Miért bináris kódolás univerzális? Programozási módszerek

A számítógép nagy mennyiségű információt feldolgoz. Hangfájlok, képek, szövegek - mindezt reprodukálni vagy megjeleníteni. Miért van bináris kódolás egy univerzális módszer bármely technikai eszköz információinak programozására?

Mi a különbség a titkosítás és a titkosítás között?

Gyakran az emberek azonosítják a "kódolás" és a "titkosítás" fogalmát, mikor valójában más jelentéseik vannak. Tehát a titkosítás az információ átalakításának folyamata annak elrejtése érdekében. Gyakran megfejthető az a személy, aki megváltoztatta a szöveget, vagy speciálisan képzett embereket. A kódolás az információk feldolgozására és a vele való munka egyszerűsítésére szolgál. Általában egy közös kódolási táblát használnak, mindenki számára ismerősek. A számítógépbe is be van építve.

Bináris kódolási elv

A bináris kódolás csak két karakterrel - 0 és 1 - használható a különböző eszközök által használt információk feldolgozásához. Ezeket a jeleket bináris számoknak nevezték, angolul - bináris számjegyek vagy bitek. Mindegyik bináris kód szimbólum foglalja el a számítógép memóriáját 1 bitben. Miért bináris kódolás egy univerzális információfeldolgozási módszer? Az a tény, hogy a számítógép könnyebb feldolgozni kevesebb karaktert. Ez közvetlenül befolyásolja a PC termelékenységét: minél kevesebb a funkció elvégzéséhez szükséges eszköz, annál nagyobb a munka sebessége és minősége.

A bináris kódolás elve nemcsak a programozásban található meg. A süket és szonzó dobütések váltakozásával a Polynesia lakói információkat közvetítettek. Hasonló elvet használnak a Morse kódban is, ahol hosszú és rövid hangokat használnak üzenet továbbítására. A "távirati ábécé" ma használatos.

Hol használják a bináris kódolást?

A számítógép bináris kódolását mindenhol használják. Minden fájlt - zene vagy szöveg - kell programozni, hogy a jövőben könnyen feldolgozható és olvasható legyen. A bináris kódolási rendszer hasznos a szimbólumok és számok, hangfájlok, grafikák kezeléséhez.

A számok bináris kódolása

Most a számítógépek számai kódolt formában kerülnek bemutatásra, érthetetlenek egy közönséges ember számára. Az arab számok használata, mint gondoljuk, irracionális a technológia számára. Ennek oka az, hogy minden egyes számhoz hozzá kell rendelni saját egyedi szimbólumát, amely néha lehetetlen.

Két számrendszer létezik: pozícionális és nem pozícionális. A nem pozícionáló rendszer a latin betűk használatán alapul, és számunkra görög számok formájában ismeretes . Ez a felvétel elég nehéz ahhoz, hogy megértse, ezért elutasították.

A pozíciószám rendszert ma használják. Ez magában foglalja a bináris, decimális, oktális és akár hexadecimális kódolást.

A kódolás decimális rendszerét használjuk a mindennapi életben. Ezek ismerősek számunkra az arab számok, amelyek mindenki számára egyértelműek. A számok bináris kódolása csak nulla és egy számmal különbözik.

Az egész számok bináris kódolási rendszerré alakulnak, 2-el osztva. Az eredményül kapott részek szintén szakaszokra oszthatók szakaszokban, amíg az eredmény 0 vagy 1. Például a 123 bináris rendszer 123-as számát 1111011 ₂ -ként lehet ábrázolni. A 20 _10- es szám pedig 10100 _2-nek fog kinézni.

A 10. és a 2. indexet egy tizedes és bináris számkódolási rendszerrel jelöljük. A bináris kódolási szimbólum segítségével egyszerűsítheti a munkát a különböző számrendszerekben megjelenített értékekkel.

A decimális számok programozásának módszerei egy "lebegő vesszővel" vannak alapozva. Annak érdekében, hogy az értéket tizedes számtól bináris kódolási rendszerig helyesen lehessen lefordítani, használjuk az N = M x qp képletet. M a mantissa (bármely sorszám nélküli kifejezés), p az N értékének sorrendje, és q a rendszer kódolásának alapja (a mi esetünkben 2).

