Операции с данными

метки: Данные, Операция, Символ, Кодирование, Система, Носитель, Таблица, Помощь

1. Данные

1.1 Основное понятие

Информация — это отображение реального мира с помощью различных сведений. Наряду с термином «информация» в информатике используется понятие «данные». Понятие «данные» подразумевает под собой отрывочные, не связанные между собой сведения.

В технологическом процессе обработки данных можно выделить 4 этапа:

1. Формирование первичных данных — первичные сообщения о хозяйственных операциях, документы, содержащие нормативные и юридические акты, результаты экспериментов, например, параметры новой модели самолета или автомобиля и т.д.

2. Накопление и систематизация данных, т.е. организация такого размещения данных, которое обеспечило бы быстрый поиск и отбор нужных сведений, методическое обновление данных, защиту от искажений и т.д.

3. Обработка данных — процессы, в результате которых на основе ранее накопленных данных формируются новые виды данных — обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные и т.д. Эти данные вторичной обработки могут быть подвергнуты следующей обработке и принести более глубокие, точные обобщения.

4. Отображение данных — представление данных в форме, удобной для человека. Это вывод на печать, графические изображения (иллюстрации, графики, диаграммы и т.д.), звук и т.д.

Сообщения, формируемые на первом этапе, могут иметь разный вид: обычный бумажный документ, звук, видео, числовые данные на каком-то носителе. Как правило, носители первичной информации (физические носители, полученные от аналоговых устройств) — бумага, пластинки, кассеты, видеокассеты очень недолговечны.

Компьютерные технологии предлагают принципиально новый подход — цифровое (дискретное) представление информации на магнитных и лазерных носителях.

В данной работе рассматривается проблема точности и корректности данных, а также преобразование первичных данных в машинный код с помощью технических и программных средств ЭВМ. Определены основные характеристики данных, такие как точность и корректность.

Точность данных означает способность выполнения задач без ошибок. Она также может быть связана со степенью соответствия меры к определенному стандарту. Корректность данных, в свою очередь, является мерой частоты возникновения ошибок в данных, которые могут возникнуть в процессе сбора, наблюдения или измерений.

Точность данных зависит от степени детализации. Например, количество десятичных знаков при измерении может повлиять на точность данных. Например, вес тела, указанный как 89.12 кг, будет иметь более высокую точность, чем вес, указанный как 89.1 кг.

Создание базы данных «Музыкальные записи»

... на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. Даже в однопользовательских СУБД механизм транзакций является обязательным условием. Например, при выполнении операции приема на работу ... таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ. Данные эти представляют на машиночитаемых носителях информацию в форме, пригодной ...

Данные являются составной частью информации и представляют собой зарегистрированные сигналы. Физический метод регистрации данных может быть различным, включая механическое перемещение физических тел, изменение их формы или характеристик поверхности, изменение электрических, магнитных, оптических характеристик, химического состава и т.д. Данные могут храниться и транспортироваться на различных типах носителей в соответствии с методом их регистрации.

1.2 Носители данных

Носитель данных является средством физической фиксации информации. Существует несколько различных типов носителей данных, каждый из которых имеет свои особенности.

Одним из наиболее распространенных, хотя и не самым экономичным, носителей данных является бумага. Данные на бумаге регистрируются путем изменения оптических характеристик поверхности. Также существуют устройства, которые записывают данные лазерным лучом на пластмассовых носителях с отражающим покрытием, таких как CD-ROM, используя изменение оптических свойств.

Другим типом носителей, использующих изменение магнитных свойств, являются магнитные ленты и диски. Эти носители данных используются для регистрации информации путем изменения магнитных свойств поверхности.

Еще один тип носителей данных — это носители, которые используют изменение химического состава поверхностных веществ для регистрации данных. Данный метод широко используется в фотографии.

В живой природе данные также могут быть накоплены и переданы на биохимическом уровне. Таким образом, существует множество способов регистрации и хранения данных на различных типах носителей.

Направление исследования

Носители данных играют важную роль в передаче, хранении и обработке информации. Интерес к ним заключается в их свойствах, влияющих на характеристики информации, хранящейся на них. Разрешающая способность и динамический диапазон носителя являются ключевыми параметрами, влияющими на полноту, доступность и достоверность информации.

