Thực đơn
trang chủMạng xã hội

Lịch sử các phương pháp kỹ thuật mã hóa thông tin. Mã hóa thông tin trong máy tính




Mã hóa và giải mã Để trao đổi thông tin với người khác, một người sử dụng ngôn ngữ tự nhiên. Cùng với ngôn ngữ tự nhiên, ngôn ngữ hình thức được phát triển để sử dụng chuyên nghiệp trong mọi lĩnh vực. Việc biểu diễn thông tin bằng ngôn ngữ thường được gọi là mã hóa. Mã là một tập hợp các ký hiệu (quy ước) để biểu diễn thông tin. Mã là một hệ thống các dấu hiệu (ký hiệu) quy ước để truyền, xử lý và lưu trữ thông tin (tin nhắn). Mã hóa là quá trình thể hiện thông tin (thông điệp) dưới dạng mã. Toàn bộ tập hợp các ký hiệu được sử dụng để mã hóa được gọi là bảng chữ cái mã hóa. Ví dụ: trong bộ nhớ máy tính, mọi thông tin đều được mã hóa bằng bảng chữ cái nhị phân chỉ chứa hai ký tự: 0 và 1.


Các phương pháp mã hóa thông tin Có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để mã hóa cùng một thông tin; sự lựa chọn của họ phụ thuộc vào một số trường hợp: mục đích mã hóa, điều kiện, số tiền sẵn có. Nếu bạn cần viết văn bản theo tốc độ nói, chúng tôi sử dụng tốc ký; nếu cần gửi văn bản ra nước ngoài, chúng tôi sử dụng bảng chữ cái tiếng Anh; Nếu bạn cần trình bày văn bản ở dạng dễ hiểu đối với một người Nga biết chữ, chúng tôi sẽ viết nó theo các quy tắc ngữ pháp tiếng Nga. “Chào buổi chiều, Dima!” "Dobryi den, Dima"


Các phương pháp mã hóa thông tin Việc lựa chọn phương pháp mã hóa thông tin có thể liên quan đến phương pháp xử lý thông tin dự kiến. Hãy thể hiện điều này bằng cách sử dụng ví dụ về biểu diễn số lượng thông tin định lượng. Sử dụng bảng chữ cái tiếng Nga, bạn có thể viết số "bốn mươi bảy." Sử dụng bảng chữ cái của hệ thống số thập phân Ả Rập, chúng ta viết "47." Phương pháp thứ hai không chỉ ngắn hơn phương pháp thứ nhất mà còn thuận tiện hơn cho việc thực hiện các phép tính . Ký hiệu nào thuận tiện hơn cho việc thực hiện phép tính: “bốn mươi bảy nhân một trăm hai mươi lăm” hay “47x 125”? Rõ ràng là cái thứ hai.


Mã hóa tin nhắn Trong một số trường hợp, cần phải mã hóa văn bản của tin nhắn hoặc tài liệu để những người không được phép có thể đọc được. Điều này được gọi là bảo vệ chống giả mạo. Trong trường hợp này, văn bản bí mật được mã hóa. Vào thời cổ đại, mã hóa được gọi là văn bản bí mật. Mã hóa là quá trình chuyển đổi văn bản gốc thành văn bản mã hóa và giải mã là quá trình chuyển đổi văn bản gốc thành văn bản mã hóa và giải mã là quá trình chuyển đổi nó trở lại văn bản gốc. Mã hóa cũng là mã hóa, nhưng với một phương pháp bí mật chỉ có nguồn và người nhận mới biết. Các phương pháp mã hóa được sử dụng trong một ngành khoa học gọi là mật mã.


Điện báo quang học của Chappe Năm 1792 tại Pháp, Claude Chappe đã tạo ra một hệ thống truyền thông tin hình ảnh, được gọi là “Điện báo quang học”. Ở dạng đơn giản nhất, nó là một chuỗi các tòa nhà tiêu chuẩn, có cột với các thanh ngang có thể di chuyển được đặt trên mái nhà, được tạo ra trong tầm nhìn của nhau. Các cột có thanh ngang semaphore di động được điều khiển bằng dây cáp bởi những người vận hành đặc biệt từ bên trong tòa nhà. Chappe đã tạo ra một bảng mã đặc biệt, trong đó mỗi chữ cái trong bảng chữ cái tương ứng với một hình nhất định được tạo bởi Semaphore, tùy thuộc vào vị trí của các thanh ngang so với cột đỡ. Hệ thống của Chappe cho phép tin nhắn được truyền đi với tốc độ hai từ mỗi phút và nhanh chóng lan rộng khắp châu Âu. Ở Thụy Điển, một chuỗi các trạm điện báo quang học hoạt động cho đến năm 1880.


Điện báo đầu tiên Phương tiện kỹ thuật đầu tiên để truyền thông tin qua khoảng cách là điện báo, được phát minh vào năm 1837 bởi Samuel Morse người Mỹ. Tin nhắn điện báo là một chuỗi các tín hiệu điện được truyền từ một thiết bị điện báo qua dây dẫn đến một thiết bị điện báo khác. Nhà phát minh Samuel Morse đã phát minh ra một loại mật mã đáng kinh ngạc (mã Morse, mã Morse, mã Morse), vẫn còn phục vụ nhân loại cho đến ngày nay. Thông tin được mã hóa thành ba “chữ cái”: tín hiệu dài (dấu gạch ngang), tín hiệu ngắn (dấu chấm) và không có tín hiệu (tạm dừng) để phân tách các chữ cái. Do đó, việc mã hóa bắt nguồn từ việc sử dụng một tập hợp các ký tự được sắp xếp theo một thứ tự được xác định chặt chẽ. Tin nhắn điện báo nổi tiếng nhất là tín hiệu cấp cứu SOS (Save Our Souls). Nó trông như thế này: “ – – – »




Mã Morse Chấm 4 Dấu phẩy 5 / 6 ? 7!


Máy điện báo không dây đầu tiên (máy thu sóng vô tuyến) Vào ngày 7 tháng 5 năm 1895, nhà khoa học người Nga Alexander Stepanovich Popov, tại một cuộc họp của Hiệp hội Vật lý-Hóa học Nga, đã trình diễn một thiết bị mà ông gọi là “máy dò sét”, dùng để ghi lại sóng điện từ. Thiết bị này được coi là thiết bị điện báo không dây đầu tiên trên thế giới, một máy thu sóng vô tuyến. Năm 1897, bằng cách sử dụng thiết bị điện báo không dây, Popov đã nhận và truyền các thông điệp giữa bờ biển và một tàu quân sự. Năm 1899, Popov đã thiết kế một phiên bản hiện đại hóa của máy thu sóng điện từ, nơi tai nghe của người vận hành nhận được tín hiệu (bằng mã Morse). Năm 1900, nhờ các đài phát thanh được xây dựng trên đảo Gogland và tại căn cứ hải quân Nga ở Kotka dưới sự chỉ đạo của Popov, các hoạt động cứu hộ đã được thực hiện thành công trên tàu chiến Đô đốc Tướng Apraksin mắc cạn trên đảo Gogland. Nhờ trao đổi tin nhắn được truyền bằng điện báo không dây, thủy thủ đoàn tàu phá băng Ermak của Nga đã truyền được thông tin kịp thời và chính xác về các ngư dân Phần Lan nằm trên tảng băng vỡ.


