Mavzu: Axborotlarni kodlash va dekodlash
Reja:
1.
Kodlash va dekodlash tushunchalari.
2.
Kodlash turlari. Matnli axborotlarni kodlash usullari. Grafik axborotlar va ularni kodlash.
3.
Audio va video axborotlarni kodlash.
Axborotlarni kodlash
Informatikada axborotlar ikki turga — analog va raqamli (diskret) axborotlarga bo'lib
o'rganiladi. Analog axborotlar uzluksiz mavjud bo'lib, uni ixtiyoriy vaqtda qabul qilish mumkin,
boshqacha aytganda, analog axborotlar atrof-muhitga (shu jumladan insonga ham) uzluksiz ta'sir
etuvchi energetik signallardir.
Kodlash
– xabarni berilgan kanal bo‘yicha uzatish uchun qulay holga keltirish. Oddiy misol
tariqasida xabarni telegramma ko‘rinishida uzatishni ko‘rsatish mumkin. Bunda barcha simvollar
telegraf kodida kodlanadi.
Dekodlash
– qabul qilingan xabarni tiklash amali. Aloqa sistemasida kodlash va dekodlash
uchun qurilmalar ko‘zda tutilishi lozim.
Tabiatda bu signallarning ikkita aynan bir xil kombi-natsiyasi uchramaydi. Biz ikkita aynan bir
xil tovush hatto bir daraxtda ikkita aynan bir xil yaproq uchratmaymiz. Ammo buning teskarisi, ya'ni
bir xil shaklga ega bo'lib, turli mazmun kasb etadigan holat ham mavjud. Masalan, bitta nota qog'ozda
bitta yagona belgi bilan ifodalansada, u turli musiqa asboblarida (g'ijjak yoki nayda) ijro etilganda,
uning farqini darhol sezamiz.
Ta'kidlash lozimki, analog axborotlarni qayta ishlash uchun ularning biror davrdagi holatini
ajratib olishimiz va tahlil qilishimiz lozim. Buning uchun esa bu axborotni boshqacha shaklga
o'tkazishimiz lozim. Bunda turli belgilardan foydalanamiz. Har-xil ranglarni turli raqamlar bilan,
tovushlarni esa notalar bilan belgilab, analog axborotni raqamli axborotga aylantirishimiz mumkin.
Inson tomonidan yaratilgan qurilmalar ichida analog axborotlar bilan ishlaydiganlari ham,
raqamli axborotlar bilan ishlaydiganlari ham mavjud.
Analog qurilmalarga televizor, telefon, raqamli qurilmalarga shaxsiy kompyuterni misol qilish
mumkin. Hozir raqamli televizor va raqamli telefonlar hayotimizdan keng o'rin olmoqda.
Biz axborotlarni turh'-tuman signallar holatida qabul qilamiz. Signallarning turli-tumanligi
axborotlarni qayta ishlash jarayonini murakkablashtiradi. Shuning uchun ham axborotlarni to'plash,
saqlash, qayta ishlashni osonlashtirish maqsadida ular bir xil shaklga keltiriladi. Ya'ni, axborot aniq bir
qoidalar asosida qayta ishlash uchun qulay bo'lgan belgilar bilan almashtiriladi. Bu jarayon
axborotni kodlash(shifrlash) deyiladi. Axborotlarni kodlash faqat qayta ishlash qulay bolishi uchun
emas, balki insoniyat tomonidan axborotni mahfiy saqlash uchun ham qo'llanilgan.
Qadimda axborotlarni kodlash
Hayotda axborotni kodlashning ko'pdan ko'p usullari mavjud. Birinchi kodlashni qo'llagan
inson Qadimgi Gretsiyaning sarkardasi Lisandra hisoblanadi. U axborotni mahfiy saqlash, ya'ni
kodlash uchun ma'lum bir qalinlikdagi "Stsital" tayoqchasini o'ylab topgan. Kodlashning bu usuli o'rin
almashtirish usuli deb ataladi.
