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Warum heißt das heutige Audio und Video digital?

Die aktuelle Blütezeit mobiler Geräte, Computer und des World Wide Web wird als digitales Zeitalter bezeichnet. Dies ist auf den Aufstieg digitaler Informationen zurückzuführen: Alles, was wir lesen und schreiben, sehen und hören, wird in eine Form übersetzt, die ein Computer verstehen kann. Der Computer wiederum eröffnet ein ganzes Universum von Möglichkeiten, mit solchen Informationen zu arbeiten: Es wird immer einfacher, Melonen zu kopieren, zu übertragen und zu speichern. MTS / Media hilft Ihnen, die Theorie der Schaffung einer digitalen Welt zu verstehen.

Binär- und Dezimalzahlensysteme

Bevor Sie verstehen, wie ein Bild, das mit dem Objektiv eines Smartphones oder eines Buches aufgenommen oder in eine Datei auf einem Computer konvertiert wird, mindestens eine erste Annäherung an die Funktionsweise desselben Computers verstehen muss.

Auf der einfachsten Ebene arbeitet der Computer trotz des der Intelligenz zugeschriebenen Summens mit absolut primitiven Kategorien: Ja, Nein, Nein, Nein. Im Dschungel der Mikroschaltungen drückt sich dieser Dualismus in der Anwesenheit oder Abwesenheit eines elektrischen Signals aus. Alles, was ein Computer verdauen muss, muss zuerst “gekaut”, in einfache Elemente zerlegt und auf zwei entgegengesetzte Konzepte reduziert werden.

“Nein” in der Computersprache ersetzt die Nummer 0, “Ja” – 1. Deshalb werden Computerinformationen als digital bezeichnet. Alles, was Ihr Computer oder Smartphone speichert, alle komplexen Algorithmen, die in die komplexesten Programme integriert sind, ein Meisterwerk der letzten Party, Ihr Lieblingslied und ein unvollendeter Brief an Ihren Chef mit dem Titel “Los geht’s”. … “, das ist alles nur eine lange Folge von Nullen und Einsen.

Die Basiszahl in unserem täglichen Leben ist 10; Wir verwenden Zahlen von 0 bis 9, dh das Dezimalzahlensystem ist uns bekannt. In der Welt der Computer ist die Basisnummer 2 (nur zwei Ziffern, 0 und 1), und das Zahlensystem wird als binär oder binär bezeichnet. Um im Dezimalsystem von einstelligen Zahlen zu zweistelligen Zahlen zu gelangen, müssen Sie zuerst bis neun zählen, um zu dreistelligen Zahlen bis zu 99 zu gelangen. Das Prinzip der Ziffernbildung in Systemen ist dasselbe: erscheint Eine neue Ziffer in einer Nummer, nachdem alle verfügbaren Ziffern in der aktuellen aufgebraucht wurden.

Jetzt verstehen wir, wie jede Zahl in eine digitale Form umgewandelt werden kann, die für einen Computer verständlich ist. Wir können auch sehen, was es ist, die minimale Information ist 1 oder 0. Dieses minimale Stück wird ein bisschen genannt. Um die Nummer 2 in das Binärsystem zu schreiben, benötigen Sie 2 Informationsbits (10), um die Nummer 4 – 3 Bits (100) für 15 – 4 Bits (1111) zu schreiben.

Buchstaben in Zahlen

Tatsächlich beschäftigen wir uns die meiste Zeit nicht mit Informationsbits, sondern mit Bytes. Ein Byte hat 8 Bits. Wenn Sie sehen, dass es sich um eine Informationsmenge handelt, z. B. 10 MB, ist der Buchstabe “B” genau ein Byte und kein Bit. In Fällen, in denen Bits angezeigt werden, wird das Wort “Bit” vollständig geschrieben.

Ein Byte ist ein Analogon eines Wortes in Maschinensprache. Zu Beginn des Computerzeitalters entsprachen 8 Informationsbits einer Speicherzelle von Maschinen, die 8 Bit wurden insgesamt übertragen. Dann wurden die “Wörter” von der Maschine länger, aber sie waren immer noch ein Vielfaches der achtfachen Anzahl von Bits.

Warum genau 8? Es ist so passiert. 8 Bits wurden benötigt, um 1 Textzeichen in einer der frühesten Computercodierungen darzustellen. Eine Codierung ist eine Korrespondenztabelle zwischen Textzeichen und Binärzahlen. Wenn Sie versuchen, alle Varianten von achtstelligen Zahlen, die aus Nullen und Einsen bestehen, von 00000000 bis 11111111 einzugeben, gibt es 256 solcher Varianten, dh wie viele Zeichen in vielen vorhandenen Codierungen enthalten sind, und sie werden alle als 8-Bit bezeichnet.

Eine Codierungstabelle ist eine Art Anweisung für einen Computer, mit der die Buchstaben eines Textes in Binärzahlen übersetzt werden und umgekehrt. Es passen jedoch nicht alle Zeichen aus allen Sprachen in eine Codierung, und jede Sprache benötigt ihre eigenen Anweisungen. Aus diesem Grund sind nationale Kodierungen in der Welt weit verbreitet. In den kyrillischen Codierungen (KOI-8, Windows-1251, MacCyrillic) gibt es also große und kleine Buchstaben der russischen und lateinischen Alphabete, Zahlen, Satzzeichen und Hilfssymbole. Wenn die Unterstützung für die kyrillische Codierung nicht irgendwo in China auf einem Computer installiert ist, können Sie keine russischen Zeichen eingeben und das Betriebssystem kann sie nicht anzeigen.

Später, zusammen mit 8-Bit-Codierungen, verbreiteten sich 16-Bit-Codierungen, in denen fast jeder denkbare Charakter jeder Sprache zu finden ist. Jeder Buchstabe in dieser Codierung hat jedoch bereits zwei Bytes.

1 Buchstabe ist also 1 oder 2 Bytes.