Представление данных: база i: язык представления данных

Введение

Актуальность темы в том, что вычислительная техника первоначально возникла как средство автоматизации вычислений. Следующим видом обрабатываемой информации стала текстовая. Сначала тексты просто поясняли труднообозримые столбики цифр, но затем машины все более существенным образом стали преобразовывать текстовую информацию. Оформление текстов достаточно быстро вызвали у людей стремление дополнить их графиками и рисунками. Делались попытки частично решить эти проблемы в рамках символьного подхода: вводились специальные символы для рисования таблиц и диаграммам. Но практические потребности людей в графике делали ее появление среди видов компьютерной информации неизбежной. Числа, тексты и графика образовали некоторый относительно замкнутый набор, которого было достаточно для многих решаемых на компьютере задачи. Постоянный рост быстродействия вычислительной техники создал широкие технические возможности для обработки звуковой информации, а также для быстро сменяющихся изображений. Все это обусловило и развитие способов представления и кодирования различных видов информации в компьютере.

Объектом изучения, представленным в теоретической части являются данные в компьютере.

Цель работы – рассмотреть форматы данных и методы кодирования данных в вычислительной технике.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

• рассмотреть существующие форматы данных;
• рассмотреть представление различных форматов данных в вычислительной технике и описать способы кодирования информации.

1.1.1.Цифровые аудиоформаты

Цифровой аудиоформат — формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях.

По существу, звуковой формат включает в себя несколько понятий, в связи с чем выделяют и различные определения аудиоформата.

Формат представления звуковых данных в цифровом виде зависит от способа квантования аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования:

• импульсно-кодовая модуляция;
• сигма-дельта-модуляция.

Зачастую разрядность квантования и частоту дискретизации указывают для различных звуковых устройств записи и воспроизведения как формат представления цифрового звука (24 бита/192 кГц; 16 бит/48 кГц).

Формат файла определяет структуру и особенности представления звуковых данных при хранении на запоминающем устройстве ПК. Для устранения избыточности аудиоданных используются аудиокодеки, при помощи которых производится сжатие аудиоданных.

Стандарты цифрового ТВ

Поскольку кодирование и передача «цифры» в эфир может осуществляться разными способами, в мире есть несколько стандартов передачи цифрового ТВ. Несмотря на глобализацию, единого варианта пока не существует.

В мире

В разных странах действуют свои региональные стандарты:

• DVB-T. Стандарт разработан для европейских стран. Входит в группу стандартов DVB (Digital Video Broadcasting), включающую также форматы вещания по кабелю (DVB-C), спутникового ТВ (DVB-S) и т. д. Считается устаревшим и заменяется на DVB-T2. С ним они не совместимы по приему, однако есть техническая возможность использовать уже развернутую сеть ретрансляторов.
• ATSC. Стандарт используется в Северной Америке (США, Канада, Мексика), а также в Южной Корее. Используется тот же транспортный поток (MPEG-TS), что и в Европе, но аппаратура для приема без дополнительной настройки между собой несовместима.
• ISDB. Это семейство стандартов изначально было разработано в Японии, однако затем оно распространилось по всему миру и сейчас используется во многих странах как Азии, так и Центральной и Южной Америки и Африки. Характерная особенность этого стандарта – защита от копирования при записи передачи на цифровой носитель: файл можно воспроизвести сколько угодно раз, но нельзя переписать на другую флешку или HDD.
• DTMB. Этот стандарт разработан в Китае и сейчас активно используется на Кубе, в Лаосе, Камбодже, Шри-Ланке и Эфиопии. Рассматривается возможность использования его и в некоторых других странах (например, в Киргизии).

В России

Сейчас в России используется европейский стандарт второго поколения DVB-T2. Некоторое техническое отставание нашей страны здесь сыграло России на руку: новый формат вводится сразу, нет проблем с использованием устаревшего DVB-T.