"Stsital" tayoqchasiga misol Matn: "VATAN-ONA"
Kodlash natijasi:
VAOANNT -A
Qadimgi grek imperatori Yuliy Sezar ham axborotni mahfiyligini saqlash uchun matnni
kodlash usulini o'ylab topgan. "Sezar shifri" matndagi harfni alifboda o'zidan keyin kelgan uchinchi
harfga almashtiradi. Bunda alifbo doiraviy yozilgan hisoblanadi. Bu kodlash usuli alifboni surish
usuli deyiladi.
Matn:
"O'zbekiston — kelajagi
buyuk davlat"
"Sezar shifri" usuli qollanganda: "Ashfhnlvxrq—nhoemejl fyo"yn gezoex"
Sezar usulidan foydalanganda belgini istalgancha surish mumkin.
Axborotlarni kodlashning usullari
Semyuel Morze 1837-yilda elektr magnit telegraf qurilmasini ixtiro qilgan va 1838-yilda shu
qurilma uchun telegraf kodini ishlab chiqqan. Axborotlarni kodlashda ishlatiladigan usullardan biri
axborotlarni telegraf kodi yordamida kodlash usulidir. Unda turli harf va raqamlar nuqta va tirelarning
maxsus ketma-ketligi ko'rinishida ifodalangan. Ya'ni axborot uchta belgi yordamida kodlanadi: «uzun
signal» (tire yordamida ifodalanadi), «qisqa signal» (nuqta yordamida ifodalanadi), «signalsiz»
(bo'shliq, pauza bilan ifodalanadi). Mazkur kodlash usuli hanuzgacha qo'llanib kelinmoqda. Morze
kodlash usulini notekis (o'zgaruvchi) kod deb yuritiladi. Insoniyatga ma'lum belgilar bu usuldagi ikki
yoki undan ko'p belgilar yordamida ifodalanadi. Umuman, kodlash usulida ishtirok etgan belgilar soni
(hajmi) bir xil bo'lsa tekis kodlash usuli, belgilar soni (hajmi) bir xil bo'lmasa notekis kodlash usuli deb
ataladi.
Harf
Morze usulida
ifodalanishi
Belgilar
soni
Harf
Morze usulida
ifodalanishi
Belgilar
soni
N
— •
2
K
_ . _
3
T
-
1
E
• • _ • •
5
A
• _
2
R
• — •
3
L
• — • •
4
O
---
3
Mazkur usul yordamida «elektron»so'ziniyozsak,uquyidagiko'rinishgaegabo'ladi.
• • — •• • — •• * • _ •• _ • _ — • — • _ _ _ _ •
Majmuagakirganbelgilarningturliboshqabelgilarbilanhamdaularningbirnechasibilanifodalanishi
mazkurusulningkengqo'llanilishigato'siqlikqilsa,uningfaqatikkibelgi —
nuqtavatiredaniboratligiunitexnikvositalardaqo'llashimkoniniberadi.
Odamlaro'zaromuloqatqilganda,ularningharbirigatushunarlibo'lganbelgilar,tovushlardanvaularn
ibog'lovchiqonun-qoidalardanfoydalanadilar.Ana shu belgilar, qonun-qoidalar majniui shu o'rinda kod
vazifasini bajaradi.
Biror belgilar yordamida yozilgan axborotni kodlangan axborot deb qarashimiz mumkin.
Chunki mazkur alifbo bilan tanish bo'lmagan kishi uning yordamida tayyorlangan axborotni qabul qila
olmaydi va qayta ishlash imkoniga ega bo'lmaydi. Shuning uchun ikki taraf o'zaro axborot
almashganda oldindan biror qonun va qoidaga kelishib oladi. Masalan, avtomobil signalini eshitish
bilan o'zimizni chetga olamiz, yoki chorraxadan o'tishda svetofor signallaridan foydalanamiz, demak
signallardan foydalanish oldindan kelishib olingan qat'iy qoidaga rioya qilish kodidir.
