Курсовая теория на тему Методы кодирования данных

Содержание:

Введение 3
1. Основные принципы кодирования данных 5
2. Методы кодирования текстовой (символьной) и числовой информации 10
3. Кодирование мультимедийной информации 20
Заключение 25
Список использованной литературы 26

Введение:

Потребность кодировать информацию, т.е. преобразовывать ее для каких-то специфических целей, люди испытывали и в докомпьютерную эпоху. Письменность есть ни что иное, как способ кодировать сообщения для долговременного хранения, публикации или отправки адресату. То же можно сказать о цифрах, применяемых для вычислений, записи дат. Музыка уже несколько веков записывается с помощью нот.
Со временем появились специальные системы кодирования для передачи информации с помощью радиосигналов (азбука Морзе), для людей с ограниченными возможностями (азбука Брайля для незрячих, азбука жестов для глухонемых). По мере развития науки и техники были внедрены знаковые системы для отдельных отраслей человеческой деятельности. Химики пользуются особыми формулами для записи структуры молекул, астрономы — для обозначения интенсивности блеска и цвета небесных тел, инженеры, создавая чертежи и схемы, применяют стандартизированные условные обозначения. В каждой отрасли человеческой деятельности есть свои особенности общения между специалистами, свой сленг, свои символы.
С появлением компьютеров кодирование информации унифицировалось: все традиционные знаковые системы были оцифрованы, т. е. приведенными к виду, пригодному для использования в компьютерных системах. Кодирование для них производится посредством электрических импульсов, для которых характерны: полярность; время активности; фаза; частота.
Сегодня кодирование – это трансляция информационных данных из одного формата обозначений, в иной системный формат, иными словами, — преобразование текста из обычного, понятного людям, формата, в форму записи посредством кодов. Кодовое обозначение — это знак или несколько знаков, которые обозначают данный объект согласно некоторым законам, предписанным кодовой системой.
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в связи с широким распространением персональных компьютеров не только как средств обработки информации, но также как оперативных средств коммуникации (электронная, телефаксная почта), возникают проблемы, связанные с обеспечением защиты информации от преднамеренных или случайных искажений. Поэтому необходимость кодирования информации имеет большое значение в решении этой проблемы и остаётся актуальной и на сегодняшний день.
Целью данной работы является изучение существующих методов кодирования данных.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
• Изучить основные принципы кодирования данных,
• Рассмотреть основные методы кодирования текстовой и числовой информации,
• Изучить особенности кодирования графической информации.
Объектом исследования в данной работе является информационный процесс обработки данных.
Предмет исследования – способы и методы кодирования данных.
В структуру данной работы входит введение, основная часть, состоящая из трех глав, заключение и список использованной литературы.

Заключение:

Кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.
Текстовая информация – это информация, выраженная с помощью естественных или формальных языков в письменной форме. Для кодирования 1 символа используется 1 байт информации. 1 байт — 256 символов — 66 букв русского алфавита — 52 буквы английского алфавита.
При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу ставится в соответствие своя уникальная последовательность из восьми нулей и единиц, свой уникальный код от 00000000 до 11111111 (десятичный код от 0 до 255). Присвоение символу конкретного двоичного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Кодовая таблица – таблица, в которой устанавливается соответствие между числовыми кодами и символами. Наиболее распространенная кодировка текста – это стандартная кириллистическая кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251. Все Windows–приложения, работающие с русским языком, поддерживают эту кодировку.
Графическую информацию можно представлять в двух формах: аналоговой и дискретной. Живописное полотно, созданное художником, — это пример аналогового представления, а изображение, напечатанное при помощи принтера, состоящее из отдельных (элементов) точек разного цвета, — это дискретное представление. Путем разбиения графического изображения (дискретизации) происходит преобразование графической информации из аналоговой формы в дискретную. При этом производится кодирование — присвоение каждому элементу графического изображения конкретного значения в форме кода. Создание и хранение графических объектов возможно в нескольких видах — в виде векторного, фрактального или растрового изображения. 

