Двоичное кодирование информации

Любая информация внутри компьютера хранится и обрабатывается в виде длинного кода, состоящего всего из двух символов. Этот код называется двоичным или бинарным.
По своей сути он очень похож на всем известный код Морзе, в котором двумя символами (длинный и короткий импульс) шифруются буквы для передачи текстовой информации по проводам или другим способом.
Компьютеры же пошли значительно дальше. В них в форме бинарного кода хранятся не только текстовые данные, но и программы, музыка, изображения и даже видео высокой четкости.
Перед выводом информации на экран, в аудиосистему или распечатыванием, компьютер «переводит» ее в понятный человеку язык. Но внутри компьютера она хранится и обрабатывается исключительно в виде двоичного кода.
Если вы не программист, знать систему использования бинарного кода в совершенстве не обязательно. Для понимания принципов работы компьютера достаточно разобраться с вопросом в общих чертах. В этом вам и поможет предлагаемая статья.
Почему в компьютере используется двоичный код
Люди для записи текстовой информации используют буквы. В русском языке их 33. Комбинациями из десяти цифр (от 0 до 9) мы записываем числовые данные. При работе с графической информацией пользуемся палитрой из миллионов цветов. Наши уши различают звуки в диапазоне от 16 до 20000 Гц.
Если добавить к этому обоняние, вкусовые и тактильные ощущения, получится огромнейшее разнообразие информационных импульсов, которые может воспринимать, хранить и обрабатывать наш мозг.
При помощи технических средств невозможно воссоздать аналогичную систему работы с информацией.
Людям проще всего создавать приборы, принимающие одно из двух состояний: лампочка горит или нет, магнитное поле есть или его нет и т.д. И значительно сложнее, например, заставить лампочку в разных ситуациях светиться одним из 10 цветов. Не говоря уже о 10 миллионах цветов, воспринимаемых человеком.
В технике намного удобнее иметь дело с множеством простых элементов, чем с небольшим количеством сложных.
Чтобы иметь возможность хранить и обрабатывать информацию техническими средствами, люди решили переводить ее на максимально простой «язык», состоящий всего из двух «букв» – так называемый двоичный или бинарный код.

Идея использования бинарного кода принадлежит немецкому математику Готфриду Лейбницу (1646 — 1716).
Он разработал двоичную арифметику и даже сделал чертеж двоичной вычислительной машины, но не сумел ее построить.
Используя разные комбинации большого количества двух символов, в бинарном коде можно зашифровать любую числовую, текстовую, звуковую или графическую информацию.
Компьютер же является ничем иным, как машиной, предназначенной для хранения и обработки информации в таком виде.
Перевод данных в двоичный код называется кодированием.
Противоположный процесс, в результате которого бинарный код превращается в привычную для людей информацию, называется декодированием.
Компьютер осуществляет кодирование «на лету» при получении данных извне: ввод текста пользователем с клавиатуры, запись видео с веб-камеры, запись звука с микрофона и т.д.
Перед выводом информации на экран, в аудиосистему или же ее распечатыванием, происходит обратный процесс (декодирование).
Как осуществляется кодирование различных типов данных, рассмотрим немного ниже. Сначала давайте разберемся, из каких же символов формируется двоичный код внутри компьютера и как он там хранится.
С технической стороны компьютерный двоичный код реализуется наличием или отсутствием определенных свойств (импульсов) у мельчайших запоминающих элементов. Эти импульсы могут быть:

• фотооптическими
Так, поверхность любого оптического диска (CD, DVD или BluRay) состоит из спирали, которую формируют мелкие отрезки. Каждый из них может быть либо темного, либо светлого цвета. Диск быстро вращается в дисководе. На его спиральной дорожке фокусируется лазер, отражение которого попадает на фотоэлемент. Темные участки спирали поглощают свет и не передают его на фотоэлемент, светлые – наоборот, отражая свет, передают импульс фотоэлементу. В результате фотоэлемент получает информацию, зашифрованную в дорожке диска в виде темных и светлых точек.
• магнитными
Например, внутри жесткого диска находится быстро вращающаяся пластина. Вся ее поверхность тоже представляет собой спираль, состоящую из последовательности миллионов мелких участков. Каждый из них является элементом, который может принимать одно из двух состояний: «намагниченное», «ненамагниченное». Эти элементы и формируют двоичный код, в котором кодируется какая-то информация. Считывание состояния элементов осуществляется специальной головкой, которая быстро движется по поверхности пластины;
• электрическими
Например, оперативная память компьютера является микросхемой, состоящей из миллионов маленьких ячеек, созданных из микроскопических транзисторов и конденсаторов. Каждая такая ячейка может либо содержать электрический заряд, либо нет. Комбинации заряженных и разряженных ячеек оперативной памяти и формируют в ней двоичный код.
В аналогичной форме информация хранится и во всех других запоминающих микросхемах (флешки, SSD-носители и др.).
Процессор компьютера обрабатывает двоичный код тоже в виде электрических импульсов.
Иногда можно встретить ошибочное мнение, что бинарный код внутри компьютера записан в виде обычных нулей и единиц. Это следствие непонимания технической стороны вопроса. Привычных для нас нулей и единиц в компьютере нет. «Символами» компьютерного двоичного кода является наличие или отсутствие у мельчайшего запоминающего элемента определенного свойства (см. выше).
Чтобы было нагляднее, в учебных материалах отсутствие у элемента такого свойства лишь условно обозначают нулем, а его наличие – единицей. Но с таким же успехом их можно бы было обозначать точкой и тире или крестиком и ноликом.
Единицы компьютерной информации
В предыдущем пункте уже говорилось о том, что бинарный код внутри компьютера хранится в виде комбинаций большого количества элементов, каждый из которых может иметь одно из двух состояний.
Такой мельчайший элемент, участвующий в формировании бинарного кода, называется битом.
Битом является, например, каждая темная или светлая точка дорожки оптического диска, каждая запоминающая ячейка оперативной памяти компьютера и т.д.
Чем больше битов содержит какой-то носитель, тем больше информации на нем можно закодировать. К примеру, оптический диск типа «CD» может содержать около 6 млрд. битов. Жесткий диск — в десятки раз больше.
Но каждый отдельный бит сам по себе не имеет практической ценности. Для кодирования информации используются блоки из нескольких битов.
Представим, например, что в каком-то запоминающем устройстве содержится только один бит. В нем можно будет закодировать всего одно из двух состояний чего либо, например, одну из двух цифр или один из двух цветов. Понятное дело, что практическая ценность такого носителя минимальна.
Блок из 2 битов может принимать одно из 4 состояний:

В 3-хбитном блоке можно закодировать уже одно из 8 состояний:

Ну а 8-битный блок может принимать аж 256 разных состояний. Это уже достаточно существенная частичка двоичного кода, позволяющая отобразить один из значительного количества вариантов.
Например, каждому состоянию 8-битного блока можно сопоставить какую-то букву. Вариантов, а их 256, будет достаточно для кодирования всех русских букв, включая строчные и прописные их варианты, а также всех знаков препинания. Заменяя каждую букву соответствующим 8-мибитным блоком, из двоичного кода можно составить текст.
Этот принцип и используется для записи в компьютере текстовой информации (подробнее речь об этом пойдет ниже).
Как видите, 8-битная ячейка имеет вполне реальную практическую ценность. Поэтому ее и решили считать минимальной единицей компьютерной информации. Эта единица получила название байт.
Текстовые файлы состоят из сотен, тысяч или даже десятков тысяч букв. Соответственно, для их хранения в двоичном коде требуются сотни, тысячи или десятки тысяч байтов.
Поэтому на практике гораздо чаще приходится имеет дело не с байтами, а с более крупными единицами:
• килобайтами (1 килобайт = 1024 байт);
• мегабайтами (1 мегабайт = 1024 килобайт);
• гигабайтами (1 гигабайт = 1024 мегабайт);
• терабайтами (1 терабайт = 1024 гигабайт).
Кодирование числовой информации
Для работы с числовой информацией мы пользуемся системой счисления, содержащей десять цифр: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9. Эта система называется десятичной.
Кроме цифр, в десятичной системе большое значение имеют разряды. Подсчитывая количество чего-нибудь и дойдя до самой большой из доступных нам цифр (до 9), мы вводим второй разряд и дальше каждое последующее число формируем из двух цифр. Дойдя до 99, мы вынуждены вводить третий разряд. В пределах трех разрядов мы можем досчитать уже до 999 и т.д.
Таким образом, используя всего десять цифр и вводя дополнительные разряды, мы можем записывать и проводить математические операции с любыми, даже самыми большими числами.
Компьютер ведет подсчет аналогичным образом, но имеет в своем распоряжении всего две цифры — логический ноль (отсутствие у бита какого-то свойства) и логическая единица (наличие у бита этого свойства).
Система счисления, использующая только две цифры, называется двоичной.
При подсчете в двоичной системе добавлять каждый следующий разряд приходится гораздо чаще, чем в десятичной.
Вот таблица первых десяти чисел в каждой из этих систем счисления:

Как видите, в десятичной системе счисления для отображения любой из первых десяти цифр достаточно 1 разряда. В двоичной системе для тех же целей потребуется уже 4 разряда.
Соответственно, для кодирования этой же информации в виде двоичного кода нужен носитель емкостью как минимум 4 бита (0,5 байта).
Человеческий мозг, привыкший к десятичной системе счисления, плохо воспринимает систему двоичную. Хотя обе они построены на одинаковых принципах и отличаются лишь количеством используемых цифр. В двоичной системе точно так же можно осуществлять любые арифметические операции с любыми числами. Главный ее минус — необходимость иметь дело с большим количеством разрядов.
Так, самое большое десятичное число, которое можно отобразить в 8 разрядах двоичной системы — 255, в 16 разрядах – 65535, в 24 разрядах – 16777215.
Компьютер, кодируя числа в двоичный код, основывается на двоичной системе счисления. Но, в зависимости от особенностей чисел, может использовать разные алгоритмы:
• небольшие целые числа без знака
Для сохранения каждого такого числа на запоминающем устройстве, как правило, выделяется 1 байт (8 битов). Запись осуществляется в полной аналогии с двоичной системой счисления.
Целые десятичные числа без знака, сохраненные на носителе в двоичном коде, будут выглядеть примерно так:

• большие целые числа и числа со знаком
Для записи каждого такого числа на запоминающем устройстве, как правило, отводится 2-байтний блок (16 битов).
Старший бит блока (тот, что крайний слева) отводится под запись знака числа и в кодировании самого числа не участвует. Если число со знаком «плюс», этот бит остается пустым, если со знаком «минус» – в него записывается логическая единица. Число же кодируется в оставшихся 15 битах.
Например, алгоритм кодирования числа +2676 будет следующим:
1. Перевести число 2676 из десятичной системы счисления в двоичную. В итоге получится 101001110100;
2. Записать полученное двоичное число в первые 15 бит 16-битного блока (начиная с правого края). Последний, 16-й бит, должен остаться пустым, поскольку кодируемое число имеет знак +.
В итоге +2676 в двоичном коде на запоминающем устройстве будет выглядеть так:

Примечательно, что в двоичном коде присвоение числу отрицательного значения предусматривает не только изменение старшего бита. Осуществляется также инвертирование всех остальных его битов.
Чтобы было понятно, рассмотрим алгоритм кодирования числа -2676:
1. Перевести число 2676 из десятичной системы счисления в двоичную. Получим все тоже двоичное число 101001110100;
2. Записать полученное двоичное число в первые 15 бит 16-битного блока. Затем инвертировать, то есть, изменить на противоположное, значение каждого из 15 битов;
3. Записать в 16-й бит логическую единицу, поскольку кодируемое число имеет отрицательное значение.
В итоге -2676 на запоминающем устройстве в двоичном коде будет иметь следующий вид:

Запись отрицательных чисел в инвертированной форме позволяет заменить все операции вычитания, в которых они участвуют, операциями сложения. Это необходимо для нормальной работы компьютерного процессора.
Максимальным десятичным числом, которое можно закодировать в 15 битах запоминающего устройства, является 32767. Иногда для записи чисел по этому алгоритму выделяются 4-байтные блоки. В таком случае для кодирования каждого числа будет использоваться 31 бит плюс 1 бит для кодирования знака числа. Тогда максимальным десятичным числом, сохраняемым в каждую ячейку, будет 2147483647 (со знаком плюс или минус).
• дробные числа со знаком
Дробные числа на запоминающем устройстве в двоичном коде кодируются в виде так называемых чисел с плавающей запятой (точкой). Алгоритм их кодирования сложнее, чем рассмотренные выше. Тем не менее, попытаемся разобраться.
Для записи каждого числа с плавающей запятой компьютер чаще всего выделяет 4-байтную ячейку (32 бита):
• в старшем бите этой ячейки (тот, что крайний слева) записывается знак числа. Если число отрицательное, в этот бит записывается логическая единица, если оно со знаком «плюс» – бит остается пустым.
• во втором слева бите аналогичным образом записывается знак порядка (что такое порядок поймете позже);
• в следующих за ним 7 битах записывается значение порядка.
• в оставшихся 23 битах записывается так называемая мантисса числа.

Чтобы стало понятно, что такое порядок, мантисса и зачем они нужны, переведем в двоичный код десятичное число 6,25.
Порядок кодирования будет примерно следующим:
1. Перевести десятичное число в двоичное (десятичное 6,25 равно двоичному 110,01);
2. Определить мантиссу числа. Для этого в числе необходимо передвинуть запятую в нужном направлении, чтобы слева от нее не осталось ни одной единицы. В нашем случае запятую придется передвинуть на три знака влево. В итоге, получим мантиссу ,11001;
3. Определить значение и знак порядка.
Значение порядка – это количество символов, на которое была сдвинута запятая для получения мантиссы. В нашем случае оно равно 3 (или 11 в двоичной форме);
Знак порядка – это направление, в котором пришлось двигать запятую: влево – «плюс», вправо – «минус». В нашем примере запятая двигалась влево, поэтому знак порядка – «плюс»;
Таким образом, порядок двоичного числа 110,01 будет равен +11, а его мантисса ,11001. В результате в двоичном коде на запоминающем устройстве это число будет записано следующим образом