Особенностью стандарта второго поколения является возможность не только работать с уже используемым везде в мире транспортным потоком, но и в будущем передавать несколько таких групп параллельно. Учитывая скорость развития современного телевидения, эта возможность непременно будет использована.

Мировые стандарты цифрового ТВ

В Америке распространен стандарт ATSC, разрабатываемый группой Advanced Television Systems Committee, в Японии бурно развивается ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting), Россия пошла по европейскому пути, приняв за основу стандарт DVB (Digital Video Broadcasting).

Переходим на «цифру»

Массовый переход на цифровые стандарты телевизионного вещания в мире происходил в начале 2000-х годов. В нашей стране государственные эфирные каналы начали переход на «цифру» с 2009-го в рамках федеральной программы «Развитие теле­радиовещания в РФ на 2009—2015 годы». В качестве единого стандарта цифрового вещания был выбран DVB-T2, который позволяет разместить на частотной полосе больше цифровых каналов, чем его предшественник DVB-T, но это не означает увеличения разрешения трансли­руемой картинки. HD-качество в эфире нам следует ждать лишь в отдаленном будущем. На сегодняшний день передатчики DVB-T2 работают уже практически по всей стране. Где-то пока включен только первый мультиплекс (пакет из 10 циф­ровых каналов), в других районах уже доступен второй. Это означает, что при наличии соответствующего ТВ или дополнительной приставки можно бесплатно принимать и смотреть 20 каналов в приличном качестве и почти без помех. Программа по развитию цифрового телевидения в России подразумевает обновление лишь распределительного и передающего оборудования. Зрителям приходится думать о замене приемников самостоятельно, ведь для приема сигнала эфирного цифрового телевидения необходим ТВ-тюнер стандарта DVB-T2, а подобный предусмотрен только в новых моделях телевизоров. Для приема сигнала старыми аппаратами телезрителям придется приобрести и установить дома телевизионную приставку.

Определение и суть процесса

Рассмотрим суть одного из важнейших процессов в обработке сигналов — дискретизации. Под этим термином подразумевается процесс перевода непрерывного аналогового сигнала в цифровой формат. Такой способ обработки информации позволяет удобно хранить, передавать и обрабатывать данные.

В основе дискретизации лежит идея разбиения непрерывного сигнала на дискретные отрезки — отсчеты, которые затем преобразуются в цифровую форму. Этот процесс позволяет представить сложный аналоговый сигнал в виде последовательности чисел, что упрощает его анализ и обработку.

Процесс дискретизации играет значительную роль в современных технологиях, так как многие устройства используют цифровую обработку сигналов для передачи информации. Благодаря дискретизации мы можем слушать музыку, видеть изображения, общаться по телефону и многое другое.

Суть процесса заключается в том, что непрерывный аналоговый сигнал оцифровывается путем выбора значений с определенной частотой. Это позволяет представить сигнал в виде последовательности дискретных отсчетов, которые затем могут быть обработаны и переданы дальше.

Таким образом, дискретизация играет важную роль в современном мире, обеспечивая удобство и надежность обработки сигналов и информации в целом.

Как определить цифровой формат

Сетевой медиаплеер (мультимедийный стример, цифровой формат телевидения Smart TV с необходимыми программами), которым вы пользуетесь, должен уметь распознавать тип файла до того, как он его покажет или откроет. Есть проигрыватели, которые не могут даже имя документа показать, если формат им не подходит.

Вполне понятно, что сейчас имеет большое значение возможность медиаплеера, медиастримера, Smart TV открывать файлы с вашего компьютера или Интернета и работать с ними. Наиболее понятно это тем, кто пользуется iTunes и Mac, а другие устройства не могут распознать эти форматы.

Как определить цифровой формат

Чтобы узнать, какие цифровые форматы данных может считывать ваше устройство, надо зайти в просмотр папок в проводнике Windows (ПК) или Finder (на Mac). Так вы сможете увидеть список всех файлов, которые есть в папках с мультимедиа. Правой кнопкой мыши нажмите на файл, далее – «Свойства» (Windows) или «Получить информацию» (Mac). Там будет указан тип/вид документа.

