Кодирование информации — это процедура преобразования символьного набора, заданного в одном коде, в символьный набор в другом коде.
Введение
В качестве теоретической основы информатики выступает группа фундаментальных наук, а именно, теория информации, теория алгоритмов, математическая логика, теория формальных языков и грамматик, комбинаторный анализ и так далее. Помимо них в информатику входят такие разделы, как архитектура компьютеров, операционные системы, теория баз данных, технология программирования и некоторые другие.
Главным в информатике как науке считается тот факт, что с одной стороны, она изучает устройство и принципы действия средств вычислительной техники, а с другой стороны она занимается систематизацией приемов и методик работы с программами, которые управляют этой техникой.
Информационной технологией является набор конкретных технических и программных средств, при помощи которых исполняются различные операции по обработке информации в самых разных областях жизнедеятельности людей. Часто информационную технологию именуют компьютерной технологией или прикладной информатикой.
Информация может быть классифицирована различными методами, и разные научные направления это делают по-разному. В информатике принято делить информацию на аналоговую и цифровую. Это является важным моментом, так как люди благодаря своим органам чувств, как правило, имеют дело с аналоговой информацией, а вычислительная техника, напротив, главным образом обрабатывает цифровую информацию.
Представление о кодировании информации
Кодированием является преобразование информации в другую (альтернативную) форму. По сути, системы кодирования могут считаться аналогами шифру поимённой подмены, когда каждый единичный блок информационных данных, которые подлежат кодированию, замещаются соответствующим ему шифром. Но имеется и отличие, и оно заключается в присутствии в операции шифрования специальной изменяемой части, именуемой ключом. Такая изменяемая часть для одного и того же пересылаемого сообщения при одном и том же используемом алгоритме, может сформировать разные текстовые форматы шифровки. Когда применяется кодирование вместо шифрования, такой изменяемый компонент просто отсутствует. Как раз по этой причине одно и тоже передаваемое сообщение при выполнении многократного кодирования не изменяет свой формат, а всегда обладает одинаковым видом. Ещё одним отличием кодирования является применение кодовых заменителей для целых слов и даже предложений или совокупности цифр. Замена фрагментов информации, которые подлежат кодированию, кодовыми символами исполняется на основе специальных таблиц (похожих на таблицы шифровальных замен) или вычисляется при помощи алгоритмов или функций для кодировок.
Главными целями информационного кодирования являются следующие задачи:
- Создание дополнительных преимуществ для хранения, анализа и трансляции информации, поскольку фактически всегда данные в кодовом формате занимают меньший объём памяти и более приспособлены для работы с ними и пересылки их при помощи автоматизированных программных и технических средств.
- Обеспечение удобного информационного обмена среди объектов.
- Обеспечение наглядного отображения.
- Осуществление идентификации субъектов и объектов.
- Сокрытие доступа к секретным данным.
Существует одноуровневое информационное кодирование и многоуровневое. К примеру, световые сигналы светофора (красный, жёлтый, зелёный) являются одноуровневым кодированием. Многоуровневым кодированием может считаться визуальное отображение фотографии, которое сохранено в виде отдельного файла. Прежде всего, фотография разделяется на совокупность отдельных мелких модулей, именуемых пикселями, то есть все мелкие фрагменты изображения подвергаются кодированию в виде элементарных модулей (элементов). Любой элемент можно представить в виде набора составляющих базовых цветов, а именно, красного, зелёного и синего, имеющих необходимую амплитуду (интенсивность), которая выражена в числовом формате.
Далее числовые совокупности подвергаются перекодированию с целью обеспечить информации большую компактность (например, в форматах jpeg, png и тому подобное). В итоговом результате, сформированные числовые значения трансформируются (перекодируются) в электромагнитные импульсы и транслируются по специальным каналам для коммутации или участкам на носителях информации.
Существуют обратимые и необратимые методы кодирования информации. Когда применяется обратимое кодирование, то закодированные данные всегда могут быть восстановлены без потери информации. При использовании необратимого кодирования отсутствует возможность достоверного восстановления исходной информации.
Особенности кодирования информации в компьютере
Методы преобразования различной информации в последовательность нулей и единиц двоичного кода, что означает запись её на строгом математическом языке, повсеместно применяется в техническом оборудовании, включая компьютерные устройства. При помощи двух цифр, а именно, нуль и единица может быть закодировано любое сообщение. Эти символы двоичного кода называются двоичными цифрами или битами (от английского binary digit, то есть двоичный знак). Бит выступает как минимальная единица измерения информационного объема. Объем информации в сообщении может определяться количеством битов. То есть, бит является самой маленькой единицей измерения объема информации. Применяется также единица измерения объема информации, именуемая байтом, который состоит из восьми битов.
Для того, чтобы преобразовать информацию в двоичные коды и обратно в компьютере необходимо осуществить организацию следующих процессов:
- Процесс кодирования, то есть преобразования входной информации в машинный формат, а именно, в двоичный код.
- Процесс декодирования, то есть преобразования двоичного кода в формат, который понятен человеку.