Axborotni kodlashning yana bir eng sodda usuli — bizga ma'lum bo'lgan alifbodagi harflarni
ularning tartibini ko'rsatuvchi sonlar bilan almashtirishdan iborat:
A
B
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
P
Q
R
S
T
U
V
X
Y
Z
Ch
0'
Sh
G'
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
25
27
28
Bu usuldan foydalansak, masalan, «Bugun havo issiq» degan gap quyidagi ko'rinishni oladi:
02 20 06 20 13 07 01 21 14 08 18 18 08 16
Bu holda tinish belgilari va boshqa kerakli belgilarni ham maxsus sonlar bilan ifodalash va
ularni matnga kiritish mumkin. Qaralayotgan masalaga qo'shimcha shart kiritamiz: Efirda
uzatilayotgan axborotni ixtiyoriy tinglovchi qabul qilish va yuqoridagi usulda qayta kodlab olishi
mumkinligini bilgan holda, biz harflar ketma-ketligi tartibini o'zgartiramiz. Ammo, axborot kimga
belgilangan bo'lsa, yangi tayyorlangan ketma-ketlikni u albatta bilishi kerak, aks holda uzatilgan
axborotni qayta kodlash masalasi yuzaga keladi. Alifbodagi harflar ketma-ketligini tartiblashning
anchagina usuli mavjud. Masalan, quyidagi tartibni olamiz:
19
A
B
V
G
D
J
Z
I
Y
K
L
M
N
12
03
16
14
04
25
20
11
31
24
19
07
27
0
P
R
S
T
U
F
X
Ch
Sh
Q
H
G'
17
08
22
28
10
18
23
29
02
13
21
34
01
Bu aralashtirilgan alifbo usuli deyiladi. Havo issiqligi to'g'risidagi yuqoridagi matn bu holda
quyidagi ko'rinish oladi:
03 18 14 18 27 34 12 16 17 11 28 28 11 21
Mazkur axborotni yuqorida keltirilgan jadvaldagi ma'lumotlarni bilmasdan qayta kodlash juda
qiyin ish hisoblanishini ko'rish qiyin emas.
Ma'lumotni kodlash juda keng bilim doirasidir. Albatta, bu raqamli texnologiyalarni
rivojlantirish bilan bevosita bog'liq. Ko'pgina zamonaviy ta'lim muassasalarida axborotni kodlash eng
mashhur mavzu hisoblanadi. Bugungi kunda ushbu hodisaning asosiy talqini kompyuterlar ishining
turli jihatlari bilan bog'liq holda o'rganamiz. Biz savolga javob berishga harakat qilamiz: "Bir vaqtning
o'zida jarayon, usul, asbob yoki bu hodisalarni kodlash bormi?"
ZEROS VA BIRLIKLAR
Kompyuter ekranida ko'rsatiladigan deyarli barcha turdagi ma'lumotlar , baribir, noldan va
ikkinchidan iborat ikkilik koddir. Bu ma'lumotlar shifrlashning eng sodda "past darajadagi" usuli
bo'lib, bu kompyuterda ma'lumotlarni qayta ishlashga imkon beradi. Ikkilik kod universal bo'lib, uni
barcha kompyuterlar istisnosiz tushunadilar (aslida, bu maqsadda raqamli shaklda axborotdan
foydalanishni standartlashtirish uchun).
Ikkilik kodlashni ishlatadigan asosiy birlik ("ikkilik raqam" iborasidan) bit . Bu 0 yoki 1 bo'ladi.
Odatda, bitlar alohida-alohida ishlatilmaydi, lekin 8-raqamli ketma-ketliklar - baytlar bilan
birlashtirilgan. Ularning har birida, shuning uchun, 256 dan ziyod nol va ularning (8-darajadagi 2)
birikmasi mavjud bo'lishi mumkin. Odatda, bir nechta ma'lumotni muhim hajmdagi ma'lumotlarni
yozish uchun emas, balki katta miqdordagi - "kilo", "mega", "giga", "ter" va hokazo. Prefikslarini
yozish uchun foydalanilmaydi, ularning har biri avvalgisiga nisbatan 1000 barobar ko'p .