Thiết bị điện báo Baudot Mã điện báo thống nhất được phát minh bởi người Pháp Jean Maurice Baudot vào cuối thế kỷ 19. Nó chỉ sử dụng hai loại tín hiệu khác nhau. Việc bạn gọi chúng là gì không quan trọng: dấu chấm và dấu gạch ngang, cộng và trừ, không và một. Đây là hai tín hiệu điện khác nhau. Độ dài mã của tất cả các ký hiệu là như nhau và bằng năm. Trong trường hợp này, không có vấn đề gì trong việc tách các chữ cái ra khỏi nhau: mỗi năm tín hiệu là một ký hiệu văn bản. Vì thế, pass là không cần thiết. Một mã được gọi là thống nhất nếu độ dài mã của tất cả các ký hiệu bằng nhau. Mã Baudot là phương pháp mã hóa thông tin nhị phân đầu tiên trong lịch sử công nghệ. Nhờ ý tưởng này, người ta đã có thể tạo ra một thiết bị điện báo in trực tiếp trông giống như một chiếc máy đánh chữ. Nhấn một phím có một chữ cái nhất định sẽ tạo ra tín hiệu năm xung tương ứng, tín hiệu này được truyền qua đường truyền thông. Đơn vị tốc độ truyền của baud được đặt theo tên Baudot. Máy tính hiện đại cũng sử dụng mã nhị phân thống nhất để mã hóa văn bản.



Mã hóa nhị phân trong máy tính Tất cả thông tin mà máy tính xử lý phải được biểu diễn dưới dạng mã nhị phân sử dụng hai chữ số: 0 và 1. Hai ký tự này thường được gọi là chữ số hoặc bit nhị phân. Sử dụng hai số 0 và 1 bạn có thể mã hóa bất kỳ tin nhắn nào. Đây là lý do tại sao hai quy trình quan trọng phải được tổ chức trong máy tính: mã hóa và giải mã. Mã hóa là sự chuyển đổi thông tin đầu vào thành dạng mà máy tính có thể cảm nhận được, tức là. mã nhị phân.


Tại sao mã hóa nhị phân Từ quan điểm triển khai kỹ thuật, việc sử dụng hệ thống số nhị phân để mã hóa thông tin hóa ra lại đơn giản hơn nhiều so với việc sử dụng các phương pháp khác. Thật vậy, sẽ rất thuận tiện khi mã hóa thông tin dưới dạng một chuỗi số 0 và số 1 nếu chúng ta tưởng tượng những giá trị này là hai trạng thái ổn định có thể có của một phần tử điện tử: 0 – không có tín hiệu điện; 1 – sự hiện diện của tín hiệu điện. Các phương pháp mã hóa và giải mã thông tin trong máy tính trước hết phụ thuộc vào loại thông tin, cụ thể là những gì cần mã hóa: số, văn bản, đồ họa hoặc âm thanh.




Các loại hệ thống số HỆ THỐNG SỐ VỊ TRÍ KHÔNG VỊ TRÍ Trong hệ thống số không có vị trí, giá trị được biểu thị bằng một chữ số không phụ thuộc vào vị trí của nó trong số. XXI Trong hệ thống số vị trí, giá trị được biểu thị bằng một chữ số trong ký hiệu của một số phụ thuộc vào vị trí của nó trong số (vị trí). 2011


Hệ thống số không có vị trí Ví dụ điển hình về hệ thống số không có vị trí thực sự là hệ thống số La Mã, trong đó các chữ cái Latinh được sử dụng làm số: I là viết tắt của 1, V - 5, X - 10, L - 50, C - 100 , D - 500, M Các số tự nhiên được viết bằng cách lặp lại các số này. Ví dụ: II = = 2, ở đây ký hiệu I biểu thị số 1 bất kể vị trí của nó trong số. Để viết đúng số lớn bằng chữ số La Mã, trước tiên bạn phải viết số hàng nghìn, sau đó là hàng trăm, hàng chục và cuối cùng là hàng đơn vị. Ví dụ: số Hai nghìn MM, chín trăm CM, tám mươi LXXX, tám VIII. Chúng ta hãy cùng nhau viết chúng ra: MCMLXXXVIII. МMCMLXXXVIII = ()+() = 2988 Để biểu diễn các số trong hệ thống số không có vị trí, bạn không thể giới hạn bản thân ở một tập hợp hữu hạn các chữ số. Ngoài ra, việc thực hiện các phép tính số học trong đó là vô cùng bất tiện.


Hệ thống số thập phân không vị trí của Ai Cập cổ đại. Khoảng thiên niên kỷ thứ ba trước Công nguyên, người Ai Cập cổ đại đã nghĩ ra hệ thống số của riêng mình, trong đó các số chủ yếu là 1, 10, 100, v.v. chữ tượng hình đặc biệt đã được sử dụng. Tất cả các số khác được tạo thành từ các số chính này bằng cách sử dụng phép cộng. Hệ thống số của Ai Cập cổ đại là số thập phân nhưng không có vị trí.


Hệ thống số chữ cái. Hệ thống chữ cái là hệ thống số không có vị trí tiên tiến hơn. Những hệ thống số như vậy bao gồm tiếng Hy Lạp, tiếng Slav, tiếng Phoenician và những hệ thống khác. Trong đó, các số từ 1 đến 9, số nguyên hàng chục (từ 10 đến 90) và số nguyên hàng trăm (từ 100 đến 900) được ký hiệu bằng các chữ cái trong bảng chữ cái. Trong hệ thống số chữ cái của Hy Lạp cổ đại, các số 1, 2,..., 9 được ký hiệu bằng chín chữ cái đầu tiên của bảng chữ cái Hy Lạp, ví dụ a = 1, b = 2, g = 3, v.v. 9 chữ cái sau đây được dùng để biểu thị các số 10, 20,..., 90 (i = 10, k = 20, l = 30, m = 40, v.v.) và để biểu thị các số 100, 200,. .. , 900 9 chữ cái cuối (r = 100, s = 200, t = 300, v.v.). Ví dụ: số 141 được biểu thị bằng rma. Trong số các dân tộc Slav, các giá trị số của các chữ cái được thiết lập theo thứ tự của bảng chữ cái Slav, đầu tiên sử dụng bảng chữ cái Glagolitic và sau đó là bảng chữ cái Cyrillic. Thông tin thêm về nguồn gốc và sự phát triển của chữ viết tiếng Nga có thể được tìm thấy trên trang web




Hệ thống số vị trí Trong hệ thống số vị trí, giá trị được biểu thị bằng một chữ số trong ký hiệu của một số phụ thuộc vào vị trí của nó trong số (vị trí). Số chữ số được sử dụng được gọi là cơ số của hệ thống số. Ví dụ: 11 là mười một, không phải hai: = 2 (so sánh với hệ thống số La Mã). Ở đây ký hiệu 1 có ý nghĩa khác tùy thuộc vào vị trí của nó trong số.


Hệ thống số vị trí đầu tiên Hệ thống đầu tiên như vậy, khi các ngón tay đóng vai trò là một “thiết bị” đếm, có gấp năm lần. Theo các chuyên gia, một số bộ lạc trên quần đảo Philippine vẫn sử dụng nó và ở các nước văn minh, di tích của nó chỉ được bảo tồn dưới dạng thang đánh giá năm điểm của trường học.


Hệ thống số thập lục phân Hệ thống số thập nhị phân ra đời sau hệ thống số thập phân. Nó có nguồn gốc từ Sumer cổ đại. Một số nhà khoa học tin rằng một hệ thống như vậy nảy sinh từ việc đếm các đốt ngón tay cái trên bàn tay. Hệ thống số thập phân trở nên phổ biến vào thế kỷ 19. Việc sử dụng rộng rãi nó trong quá khứ được thể hiện rõ ràng qua tên các chữ số trong nhiều ngôn ngữ, cũng như các phương pháp đếm thời gian, tiền bạc và mối quan hệ giữa các đơn vị đo lường nhất định đã được bảo tồn ở một số quốc gia. Một năm có 12 tháng, nửa ngày có 12 giờ. Đếm hàng chục có thể đóng vai trò là một phần tử của hệ thập lục phân trong thời hiện đại. Ba lũy thừa đầu tiên của số 12 đều có tên riêng: 1 chục = 12 miếng; 1 tổng = 12 chục = 144 miếng; 1 khối lượng = 12 tổng = 144 chục = 1728 miếng. Đồng bảng Anh được chia thành 12 shilling.