К примеру, база данных на компакт-диске может обеспечивать более полную информацию, чем база, размещенная на гибком магнитном диске, из-за более высокой плотности записи данных. Однако для обычного потребителя информация в книге может быть более доступной, чем на компакт-диске, из-за различий в оборудовании. Визуальный эффект также зависит от носителя данных, например, слайды на проекторе могут вызывать больший эффект, чем печатные иллюстрации.

Важной задачей информатики является преобразование данных для смены носителя, что составляет значительную часть стоимости вычислительных систем. Устройства для ввода и вывода данных, а также сами носители информации играют значительную роль в структуре стоимости вычислительных систем.

Интересным исследовательским объектом является человеческий мозг, как запоминающее устройство и носитель данных. Мозг содержит огромное количество нейронов, обеспечивающих функции памяти и обработки информации. Объем, масса и потребляемая мощность мозга сильно отличаются от современных электронных запоминающих устройств, что делает его интересным объектом исследования в контексте развития новых технологий.

Прогнозы показывают, что с использованием новых методов бионики и высокоэффективных накопительных сред можно создать запоминающие устройства, близкие по параметрам памяти человека. Это представляет интерес для дальнейших исследований и разработок в области информатики и бионики.

1.3 Операции с данными

Данные характеризуются своим типом и множеством операций над ними. Данные в компьютере условно делятся на простые и сложные.

Примеры простых данных, которые может обрабатывать компьютер приведены в таблице 1:

Таблица 1-Типы данных, обрабатываемых компьютером

№	Типы данных	Операции
1	Числа (числовые данные)	Все арифметические операции
2	Тексты(символьные данные)	Замещение, вставка, удаление символов, сравнение, конкатенация строк
3	Логические(бинарные) данные	Все логические операции (конъюнкция, дизъюнкция, отрицание и др.)
4	Изображения:рисунки, графика,анимация (графические данные)	Операции над пикселями, из которых состоит изображение: яркость, цвет, контрастность
5	Видео данные	Удаление фрагмента, вставка фрагмента, работа с кадрами
6	Аудио данные	Усиление, уменьшение, удаление фрагмента, вставка фрагмента

К сложным данным относятся: массивы и списки (однотипные), структуры, записи, таблицы (разнотипные).

В ходе информационного процесса данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов. Обработка данных включает в себя множество различных операций. По мере развития научно-технического прогресса и общего усложнения связей в человеческом обществе трудозатраты на обработку данных неуклонно возрастают. Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом. Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, тоже связан с научно-техническим прогрессом, а именно с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств их хранения и доставки.

В структуре возможных операций с данными можно выделить основные:

1) сбор данных — накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2) формализация данных — приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;

3) фильтрация данных — отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;

4) сортировка данных — упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; повышает доступность информации;

5) архивация данных — организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;

6) защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

7) транспортировка данных — прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя — клиентом;

8) преобразование данных — перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую. Преобразование данных часто связано с изменением типа носителя, например книги можно хранить в обычной бумажной форме, но можно использовать для этого и электронную форму, и микрофотопленку.

Необходимость в многократном преобразовании данных возникает также при их транспортировке, особенно если она осуществляется средствами, не предназначенными для транспортировки данного вида данных. В качестве примера можно упомянуть, что для транспортировки цифровых потоков данных по каналам телефонных сетей (которые изначально были ориентированы только на передачу аналоговых сигналов в узком диапазоне частот) необходимо преобразование цифровых данных в некое подобие звуковых сигналов, чем и занимаются специальные устройства — телефонные модемы.

Кодирование данных

Кодирование данных двоичным кодом

Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления. Для этого обычно используется прием кодирования, то есть выражение данных одного типа через данные другого типа.

Естественные человеческие языки — это не что иное, как системы кодирования понятий для выражения мыслей посредством речи. К языкам близко примыкают азбуки (системы кодирования компонентов языка с помощью графических символов).

История знает интересные, хотя и безуспешные попытки создания «универсальных» языков и азбук. По-видимому, безуспешность попыток их внедрения связана с тем, что национальные и социальные образования естественным образом понимают, что изменение системы кодирования общественных данных непременно приводит к изменению общественных методов (то есть норм права и морали), а это может быть связано с социальными потрясениями.

Та же проблема универсального средства кодирования достаточно успешно реализуется в отдельных отраслях техники, науки и культуры. В качестве примеров можно привести систему записи математических выражений, телеграфную азбуку, морскую флажковую азбуку, систему Брайля для слепых и многое другое. Своя система существует и в вычислительной технике — она называется двоичным кодированием и основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами, по-английски — binary digit или сокращенно bit (бит).