Дарим скидку от 60% на курсы от GeekBrains до 13 октября

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Когда у вас возникла проблема с открытием документа на устройстве, но такой тип поддерживается, проблема может быть в авторском праве, которое защищает файл. Иногда можно запросто делиться законно скачанными файлами в рамках домашней сети.

Оцифровка: простой термин

Оцифровка означает получение аналоговой информации и кодированию ее нулями и единицами, чтобы компьютеры могли такую информацию хранить, обрабатывать и передавать.

Согласно ИТ-глоссарию Gartner, «Оцифровка — это процесс перехода от аналоговой формы к цифровой». С этим определением мало кто будет спорить.

Сегодня, как и на протяжении многих десятилетий, можно привести много примеров оцифровки на предприятиях. Примером оцифровки является преобразование рукописного или машинописного текста в цифровую форму, преобразование музыки с винила или видео с кассеты VHS.

В бизнес-контексте оцифровка важна как в части работы с аналоговой информацией, так и в «бумажных» процессах (здесь «бумажный» — метафора аналогового).

Однако необходимо помнить, что оцифровывают информацию, а не процессы. Когда речь заходит о процессах, на помощь приходит цифровизация.

Двоичный код

Самый широко используемый метод кодирования информации – двоичное кодирование. Кодирование данных двоичным кодом применяется во всех современных технологиях.

Двоичный (бинарный) код — последовательность нолей и единиц. Это универсальный способ отображения любых информационных сведений (текстовых сообщений, картинок, звуковых и видеоматериалов). Сведения, закодированные в бинарном коде, очень удобно хранить, обрабатывать и передавать с одного электронного устройства на другое, в чем и заключается преимущества использования двоичного кодирования информации.  

Двоичное кодирование информации применяется для различных данных:

• двоичное кодирование текстовой информации заключается в присвоении буквенным, цифровым и другим обозначениям определенного кода. Он записывается в компьютерной памяти цепочкой из нулей и единиц. Порядок кодирования алфавита в двоичный код с помощью стандарта ASCII является наглядным примером;
• вид используемой графики влияет на то, каким образом производится двоичное кодирование графической информации;
• двоичное кодирование звуковой информации происходит после дискретизации звуковой волны и присвоения каждому компоненту соответствующего бинарной цепочки чисел;
• кодирование двоичным кодом видеоматериалов сочетает принципы работы со звуком и растровыми изображениями.

Двоичное кодирование информации

В разговорной речи часто встречаются такие выражения, как передача информации, сжатие информации, обработка информации. В таких случаях всегда идет об определенном сообщении, которое закодировано и передано тем или иным способом.

В вычислительной технике наиболее часто применяется двоичная форма представления информации, основанной на представленные данных последовательностью двух знаков: 0 и 1

Эти знаки называются двоичными цифрами, по — английски — binary digit , или, сокращенно bit (бит).

Также используется восьмеричная форма представления информации (основана на представленные последовательности цифр 0, 1, …, 7) и шестнадцатеричная форма представления информации (основана на представленные последовательностью 0, 1, …, 9, A, B, C, …, F).

Информационным объемом сообщение называется количество битов в этом сообщении. Подсчет информационного объема сообщение является чисто техническим заданием, так как при таком подсчете содержание сообщения не играет никакой роли.

В современной вычислительной технике биты принято объединять в восьмерки, которые называются байтами : 1 байт = 8 бит. Наряду с битами и байтами используют и большие единицы измерения информации.

• 1 bit binary digit {0,1};
• 1 байт = 8 бит;
• 1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байт;
• 1 Мбайт = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт = 2 20 байт;
• 1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт = 2 30 байт;
• 1 Тбайт = 2 10 Гбайт = 1024 Гбайт = 2 40 байт.
• 1 Пбайт = 2 10 Тбайт = 1024 Тбайт = 2 50 байт.