Hệ thống số lục thập phân Hệ thống số vị trí tiếp theo được phát minh ở Babylon cổ đại và cách đánh số của người Babylon là hệ lục thập phân, tức là. nó sử dụng sáu mươi chữ số! Về sau, nó được người Ả Rập cũng như các nhà thiên văn học cổ đại và trung cổ sử dụng. Hệ thống số lục thập phân, theo các nhà nghiên cứu, là sự tổng hợp của hệ thống số thập phân và số thập phân nói trên.


Những hệ thống số vị trí nào hiện đang được sử dụng? Hiện nay, các hệ thống số phổ biến nhất là số thập phân, nhị phân, bát phân và thập lục phân. Nhị phân, bát phân (hiện được thay thế bằng thập lục phân) và thập lục phân thường được sử dụng trong các lĩnh vực liên quan đến thiết bị kỹ thuật số, lập trình và tài liệu máy tính nói chung. Hệ thống máy tính hiện đại hoạt động với thông tin được trình bày dưới dạng kỹ thuật số.


Hệ thống số thập phân Hệ thống số thập phân là hệ thống số vị trí dựa trên cơ số 10. Cơ số 10 được cho là có liên quan đến số ngón tay mà một người có. Hệ thống số phổ biến nhất trên thế giới. Để viết số người ta sử dụng các ký hiệu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, gọi là chữ số Ả Rập.


Hệ thống số nhị phân Hệ thống số nhị phân là hệ thống số vị trí có cơ số 2. Sử dụng các số 0 và 1. Hệ nhị phân được sử dụng trong các thiết bị số vì nó đơn giản nhất và thỏa mãn yêu cầu: Càng có ít giá trị trong hệ thống thì việc sản xuất các phần tử riêng lẻ càng dễ dàng hơn. Một phần tử càng có ít trạng thái thì khả năng chống ồn càng cao và nó có thể hoạt động càng nhanh. Dễ dàng tạo bảng cộng và bảng nhân với các phép tính số cơ bản


Bảng chữ cái của hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân và thập lục phân Hệ thống số BaseAlphabet của các số Decimal100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Binary20, 1 Octal80, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Hex160, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F


Sự tương ứng giữa các hệ thống số thập phân, nhị phân, bát phân và thập lục phân p= p= p= p= ABCDEF10 Số chữ số được sử dụng được gọi là cơ số của hệ thống số. Khi làm việc đồng thời với nhiều hệ số, để phân biệt chúng, cơ số của hệ thường được biểu thị bằng chỉ số dưới, được viết trong hệ thập phân: đây là số 123 trong hệ thập phân; cùng một số nhưng ở hệ nhị phân. Một số nhị phân có thể được viết là: = 1* * * * *2 0.


Chuyển đổi số từ hệ số này sang hệ số khác Chuyển từ hệ số thập phân sang hệ số cơ số p được thực hiện bằng cách chia tuần tự số thập phân và thương số thập phân của nó cho p, sau đó viết thương số cuối cùng và số dư theo thứ tự ngược lại. Hãy chuyển đổi số thập phân sang hệ thống số nhị phân (cơ số của hệ thống số là p=2). Kết quả là ta được =99 10


Các số trong máy tính Các số trong máy tính được lưu trữ và xử lý trong hệ thống số nhị phân. Chuỗi số 0 và số 1 được gọi là mã nhị phân. Chúng ta sẽ xem xét các tính năng cụ thể của việc biểu diễn số trong bộ nhớ máy tính trong các bài học khác về chủ đề “hệ thống số”.


Mã hóa thông tin văn bản Mã hóa truyền thống sử dụng 8 bit để mã hóa một ký tự. Thật dễ dàng để tính toán bằng công thức 2.3 rằng mã 8 bit như vậy cho phép bạn mã hóa 256 ký tự khác nhau. Việc gán một mã số cụ thể cho một ký hiệu là một vấn đề quy ước. Bảng mã ASCII (Mã tiêu chuẩn Mỹ để trao đổi thông tin) đã được thông qua như một tiêu chuẩn quốc tế, mã hóa nửa đầu ký tự bằng mã số từ 0 đến 127 (mã từ 0 đến 32 không được gán cho ký tự mà cho các phím chức năng) Bảng mã ASCII Tiêu chuẩn quốc gia về mã ký tự bao gồm phần quốc tế của bảng mã không thay đổi, nửa sau chứa mã của bảng chữ cái quốc gia, ký hiệu giả và một số ký hiệu toán học. Thật không may, hiện có năm bảng mã Cyrillic khác nhau (KOI8-R, Windows.MS-DOS, Macintosh và ISO), điều này gây thêm khó khăn khi làm việc với các tài liệu tiếng Nga. Theo thời gian, một trong những tiêu chuẩn đầu tiên để mã hóa các chữ cái tiếng Nga trên máy tính là KOI8 ("Mã trao đổi thông tin, 8-bit"). Mã hóa này đã được sử dụng từ những năm 70 trên các máy tính thuộc dòng máy tính ES và từ giữa những năm 80, nó bắt đầu được sử dụng trong các phiên bản Nga hóa đầu tiên của hệ điều hành UNIX.KOI8 Phổ biến nhất hiện nay là mã hóa Microsoft Windows, ký hiệu là bằng chữ viết tắt CP1251 (“CP” có nghĩa là "Trang mã", "trang mã").CP1251


Mã hóa thông tin văn bản Từ đầu những năm 90, thời kỳ thống trị của hệ điều hành MS DOS, mã hóa CP866 vẫn được giữ nguyên. Máy tính Apple chạy hệ điều hành Mac OS sử dụng mã hóa Mac của riêng họ. Ngoài ra, Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) đã phê duyệt một bảng mã khác có tên ISO CP866MacISO làm tiêu chuẩn cho tiếng Nga... Vào cuối những năm 90, một tiêu chuẩn quốc tế mới Unicode đã xuất hiện, phân bổ không phải một byte cho một ký tự mà là hai ký tự, và do đó với sự trợ giúp của nó, bạn có thể mã hóa không phải 256 mà là các ký tự khác nhau. Đặc tả đầy đủ của tiêu chuẩn Unicode bao gồm tất cả các bảng chữ cái hiện có, đã tuyệt chủng và được tạo ra một cách nhân tạo trên thế giới, cũng như nhiều ký hiệu toán học, âm nhạc, hóa học và các ký hiệu khác. Ví dụ Trình bày từ “máy tính” ở dạng mã thập lục phân ở cả năm bảng mã. Sử dụng CD-ROM để lấy bảng mã hóa CP866, Mac và ISO và máy tính để chuyển đổi số từ thập phân sang thập lục phân. Chuỗi mã thập phân của từ “máy tính” ở các bảng mã khác nhau được biên soạn trên cơ sở bảng mã hóa: KOI8-R: CP1251: CP866: Mac: ISO: Sử dụng máy tính, chúng tôi chuyển đổi chuỗi mã từ hệ thập phân sang hệ thập lục phân : KOI8-R: FC F7 ED CP1251: DD C2 CC CP866: 9D 82 8C Mac: 9D 82 8C ISO: CD B2 BC Các chương trình chuyển đổi đặc biệt được sử dụng để chuyển đổi các tài liệu văn bản tiếng Nga từ bảng mã này sang bảng mã khác. Một chương trình như vậy là trình soạn thảo văn bản Hieroglyph, cho phép bạn dịch văn bản đã nhập từ bảng mã này sang bảng mã khác và thậm chí sử dụng các bảng mã khác nhau trong cùng một văn bản.