Примеры различных систем кодирования представлены на рисунке 1:

Система кодирования 1	Система кодирования 2	Система кодирования 3
Данные 1	Данные 2	Данные 3
Данные 4	Данные 5	Данные 6

2.2 Кодирование целых и действительных чисел

Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто — достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и образует двоичный аналог десятичного числа.

19:2 = 9 + 1

9:2=4+1

4 : 2 = 2 +-0

2:2=1+0

Таким образом, 1910= 100112.

Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит).

Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита — уже более 16,5 миллионов разных значений.

Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:

3,1415926 = 0,31415926 * 101 300 000 = 0,3 * 106

123 456 789 — 0,123456789 * 1010

Первая часть числа называется мантиссой, а вторая — характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).

2.3 Кодирование текстовых данных

Если каждому символу алфавита сопоставить определенное целое число (например, порядковый номер), то с помощью двоичного кода можно кодировать и текстовую информацию. Восьми двоичных разрядов достаточно для кодирования 256 различных символов. Этого хватит, чтобы выразить различными комбинациями восьми битов все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы, например символ «§».

Технически это выглядит очень просто, однако всегда существовали достаточно веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время вызваны, наоборот, изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера.

Для английского языка противоречия уже сняты. Институт стандартизации США (ANSI — American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена США).

В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования — базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств).

В этой области размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и, соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но ими можно управлять тем, как производится вывод прочих данных.

В современном мире существует множество систем кодирования текстовых данных, и одной из наиболее широко распространенных является кодировка ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

Начиная с кода 32 по код 127, в этой таблице размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов. Базовая таблица кодировки ASCII представлена в таблице 2.

В СССР, кроме ASCII, существовала собственная система кодирования, известная как КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный).

Однако влияние и поддержка американского кода ASCII привели к тому, что многие производители оборудования и программ предпочли его, вытеснив национальные системы в расширенную часть таблицы кодировки (с 128 по 255).

В России существуют три действующих стандарта кодировки и два устаревших.

Одной из популярных кодировок для русского языка является Windows-1251, предложенная компанией Microsoft. Данная кодировка широко используется на локальных компьютерах, работающих под управлением операционных систем Windows (таблица 3).

КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) — еще одна распространенная кодировка, имеющая свое происхождение во времена Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы (таблица 4).

В настоящее время КОИ-8 активно используется в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета.

Существует также международный стандарт, известный как кодировка ISO (International Standard Organization — Международный институт стандартизации), предусматривающий кодировку символов русского алфавита (таблица 5).

Однако на практике она редко используется.

ГОСТ-альтернативная кодировка (таблица 6) представляет собой еще один вариант кодирования, используемый в российском пространстве.

2.4 Универсальная система кодирования текстовых данных

При анализе организационных трудностей в создании единой системы кодирования текстовых данных становится очевидным, что проблемы вызваны ограниченным набором кодов (256).

Однако, если использовать кодирование символов более чем в 8-разрядных двоичных числах, то диапазон значений кодов существенно увеличится. Универсальная система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, известная как UNICODE, была разработана. Этот стандарт позволяет представить знаки практически всех письменных языков. UNICODE имеет несколько форм представления: UTF-8, UTF-16 (UTF-16BE, UTF-16LE) и UTF-32 (UTF-32BE, UTF-32LE).

Была также разработана форма представления UTF-7 для передачи по семибитным каналам, однако она не получила широкого распространения и не была включена в стандарт из-за несовместимости с ASCII.В Microsoft Windows NT и основанных на ней системах Windows 2000 и Windows XP в основном используется форма UTF-16LE. В UNIX-подобных операционных системах GNU/Linux, BSD и Mac OS X принята форма UTF-8 для файлов и UTF-32 или UTF-8 для обработки символов в оперативной памяти.

Стандарт был предложен в 1991 году некоммерческой организацией «Консорциум Юникода», объединяющей крупнейшие IT-корпорации. Применение этого стандарта позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей, что делает кодовые страницы излишними. В документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита и кириллицы, открывая новые возможности для представления текстовой информации.