С помощью двух бит кодируются четыре различных значения: 00, 01, 10, 11. Тремя битами можно закодировать 8 состояний:

000 001 010 011 100 101 110 111

Вообще с помощью n бит можно закодировать 2n состояний.

Скорость передачи информации измеряется количеством битов, передаваемых за одну секунду. Скорость передачи бит за одну секунду называется 1 Бодом. Производные единицы скорости передачи называются Кбод, Мбод и Гбод:

• 1 Кбод (один килобод) = 2 10 бод = 1024 бит / с;
• 1 Мбод (один мегабод) = 2 20 бод = 1024 Кбод;
• 1 Гбод (один гигабод) = 2 30 бод = 1024 Мбод.

Пример. Пусть модем передает информацию со скоростью 2400 бод. Для передачи одного символа текста нужно передать около 10 битов. Таким образом, модем способен за 1 секунду передать около 2400/10 = 240 символов.

На ЭВМ можно обрабатывать не только числа, но и тексты. При этом нужно закодировать около 200 различных символов. В двоичном коде для этого нужно не менее 8 разрядов ( 28 = 256 ). Этого достаточно для кодирования всех символов английского и русского алфавитов (строчные и прописные), знаков препинания, символов арифметических действий некоторых общепринятых спецсимволов.

В настоящее время существует несколько систем кодирования.

Наиболее распространенными являются следующие системы кодирования: ASCII, Windows-1251, KOИ8, ISO.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена)

В системе ASCII закреплены 2 таблицы кодирования: базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, расширенная от 128 до 255.

В первых 32 кодах (0-31) размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно коды не выводятся ни на экран, ни на устройстве печати.

Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита.

Символы национального алфавита размещены в кодах от 128 до 255.

Кодирования Windows-1251 стала стандартом в российском секторе Wold Wide Web .

KOИ8 (код обмена информацией) является стандартным кодированием в сообщениях электронной почты и телеконференций.

ISO ( International Standard Organization ) — международный стандарт. Это кодирования используется редко.

Появление информатики обусловлено возникновением и распространением новой технологии сбора, обработки и передачи информации, связанной с фиксацией данных на машинных носителях. Основной инструмент информатики — компьютер.

Компьютер, получивший свое название от первоначального назначения — выполнения вычислений, имеет второе очень важное применение. Он стал незаменимым помощником человека в его интеллектуальной деятельности и основным техническим средством информационных технологий. А быстрое развитие в последние годы технических и программных возможностей персональных компьютеров, распространение новых видов информационных технологий создают реальные возможности их использования, открывая перед пользователем качественно новые пути дальнейшего развития и адаптации к потребностям общества

Графические редакторы

В 1987 году, примерно в то время, когда начали появляться цифровые камеры, студент доктората в Университете штата Мичиган начал разрабатывать программу, которая могла бы отображать изображения в оттенках серого на черно-белом экране. Студента звали Томас Нолл

Его брат Джон обратил внимание на эту программу и посоветовал превратить ее в программу по обработке изображений

На протяжение 6 месяцев они оба работали над программой, которая была переименована в ImagePro. По завершении работы над ней Томас договорился с одним из производителей сканеров о распространении копий программы (которая к тому времени была переименована в Photoshop) вместе со сканерами. Было продано около 200 копий.

В то время Джон Нолл ездил в Силиконовую долину показать свой продукт инженерам Apple и Adobe. Обе демонстрации имели успех, и в итоге в 1988 году компания Adobe приобрела лицензию на распространение Photoshop. Через два года была выпущена версия Photoshop 1.0 для Macintosh.

Эта программа произвела небывалый эффект на область фотографии. Теперь обрабатывать фотографии стало легче, на редактирование уходило меньше времени, и результат получался лучше. В итоге появилось целое сообщество из профессионалов и любителей этой программы, которые теперь могли создавать и улучшать изображения на своем персональном компьютере.

