दुनिया में लगातार सूचनाओं का आदान-प्रदान होता रहता है। स्रोत लोग, तकनीकी उपकरण, विभिन्न चीजें, निर्जीव और जीवित प्रकृति की वस्तुएं हो सकती हैं। एक वस्तु और कई दोनों ही जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
बेहतर डेटा विनिमय के लिए, सूचना को एक साथ एन्कोड किया जाता है और ट्रांसमीटर पक्ष पर संसाधित किया जाता है (डेटा तैयार किया जाता है और प्रसारण, प्रसंस्करण और भंडारण के लिए सुविधाजनक रूप में परिवर्तित किया जाता है), अग्रेषण और डिकोडिंग रिसीवर पक्ष पर किया जाता है (एन्कोडेड) अपने मूल रूप में डेटा रूपांतरण)। ये परस्पर संबंधित कार्य हैं: स्रोत और रिसीवर के पास समान सूचना प्रसंस्करण एल्गोरिदम होना चाहिए, अन्यथा एन्कोडिंग-डिकोडिंग प्रक्रिया असंभव होगी। ग्राफिक और मल्टीमीडिया जानकारी का एन्कोडिंग और प्रसंस्करण आमतौर पर कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के आधार पर कार्यान्वित किया जाता है।
कंप्यूटर पर जानकारी कोडिंग
डेटा (पाठ, संख्या, ग्राफिक्स, वीडियो, ध्वनि) का उपयोग करके संसाधित करने के कई तरीके हैंकंप्यूटर। कंप्यूटर द्वारा संसाधित सभी जानकारी को बाइनरी कोड में दर्शाया जाता है - नंबर 1 और 0 का उपयोग करके, जिसे बिट्स कहा जाता है। तकनीकी रूप से, यह विधि बहुत सरलता से लागू की जाती है: 1 - विद्युत संकेत मौजूद है, 0 - अनुपस्थित। मानवीय दृष्टिकोण से, ऐसे कोड धारणा के लिए असुविधाजनक होते हैं - शून्य के लंबे तार और जो एन्कोडेड वर्ण होते हैं, उन्हें तुरंत समझना बहुत मुश्किल होता है। लेकिन ऐसा रिकॉर्डिंग प्रारूप तुरंत स्पष्ट रूप से दिखाता है कि सूचना एन्कोडिंग क्या है। उदाहरण के लिए, बाइनरी आठ-अंकीय रूप में संख्या 8 निम्न बिट अनुक्रम की तरह दिखती है: 000001000। लेकिन एक व्यक्ति के लिए जो मुश्किल है वह कंप्यूटर के लिए सरल है। इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए कम संख्या में जटिल तत्वों की तुलना में कई सरल तत्वों को संसाधित करना आसान है।
पाठ एन्कोडिंग
जब हम कीबोर्ड पर एक बटन दबाते हैं, तो कंप्यूटर को दबाए गए बटन का एक निश्चित कोड प्राप्त होता है, इसे मानक ASCII वर्ण तालिका (अमेरिकन कोड फॉर इंफॉर्मेशन इंटरचेंज) में देखता है, "समझता है" कि कौन सा बटन दबाया गया है और आगे की प्रक्रिया के लिए इस कोड को पास करता है (उदाहरण के लिए, मॉनिटर पर वर्ण प्रदर्शित करने के लिए)। एक कैरेक्टर कोड को बाइनरी फॉर्म में स्टोर करने के लिए, 8 बिट्स का उपयोग किया जाता है, इसलिए संयोजनों की अधिकतम संख्या 256 है। पहले 128 वर्णों का उपयोग नियंत्रण वर्णों, संख्याओं और लैटिन अक्षरों के लिए किया जाता है। दूसरा भाग राष्ट्रीय प्रतीकों और छद्म चित्रों के लिए है।
पाठ एन्कोडिंग