Система Юникод

По мере изменения и пополнения таблицы символов системы Юникода и выхода новых версий этой системы, — а эта работа ведётся постоянно, поскольку изначально система Юникод включала только Plane 0 — двухбайтные коды, — выходят и новые документы ISO. Система Юникод существует в общей сложности в следующих версиях:

• 1.1 (соответствует стандарту ISO/IEC 10646—1:1993)
• 2.0, 2.1 (тот же стандарт ISO/IEC 10646—1:1993 плюс дополнения: «Amendments» с 1-го по 7-е и «Technical Corrigenda» 1 и 2)
• 3.0 (стандарт ISO/IEC 10646—1:2000)
• 3.2 (стандарт 2002 года)
• 4.0 (стандарт 2003)
• 4.01 (стандарт 2004)
• 4.1 (стандарт 2005)
• 5.0 (стандарт 2006)

Хотя формы записи UTF-8 и UTF-32 позволяют кодировать до 231 (2 147 483 648) кодовых позиций, было принято решение использовать лишь 220+216 (1 114 112) для совместимости с UTF-16. Впрочем, даже и этого более чем достаточно — сегодня (в версии 5.0) используется чуть больше 99 000 кодовых позиций.

Кодовое пространство разбито на 17 плоскостей по 216 (65536) символов. Нулевая плоскость называется базовой, в ней расположены символы наиболее употребительных письменностей. Первая плоскость используется, в основном, для исторических письменностей. Плоскости 16 и 17 выделены для частного употребления.

Для обозначения символов Unicode используется запись вида «U+xxxx» (для кодов 0…FFFF) или «U+xxxxx» (для кодов 10000…FFFFF) или «U+xxxxxx» (для кодов 100000…10FFFF), где xxx — шестнадцатеричные цифры. Например, символ «я» (U+044F) имеет код 044F16 = 110310.

Универсальная система кодирования (Юникод) представляет собой набор графических символов и способ их кодирования для компьютерной обработки текстовых данных.

Графические символы — это символы, имеющие видимое изображение. Графическим символам противопоставляются управляющие символы и символы форматирования. Графические символы включают в себя следующие группы:

Юникод: представление и нормализация текста

Юникод — это система для линейного представления текста, которая включает в себя:

• буквы, содержащиеся хотя бы в одном из обслуживаемых алфавитов;
• цифры;
• знаки пунктуации;
• специальные знаки (математические, технические, идеограммы и пр.);
• разделители.

Графические символы в Юникоде подразделяются на протяжённые и непротяжённые (бесширинные).

Непротяжённые символы при отображении не занимают места в строке. К ним относятся, в частности, знаки ударения и прочие диакритические знаки.

Особый тип модифицирующих символов — селекторы варианта начертания (variation selectors).

Они действуют только на те символы, для которых такие варианты определены. В версии 5.0 варианты начертания определены для ряда математических символов, для символов традиционного монгольского алфавита и для символов письма Phags-Pa.

В стандарте Юникода определены 4 формы нормализации текста:

1. Форма нормализации D (NFD) — каноническая декомпозиция.
2. Форма нормализации C (NFC) — каноническая декомпозиция с последующей канонической композицией.

Символ S является начальным, если он имеет нулевой класс модификации в базе символов Юникода.

В любой последовательности символов, стартующей с начального символа S символ C блокируется от S если и только если между S и C есть какой-либо символ B, который или является начальным, или имеет одинаковый или больший класс модификации, чем C. Это правило распространяется только на строки прошедшие каноническую декомпозицию.

Первичным композитом считается символ, у которого есть каноническая декомпозиция в базе символов Юникода.

Символ X может быть первично совмещен с символом Y если и только если существует первичный композит Z, канонически эквивалентный последовательности <X, Y>.

Если очередной символ C не блокируется последним встреченным начальным базовым символом L, и он может быть успешно первично совмещен с ним, то L заменяется на композит L-C, а C удаляется.

3) Форма нормализации KD (NFKD) — совместимая декомпозиция

При приведении в эту форму все составные символы заменяются используя как канонические карты декомпозиции Юникода, так и совместимые карты декомпозиции, после чего результат ставится в каноническом порядке.

4) Форма нормализации KC (NFKC) — совместимая декомпозиция с последующей канонической композицией

Термины «композиция» и «декомпозиция» понимают под собой соответственно соединение или разложение символов на составные части.