Hình thức biểu diễn thông tin tương tự và rời rạc Một người có khả năng nhận thức và lưu trữ thông tin dưới dạng hình ảnh (hình ảnh, âm thanh, xúc giác, vị giác và khứu giác). Hình ảnh trực quan có thể được lưu dưới dạng hình ảnh (bản vẽ, ảnh chụp, v.v.) và hình ảnh âm thanh có thể được ghi vào bản ghi, băng từ, đĩa laser, v.v. Thông tin, bao gồm đồ họa và âm thanh, có thể được trình bày ở dạng tương tự hoặc rời rạc. Với biểu diễn tương tự, một đại lượng vật lý có vô số giá trị và giá trị của nó thay đổi liên tục. Với biểu diễn rời rạc, một đại lượng vật lý có một tập giá trị hữu hạn và giá trị của nó thay đổi đột ngột.


Hình thức trình bày thông tin tương tự và rời rạc Hãy đưa ra một ví dụ về cách trình bày thông tin tương tự và rời rạc. Vị trí của vật thể trên mặt phẳng nghiêng và trên cầu thang được xác định bởi các giá trị của tọa độ X và Y. Khi một vật chuyển động dọc theo mặt phẳng nghiêng, tọa độ của nó có thể nhận vô số giá trị thay đổi liên tục từ một phạm vi nhất định và khi di chuyển dọc theo cầu thang, chỉ có một bộ giá trị nhất định thay đổi đột ngột.


Sự rời rạc hóa Một ví dụ về biểu diễn tương tự của thông tin đồ họa, ví dụ, một bức tranh có màu sắc thay đổi liên tục và một hình ảnh rời rạc được in bằng máy in phun và bao gồm các chấm riêng lẻ có màu khác nhau. Một ví dụ về lưu trữ thông tin âm thanh tương tự là bản ghi vinyl (bản âm thanh thay đổi hình dạng liên tục) và đĩa CD âm thanh rời rạc (bản âm thanh chứa các vùng có độ phản xạ khác nhau). Việc chuyển đổi thông tin đồ họa và âm thanh từ dạng tương tự sang dạng rời rạc được thực hiện bằng cách lấy mẫu, nghĩa là tách hình ảnh đồ họa liên tục và tín hiệu âm thanh liên tục (analog) thành các phần tử riêng biệt. Quá trình lấy mẫu bao gồm mã hóa, nghĩa là gán cho mỗi phần tử một giá trị cụ thể dưới dạng mã. Lấy mẫu là việc chuyển đổi hình ảnh, âm thanh liên tục thành tập hợp các giá trị rời rạc dưới dạng mã.




Mã hóa hình ảnh raster Một hình ảnh raster là một tập hợp các chấm (pixel) có màu sắc khác nhau. Pixel là vùng nhỏ nhất của hình ảnh có màu sắc có thể được đặt độc lập. Trong quá trình mã hóa, hình ảnh bị rời rạc về mặt không gian. Lấy mẫu không gian của một hình ảnh có thể được so sánh với việc xây dựng một hình ảnh từ một bức tranh khảm (một số lượng lớn kính nhỏ nhiều màu). Hình ảnh được chia thành các mảnh nhỏ (dấu chấm) riêng biệt và mỗi mảnh được gán một giá trị màu, tức là một mã màu (đỏ, lục, lam, v.v.). Chất lượng của hình ảnh phụ thuộc vào số lượng chấm (kích thước chấm càng nhỏ và theo đó, số lượng của chúng càng lớn thì chất lượng càng tốt) và số lượng màu được sử dụng (càng nhiều màu thì chất lượng hình ảnh được mã hóa càng tốt). ).


Mô hình màu Để thể hiện màu dưới dạng mã số, hai mô hình màu nghịch đảo được sử dụng: RGB hoặc CMYK. Model RGB được sử dụng trong TV, màn hình, máy chiếu, máy scan, máy ảnh kỹ thuật số... Các màu sắc chủ đạo trong model này là: đỏ (Red), xanh lá cây (Green), xanh lam (Blue). Mô hình màu CMYK được sử dụng trong in ấn khi tạo hình ảnh để in trên giấy.


Mô hình màu RGB Hình ảnh màu có thể có độ sâu màu khác nhau, được xác định bởi số bit được sử dụng để mã hóa màu của dấu chấm. Nếu chúng ta mã hóa màu của một pixel trong ảnh bằng ba bit (một bit cho mỗi màu RGB), chúng ta sẽ nhận được tất cả tám màu khác nhau.


Màu thật Trong thực tế, để lưu trữ thông tin về màu của từng điểm của ảnh màu trong mô hình RGB, 3 byte (tức là 24 bit) thường được phân bổ - 1 byte (tức là 8 bit) cho giá trị màu của từng thành phần. Do đó, mỗi thành phần RGB có thể nhận một giá trị trong phạm vi từ 0 đến 255 (tổng cộng 2 8 = 256 giá trị) và mỗi điểm của hình ảnh, với hệ thống mã hóa như vậy, có thể được tô màu bằng một trong các màu. Bộ màu này thường được gọi là True Color, vì mắt người vẫn chưa thể phân biệt được sự đa dạng hơn.


Mã hóa hình ảnh vector Hình ảnh vector là một tập hợp các hình ảnh nguyên thủy (điểm, đường thẳng, hình elip...). Mỗi nguyên thủy được mô tả bằng các công thức toán học. Mã hóa phụ thuộc vào môi trường ứng dụng. Ưu điểm của đồ họa vector là các tập tin lưu trữ hình ảnh đồ họa vector có kích thước tương đối nhỏ. Điều quan trọng nữa là đồ họa vector có thể được phóng to hoặc thu nhỏ mà không làm giảm chất lượng.




Định dạng tệp đồ họa Hình ảnh Bit MaP (BMP) là định dạng tệp đồ họa raster phổ biến được sử dụng trong hệ điều hành Windows. Định dạng này được nhiều trình soạn thảo đồ họa hỗ trợ, bao gồm cả trình soạn thảo Paint. Được đề xuất để lưu trữ và trao đổi dữ liệu với các ứng dụng khác. Định dạng tệp hình ảnh được gắn thẻ (TIFF) là định dạng tệp đồ họa raster được hỗ trợ bởi tất cả các trình chỉnh sửa đồ họa và nền tảng máy tính chính. Bao gồm một thuật toán nén không mất dữ liệu. Được sử dụng để trao đổi tài liệu giữa các chương trình khác nhau. Được khuyến nghị sử dụng khi làm việc với các hệ thống xuất bản. Định dạng trao đổi đồ họa (GIF) là định dạng tệp đồ họa raster được hỗ trợ bởi các ứng dụng cho các hệ điều hành khác nhau. Bao gồm thuật toán nén không mất dữ liệu cho phép bạn giảm kích thước tệp xuống nhiều lần. Được khuyến nghị để lưu trữ hình ảnh được tạo theo chương trình (sơ đồ, đồ thị, v.v.) và bản vẽ (chẳng hạn như ứng dụng) với số lượng màu giới hạn (tối đa 256). Được sử dụng để đặt các hình ảnh đồ họa trên các trang Web trên Internet. Đồ họa mạng di động (PNG) là định dạng tệp đồ họa raster tương tự như GIF. Được khuyến nghị để đặt hình ảnh đồ họa trên các trang Web trên Internet. Nhóm chuyên gia chụp ảnh chung (JPEG) là định dạng tệp đồ họa raster triển khai thuật toán nén hiệu quả (phương pháp JPEG) cho ảnh và hình minh họa được quét. Thuật toán nén cho phép bạn giảm kích thước tệp xuống hàng chục lần nhưng dẫn đến mất một số thông tin không thể khắc phục được. Được hỗ trợ bởi các ứng dụng cho các hệ điều hành khác nhau. Được sử dụng để đặt các hình ảnh đồ họa trên các trang Web trên Internet.