Обратите внимание, что мантисса в двоичном коде записывается, начиная с первого после запятой знака, а сама запятая упускается.
Числа с плавающей запятой, кодируемые в 32 битах, называю числами одинарной точности.
Когда для записи числа 32-битной ячейки недостаточно, компьютер может использовать ячейку из 64 битов. Число с плавающей запятой, закодированное в такой ячейке, называется числом двойной точности.
Двоичное кодирование текстовой информации
Существует несколько общепринятых стандартов кодирования текста в двоичном коде.
Одним из наиболее «старых» (разработан еще в 1960-х гг.) является стандарт ASCII (от англ. American Standard Code for Information Interchange). Это 7-битный стандарт кодирования. То есть, используя его, компьютер записывает каждую букву или знак в одну 7-битную ячейку запоминающего устройства.
Как известно, ячейка из 7 битов может принимать 128 различных состояний. Соответственно, в стандарте ASCII каждому из этих 128 состояний соответствует какая-то буква, знак препинания или специальный символ.
Дальнейшее развитие компьютерной техники показало, что 7-битный стандарт кодирования является слишком «тесным». В 128 состояниях, принимаемых 7-битной ячейкой, невозможно закодировать буквы всех существующих в мире письменностей.
Поэтому разработчики программного обеспечения начали создавать собственные 8-битные стандарты кодировки текста. За счет дополнительного бита диапазон кодирования в них был расширен до 256 символов. Чтобы не было путаницы, первые 128 символов в таких кодировках, как правило, соответствуют стандарту ASCII. Оставшиеся 128 — реализуют региональные языковые особенности.
Восьмибитными кодировками, распространенными в нашей стране, являются KOI8, UTF8, Windows-1251 и некоторые другие.
Разработаны также и универсальные стандарты кодирования текста (Unicode), включающие буквы большинства существующих языков. В них для записи одного символа может использоваться до 16 битов и даже больше.
Существование большого количества кодировок текста является причиной многих проблем. Вы, наверное, уже встречались с ситуацией, когда в некоторых программах на экране вместо букв отображаются непонятные «кракозябры». Это потому, что компьютер иногда «ошибается» и неверно определяет кодировку, в которой этот текст хранится в его памяти.
В перспективе, вероятно, будет принят единый стандарт кодирования текста, полностью учитывающий разнообразие существующих письменностей, на который постепенно перейдут все компьютеры, независимо от локации и используемого программного обеспечения. Но произойдет это, судя по всему, не скоро.
Кодирование изображений в двоичный код
Чтобы сохранить в двоичном коде фотографию, ее сначала виртуально разделяю на множество мелких цветных точек, называемых пикселями (что-то на подобии мозаики).
После разбивки на точки цвет каждого пикселя кодируется в бинарный код и записывается на запоминающем устройстве.

