Сегодня можно выделить множество видов информации. С ней способны работать не только люди, но и разнообразные устройства. Чтобы это было реализуемо, необходимо провести кодирование.

Далее соответствующий процесс будет рассмотрен более подробно. Предстоит выяснить, что на самом деле собой представляет кодирование информации, для чего оно необходимо, какие особенности предусматривает. Вниманию также будут представлены наиболее популярные виды кодирования в информационных технологиях.

Опубликованные данные рассчитаны на широкий пользовательский круг. Они пригодятся не только IT-специалистам, но и обычным людям. Преимущественно школьникам, ведь рассматриваемая тема изучается примерно в 5-6 классе общеобразовательных школ на уроках информатики.

Определение

Код – это некоторый набор условных символов, ориентированный на представление тех или иных данных. Кодирование – процесс преобразования информации из исходной формы представления в различные коды.

Кодирование информации – процесс преобразования данных (текста, видео, звука, изображений и так далее) в специальную форму. Такую, чтобы она была понятна компьютерам и иным устройствам. Можно в какой-то степени считать данную операцию «шифрованием», ведь человеку получающийся результат будет не совсем понятен на техническом уровне.

Шифрование – это процесс «сокрытия» данных ото всех, у кого нет ключа шифрования. Метод обеспечения информационной безопасности. Задачей шифрования выступает превращение информации, которую могут прочитать все, в материалы, доступные для чтения только тем, у кого есть ключ безопасности, пароль, сертификат, расшифровочная матрица. Если ключа или пароля нет, информация в технике будет внешне представлять собой бессмыслицу. Шифрование позволяет наладить информационный обмен и обеспечить его безопасность.

Кодирование же нужно для того, чтобы все, кто этого желает, могли получать, передавать и работать с данными так, как им хочется. За счет нее можно обмениваться между собой фото, видео, аудио, текстом и другими цифровыми материалами. Пользователи в этом случае будут копировать те или иные сведения в понятной им интерпретации.

Разновидности

Кодирование в информатике и информационных технологиях может быть разным. Далее предстоит познакомиться с преобразованиями таких данных как:

• текст;
• графика (картинки, фото);
• видео;
• звук;
• числа;
• цвет.

Каждый вариант предусматривает свои ключевые особенности. Кодирование текстовых данных будет рассмотрено поверхностно, в общих чертах. Это связано с тем, что кодировок для этого в современных компьютерах очень много. Каждый вариант предусматривает определенные нюансы.

Работа с цветом

Зачем нужно кодирование, ясно. С его помощью на компьютерах можно «воспроизводить» разнообразные виды данных в понятной человеку форме. Для «шифрования» текста используются разные системы. Наиболее распространенная – RGB.

Данная «технология» названа в честь того, что основой всех цветовых гамм в мире служат три цвета:

• красный;
• зеленый;
• синий.

На основе соответствующего принципа в информатике «шифруется» цвет. RGB-стандарт использует для каждой цветовой гаммы всего 3 байта. Если имеет место единица, цвет включен, нуль – выключен.

При помощи базовых цветов допустимо составлять 8 двоичных кодов: красный, зеленый, синий желтый, голубой, фиолетовый, черный, белый.

Для управления яркостью необходимо ввести еще один бит. Тогда целесообразно говорить о модели IRGB. Дополнительно будут образовываться 8 кодов. Это расширит цветовую гамму до 16 оттенков.

Каждое изображение состоит из пикселей того или иного цвета. При использовании RGB-модели представление каждого пикселя возможно в диапазоне чисел от 0 до 255 в двоичном коде. Другие модели кодирования графики тоже есть, но они не так популярны.

Чтобы понять, как «шифруется» цвет на экране, можно открыть Photoshop, выбрать там подходящую технологию кодирования и указать на палитре тот или иной цвет. Представленный код (обычно со знаком #) – это и есть «зашифрованная» информация.

Яркость каналов в RGB-системе будет записываться при помощи шестнадцатеричной системы счисления. Перед соответствующей записью сначала ставится символ решетки. Такая форма представления кодирования широко распространена в веб-программировании и дизайне. Для окрашивания элемента в синий, нужно использовать код #0000FF, а в красный – #FF0000.

Графика

Информация может быть представлена в виде графики. В компьютерах реализованы сразу два формата: растровая и векторная графика.

Растровый формат – точечный. Он базируется на пикселях. Здесь используется не только «шифрование» изображения, но и цвета. Каждый пиксель имеет определенные координаты расположения на экране устройства, а также цвет и уровень интенсивности. Качество «картинки» напрямую зависит от количества точек (пикселей) – чем их больше, тем более качественной будет результат, отображенный на дисплее оборудования. Растровый способ кодирования ориентируется на фотографии и фотореалистичные изображения.