Mã hóa âm thanh Việc sử dụng máy tính để xử lý âm thanh bắt đầu muộn hơn so với số, văn bản và đồ họa. Âm thanh là sóng có biên độ và tần số thay đổi liên tục. Biên độ càng lớn thì đối với một người càng to, tần số càng lớn thì âm thanh càng cao. Tín hiệu âm thanh trong thế giới xung quanh chúng ta vô cùng đa dạng. Các tín hiệu phức tạp liên tục có thể được biểu diễn với độ chính xác vừa đủ dưới dạng tổng của một số dao động hình sin đơn giản nhất định. Hơn nữa, mỗi thuật ngữ, tức là mỗi hình sin, có thể được xác định chính xác bởi một tập hợp các tham số số nhất định - biên độ, pha và tần số, có thể được coi là mã âm thanh tại một thời điểm nào đó.


Lấy mẫu âm thanh tạm thời Trong quá trình mã hóa tín hiệu âm thanh, việc lấy mẫu thời gian của nó được thực hiện - một sóng liên tục được chia thành các phần thời gian nhỏ riêng biệt và một giá trị biên độ nhất định được đặt cho từng phần đó. Do đó, sự phụ thuộc liên tục của biên độ tín hiệu vào thời gian được thay thế bằng một chuỗi các mức âm lượng riêng biệt.


Chất lượng mã hóa âm thanh nhị phân được xác định bởi độ sâu mã hóa và tốc độ lấy mẫu. Tần số lấy mẫu - số lần đo mức tín hiệu trên một đơn vị thời gian. Số lượng mức âm lượng xác định độ sâu mã hóa. Card âm thanh hiện đại cung cấp độ sâu mã hóa âm thanh 16-bit. Trong trường hợp này, số mức âm lượng là N = 2 I = 2 16 =


Trình bày thông tin video Gần đây, máy tính ngày càng được sử dụng nhiều để làm việc với thông tin video. Cách đơn giản nhất để làm điều này là xem phim và video clip. Cần hiểu rõ rằng việc xử lý thông tin video đòi hỏi tốc độ rất cao của hệ thống máy tính. Bộ phim theo quan điểm khoa học máy tính là gì? Trước hết đó là sự kết hợp giữa âm thanh và thông tin đồ họa. Ngoài ra, để tạo hiệu ứng chuyển động trên màn hình, người ta sử dụng một công nghệ rời rạc vốn có để thay đổi nhanh hình ảnh tĩnh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nếu có nhiều khung hình thay đổi hơn trong một giây thì mắt người sẽ cảm nhận được những thay đổi trong chúng là liên tục.


Trình bày thông tin video Có vẻ như nếu các vấn đề về mã hóa đồ họa và âm thanh tĩnh được giải quyết thì việc lưu hình ảnh video sẽ không gặp khó khăn gì. Nhưng đây chỉ là cái nhìn đầu tiên, vì sử dụng các phương pháp lưu trữ thông tin truyền thống, phiên bản điện tử của phim sẽ có kích thước quá lớn. Một cải tiến khá rõ ràng là ghi nhớ toàn bộ khung đầu tiên (trong tài liệu, nó thường được gọi là khung chính) và trong các khung tiếp theo, chỉ lưu những khác biệt so với khung ban đầu (khung khác biệt).


Một số định dạng tệp video Có nhiều định dạng khác nhau để thể hiện dữ liệu video. Ví dụ: trong môi trường Windows, định dạng Video dành cho Windows đã được sử dụng hơn 10 năm, dựa trên các tệp phổ biến có phần mở rộng AVI (Audio Video Interleave - xen kẽ âm thanh và video). Phổ biến hơn là định dạng đa phương tiện Quick Time, vốn xuất hiện lần đầu trên máy tính Apple. Gần đây, các hệ thống nén video ngày càng trở nên phổ biến, cho phép tạo ra một số biến dạng hình ảnh mà mắt thường không nhìn thấy được nhằm tăng mức độ nén. Tiêu chuẩn nổi tiếng nhất của lớp này là MPEG (Nhóm chuyên gia hình ảnh chuyển động). Các phương pháp được sử dụng trong MPEG không dễ hiểu và dựa vào toán học khá phức tạp. Một công nghệ có tên DivX (Digital Video Express) đã trở nên phổ biến hơn. Nhờ DivX, có thể đạt được mức nén để có thể ghi một bộ phim có thời lượng đầy đủ chất lượng cao vào một đĩa CD - nén phim DVD 4,7 GB thành 650 MB.


Đa phương tiện Đa phương tiện (đa phương tiện, từ tiếng Anh đa phương tiện và phương tiện truyền thông, môi trường) là một tập hợp các công nghệ máy tính sử dụng đồng thời một số phương tiện thông tin: văn bản, đồ họa, video, nhiếp ảnh, hoạt hình, hiệu ứng âm thanh, âm thanh chất lượng cao. Từ “đa phương tiện” dùng để chỉ tác động đến người dùng thông qua nhiều kênh thông tin cùng một lúc. Bạn cũng có thể nói thế này: đa phương tiện là sự kết hợp của hình ảnh trên màn hình máy tính (bao gồm cả hình ảnh động và khung hình video) với văn bản và âm thanh. Hệ thống đa phương tiện phổ biến nhất trong các lĩnh vực giáo dục, quảng cáo và giải trí.


Câu hỏi: Mã là gì? Cho ví dụ về mã hóa thông tin dùng trong các môn học ở trường? Hãy nghĩ ra cách riêng của bạn để mã hóa các chữ cái tiếng Nga. Mã hóa tin nhắn "khoa học máy tính" bằng mã Morse. Hệ thống số là gì? Bạn biết hai loại hệ thống số nào? Cơ sở của một hệ thống số là gì? Bảng chữ cái hệ thống số là gì? Ví dụ. Hệ thống số nào được sử dụng để lưu trữ và xử lý số trong bộ nhớ máy tính? Bạn biết những loại hình ảnh máy tính nào? Số màu tối đa có thể được sử dụng trong một hình ảnh là bao nhiêu nếu 3 bit được phân bổ cho mỗi pixel? Bạn biết gì về mô hình màu RGB?


Bài tập: Viết số 1945 theo hệ đếm La Mã. Viết các số ở dạng khai triển: , 957 8, Các số 74 8, 3E 16, 1010 trong hệ thập phân sẽ bằng bao nhiêu? Một số sẽ được viết như thế nào trong hệ thống số nhị phân? trong bát phân? Tính toán dung lượng bộ nhớ video cần thiết cho chế độ đồ họa: độ phân giải màn hình 800x600, chất lượng màu 16 bit.

Hãy nghe và ghi nhớ!

Tại sao và làm thế nào thông tin được mã hóa?


MÃ HÓA CÓ NGUỒN GỐC LÂU DÀI VÀ ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ THỂ DIỆN THÔNG TIN DƯỚI HÌNH THỨC BIỂU TƯỢNG VÀ ĐỂ MÃ HÓA TIN NHẮN VÀ VĂN BẢN BÍ MẬT.


Đèn giao thông và biển báo đường bộ– đây cũng là thông tin được mã hóa.

Chúng tôi xử lý nó và sau đó đưa ra quyết định - băng qua đường hoặc đợi đèn xanh.


Mã hóa- quá trình biểu diễn thông tin dưới dạng mã.

Mã số- một bộ ký hiệu để trình bày thông tin.

Để trình bày thông tin, các mã khác nhau có thể được sử dụng và theo đó, bạn cần biết một số quy tắc nhất định - luật ghi các mã này, tức là. có thể viết mã.

Khi viết mã, chúng ta phải thống nhất về cách hiểu các ký hiệu nhất định. Tức là thống nhất về kiểu trình bày thông tin.


Người ta đã phát triển nhiều

các hình thức trình bày thông tin.

Bao gồm các: ngôn ngữ nói, ngôn ngữ nét mặt và cử chỉ, ngôn ngữ hình vẽ, ngôn ngữ khoa học, ngôn ngữ nghệ thuật, ngôn ngữ đặc biệt.


Tại sao con người mã hóa thông tin?