Nem minden szám pozitív. A pozitív és a negatív számok megkülönböztetése érdekében a számítógép 1 bites helyet hagy a karakter kódolására. Itt a nulla egy pluszjelet jelent, és az egyik minusz jelet jelent.

Az ilyen számrendszer használatával könnyebbé válik egy számítógép számmal való együttműködése. Ezért a bináris kódolás univerzális a számítási folyamatokban.

A szöveges információ bináris kódolása

Minden egyes ábécé karaktert saját zérus-és nullázza. A szöveg különböző szimbólumokat tartalmaz: betűket (nagybetűket és kisbetűket), számtani jeleket és más különböző értékeket. A kódolási szöveges információkhoz 8 egymást követő bináris érték szükséges a 00000000-tól a 11111111-ig. Ily módon 256 különböző karakter átalakítható.

A szöveget kódoló zavarok elkerülése érdekében minden egyes karakterre külön érték táblákat használunk. Tartalmazzák a latin ábécét, aritmetikai jeleket és speciális jeleket (például €, ¥, © és mások). A 128-255 intervallum szimbólumai az ország nemzeti ábécéit kódolják.

1 karakter kódolásához 8 bites memória szükséges. A pontszámok egyszerűsítéséhez a 8 bitet 1 bájtnak kell tekinteni, így a szöveges információk teljes lemezterületét bájtban mérjük.

A legtöbb személyi számítógép szabványos ASCII táblával van ellátva (American Standard Code for Information Interchange). Más táblákat is használnak, amelyekben a szöveges információs kódolási rendszer eltér. Például az első ismert karakterkódolás KOI-8 (az információcsere kódja 8 bites), és a UNIX operációs rendszerű számítógépeken működik. Szintén széles körben megtalálható a CP1251 kód, amelyet a Windows operációs rendszer számára hoztak létre.

A hangok bináris kódolása

Egy másik ok, amiért a bináris kódolás az információs programozás univerzális módja, egyszerű az audió fájlok feldolgozása során. Bármelyik zene egy eltérő amplitúdójú és hullámzó frekvencia hullám. Ezektől a paraméterektől függ a hangerő és a hangmagasság.

Hanghullám programozásához a számítógépet feltételesen több részre osztja, vagy "mintákat". Az ilyen minták száma nagy lehet, így a nullák és a nullák 65536 különböző kombinációja létezik. Ennek megfelelően a modern számítógépek 16 bites hangkártyával vannak felszerelve, ami 16 bináris számjegy használatát jelenti a hanghullám egy mintájának kódolásához.

Az audiofájl lejátszásához a számítógép feldolgozza a programozott bináris kódsorokat, és egy folyamatos hullámhoz kapcsolja azokat.

Grafikák kódolása

A grafikus információk rajzok, diagramok, képek vagy diák formájában jeleníthetők meg a PowerPoint-ban. Minden kép apró pontokból áll - pixeleket, amelyek különböző színekben festhetők. Az egyes képpontok színét kódolják és mentik, és végül teljes képet kapunk.

Ha a kép fekete-fehér, az egyes képpontok kódja lehet egy vagy nulla. Ha 4 színt használ, akkor mindegyik kód két számjegyből áll: 00, 01, 10 vagy 11. Ez az elv megkülönbözteti a képfeldolgozás minőségét. A fényerő növelése vagy csökkentése szintén befolyásolja a használt színek számát. A számítógép a legjobb esetben 16 777 216 árnyalatot különböztet meg.

következtetés

Számos információs programozási módszer létezik, amelyek közül a bináris kódolás a leghatékonyabb. Csak két karaktert használ - 1 és 0 - a számítógép könnyen olvassa a legtöbb fájlt. Ugyanakkor a feldolgozási sebesség sokkal magasabb, mint például egy tizedes programozó rendszer. A módszer egyszerűsége minden technika számára pótolhatatlan. Éppen ezért a bináris kódolás univerzális a társaik között.