Векторная графика формируется из геометрических фигур, записанных математически. Она подразумевает использование математических формул и запись в двоичной системе кодирования путем указания точных размеров, цвета заливки, расположения относительно друг друга и других параметров примитивов. С помощью векторной графики фотореалистичное и детализированное изображение получить нельзя. Такой вариант активно используется в рекламе.

Числовые значения

Компьютеры работают с числовыми данными. Их намного проще воспринимать устройствам, но не людям. Кодирование числовых значений иногда может доставить некоторые неудобства при ручном «шифровании».

Все числа в памяти устройств хранятся в двоичной системе счисления. Это основная «кодировка», используемая в IT. Данные будут кодироваться в бинарный код и шифроваться записями в виде нулей и единиц. Они называются битами.

Именно такой вариант кодирования числовых данных является наиболее распространенным. Это связано с тем, что его очень легко понимать в технологическом смысле:

• 0 – обозначает отсутствие сигнала;
• 1 – указывает на присутствие сигнала.

Бинарная система предполагает наличие слишком длинного исходного кода. Его очень трудно воспринимать обычному человеку, но с технической точки зрения именно такой вариант является наиболее удобным: коды из простых однотипных составляющих передавать намного проще, чем разномастную, но короткую. «Шифрование» чисел осуществляется за счет их перевода в ту или иную систему счисления.

Звук

Звук – это волны, у которых постоянно меняется частота и интенсивность. Они вызываются за счет колебания частиц. Человек способен распознать звук благодаря меняющемуся давлению акустической волны на препятствия. Громкость звука зависит напрямую от акустики звуковой волны, а тон – от частоты.

Когда подразумевается «шифрование» звука в информационных технологиях, необходимо учесть, что непрерывная акустическая волна преобразуется в прерывистую. Дискретная форма представляет собой короткие отрезки (фрагменты) с постоянным (неизменным) сигналом.

Здесь необходимо запомнить несколько определений:

1. Частота дискретизации – количество измерений громкости в секунду.
2. Глубина кодирования звука – количество данных, которое необходимо для преобразования прерывистых уровней громкости звукового сигнала.

От частоты дискретизации глубины кодирования звука зависит точность воспроизведения в сравнении с «оригиналом». Чем выше соответствующие показатели, тем более корректными окажутся звуковые данные.

Техника работает со звуками по определенным алгоритмам. Микрофон принимает сигнал, а затем занимается преобразованием колебаний воздуха в соответствующие электро-импульсы. Звуковая карта компьютера понимает электрические колебания и при помощи двоичной системы переводит их в код. Соответствующий код фиксируется на записывающем оборудовании. Программное обеспечение компьютера будет превращать звук в последовательность нулей и единиц. При воспроизведении звука осуществляется обратный процесс: код считывается и с исходного оборудования, преобразовывается в электро-колебания, которые направляются на воспроизводящее устройство.

Текст

Работа с текстовой информацией в информационных технологиях занимает далеко не самую последнюю позицию. Кодирование текстовых данных, а также их дальнейшее хранение осуществляется при помощи двоичного кода. Каждый символ получает определенное неотрицательное значение (число) или специальный код, который записывается в память через двоичный код. Соотношение между символами и знаками их кодировки – это система кодировки.

Сегодня можно выделить множество кодировок символьной информации. Чаще всего встречаются ASCII, где для «шифрования» одного символа используются 7 бит, а также Unicode, в котором для символьного преобразования используются не 2 байта, а 1.

Видео

Информация может быть представлена видеороликами. Кодирование таких материалов является более сложным процессом. Это связано с тем, что каждое видео состоит из двух разных типов информации:

• графика;
• звук.

Звуковая информация будет кодироваться в двоичной системе точно также, как и при обычной аудиозаписи. Алгоритм «шифрования» графики напоминает обработку растровой графики.

Видео представляет собой информацию, интерпретируемую как ряд быстро сменяющих друг друга статических картинок. Одна секунда ролика способна включать в себя до нескольких десятков картинок. Каждый последующий кадр лишь немного отличается от предыдущего. Именно поэтому для кодирования информации изображения ролика досконально будет фиксироваться только первый кадр.

Теперь понятно, зачем и как кодируют ту или иную информацию в компьютерах. Предложенные сведения – это лишь «база» для общего понимания кодирования. Лучше научиться работать с «шифрованием» той или иной информации помогут дистанционные компьютерные курсы.

Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!