Cách thông tin được mã hóa phụ thuộc vào mục đích, mà mã hóa được thực hiện.

Ví dụ:

  • Ghi lại từ viết tắt.

SOSH – trường trung học cơ sở;

An toàn sinh mạng - an toàn cơ bản

hoạt động sống;

MHC là một nền văn hóa nghệ thuật thế giới.


  • Phân loại (mã hóa)

thông tin.Để giấu nó với người khác (tất cả các trường hợp mật mã và văn bản bí mật)


Ví dụ, làm thế nào để truyền thông tin bằng điện báo? Không có cách nào để đẩy một bức thư vào một sợi dây điện, điều đó có nghĩa là bạn cần tưởng tượng bức thư này theo cách sao cho nó có thể được truyền đi một cách thuận tiện bằng dòng điện.


Các phương pháp mã hóa thông tin

Thông tin có thể được mã hóa theo nhiều cách khác nhau: bằng miệng, bằng văn bản, bằng cử chỉ hoặc tín hiệu thuộc bất kỳ tính chất nào khác.

đồ họa – sử dụng hình ảnh và biểu tượng;

số – sử dụng số;

tượng trưng – sử dụng các ký tự có cùng bảng chữ cái với văn bản nguồn.


Tập hợp đầy đủ các ký tự (ký tự) dùng để mã hóa văn bản được gọi là bảng chữ cái hoặc ABC .

Các ký hiệu có trong bảng chữ cái có thể là các chữ cái, số, ký hiệu quen thuộc với chúng ta (ví dụ: ghi chú), hình ảnh phức tạp hơn (biển báo đường bộ), v.v.


Để mã hóa thông tin một cách chính xác cần tạo bảng tương ứng.

Trong đó, mỗi dấu hiệu của một hệ thống ký hiệu (ví dụ, bảng chữ cái tiếng Nga) được liên kết với một dấu hiệu của một hệ thống khác nào đó (ví dụ, bảng chữ cái của đàn ông).


Khi công nghệ phát triển, nhiều cách mã hóa thông tin khác nhau xuất hiện. Trong nửa thứ hai XIX nhà phát minh người Mỹ thế kỷ Samuel Morse đã phát minh ra một mật mã tuyệt vời vẫn còn phục vụ nhân loại cho đến ngày nay.

mã Morse là mã có độ dài thay đổi. Để mã hóa một ký tự, sử dụng từ 1 đến 6 ký tự.

Bảng chữ cái bao gồm Tổng cộng 3 ký tự :

  • Chấm - tín hiệu ngắn (xung),
  • Dấu gạch ngang - tín hiệu dài (xung),
  • Tạm dừng - không có tín hiệu (xung). Nó được đặt giữa các chữ cái và từ.

Hãy xem xét hoạt động của điện báo bằng cách sử dụng mã Morse .


Bộ máy Morse trông như thế này.

Đằng sau nó là một mặt số hiển thị độ dài xung.

Bên phải là chìa khóa đóng mạch điện.

Bên trái là nam châm điện và thiết bị ghi âm. Từ đó có một cuộn băng có in dấu chấm và dấu gạch ngang.


Công nghệ máy tính cũng có hệ thống riêng - nó được gọi là mã hóa nhị phân và dựa trên việc biểu diễn dữ liệu dưới dạng một chuỗi chỉ có hai ký tự: 0 và 1. Những ký tự này được gọi là chữ số nhị phân.

Bạn sẽ tìm hiểu thêm về mã hóa nhị phân ở trường trung học.


Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta phải đối mặt với việc giải mã nhiều thông tin khác nhau được ngụy trang dưới dạng nhiệm vụ, câu đố, câu đố, v.v.

Giải mã – quá trình này là ngược lại của mã hóa.

Giải mã thông tin – Đây là sự chuyển đổi thông tin được mã hóa dưới dạng ký hiệu (hoặc tín hiệu) thành dạng biểu diễn thông tin quen thuộc với chúng ta.

Già nhất dòng chữ


Truyền thuyết vỏ cây bạch dương

Sự hiếm có của Novgorod chứng minh rằng tổ tiên chúng ta biết viết và đọc hoàn hảo

Ludota Koval lâu đời nhất Và

cho đến nay là người duy nhất sống sót

người Nga chữ khắcđược chế tạo trên vũ khí và kim loại nói chung

Già nhất người Ai Cập dòng chữ


Nhiều phương pháp giải mã thông tin khác nhau cho phép các sĩ quan tình báo giải mã các thông điệp bí mật. Nhiều cuốn sách đã viết về điều này và nhiều bộ phim đã được thực hiện.

Trong một cuốn sách của mình, vị thám tử vĩ đại đã giải quyết được bí ẩn của những bức vẽ ngộ nghĩnh


Mã hóa thông tin là việc chuyển thông tin từ một định dạng thông thường, được chấp nhận rộng rãi sang một dạng mà chỉ một nhóm người nhất định hoặc nói chung, chỉ có máy tính điện tử mới có thể cảm nhận được.

Có một số loại mã hóa thông tin, tùy thuộc vào nội dung được mã hóa:

Tệp đồ họa

Các số được mã hóa theo hệ hai chữ số, tức là trong hệ này chỉ có hai chữ số 1 và 0. Như vậy, số 1 trong hệ thập phân tương ứng với cùng một số trong hệ nhị phân, nhưng số hai thì đã số 10, số 3 là 11, 4 là 100, v.v.

Vì một byte chỉ chứa 8 bit, có thể được ghi thành một ký tự mỗi lần, nên các ô trống, ngoại trừ ô đầu tiên bên trái (nó biểu thị dấu của số: “1” có nghĩa là “-” và “0 ”, tương ứng, “+”) luôn được đệm bằng số không .

Sử dụng quy tắc ở slide trước, chúng ta hãy xem ví dụ về cách viết chữ số và số khi chuyển từ hệ thập phân sang hệ nhị phân. Điều rất quan trọng là đừng quên rằng biểu tượng đầu tiên bên trái tượng trưng cho dấu hiệu.

Nếu bạn muốn viết một số ở dạng nhị phân có nhiều hơn sáu ký tự, thì bạn cần sử dụng hai byte. Vì vậy, số “1”, khi sử dụng hai byte, sẽ được biểu thị là “0000000000000001”. Cũng có thể sử dụng ba byte trở lên.

Khi mã hóa văn bản, hệ thống ASCII (Mã trao đổi thông tin tiêu chuẩn Mỹ) được chấp nhận rộng rãi của Mỹ sẽ được sử dụng. Đó là một bảng gồm hai cột, cột đầu tiên được biểu thị bằng các mã từ 0 đến 127 và cũng hoàn toàn giống nhau đối với tất cả các kiểu máy tính và cột thứ hai hầu như luôn khác nhau. Hiện tại, mã hóa phổ biến nhất có 65535 ký tự.

Bản chất của việc mã hóa thông tin đồ họa là gán bất kỳ màu nào hoặc tạo bóng cho mã riêng, không lặp lại, khi được đề cập sẽ hiển thị màu này. Ví dụ: màu trắng được biểu thị bằng mã 255 255 255.

Như bạn có thể hiểu từ ví dụ trên slide trước, 3 byte bộ nhớ được sử dụng để ghi mã màu. Như bạn đã biết, tất cả các sắc thái đều được hình thành bằng ba màu: đỏ, xanh dương và xanh lục. Vì vậy, byte đầu tiên biểu thị cường độ của màu đỏ, byte thứ hai - xanh lục và byte thứ ba - xanh lam. Do đó, màu đen có mã 0 0 0, vì nó biểu thị sự vắng mặt hoàn toàn của màu sắc.

Những ví dụ ban đầu về mã hóa thông tin là mã Morse và chữ tượng hình Ai Cập cổ đại.

Mã hóa là việc dịch thông tin từ loại này sang loại khác thuận tiện hơn cho người dùng tại thời điểm hiện tại.