Сегодня рынок графических редакторов продолжает расти, такие крупные компании, как Adobe и Corel конкурируют с небольшими независимыми компаниями, предлагающими покупателям программы для редактирования фотографий по разумной цене. Такие компании специализируются на более простых программах, например, только для цветокоррекции. Непрофессионалы предпочитают их из-за меньшего размера и более низкой цены.

Десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Наиболее распространёнными сейчас являются десятичная,
двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная
системы. Десятичная система широко используется для расчётов
с XVI века. Двоичную систему
счисления используют в компьютере, а восьмеричную и
шестнадцатеричную используют для компактной записи двоичных
чисел. В приведённой ниже таблице соответствия чисел жирным
шрифтом выделены цифры различных систем счисления.

Незначащие
нули, выделенные синим и фиолетовым цветом, можно не
записывать, но они пригодятся для перевода чисел из одной
системы счисления в другую

Обратите внимание на то, что
числа (комбинации цифр) образуются в разных системах
счисления по одинаковым правилам. 

Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

 Для
проведения арифметических операций над числами, выраженными
в различных системах счисления, необходимо предварительно
 перевести их в одну систему!

1.Перевод чисел в десятичную систему счисления.

Для перевода в
десятичную систему счисления число записывают в развернутой
форме и вычисляют его значение. Например:

1).     110,11₂ = 
1*22 + 1*21 + 0*2 + 1*2-1
+ 1*2-2 =

= 1*4 + 1*2 + 0*1 + 1*0,5 +
1*0,25 = 6,75₁₀

2).      67,5₈ =
 6*81 + 7*8 + 5*8-1 = 6*8
+ 7*1 + 5*0,125 = 55,625₁₀

3).       19F₁₆
= 1*162 + 9*161 + F*16 =
1*256 + 9*16 +15*1 = 415₁₀

2.Перевод чисел из десятичной в другие системы
счисления.

Рассмотрим пример перевода десятичного числа 19,75 в
двоичную систему счисления. Перевод целой части числа и
дробной части выполним отдельно. Сначала переведём целую
часть. Для этого будем делить нацело исходное целое
число и получаемые целые частные на основание
системы (на 2)
до тех пор, пока не получится частное, меньшее основания
системы (т.е. меньшее 2).

Запишем полученные остатки в обратной последовательности
(снизу вверх):

19₁₀ = 10011₂

Теперь переведём дробную часть. Для этого будем умножать
исходную десятичную дробь и получаемые дробные части
произведений на основание системы счисления (на 2) до тех
пор, пока не получится нулевая дробная часть или не будет
достигнута требуемая точность вычислений.

Запишем целые части произведений в прямой последовательности
(сверху вниз).

0,75₁₀ = 0,11₂

Соединим целую и дробную часть:

19,75₁₀ = 10011,11₂

 Пользуясь изложенной выше методикой, можно производить
перевод из системы счисления с любым основанием
p в систему с любым основанием
q. При этом, все действия
нужно выполнять в исходной системе, а целые остатки и целые
части произведений записывать цифрами новой системы
счисления. То есть при переводе в восьмеричную систему
делить целую часть и умножать дробь нужно на 8, а при
переводе в шестнадцатеричную — на 16.

3.Перевод чисел из двоичной системы счисления в
восьмеричную и шестнадцатеричную и обратно.

Перевод чисел между двоичной и восьмеричной, а также между
двоичной и шестнадцатеричной системой можно выполнить без
вычислений.

Переведем двоичное число 1101001,1101011₂
в восьмеричную систему:

§разобьём целую часть числа на группы по три
цифры (двоичные триады) справа налево, а дробную
часть  слева направо:  1 101 001 , 110 101 1;

§дополним крайнюю левую и крайнюю правую группы
незначащими нулями до трёх цифр: 001 101 001 , 110 101 100;

§воспользуемся таблицей соответствия чисел:
001 101 001,110 101 100₂  =  151,654₈

         Перевод из восьмеричной системы в
двоичную выполняется в обратном порядке:

§каждой восьмеричной цифре по таблице ставится
в соответствие двоичная триада;

§убираются (если нужно) незначащие нули слева
от целой части и справа от дробной;

§получаем двоичную форму записи восьмеричного
числа.