MATN KODLASH
Raqamli ma'lumotlarning eng keng tarqalgan turi matndir. Qanday kodlangan? Bu jarayonni
tushuntirish juda oson. Bir harf, tinish belgisi, raqam yoki belgi bir yoki bir nechta bayt bilan
kodlanishi mumkin, ya'ni kompyuter ularni nol va noyob ketma-ketlik sifatida ko'radi va so'ngra
kiritilgan tanib olish algoritmiga muvofiq ekranda ko'rsatiladi. Kompyuter matni - "ASCII" va
"UNICODE" ning "shifrlash" uchun ikkita asosiy dunyo standarti mavjud.
ASCII tizimida har bir belgi faqat bitta bayt bilan kodlangan. Ya'ni, ushbu standart orqali siz
256 belgigacha "shifrlash" mumkin - bu dunyo alifbosining aksariyat qismini ifodalaydi. Albatta,
mavjud barcha milliy alifbo tizimlar ushbu manbaga mos kelmaydi. Shuning uchun, har bir alifboda
shifrlashning o'z "quyi tizimi" mavjud. Imzo tizimlarining yordami bilan axborotni milliy kodlash
uchun moslashtirilgan kodlash mavjud. Biroq, ushbu tizimlarning har biri, o'z navbatida, xalqaro
darajada qabul qilingan global ASCII standartining ajralmas qismi hisoblanadi.
ASCII tizimida 256 ta belgidan iborat ushbu manba ikki qismga bo'linadi. Birinchi 128 ingliz
alifbosiga belgilangan belgilar (a dan zgacha harflar), shuningdek raqamlar, asosiy tinish belgilar va
boshqa ba'zi belgilar. Ikkinchi 128 bayta, o'z navbatida, milliy xat tizimlarida saqlanadi. Bu ruscha,
xitoycha, arabcha, yaponcha, xitoycha va boshqa nodir bo'lmagan alfavitlar uchun "quyi tizim" dir.
Ularning har biri alohida kodlash jadvali sifatida taqdim etiladi. Boshqacha qilib aytganda,
ikkita alohida "milliy" jadvalda turli xil harflar va belgilar uchun bir xil bit majmuasi javobgar bo'lishi
uchun (va, odatda, shunday bo'ladi) sodir bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, turli mamlakatlarda IT-
sohaning rivojlanishining o'ziga xos xususiyati bilan bir qatorda ular ham farqli. Misol uchun, ikki
kodlash tizimi rus tilida keng tarqalgan: Windows-1251 va KOI-8. Birinchisi keyinchalik paydo bo'ldi
(operatsion tizim bilan bir qatorda, bunga rozi bo'lmagan), ammo hozir ko'plab IT mutahassislari uni
ustuvor vazifa sifatida ishlatishadi. Shuning uchun, rus tilida matnni o'qish kafolatlanishi uchun
kompyuter, har ikkala jadvalni ham to'g'ri bilishi kerak. Ammo, odatda, bu bilan hech qanday
muammo yo'q (agar kompyuter zamonaviy operatsion tizimga ega bo'lsa).
Matnni kodlash usullari doimo takomillashtirilmoqda. Belgilar uchun faqat 256 qiymatni
ishlaydigan "bir baytli" ASCII tizimidan tashqari, "ikki baytli" UNICODE tizimi ham mavjud. 16-
darajadagi 2-darajali matnli kodlashni amalga oshirish imkonini beradi, ya'ni 65 ming 536 ni hisoblash
oson. Bu esa, o'z navbatida, dunyoning barcha mavjud milliy alifbolarini amalda kodlash uchun
resurslarga ega. UNICODE-dan foydalanish "klassik" ASCII s
GRAFIKLARNI
| 