उदाहरण के साथ यह समझना आसान होगा कि सूचना एन्कोडिंग क्या है। अंग्रेजी वर्ण "सी" के कोड पर विचार करेंऔर रूसी पत्र "सी"। ध्यान दें कि वर्ण अपरकेस हैं, और उनके कोड लोअरकेस वाले से भिन्न हैं। अंग्रेजी वर्ण 01000010 जैसा दिखेगा, और रूसी 11010001 जैसा दिखेगा। मॉनिटर स्क्रीन पर एक व्यक्ति को जो दिखता है, एक कंप्यूटर पूरी तरह से अलग तरह से मानता है। इस तथ्य पर भी ध्यान देना आवश्यक है कि पहले 128 वर्णों के कोड अपरिवर्तित रहते हैं, और 129 और आगे से शुरू होकर, अलग-अलग अक्षर उपयोग किए गए कोड तालिका के आधार पर एक बाइनरी कोड के अनुरूप हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, दशमलव कोड 194 KOI8 में "b", CP1251 में "B", ISO में "T", और CP866 और मैक एन्कोडिंग में अक्षर के अनुरूप हो सकता है, एक भी वर्ण इस कोड से बिल्कुल भी मेल नहीं खाता है। इसलिए, जब हम पाठ खोलते समय रूसी शब्दों के बजाय अक्षर-वर्ण अब्रकदबरा देखते हैं, तो इसका मतलब है कि जानकारी का ऐसा एन्कोडिंग हमें शोभा नहीं देता है और हमें एक और चरित्र कनवर्टर चुनने की आवश्यकता है।
नंबर एन्कोडिंग
द्विआधारी प्रणाली में, मान के केवल दो प्रकार लिए जाते हैं - 0 और 1. बाइनरी संख्याओं के साथ सभी बुनियादी संचालन बाइनरी अंकगणित नामक विज्ञान द्वारा उपयोग किए जाते हैं। इन क्रियाओं की अपनी विशेषताएं हैं। उदाहरण के लिए, कीबोर्ड पर टाइप की गई संख्या 45 को लें। ASCII कोड तालिका में प्रत्येक अंक का अपना आठ अंकों का कोड होता है, इसलिए संख्या दो बाइट्स (16 बिट्स) पर रहती है: 5 - 01010011, 4 - 01000011। गणना में इस संख्या का उपयोग करने के लिए, इसे विशेष एल्गोरिदम द्वारा बाइनरी सिस्टम में आठ अंकों की बाइनरी संख्या: 45 - 00101101 के रूप में परिवर्तित किया जाता है।
कोडिंग और प्रोसेसिंगग्राफिक जानकारी
50 के दशक में, वैज्ञानिक और सैन्य उद्देश्यों के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटर डेटा के ग्राफिकल डिस्प्ले को लागू करने वाले पहले व्यक्ति थे। आज, कंप्यूटर से प्राप्त जानकारी का विज़ुअलाइज़ेशन किसी भी व्यक्ति के लिए एक सामान्य और परिचित घटना है, और उन दिनों इसने प्रौद्योगिकी के साथ काम करने में एक असाधारण क्रांति की। शायद मानव मानस के प्रभाव का प्रभाव पड़ा: नेत्रहीन प्रस्तुत जानकारी बेहतर अवशोषित और मानी जाती है। डेटा विज़ुअलाइज़ेशन के विकास में एक बड़ी सफलता 80 के दशक में हुई, जब ग्राफिक जानकारी की कोडिंग और प्रोसेसिंग ने एक शक्तिशाली विकास प्राप्त किया।
ग्राफिक्स का एनालॉग और असतत प्रतिनिधित्व
ग्राफिक जानकारी दो प्रकार की हो सकती है: एनालॉग (लगातार बदलते रंग वाला एक पेंटिंग कैनवास) और असतत (विभिन्न रंगों के कई बिंदुओं से युक्त चित्र)। कंप्यूटर पर छवियों के साथ काम करने की सुविधा के लिए, उन्हें संसाधित किया जाता है - स्थानिक नमूनाकरण, जिसमें प्रत्येक तत्व को एक व्यक्तिगत कोड के रूप में एक विशिष्ट रंग मान दिया जाता है। ग्राफिक जानकारी की एन्कोडिंग और प्रसंस्करण एक मोज़ेक के साथ काम करने के समान है जिसमें बड़ी संख्या में छोटे टुकड़े होते हैं। इसके अलावा, कोडिंग की गुणवत्ता बिंदुओं के आकार पर निर्भर करती है (तत्व का आकार जितना छोटा होगा - प्रति इकाई क्षेत्र में अधिक बिंदु होंगे - गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी) और उपयोग किए गए रंगों के पैलेट का आकार (अधिक रंग प्रत्येक को बताता है डॉट, क्रमशः, अधिक जानकारी ले सकता है, बेहतरगुणवत्ता)।