Первая цифровая фотокамера, созданная в 1975 г. инженерами компании Kodak, весила 3 кг, делала черно-белые снимки размером 100Х100 пикселей и сохраняла их в двоичном коде на магнитную ленту.
Запись одного снимка длилась дольше 20 секунд.
Если говорят, что размер изображения составляет, например, 512 х 512 точек, это значит, что оно представляет собой матрицу, сформированную из 262144 пикселей (количество пикселей по вертикали, умноженное на количество пикселей по горизонтали).
Прибором, «разбивающим» изображения на пиксели, является любая современная фотокамера (в том числе веб-камера, камера телефона) или сканер.
И если в характеристиках камеры значится, например, «10 Mega Pixels», значит количество пикселей, на которые эта камера разбивает изображение для записи в двоичном коде, — 10 миллионов.
Чем на большее количество пикселей разделено изображение, тем реалистичнее выглядит фотография в декодированном виде (на мониторе или после распечатывания).
Однако качество кодирования фотографий в бинарный код зависит не только от количества пикселей, но также и от их цветового разнообразия.
Алгоритмов записи цвета в двоичном коде существует несколько. Самым распространенным из них является RGB. Эта аббревиатура – первые буквы названий трех основных цветов: красного – англ.Red, зеленого – англ. Green, синего – англ. Blue.
Из школьных уроков рисования, Вам, наверное, известно, что смешивая эти три цвета в разных пропорциях, можно получить любой другой цвет или оттенок.
На этом и построен алгоритм RGB. Каждый пиксель записывается в двоичном коде путем указания количества красного, зеленого и синего цвета, участвующего в его формировании.
Чем больше битов выделяется для кодирования пикселя, тем больше вариантов смешивания этих трех каналов можно использовать и тем значительнее будет цветовая насыщенность изображения.
Цветовое разнообразие пикселей, из которых состоит изображение, называется глубиной цвета.
Если для кодирования каждого пикселя какого-то изображения выделяется 8 битов двоичного кода, цветовое разнообразие составит 256 цветов.
Глубина цвета 12-битов даст 4096 цветов, 16-битов — 65536 цветов, 18-битов — 262144 цветов.
Максимальная глубина цвета, используемая в компьютерной технике — 24 бита. Такую глубину часто называют True Color («Настоящий цвет»). Она позволяет отобразить около 16,7 млн. цветов. Глаз человека не способен воспринимать большее их количество.
Тем не менее, часто встречается и так называемая 32-битная глубина цвета. Она не предусматривает увеличение количества оттенков. Дополнительные биты, выделяемые для кодирования каждого пикселя, предназначены для регулирования степени его прозрачности или же не используются.
Описанная выше техника формирования изображений из мелких точек является наиболее распространенной и называется растровой. Но кроме растровой графики, в компьютерах используется еще и так называемая векторная графика.
Векторные изображения создаются только при помощи компьютера (фотокамеры этого делать «не умеют») и формируются не из пикселей, а из графических примитивов (линий, многоугольников, окружностей и др.).
Зачем нужна векторная графика? В известной детской песенке поется, что для изображения «человечка» достаточно нарисовать всего две «палки» и «огуречек». А представьте, насколько трудно вручную составить человечка из большого числа точек.
Векторная графика — это чертежная графика. Она очень удобна для компьютерного «рисования» и широко используются дизайнерами при графическом оформлении печатной продукции, в том числе создании огромных рекламных плакатов, а также в других подобных ситуациях.
Векторное изображение в двоичном коде записывается как совокупность примитивов с указанием их размеров, цвета заливки, места расположения на холсте и некоторых других свойств.
Например, чтобы записать на запоминающем устройстве векторное изображение круга, компьютеру достаточно в двоичный код закодировать тип объекта (окружность), координаты его центра на холсте, длину радиуса, толщину и цвет линии, цвет заливки.
В растровой системе пришлось бы кодировать цвет каждого пикселя. И если размер изображения большой, для его хранения понадобилось бы значительно больше места на запоминающем устройстве.
Тем не менее, векторный способ кодирования не позволяет записывать в двоичном коде реалистичные фото. Поэтому все фотокамеры работают только по принципу растровой графики. Рядовому пользователю иметь дело с векторной графикой в повседневной жизни приходится не часто.
Кодирование звуковой информации
Любой звук, слышимый человеком, является колебанием воздуха, которое характеризируется двумя основными показателями: частотой и амплитудой.
Амплитуда колебаний — это степень отклонения состояния воздуха от начального при каждом колебании. Она воспринимается нами как громкость звука.
Частота колебаний — это количество отклонений состояний воздуха от начального за единицу времени. Она воспринимается как высота звука.
Так, тихий комариный писк — это звук с высокой частотой, но с небольшой амплитудой. Звук грозы наоборот имеет большую амплитуду, но низкую частоту.
Если графически изобразить звуковую волну, она будет выглядеть следующим образом:

Схему работы компьютера со звуком в общих чертах можно описать так.
Микрофон превращает колебания воздуха в аналогичные по характеристикам электрические колебания.
Звуковая карта компьютера «умеет» преобразовывать электрические колебания в двоичный код, который записывается на запоминающем устройстве. При воспроизведении такой записи происходит обратный процесс (декодирование) — двоичный код преобразуется в электрические колебания, которые поступают в аудиосистему или наушники.
Динамики акустической системы или наушников имеют противоположное микрофону действие. Они превращают электрические колебания в колебания воздуха.
Но каким же образом звуковая карта преобразовывает электрические колебания в двоичный код?
Если взглянуть на графическое изображение волны и внимательно проанализировать ее геометрию, можно увидеть, что в каждый конкретный момент времени звук имеет определенную интенсивность (степень отклонения от начального состояния).

Значит если весь отрезок времени, в течение которого длится звук, разделить на очень маленькие временные участки, то звуковую волну можно будет записать как очередность значений интенсивности звука в каждом таком временном участке.

Но частота «дробления» звука должна быть достаточно высокой, иначе значения участков не будут отображать реальную геометрию волны. Вот примеры слишком низкой частоты дробления.