           Переведем
двоичное число 1101001,1101011₂ в
шестнадцатеричную систему:

§разобьём целую часть числа на группы по четыре
цифры (двоичные тетрады) справа налево, а дробную
часть  слева направо: 110 1001,1101 011;

§дополним крайнюю левую и крайнюю правую группы
незначащими нулями до четырёх цифр: 0110 1001 , 1101 0110;

§воспользуемся таблицей соответствия чисел:
0110 1001,1101 0110₂  =  69,D6₁₆

          Перевод из
 шестнадцатеричной системы в двоичную
выполняется в обратном порядке:

§каждой шестнадцатеричной цифре по таблице
ставится в соответствие двоичная тетрада;

§убираются (если нужно) незначащие нули слева
от целой части и справа от дробной;

§получаем двоичную форму записи
шестнадцатеричного числа.

Что такое цифровые технологии и как они появились?

Основы современной двоичной системы счисления заложил математик Карл Лейбниц в XVII веке. В ХХ веке ее начали применять для программных вычислений: в 1941 году появился первый компьютер, а в 1948-м — первая программа для ЭВМ.

Тогда, в середине XX века, под цифровыми технологиями понимались те, где информация преобразуется в прерывистый (дискретный) набор данных, состоящий из 0 (нет сигнала) и 1 (есть сигнал). Их противопоставляли аналоговым, где данные — это непрерывный поток электрических ритмов разной амплитуды с неограниченным числом значений.

Но позже на смену этому пришло другое определение: цифровые технологии — это те, где информация «оцифровывается», то есть представляется в универсальном цифровом виде. Другой вариант — это все технологии, которые позволяют создавать, хранить и распространять данные. В свою очередь, аналоговые теперь — это те, где информация не унифицирована, а хранится и передается в разных форматах, под каждый тип носителя. К примеру, стационарный телефон — это аналоговая технология, а смартфон с интернетом — уже цифровая.

Говоря самым простым языком, к цифровым технологиям относят все то, что связано с электронными вычислениями и преобразованием данных: гаджеты, электронные устройства, технологии, программы. По сравнению с аналоговыми, цифровые технологии лучше подходят для хранения и передачи больших массивов данных, обеспечивают высокую скорость вычислений. При этом информация передается максимально точно, без искажений. Среди главных недостатков — высокая энергоемкость и негативное воздействие на климат.

Сейчас на долю дата-центров приходится около 0,3% мировых выбросов углерода. Они потребляют около 200 ТВтч в год — это больше, чем годовое потребление энергии в развивающихся странах. Однако к 2030 году этот показатель может вырасти до 20% от всего мирового спроса, что приведет к существенному увеличению выбросов.

Зеленая экономика

Как сериалы, социальные сети и порносайты негативно влияют на природу

Цифровые технологии часто путают с информационными, но на самом деле одно является частью другого. К информационным относят все технологии, связанные с обменом информацией, даже с помощью аналоговых устройств. Например, светофор, сообщающий нам, когда можно идти — это информационное аналоговое устройство, а сервис, где мы отслеживаем пробки — тоже информационное, но уже цифровое.

По данным на 2021 год, через пять лет рынок технологий цифровой трансформации достигнет $3,7 трлн.

Обработка графических изображений

Кодирование текстовой, звуковой и графической информации осуществляется в целях ее качественного обмена, редактирования и хранения. Кодировка информационных сообщений различного типа обладает своими отличительными чертами, но, в целом, она сводится к преобразованию их в двоичном виде.

Источник

         Рисунки, иллюстрации в книгах, схемы, чертежи и т.п. – примеры графических сообщений. Современные люди для работы с графическими данными все чаще применяют компьютерные технологии.