ग्राफिक्स बनाना और स्टोर करना
कई बुनियादी छवि प्रारूप हैं - वेक्टर, फ्रैक्टल और रास्टर। अलग-अलग, रेखापुंज और वेक्टर के संयोजन पर विचार किया जाता है - एक मल्टीमीडिया 3 डी ग्राफिक्स जो हमारे समय में व्यापक है, जो कि वर्चुअल स्पेस में त्रि-आयामी वस्तुओं के निर्माण की तकनीक और तरीके हैं। प्रत्येक छवि प्रारूप के लिए ग्राफिक्स और मल्टीमीडिया जानकारी की एन्कोडिंग और प्रसंस्करण अलग है।
बिटमैप
इस ग्राफिक प्रारूप का सार यह है कि चित्र को छोटे बहु-रंगीन बिंदुओं (पिक्सेल) में विभाजित किया गया है। ऊपरी बाएँ नियंत्रण बिंदु। ग्राफिक जानकारी की कोडिंग हमेशा इमेज लाइन के बाएं कोने से लाइन से शुरू होती है, प्रत्येक पिक्सेल को एक रंग कोड प्राप्त होता है। रेखापुंज छवि के आयतन की गणना अंकों की संख्या को उनमें से प्रत्येक की सूचना मात्रा से गुणा करके की जा सकती है (जो रंग विकल्पों की संख्या पर निर्भर करता है)। मॉनिटर का रिज़ॉल्यूशन जितना अधिक होगा, प्रत्येक पंक्ति में क्रमशः रेखापुंज रेखाओं और बिंदुओं की संख्या उतनी ही अधिक होगी, छवि गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी। आप रास्टर-प्रकार के ग्राफिक डेटा को संसाधित करने के लिए बाइनरी कोड का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि प्रत्येक बिंदु की चमक और उसके स्थान के निर्देशांक को पूर्णांक के रूप में दर्शाया जा सकता है।
वेक्टर छवि
एक वेक्टर प्रकार की ग्राफिक और मल्टीमीडिया जानकारी की कोडिंग इस तथ्य तक कम हो जाती है कि एक ग्राफिक वस्तु को प्राथमिक खंडों और चापों के रूप में दर्शाया जाता है। गुणरेखाएँ, जो मूल वस्तु हैं, आकार (सीधी या वक्र), रंग, मोटाई, शैली (धराशायी या ठोस रेखा) हैं। जो लाइनें बंद हैं उनमें एक और गुण है - अन्य वस्तुओं या रंगों से भरना। वस्तु की स्थिति रेखा के प्रारंभ और अंत बिंदुओं और चाप की वक्रता त्रिज्या द्वारा निर्धारित की जाती है। वेक्टर प्रारूप में ग्राफिक जानकारी की मात्रा रेखापुंज प्रारूप की तुलना में बहुत कम है, लेकिन इस प्रकार के ग्राफिक्स को देखने के लिए विशेष कार्यक्रमों की आवश्यकता होती है। ऐसे कार्यक्रम भी हैं - वेक्टराइज़र जो रेखापुंज छवियों को वेक्टर छवियों में परिवर्तित करते हैं।
फ्रैक्टल ग्राफिक्स
इस प्रकार के ग्राफिक्स, वेक्टर ग्राफिक्स की तरह, गणितीय गणनाओं पर आधारित होते हैं, लेकिन इसका मूल घटक सूत्र ही होता है। कंप्यूटर की मेमोरी में किसी भी इमेज या ऑब्जेक्ट को स्टोर करने की आवश्यकता नहीं होती है, चित्र ही फॉर्मूला के अनुसार ही खींचा जाता है। इस प्रकार के ग्राफिक्स न केवल साधारण नियमित संरचनाओं को देखने के लिए सुविधाजनक है, बल्कि जटिल चित्रण भी हैं जो अनुकरण करते हैं, उदाहरण के लिए, गेम या एमुलेटर में परिदृश्य।
ध्वनि तरंगें