Коды в стандарте Unicode разделены на несколько областей. Область с кодами от U+0000 до U+007F содержит символы набора ASCII с соответствующими кодами. Далее расположены области знаков различных письменностей, знаки пунктуации и технические символы. Часть кодов зарезервирована для использования в будущем. Под символы кириллицы выделены коды от U+0400 до U+052F. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов — этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

Несмотря на тривиальную очевидность такого подхода, простой механический переход на данную систему долгое время сдерживался из-за недостаточных ресурсов средств вычислительной техники (в системе кодирования UNICODE все текстовые документы автоматически становятся вдвое длиннее).

Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспеченности ресурсами, и сегодня мы наблюдаем постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования. Для индивидуальных пользователей это еще больше добавило забот по согласованию документов, выполненных в разных системах кодирования, с программными средствами, но это надо понимать как трудности переходного периода. ^2,4

2.5 Кодирование графических данных

Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром. Растровое изображение представлено на рисунке 2.

Рисунок 2-Растровое изображение

Растр — это метод кодирования графической информации (точечная структура графического изображения).

Поскольку линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел, то можно сказать, что растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графических данных. Общепринятым на сегодняшний день считается представление черно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета, и, таким образом, для кодирования яркости любой точки обычно достаточно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие. В качестве таких составляющих используют три основных цвета:

1) красный (Red, R);

2) зеленый (Green, G);

3) синий (Blue, В).

На практике считается, что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить путем механического смешения этих трех основных цветов. Такая система кодирования называется системой RGB (по первым буквам названий основных цветов).

При уменьшении количества двоичных разрядов для кодирования цвета каждой точки можно сократить объем данных, однако диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Режим кодирования цветной графики 16-разрядными двоичными числами известен как режим High Color.

В отличие от полноцветного режима (True Color), который использует 24 двоичных разряда и обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных цветов, режим High Color предоставляет более ограниченный, но все еще разнообразный спектр цветов.

Для полноцветной графики в системе CMYK, которая также является режимом True Color, используется 32 двоичных разряда. Эта система включает в себя основные цвета — голубой (C), пурпурный (M), желтый (Y), а также черный (K).

Она широко применяется в полиграфии.

Принцип декомпозиции цвета на основные и дополнительные цвета позволяет представить любой цвет как сумму голубой, пурпурной и желтой составляющих. Этот метод широко используется в полиграфии, где применяется система кодирования CMYK.

Таким образом, выбор режима кодирования цветной графики зависит от баланса между объемом данных и требуемым диапазоном цветов, а различные системы, такие как True Color и High Color, предоставляют разные варианты для удовлетворения потребностей в визуальном представлении данных.

При кодировании информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков. Такой метод кодирования цвета называется индексным. Смысл названия в том, что, поскольку 256 значений совершенно недостаточно, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в некоей справочной таблице, называемой палитрой. Разумеется, эта палитра должна прикладываться к графическим данным — без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге (то есть, воспользоваться, конечно, можно, но из-за неполноты данных полученная информация может быть неправильной: листва на деревьях может оказаться красной, а небо — зеленым).

2.6 Кодирование звуковой информации

Приемы и методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику позднее. К тому же, в отличие от числовых, текстовых и графических данных, у звукозаписей не было столь же длительной и проверенной истории кодирования. В итоге методы кодирования звуковой информации двоичным кодом далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты, но если говорить обобщенно, то можно выделить два основных направления.

Исследование представляет собой сравнительный анализ двух методов синтеза звука: FM (частотная модуляция) и таблично-волновой (Wave-Table).

Метод FM (Frequency Modulation)

Метод FM основан на разложении сложных звуков на простейшие гармонические сигналы различных частот. Эти сигналы представляются в виде правильных синусоид и кодируются числовыми параметрами. Для преобразования аналоговых звуковых сигналов в цифровые используются аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), а для воспроизведения звука из числового кода используются цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Однако, данный метод кодирования имеет недостатки, такие как потери информации и неудовлетворительное качество звукозаписи.

Метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза

Метод таблично-волнового синтеза использует заранее подготовленные таблицы сэмплов звуков для множества различных музыкальных инструментов. Эти таблицы содержат числовые коды, характеризующие различные параметры звуков, такие как тип инструмента, высота тона, интенсивность звука и динамика его изменения. Использование реальных звуков в качестве образцов позволяет достичь очень высокого качества звука при синтезе, близкого к звучанию реальных музыкальных инструментов.