Nếu không có mã hóa thì sẽ không thể sử dụng bất kỳ máy tính điện tử nào.


  • Mã hóa – xử lý thông tin
  • Ba cách để mã hóa văn bản
  • Mã hóa thông tin ký hiệu trong máy tính
  • Mã hóa thông tin số trong máy tính
  • Trình bày thông tin đồ họa trong máy tính
  • Biểu diễn âm thanh trong máy tính

Thông tin mã hóa

Thông tin mã hóa – là sự chuyển đổi thông tin sang dạng ký hiệu, thuận tiện cho việc lưu trữ, truyền tải và xử lý. Phép biến đổi ngược được gọi là Giải mã.


  • ghi chữ viết tắt;
  • phân loại (mã hóa) thông tin;
  • dễ xử lý (ví dụ: trong máy tính, tất cả thông tin được mã hóa dưới dạng mã nhị phân);
  • dễ dàng truyền tải thông tin (ví dụ: mã Morse)

Mã Morse

MỘT -

L -

B -

C - -

TRONG - -

H - - -

G - -

N -

W - - - -

VỀ - - -

D -

SCH - - -

P - -

E

VÀ -

R -

Kommersant - - -

Y - - -

VỚI

Z - -

b - -

VÀ

E -

bạn -

Y - - -

YU - -

F -

ĐẾN - -

TÔI - -

X


  • Đồ họa – sử dụng các hình vẽ và ký hiệu đặc biệt;
  • Số – sử dụng số;
  • tượng trưng – sử dụng các ký tự có cùng bảng chữ cái với văn bản nguồn.

Phương pháp mã hóa số

Ví dụ 2. Tục ngữ được mã hóa.

Để chặt gỗ bạn cần

và tưới vườn -

Những ngư dân đã làm được điều đó trong băng

và bắt đầu câu cá.

Con vật gai góc nhất trong rừng là

Bây giờ hãy đọc câu tục ngữ:

3, 7, 2, 7, 8, 9, 11

1, 2, 3, 4, 5, 1, 6

9, 4, 7, 4, 13, 12, 14


KOPEYKA TIẾT KIỆM ĐỒNG RÚP


Ví dụ 3. Bạn có thể thay thế từng chữ cái bằng số thứ tự của nó trong bảng chữ cái: Mã hóa cụm từ: TÔI CÓ THỂ MÃ THÔNG TIN.


33211463212165101816312030

1015221618141241032


Ví dụ 4. Cho bảng mã hóa (chữ số đầu tiên của mã là số dòng, số thứ hai là số cột): Sử dụng bảng mã hóa này: a) mã hóa cụm từ: TÔI_ BIẾT CÔNG VIỆC_ VỚI_THÔNG TIN!_ VÀ BẠN? b) giải mã văn bản:


a) 34352113053335

1700011520002031351835

10142215171300241005454335


b) CÁI GÌ?_Ở ĐÂU?_ KHI NÀO?


Phương pháp mã hóa ký hiệu A B C D E E F G H I J K L M N O P R S T U V H C CH W Q Y Y Y Z Ví dụ 5. Mật mã “Caesar” Mật mã này thực hiện các phép biến đổi văn bản sau: Mỗi chữ cái của văn bản gốc được thay thế bằng chữ cái thứ ba sau nó trong bảng chữ cái, được coi là viết theo vòng tròn. Sử dụng mật mã này: - mã hóa các từ: THÔNG TIN, MÁY TÍNH, CON NGƯỜI. - giải mã từ đó NULTHSEUGCHLV.


Mã "Hoán vị".

Việc mã hóa được thực hiện bằng cách sắp xếp lại các chữ cái trong một từ theo cùng một quy tắc chung.

Khôi phục các từ và xác định quy tắc hoán vị:


THÔNG TIN – LRCHSUPGSHLV

MÁY TÍNH – NSPTYABHZU

NGƯỜI ĐÀN ÔNG - MÙA


NULTHSYOUGCHLV - CRYPTOGRAPHY


THỂ HIỆN THÔNG TIN BIỂU TƯỢNG TRONG MÁY TÍNH

"Thông tin văn bản" = "Thông tin nhân vật"

Văn bản là bất kỳ chuỗi ký tự nào.

Bảng chữ cái ký hiệu máy tính – một tập hợp các ký hiệu được sử dụng trên máy tính để thể hiện văn bản bên ngoài

(các chữ cái trong bảng chữ cái Latinh và tiếng Nga, số thập phân, dấu chấm câu, ký tự đặc biệt %, &, $, #, @, v.v.)


Thông tin ký tự bên trong máy tính được mã hóa bằng số nhị phân (bảng chữ cái nhị phân - 0 và 1)

Một chuỗi ký tự chỉ có thể mã hóa hai chữ cái:

0 – A


Một chuỗi gồm hai ký tự có thể mã hóa bốn chữ cái:

00 – A

01 – B

10 – V

11 – G


Tám chữ cái có thể được mã hóa bằng một chuỗi ba ký tự:

000 – A

001 – B

010 – B

011 – G

100 – D

101 – E

110 – F

111 – W

DEDVEZEZHA – 100 101 100 010 101 111 101 110 000

GDEVAZA


………………………… ..

………………………… ..

………………………… ..

Một dãy bảy chữ số có thể mã hóa 2 7 = 128 ký tự.

Điều này là đủ để mã hóa một tin nhắn bằng tiếng Nga tốt.

Đây chính xác là mã nội địa KOI-7

(Mã trao đổi thông tin)

Sự xuất hiện của một dấu 0 hoặc 1 trong một dãy sẽ được gọi là một từ CHÚT (từ tiếng Anh BI nary digi T - chữ số nhị phân)


Sử dụng mã 8 bit, bạn có thể mã hóa 2 8 = 256 ký tự. Bảng chữ cái tượng trưng của máy tính bao gồm chính xác 256 ký tự.

Mã 8 bit được gọi là ASCII (Mã tiêu chuẩn Mỹ dành cho trao đổi thông tin - American Standard Code for Information Interchange)

Nhờ mã hóa tám bit, bạn có thể sử dụng cả chữ in hoa và chữ thường của cả bảng chữ cái tiếng Nga và tiếng Latin, dấu chấm câu, số và ký tự đặc biệt &, $, #, @, %, v.v. trong văn bản.


Có 256 tổ hợp 8 bit có thể được tạo thành từ 0 và 1:

từ 00000000 đến 11111111, được trình bày trong bảng mã hóa.

Bảng mã hóa là tiêu chuẩn gán cho mỗi ký tự trong bảng chữ cái một số sê-ri riêng từ 0 đến 255, mã nhị phân của ký hiệu là số sê-ri của ký tự đó trong hệ thống số nhị phân.

Những thứ kia. bảng mã hóa thiết lập kết nối giữa

bảng chữ cái ký hiệu bên ngoài của máy tính

Và biểu diễn nhị phân nội bộ .


S 42 giờ 00111101 00101000 105 01010010 01101000 106 00101001 ? 00111110 01010011 * i T 64 85 43 + 00111111 @ 65 44 j 86 01010100 01101001 107 U 00101010 01101010 A 108 , 01000000 k 45 87 00101011 01010101 66 V 88 01000001 01101011 46 l - 67 109 W 01010110 B 00101100 01101100 89 . C 00101101 01000010 68 47 X 01010111 m 110 01000011 00101110 69 111 D 01011000 48 n 01101101 90 Y / 01101110 E o 01000100 01011001 1 12 49 70 91 0 00101111 Z 1 113 01000101 p F 92 01101111 50 01011010 71 [ 00110000 01000110 q 93 2 51 01110000 G \ 72 00110001 01011011 114 94 3 01110001 H 73 00110010 52 01000111 115 01011100 r ] Tôi 01011101 00110011 01110010 74 s 53 4 01001000 116 ^ 95 J 01001001 t 54 5 117 01011110 75 96 01110011 00110100 _ 118 6 01001010 K u 97 01110100 55 ` 00110101 76 01011111 v 98 01001011 7 01110101 a 00110110 77 01100000 119 L 01110110 99 01001100 M b 78 01100001 00 110111 12 ( 01111010 103 01100101 f 124 01111011 01100110 g 125 | 01100111 ) 01111100 126 127 01111101 ~ 01111110 . 01111111" chiều rộng = "640"

Bảng mã ASCII tiêu chuẩn


Bảng mã ASCII thay thế


UNICODE là tiêu chuẩn mã hóa ký tự quốc tế mới.