Фрагмент текста работы:

1. Основные принципы кодирования данных
Под кодированием понимается преобразование информации в другой (альтернативный) формат. По существу, системы кодирования являются аналогом шифру поимённой подмены, когда каждый единичный модуль информационных данных, подлежащих кодировке, заменяется соответствующим ему шифром . Однако есть и отличие, и оно состоит в наличии у операции шифрования так называемой изменяемой части (ключа). Эта изменяемая часть для одного и того же передаваемого сообщения и при неизменном алгоритме, способна выдать различные тексты шифровки. При использовании кодировки вместо шифрования, такой изменяемой составляющей просто нет. Именно из-за этого одно и тоже передаваемое сообщение при многократном кодировании не меняет свой вид, а всегда имеет одинаковый формат.
Ещё одним отличием кодирования можно считать использование кодовых заменителей для целых слов и даже предложений или набора цифр. Подмена частей информации, подлежащей кодированию, кодовыми символами выполняется на базе специальных таблиц (аналогичных таблицам шифровальных замен) или определяется с помощью алгоритмов или функций для кодировок.
Кодирование в общем понимании — это процесс преобразования данных в формат, необходимый для удовлетворения потребностей в обработке информации, в том числе :
• Компиляция и исполнение программы.
• Передача данных, хранение и сжатие (декомпрессия).
• Обработка данных приложений, таких как преобразование файлов.
Все виды кодов могут иметь два значения:
• В компьютерной технологии кодирование представляет собой процесс применения определенного кода, такого как буквы, символы и цифры, к данным для преобразования в эквивалентный шифр.
• В электронике кодирование относится к аналого-цифровому преобразованию.
Компонентами информации, подлежащими кодированию, могут быть :
• Предложения (фразы) разговорной речи, отдельные слова или буквы.
• Разные символьные обозначения, к примеру, операции логики и арифметики, знаки препинания, операторы сравнения (больше, меньше, равно) и тому подобное. Надо заметить, что сами знаки операций и операторы сравнения относятся к кодовым обозначениям.
• Цифры (числа).
• Аудио и визуальные объекты (образы).
• Различные явления и ситуации.
• Информация, переданная по наследству.
Кодовыми обозначениями могут выступать:
• Комбинации букв разговорного языка и непосредственно буквы.
• Различные цифры (числа).
• Обозначения в виде графических изображений.
• Звуковые и световые команды (сигналы)
• Электрические и электромагнитные импульсы.
• Комбинация различных химических молекул.
Основными задачами (целями) кодирования информации являются:
• Создать дополнительные преимущества для сохранения, анализа и пересылки данных (практически всегда информация в виде кодов занимает меньше места в памяти и более приспособлена для работы с ней и пересылки автоматизированными программными и техническими средствами).
• Обеспечить удобный обмен информацией между объектами.
• Сделать наглядным отображение.
• Выполнить идентификацию субъектов и объектов.
• Скрыть доступ к секретной информации.
Существует одноуровневое кодирование информации и многоуровневое. Например, световые сигналы светофора (красный, жёлтый, зелёный) — это одно уровневое кодирование. Многоуровневым кодированием является визуальный образ фотографии, сохранённый как отдельный файл. Сначала фотография расчленяется на отдельные мелкие модули (пиксели), то есть все мелкие составляющие части изображения кодируются элементарными модулями (элементами). Каждый элемент может быть представлен как набор составляющих основных цветов: красного, зелёного и синего каждый с требуемой амплитудой (интенсивностью), выраженной в форме числа. В дальнейшем числовые наборы переформатируются (перекодируются) для того, чтобы сделать информацию более компактной (к примеру, форматы jpeg, png и так далее). В итоге, полученные числовые значения преобразуются (перекодируются) в электромагнитные импульсы и передаются по специальным каналам для коммутации или зонам на информационных носителях . Необходимо также отметить, что конкретные числовые значения при работе программы, представлены согласно правилам используемой системы кодировки чисел.