सूचना की एन्कोडिंग क्या है, इसे ध्वनि के साथ काम करने के उदाहरण से भी प्रदर्शित किया जा सकता है। हम जानते हैं कि हमारी दुनिया ध्वनियों से भरी हुई है। प्राचीन काल से, लोगों ने यह पता लगाया है कि ध्वनियाँ कैसे पैदा होती हैं - संपीड़ित और दुर्लभ हवा की तरंगें जो झुमके को प्रभावित करती हैं। एक व्यक्ति 16 हर्ट्ज से 20 किलोहर्ट्ज़ (1 हर्ट्ज़ - एक दोलन प्रति सेकंड) की आवृत्ति के साथ तरंगों को देख सकता है। सभी तरंगें जिनकी दोलन आवृत्तियाँ इसी के अंतर्गत आती हैंश्रेणी को ऑडियो कहा जाता है।
ध्वनि गुण
ध्वनि की विशेषताएं हैं स्वर, समय (ध्वनि का रंग, कंपन के आकार के आधार पर), पिच (आवृत्ति, जो प्रति सेकंड कंपन की आवृत्ति से निर्धारित होती है) और तीव्रता के आधार पर जोर कंपनों का। किसी भी वास्तविक ध्वनि में आवृत्तियों के एक निश्चित सेट के साथ हार्मोनिक कंपन का मिश्रण होता है। सबसे कम आवृत्ति वाले कंपन को मौलिक स्वर कहा जाता है, बाकी ओवरटोन होते हैं। टाइमब्रे - इस विशेष ध्वनि में निहित एक अलग संख्या में ओवरटोन - ध्वनि को एक विशेष रंग देता है। समय के द्वारा ही हम अपनों की आवाज़ों को पहचान सकते हैं, संगीत वाद्ययंत्रों की आवाज़ में अंतर कर सकते हैं।
ध्वनि के साथ काम करने के कार्यक्रम
कार्यक्रमों को उनकी कार्यक्षमता के अनुसार सशर्त रूप से कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: ध्वनि कार्ड के लिए उपयोगिता कार्यक्रम और ड्राइवर जो उनके साथ निम्न स्तर पर काम करते हैं, ऑडियो संपादक जो ध्वनि फ़ाइलों के साथ विभिन्न संचालन करते हैं और उन पर विभिन्न प्रभाव लागू करते हैं, सॉफ्टवेयर सिंथेसाइज़र और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स (एडीसी) और डिजिटल-टू-एनालॉग कन्वर्टर्स (डीएसी)।
ऑडियो एन्कोडिंग
मल्टीमीडिया सूचना की कोडिंग में ध्वनि की अनुरूप प्रकृति को अधिक सुविधाजनक प्रसंस्करण के लिए असतत में परिवर्तित करना शामिल है। एडीसी इनपुट पर एक एनालॉग सिग्नल प्राप्त करता है, निश्चित समय अंतराल पर इसके आयाम को मापता है, और आउटपुट पर एक डिजिटल अनुक्रम को आयाम परिवर्तन पर डेटा के साथ आउटपुट करता है। कोई भौतिक परिवर्तन नहीं होता है।
आउटपुट सिग्नल असतत है, इसलिए अधिक बारआयाम माप आवृत्ति (नमूना), अधिक सटीक रूप से आउटपुट सिग्नल इनपुट सिग्नल से मेल खाता है, मल्टीमीडिया जानकारी का एन्कोडिंग और प्रसंस्करण बेहतर है। एक नमूना को आमतौर पर एडीसी के माध्यम से प्राप्त डिजिटल डेटा के क्रमबद्ध अनुक्रम के रूप में भी जाना जाता है। प्रक्रिया को ही नमूनाकरण कहा जाता है, रूसी में - विवेकाधिकार।
DAC की मदद से रिवर्स रूपांतरण होता है: इनपुट में प्रवेश करने वाले डिजिटल डेटा के आधार पर, कुछ बिंदुओं पर आवश्यक आयाम का एक विद्युत संकेत उत्पन्न होता है।
नमूनाकरण पैरामीटर
मुख्य नमूना पैरामीटर न केवल माप आवृत्ति हैं, बल्कि थोड़ी गहराई भी हैं - प्रत्येक नमूने के आयाम में परिवर्तन को मापने की सटीकता। समय की प्रत्येक इकाई में डिजिटलीकरण के दौरान सिग्नल आयाम का मान जितना अधिक सटीक रूप से प्रसारित होता है, एडीसी के बाद सिग्नल की गुणवत्ता उतनी ही अधिक होती है, उलटा रूपांतरण के दौरान तरंग पुनर्प्राप्ति की विश्वसनीयता उतनी ही अधिक होती है।
