Описание процесса дискретизации файлов в информатике

Что это такое в информатике?

Для работы с ПК информацию необходимо представить в дискретном виде, ведь для ее обработки, хранения, передачи в автоматическом режиме с помощью средств вычислительной техники не пойдет непрерывный сигнал представления информации. Лишь потому, что дискретный сигнал представления сведений удобен для работы на ПК, поэтому при изучении информатики, уделяется особое внимание именно этой процедуре. Процесс обратный дискретизации называется транскрибация.

Само понятие дискретность предполагает, что процесс выполнения определенной задачи, разбивается на составные этапы (шаги), осуществляемые в определенной очередности.

Формы представления дискретной информации

Дискретная форма представления информации тесно связана с двоичной системой счисления, ведь процессор обрабатывает всю информацию именно в ней. Как уже выяснилось, что ПК работает только с комбинациями двух значений 0 и 1, поэтому ему не понятно, что мы от него хотим, когда вводим в MS Excel формулу «=125,5/5». В этом случае, необходимо дискретная форма представления информации. Для преобразования из непрерывной системы в дискретную, необходимо разбить на участки. Например, если мы построим график движения поезда из точки А в точку Б по извилистой дороге, то у нас получается плавная линия, хотя на самом деле ее не может быть, ведь на разных участках движения скорость поезда изменяется. Дискретный процесс движения поезда будет выглядеть как точечный график, на котором точки, не соединены линиями и обозначают замеры скорости в разные отрезки участка.

Исходя из этого можно резюмировать, что дискретизация в информатике – это преобразование непрерывного сигнала в дискретный.

После построения графика, все значения из десятичной системы счисления, нужно перевести в двоичный код. Когда это будет выполнено, процессор сможет работать с этой информацией.

Обратите внимание, что перевод в двоичную систему компьютер осуществляет самостоятельно, но после перевода непрерывного сигнала в дискретный.

Числовая информация представляется в дискретной форме с помощью алгоритмов кодирования, которые отвечают двум свойства: конечность и понятность. В зависимости от разрядности операционной системы 32 или 64 бита, будет меняться бинарный код чисел (количеством знаков в одном коде).

Свойства необходимые для дискретизации текстовой информации – это ценность, новизна, адекватность, полезность и истинность. Для преобразования текста в бинарный код используются следующие кодировки для русского алфавита КОИ-8, ISO, CP1251, Mac, CP866.

Звуковая информация обладает следующими основными свойствами:

1. Частота волны звука.
2. Амплитуда волны звука.

Для графической информации основными свойствами в научной литературе определяют: полнота, объективность, достоверность, полезность, актуальность, адекватность. Но в общем смысле свойствами информации является палитра цветов, занимаемая площадь и поверхность. Кодирование графической информации осуществляется с учетом вида изображения (растровое, векторное, фрактальное, трехмерное).

Видеоинформации кодирует отдельно звуковую и графическую информацию.

Информационные параметры сигнала

Суть дискретизации информации в процессе обработки представлен как обмен сведениями, осуществляемый сигналами. Носителями которых являются физ.величины, представленные в пространстве и времени распределением сигналов. А информационными параметрами являются:

• Длительность импульсов.
• Амплитуда.
  
• Цвет изображения.
  
• Частота.
  
• Фаза сигнала.
  
• Продолжительность распределения импульсов в пространстве.
  
• Координаты точки изображения.
  

Этапы дискретизации

Первоначально, нужно разбить область на отрезки одинаковой длины, причем на каждом участке принимается постоянное среднее значение за показатель. Далее значения проецируют с оси х на ось у – это называется дискретным представлением функции, улучшаемую путем изменения длины отрезков в меньшую сторону.

В результате получено множество значений.

Обратите внимание, что так кодируется любое сообщение.

Побочные эффекты дискретизации и квантования

Процесс дискретизации информации происходит как в пространстве, так и во времени. Причем, квантование это кодирование по уровню (в пространстве). Оба процесса для передачи, обработки или хранения информации переводят ее из аналогового сигнала в цифровой и обратно. Это приводит к ухудшению качества сигнала.

В заключение, хочется сказать, чем больше число уровней и частота сигнала, тем больше будет информации в цифровом формате, а соответственно потребуется большее количество ресурсов для ее передачи, обработки и хранения.