Описанный принцип разделения звуковой волны на мелкие участки и лежит в основе двоичного кодирования звука.
Аудиокарта компьютера разделяет звук на очень мелкие временные участки и кодирует степень интенсивности каждого из них в двоичный код. Такое «дробление» звука на части называется дискретизацией. Чем выше частота дискретизации, тем точнее фиксируется геометрия звуковой волны и тем качественней получается запись.
Так, простая речь (например, диктофонная запись) нормально воспринимается человеком, если частота дискретизации при кодировании была не ниже 8000 Гц (8 КГц). То есть, каждая секунда такой записи в двоичном коде должна состоять как минимум из 8000 частей.
Музыкальные же произведения, хранимые в компьютере, должны иметь еще более высокую частоту дискретизации. При записи стандартных звуковых CD она составляет минимум 44,1 КГц (44100 Гц).
Качество записи сильно зависит также от количества битов, используемых компьютером для кодирования каждого участка звука, полученного в результате дискретизации.
Представим, например, что для кодирования каждого такого участка компьютер использует 8 битов. Как известно, 8-битная ячейка может принимать одно из 256 значений. Но вдруг разнообразие интенсивности участков, полученных при дискретизации какого-то звука, оказалось более широким (например, 512 вариантов). В таком случае, компьютер «округлит» интенсивность участков до ближайших доступных значений чтобы «уложиться» в 256 вариантов и качество записи получится низким.
Количество битов, используемых для кодирования каждого участка звука, полученного при дискретизации, называется глубиной звука.
Глубины звука в 8-битов достаточно для кодирования простой речи. Но музыкальные произведения с такой глубиной будут звучать отвратительно. Поэтому гораздо чаще встречаются звуковые файлы, закодированные с глубиной 16, 24 или даже 32 бита.
Следует учитывать, что далеко не все устройства, предназначенные для воспроизведения «цифрового» звука, могут работать с файлами, закодированными с высокой частотой дискретизации и/или большой глубиной звука. Такие файлы могут проигрываться на одном компьютере, и «не открываться» на другом (если звуковая карта не поддерживает настолько высокий уровень дискретизации или глубины звука).
Особенности бинарного кодирования видео
Видеозапись состоит из двух компонентов: звукового и графического.
Кодирование звуковой дорожки видеофайла в двоичный код осуществляется по тем же алгоритмам, что и кодирование обычных звуковых данных (см. предыдущий пункт).
Принципы кодирования видеоизображения схожи с кодированием растровой графики (рассмотрено выше), хотя и имеют некоторые особенности.
Как известно, видеозапись — это последовательность быстро меняющихся статических изображений (кадров). Одна секунда видео может состоять из 25 и больше картинок. При этом, каждый следующий кадр лишь незначительно отличается от предыдущего.
Учитывая эту особенность, алгоритмы кодирования видео, как правило, предусматривают запись лишь первого (базового) кадра. Каждый же последующий кадр формируются путем записи его отличий от предыдущего.
ПОДЕЛИТЬСЯ:

НАПИСАТЬ АВТОРУ
Какой код является самым выгодным
ДелоБанк сохраняет самые выгодные тарифы на обслуживание ИП-фрилансеров в Москве. К такому выводу пришли эксперты консалтингового агентства Markswebb в исследовании Business Banking Fees Monitoring за III квартал 2019 года.
ДелоБанк впервые принял участие в рейтинге Business Banking Fees Monitoring во II квартале этого года и сразу занял первое место как банк с самыми выгодными тарифами для индивидуального предпринимателя-фрилансера. В третьем квартале ДелоБанк сохранил лидерские позиции с тарифом «Выгодный старт» без абонентской платы за открытие и ведение расчетного счета. Клиенты ДелоБанка могут бесплатно переводить до 150 тысяч рублей в месяц на свою карту физлица.
Business Banking Fees Monitoring – это инициативный ежеквартальный мониторинг тарифов на банковское онлайн-обслуживание малого бизнеса. Эксперты консалтингового агентства MarksWebb рассчитали стоимость обслуживания в 18 российских банках для трех разных компаний сегмента малого бизнеса в Москве и составили рейтинг. В исследовании использована информация о тарифах банков из открытых источников, а также данные тайного покупателя. В категории «ИП-фрилансер» эксперты MarksWebb взяли как пример для расчета индивидуального предпринимателя, который оказывает услуги юридическим лицам и получает оплату на расчетный счет, с которого переводит 100 тысяч рублей на собственную карту физического лица в том же банке.
В категории «Торговая точка в Москве» с ежемесячной выручкой до 500 тысяч рублей пакет услуг ДелоБанка «Активный рост» с бесплатным онлайн-банкингом, корпоративной картой, переводами юридическим и физическим лицам до 150 тысяч рублей оказался также среди самых выгодных.
Кроме того, до 31 октября ДелоБанк предлагает подключить услугу бесплатный торговый эквайринг. Банк бесплатно предоставляет терминал Verifone и выплачивает кешбэк в размере списанной комиссии за эквайринг. Максимальная сумма, с которой можно вернуть комиссию, – 100 тысяч рублей. Льготный тариф при более высоких оборотах зависит от категории и составляет 1,6% – для предприятий быстрого питания, 1,7% – для бакалейных магазинов и супермаркетов, 1,9% – для других категорий.
Ежемесячно возвращать деньги на расчетный счет смогут предприниматели-клиенты ДелоБанка, не имеющие договоров на торговый эквайринг, а также компании из сферы услуг или розничной торговли, не являющиеся клиентами ДелоБанка.
«Миссия ДелоБанка – поддерживать начинающих предпринимателей, формировать для них комфортную деловую среду. В Москве, по данным ФНС, работают свыше 320 тысяч индивидуальных предпринимателей, и их число постоянно растет. Мы заинтересованы в том, чтобы микробизнес получал в ДелоБанке максимально выгодные условия, не переплачивал за банковское обслуживание и мог сосредоточиться на росте, − подчеркнула директор по развитию ДелоБанка Ирина Кузьмина. – Ведь если предлагать адекватные тарифы и оптимальный пакет услуг для стартаперов, то они смогут успешно масштабировать свой бизнес и будут заинтересованы в долгосрочном партнерстве с ДелоБанком».
ДелоБанк — это инновационный федеральный онлайн-банк для предпринимателей, созданный на современной IT-платформе и обеспечивающий полностью дистанционное управление финансами предприятия. ДелоБанк обслуживает более 60 000 клиентов. Входит в банковскую группу СКБ-банка и Газэнергобанка, финансово-промышленную Группу Синара. По итогам второго квартала 2019 года ДелоБанк признан самым выгодным банком для ИП-фрилансеров и торговых точек в исследовании Business Banking Fees Monitoring агентства Markswebb. В рейтинге Business Mobile Banking Rank 2019 мобильное приложение ДелоБанка на Android и iOS заняло первое место во всех номинациях.
Новый тарифный план от оператора «МТС» является самым выгодным во всем мире

