja dekoodausta ja tämän prosessin perustana olevia menetelmiä on syytä harkita äänidatan koodaamista.

Äänitiedot voidaan esittää elementeinä ja keskeyttää kunkin parin välillä. Jokainen signaali muunnetaan ja tallennetaan tietokoneen muistiin. Äänet tulostetaan käyttämällä puhesyntetisaattoria, joka käyttää PC: n muistiin tallennettuja salattuja yhdistelmiä.

Mitä tulee ihmisen puheeseen, sitä on paljon vaikeampaa koodata, koska sillä on erilaisia sävyjä ja tietokoneen on verrattava jokainen lause ja standardi, joka aiemmin on tallennettu muistiin. Tunnustus tapahtuu vain silloin, kun puhuttua sanaa löytyy sanakirjasta.

Koodaustiedot binäärikoodissa

On olemassa erilaisia menetelmiä sellaisen menettelyn toteuttamiseksi kuin numeeristen, tekstuaalisten ja graafisten tietojen koodaus. Datodekoodaus tehdään tavallisesti käänteisellä suunnittelulla.

Numeerien koodauksessa otetaan huomioon myös tarkoitus, jolla kuva syötettiin järjestelmään: aritmeettisiin laskelmiin tai yksinkertaisesti lähtöön. Kaikki binäärijärjestelmässä koodatut tiedot salataan yksiköillä ja rahakkeilla. Näitä symboleita kutsutaan myös biteiksi. Tämä koodausmenetelmä on suosituin, koska se on helpointa järjestää teknologiasuunnitelmassa: signaalin läsnäolo on 1, poissaolo on 0. Binaarisella salauksella on vain yksi haittapuoli - se on symbolien yhdistelmien pituus. Teknisestä näkökulmasta on kuitenkin helpompi hallita joukko yksinkertaisia, samankaltaisia komponentteja kuin pieniä monimutkaisempia.

Binaarikoodauksen edut

• Tämä tietojenkäsittelyn muoto soveltuu erilaisiin tietoihin.
• Tietoja lähetettäessä ei ole virheitä.
• Tietokone on paljon helpompi käsitellä tällä tavalla koodattua dataa.
• Laitteita, joissa on kaksi tilaa, tarvitaan.

Binäärikoodauksen haitat

• Pitkän koodin pituus, joka hieman hidastaa niiden käsittelyä.
• Henkilöllä, jolla ei ole erikoiskoulutusta tai harjoittelua, on monimutkainen käsitys binääriyhdistelmistä.

johtopäätös

Tämän artikkelin lukemisen jälkeen pystyt selvittämään, mikä koodaus ja dekoodaus on ja mihin sitä käytetään. Voidaan päätellä, että tietojen muuntamiseen käytetyt menetelmät riippuvat täysin tietotyypistä. Se ei voi olla vain teksti, vaan myös numeroita, kuvia ja ääntä.

Erilaisten tietojen koodaus sallii yhtenäistää sen edustuksen muodon, eli tehdä samaa tyyppiä, mikä merkittävästi nopeuttaa tietojen käsittelyä ja automatisointia tulevassa käytössä.

Elektronisissa tietokoneissa käytetään useimmin tavallisen binäärikoodauksen periaatteita, jotka muuntavat alkuperäisen informaation esitysmuodon muotoon, joka on helpompi säilyttää ja jatkokäsittelyä. Dekoodauksen aikana kaikki prosessit tapahtuvat päinvastaisessa järjestyksessä.