Суть кодирования графической и звуковой информации заключается в преобразовании ее из аналогового вида в цифровой.

Кодирование графической информации – это процедура присвоения каждому компоненту изображения определенного кодового значения.

Способы кодирования графической информации подчиняются методам представления изображений (растрового или векторного):

1. Принцип кодирования графической информации растровым способом заключается в присвоении бинарного шифра пикселям (точкам), формирующим изображение. Код содержит сведения о цветовых оттенках каждой точки. Примером служат снимки, сделанные на цифровом фотоаппарате.

1. Векторная кодировка осуществляется благодаря использованию математических функций. Компонентам векторных изображений (точкам, прямым и другим геометрическим фигурам) присваивается двоичная последовательность, определяющая разнообразные параметры. Такая графика зачастую применяется в типографии.

Источник

Многим станет интересно: «В чем суть кодирования графической информации, представленной в виде 3D-изображений?» Дело в том, что работа с трехмерными данными сочетает способы растровой и векторной кодировки.

Кодирование и обработка графической информации различного формата имеет как свои преимущества, так и недостатки.

1.1.Форматы данных

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

В процессе обработки информация может менять структуру и форму. Признаком структуры являются элементы информации и их взаимосвязь. Формы представления информации могут быть различны. Основными из них являются: символьная; текстовая; графическая; световых или звуковых сигналов; радиоволн; электрических и нервных импульсов; магнитных записей; жестов и мимики; запахов и вкусовых ощущений и так далее.

В повседневной практике такие понятия, как информация и данные, часто рассматриваются как синонимы. На самом деле между ними имеются существенные различия.

Данными называется информация, представленная в удобном для обработки виде. Данные могут быть представлены в виде текста, графики, аудиовизуального ряда. Представление данных называется языком, представляющим собой совокупность символов, соглашений и правил, используемых для общения, отображения, передачи информации в электронном виде.

Среди форматов данных стоит выделить несколько категорий, которые будут рассматриваться далее.

Слайд 7Оптический телеграф ШаппаВ 1792 году во Франции Клод Шапп создал систему

передачи визуальной информации, которая получила название «Оптический телеграф». В простейшем виде это была цепь типовых строений, с расположенными на кровле шестами с подвижными поперечинами, которая создавалась в пределах видимости одно от другого. Шесты с подвижными поперечинами — семафоры — управлялись при помощи тросов специальными операторами изнутри строений. Шапп создал специальную таблицу кодов, где каждой букве алфавита соответствовала определенная фигура, образуемая Семафором, в зависимости от положений поперечных брусьев относительно опорного шеста. Система Шаппа позволяла передавать сообщения на скорости два слова в минуту и быстро распространилась в Европе. В Швеции цепь станций оптического телеграфа действовала до 1880 года.

Преобразование звука

Компьютерные технологии успешно внедряются в различные сферы деятельности, включая кодирование и обработку звуковой информации. С физической точки зрения, звук – это аналоговый сплошной сигнал. Процесс его перевода в ряд электрических импульсов называется кодированием звуковой информации.

Задачи, которые необходимо решить для успешной оцифровки сигнала:

1. дискретизировать (разделить аудиоданные на элементарные участки путем измерения колебаний воздуха через одинаковые интервалы времени);
2. оцифровать (присвоить каждому элементу числовой код).

 Преобразование звука: а) аналоговый сигнал; б)дискретный сигнал.

Различают следующие методы кодирования звуковой информации:

• Метод FM. Суть его сводится к разделению звука аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) на одинаковые простейшие элементы, которые в дальнейшем кодируются бинарным кодом. Несовершенство метода FM проявляется в низком качестве звукозаписи из-за потери некоторого объема исходного звукового сообщения.
• Метод Wave-Table (таблично-волновой) позволяет получить высококачественный продукт, поскольку разработанные таблицы сэмплов (образцов «живых» звуков) позволяют выразить бинарными числами разнообразные параметры поступающего сигнала.