Стоимость услуг связи в России постепенно повышается, причем дорожает буквально все – мобильный интернет, голосовые вызовы и даже SMS-сообщения. Связано это с тем, что в конце 2014 года закупочная стоимость всего иностранного оборудования возросла в два раза, поэтому российским операторам остается лишь постепенно повышать цены. На фоне того, что услуги ЖКХ, бензин, продукты и все остальное в России стремительно дорожает, тратить свои честно заработанные деньги на оплату тарифного плана хочется в последнюю очередь. К счастью, существует крайне выгодный тарифный план от «МТС», который стоит сущие копейки, а еще он является самым выгодным в мире.
Все россияне знают, что стоимость услуг оператора «МТС» необычно велика, особенно когда речь заходит о мобильном интернете при поездах по России. Тем не менее, у него есть специальный особый тарифный план, который предназначен для его собственных сотрудников, их родных и близких. В это сложно поверить, но в тариф входит 600 минут разговоров на все номера России, 600 сообщений, а также целых 10 ГБ мобильного интернета.

Все, что входит в тарифный план, работает на территории всей России, то есть подключив этот тариф можно без каких-либо проблем перемещаться по стране и быть уверенным в том, что никто не спишет со счета ни одной лишней копейки. За все это нужно платить всего 199 рублей в месяц – это сущие копейки, поскольку даже оператор Tele2, стоимость услуг которого ниже чем у конкурентов, просит за аналогичный «набор» гораздо больше.

Новый тарифный план «Smart для своих» является самым выгодным тарифом не только в России, но и во всем мире, поскольку он предлагает невероятно много минут разговоров, сообщений и интернет-трафика на целый месяц всего за 199 рублей. Ни один другой оператор не способен предложить ничего подобного. Важно заметить, что подключить себе такой тариф может абсолютно любой абонент оператора «МТС», проживающий в любом регионе страны.

Подключение тарифа «Smart для своих» производится путем ввода специальной USSD-команды, которая содержит уникальный код, который можно получить от своего родственника или друга, работающего в компании «МТС». Кроме того, этот код легко купить и в сети Интернет, а его средняя стоимость – 1 300 рублей. Заплатить такую сумму денег придется только один раз, причем тарифный план будет записан именно на того человека, которому принадлежит номер. Абонентская плата в дальнейшем составит 199 рублей в месяц.


Иными словами, все абсолютно честно и законно, а предлагает такие выгодные условия сам оператор «МТС», а не какие-то посредники. Поскольку тарифный план будет закреплен за держателем SIM-карты, то номер по-прежнему будет зарегистрирован на того человека, который ее покупал. Это значит, что номером можно будет распоряжаться по своему собственному усмотрению и без каких-либо ограничений производить с ним любые действия через личный кабинет, через мобильные приложения для iOS и Android, либо же прямо в салонах оператора (с паспортом).