Đây là mã hóa 16-bit, tức là 16 bit (2 byte) bộ nhớ được phân bổ cho mỗi ký tự.

Có thể mã hóa bao nhiêu ký tự bằng UNICODE?


BIỂU DIỆN THÔNG TIN SỐ

Các số trong bộ nhớ máy tính được lưu trữ ở hai định dạng:

  • định dạng điểm cố định (số nguyên);
  • định dạng dấu phẩy động (Phân số thập phân).

Dấu chấm là dấu phân cách phần nguyên và phần phân số của một số.


Để có được biểu diễn bên trong của số nguyên dương N ở định dạng điểm cố định, bạn cần:

  • Chuyển số N sang hệ nhị phân;
  • Kết quả thu được được bổ sung ở bên trái bằng các số 0 không đáng kể có tối đa 16 chữ số.

Ví dụ 7. Lấy biểu diễn bên trong của số N = 1607


Để viết biểu diễn bên trong của số nguyên âm (-N), bạn cần:

  • Lấy biểu diễn bên trong của số dương N;
  • Lấy mã ngược của số này bằng cách thay 0 bằng 1 và 1 bằng 0;
  • Thêm 1 vào số kết quả.

Ví dụ 8. Sử dụng các quy tắc này, chúng ta xác định cách biểu diễn bên trong của số –1607.


1607 10 = 11001000111 2

Biểu diễn bên trong của số này trong một từ máy sẽ như sau:

0000 0110 0100 0111

ở dạng thập lục phân nén, mã này sẽ được viết như sau: 0647


1607 10 = 11001000111 2

0000 0110 0100 0111

1111 1001 1011 1000

____________________________________________________

1111 1001 1011 1001


TRÌNH BÀY THÔNG TIN HÌNH ẢNH

Có hai phương pháp giải bài toán biểu diễn ảnh trên máy tính:

  • RASTER Cách tiếp cận liên quan đến việc chia hình ảnh thành các phần tử nhỏ một màu - các pixel video, khi hợp nhất sẽ tạo ra bức tranh tổng thể.
  • Vectơ Phương pháp này chia bất kỳ hình ảnh nào thành các phần tử hình học: đoạn thẳng, cung elip, các mảnh hình chữ nhật, hình tròn, v.v. Với phương pháp này, thông tin video là mô tả toán học của các phần tử được liệt kê trong hệ tọa độ được liên kết với màn hình điều khiển.

Cách tiếp cận raster là phổ quát, tức là nó luôn có thể áp dụng được, bất kể tính chất của hình ảnh. Các PC hiện đại chỉ sử dụng màn hình raster hoạt động theo nguyên tắc quét hình ảnh liên tục.

Tất cả sự đa dạng của màu sắc mà chúng ta nhìn thấy trên màn hình máy tính đều đạt được bằng cách chỉ trộn ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và xanh lam, được gọi là mô hình màu RGB (Đỏ, Xanh lục, Xanh lam). Bất kỳ màu nào khác được đặc trưng bởi tỷ lệ màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam trong đó


Bảng màu tám màu Ví dụ 9. Trộn những màu nào để tạo ra màu hồng? Ví dụ 10. Người ta biết rằng màu nâu thu được bằng cách trộn màu đỏ và màu xanh lá cây. Mã màu của màu nâu là gì?

Màu sắc

Màu nâu


Bảng màu mười sáu màu được mã hóa 4 bit theo nguyên tắc "IKZS" , Ở đâu VÀ– bit cường độ, một bit bổ sung kiểm soát độ sáng của màu.

Đây là 8 màu giống nhau nhưng có hai mức độ sáng.

Ví dụ: nếu trong bảng màu 8 màu, mã 100 có nghĩa là màu đỏ, sau đó trong bảng màu 16 màu:

0100 - màu đỏ, 1100 - màu đỏ tươi;

0110 - màu nâu, 1110 – màu nâu sáng


Các bảng màu lớn hơn được tạo bằng cách kiểm soát riêng biệt cường độ của từng màu trong số ba màu cơ bản. Để làm điều này, nhiều hơn một bit được phân bổ trong mã màu cho mỗi màu cơ bản.

Ví dụ: cấu trúc của mã 8 byte cho bảng màu gồm 256 màu như sau: "KKKZZZSS"

Mối quan hệ giữa độ sâu bit của mã màu - b

và số lượng hoa - ĐẾN (kích thước bảng màu)

được thể hiện bằng công thức K=2 b .

Độ sâu mã màu – b thường được gọi là

độ sâu bit màu sắc.

Cái gọi là bảng màu tự nhiên màu sắc thu được với b =24 , đối với độ sâu bit này, bảng màu bao gồm hơn 16 triệu màu (2 24 = 16 777 216)


TRÌNH BÀY ÂM THANH

Nguyên tắc cơ bản của mã hóa âm thanh, giống như mã hóa hình ảnh, được thể hiện bằng từ “lấy mẫu”

Bản chất vật lý của âm thanh là những dao động ở một dải tần số nhất định được truyền bởi sóng âm trong không khí (hoặc môi trường đàn hồi khác)


Quá trình chuyển đổi sóng âm thành mã nhị phân trong bộ nhớ máy tính

Sóng âm thanh

CÁI MIC CỜ RÔ

Dòng điện xoay chiều

BỘ CHUYỂN ĐỔI ÂM THANH

BỘ NHỚ MÁY TÍNH

Mã nhị phân


Quá trình tái tạo thông tin âm thanh được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính

BỘ NHỚ MÁY TÍNH

Mã nhị phân

BỘ CHUYỂN ĐỔI ÂM THANH

Tín hiệu điện

ÂM HỌC

HỆ THỐNG

Sóng âm thanh


BỘ CHUYỂN ĐỔI ÂM THANH (Card âm thanh)– một thiết bị đặc biệt được kết nối với máy tính, được thiết kế để chuyển đổi các rung động điện của tần số âm thanh thành mã nhị phân số khi phát ra âm thanh và để chuyển đổi ngược lại (từ mã số sang rung động điện) khi phát âm thanh.


Trong quá trình ghi âm, bộ điều hợp âm thanh đo biên độ của dòng điện trong một khoảng thời gian nhất định và nhập mã nhị phân của giá trị kết quả vào thanh ghi. Mã nhị phân từ thanh ghi sau đó được sao chép vào RAM của máy tính.

Chất lượng âm thanh máy tính được xác định bởi các đặc tính của bộ điều hợp âm thanh:

tần số lấy mẫu và độ sâu bit.


Tần số lấy mẫu – là số lần đo tín hiệu đầu vào trong 1 giây. Tần số được đo bằng Hertz (Hz).

Một phép đo mỗi giây tương ứng với tần số 1Hz. 1000 phép đo trong 1 giây – 1 kilohertz (1 kHz). Tốc độ lấy mẫu điển hình của bộ điều hợp âm thanh: 11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz, v.v.

Độ rộng thanh ghi là số bit trong thanh ghi bộ điều hợp âm thanh. Độ sâu bit xác định độ chính xác của phép đo tín hiệu đầu vào. Độ sâu bit càng lớn thì sai số của mỗi lần chuyển đổi riêng lẻ giá trị tín hiệu điện thành số nhị phân càng nhỏ và ngược lại.