По состоянию на конец 2017 года, тариф «Smart для своих» является самым выгодным в России из всех тех, которые сейчас доступны для подключения. Он предлагает невероятно большое количество возможностей за совсем скромную сумму денег. Более того, этот тарифный план однозначно является самым выгодным не только на территории РФ, но и во всем мире, а это еще один повод для его подключения.
Если кто-то не верит в существование такого тарифа, то рекомендуем внимательно посмотреть на фотографии и скриншоты, которые прилагаются к статье.
Как майнить биткоины
Популярность криптовалют растет по часам. Появление данного виртуального оборота денег датируется 2009 г. и создал его японский программист Сатоши Накамото с группой единомышленников. Среди всех вариантов один из популярных способов заработка денег «из воздуха» – майнинг биткоинов. Чтобы овладеть этим искусством, надо понять, что это такое, как им пользоваться и выгодно ли связываться с миром криптовалют.
Что такое майнинг биткоинов
Как начать майнить биткоины
Программное обеспечение для майнинга биткоинов
Кошельки для майнинга биткоинов
Лучшее железо для майнинга биткоинов
Облачный майнинг биткоинов
Нюансы и возможные сложности
Что такое майнинг биткоинов
Блокчейн – цепь транзакций, где каждое последующее звено содержит сведения обо всех предыдущих. Именно такие цепочки назвали биткинами (bitcoin). Процесс создания и добычи таких виртуальных «соединений» назвали майнингом, требующим хорошего компьютерного оборудования и специальных программ.

При этом майнинг биткоина – поддержка целой инфраструктуры, призванной обеспечивать работоспособность всей сети. Суть такого процесса в решении сложных математических задач при помощи специального ПО, установленного на ПК пользователей. Процесс получения биткоинов не контролируется центром, а распределяется по всем желающим. Майнинг выполняет целый ряд важных задач:
- поддержка транзакций (сделок);
- защиту сети от добавления недействительной информации;
- сохранность биткоинов от разных атак;
- поддержку децентрализации.
Важно! С точки зрения прибыли, уже не рентабельно майнить биткоины в домашних условиях, так как мощности стандартного компьютерного оборудования недостаточно.
Как начать майнить биткоины
Поняв основную суть и задачу майнеров, можно переходить к самому процессу, для реализации которого потребуется на выбор:
- приобрести локальное хранилище для накопления средств на ПК;
- открыть онлайн-кошелек в любой системе.
Действительно успешные манеры выбирают первый вариант. Он потребует затрат на приобретение более мощной техники или отдельного серверного хранилища, но обладает большей производительностью и за личные средства отвечает только их владелец.
И первое, что должен сделать новичок, после создания места для хранения виртуальных денег – посетить официальный сайт Биткоин, откуда скачивается и устанавливается официальный софт для хранения криптовалюты.
При первом запуске программы запускается процесс загрузки Bitcoin-блоков. На этом уходит определенное время, но приостанавливать процесс нельзя. Дождитесь полной синхронизации и переходите дальше.
Выбор форка
Форк – использование кодовой базы программного проекта в качестве старта для другого. Каждая ветка может развиваться и существовать вне зависимости от другой. Основной критерий для выбора форка – профитность. А также стоит обратить внимание на ликвидность – возможность переводить виртуальные деньги во все возможные «живые».
Сам Bitcoin основан на SHA-256, а высокую прибыль получают владельцы больших и дорогостоящих ферм. Например, Scrypt использует много оперативной памяти, что делает проблематичным создание процессоров ASIC и дает возможность использовать обычные ПК для майнинга.
Рассчитать профитность можно на любой онлайн-калькуляторе майнинга. Этот показатель зависить от видеокарты и скорости работы вашего ПК, а также курса на бирже. Если компьютер не оснащен «выносливыми» комплектующими, то средний заработок в день составит всего 100-200 р.
Выбор пула
Пул (mining pool) – сервер, распределяющий задачи по подпискам между всеми подключенными участниками. Вклад каждого пула оценивается, как Share, чем он выше, тем больше шансов получить дорогостоящую подпись. Как только такой «Шар» падает в цель, пул говорит о готовности блока и раздает вознаграждение.

Выбирают пул по комиссии – процент от суммы блока, который поделится между майнерами. А также посмотрите на особенности выводы средств на свой кошелек. Некоторые пулы предоставляют дополнительные возможности просмотра статистики воркеров и их мониторинг.
К сведению: Воркер – программа, работающая с вашего компьютера. Сколько у вас единиц техники, столько можно запускать «роботов». На выбранном пуле надо регистрировать каждого из них.
Выбор майнера
Майнер («шахтер» в переводе с английского) – программа для занятия майнингом. Она решает сложные математические задачи и насчитывает награды в виде начисления нескольких единиц криптовалюты на счет.
Обычно, в выбранном пуле указано, какой майнер лучше всего подойдет для выполнения всех функций, и подробная инструкция по его настройке. Ищите раздел «Get started».
Запуск майнинга
Инструкция по запуску также приложена в документации к пулу. Обычно процесс происходит через командную строку. Например, при применении cgmoner на Linux без графического интерфейса надо будет ввести команду:
./cgminer —scrypt -o stratum+tcp://хост_пула:порт -u Weblogin.Worker -p Worker_passwor
Где Weblogin.Worker – имя воркера, а его пароль — Worker_passwor. Для добычи эфира майнером Ethminer используют следующую команду:
ethminer.exe -G -S eth-eu.coinmine.pl:4000 -FS eth-us.coinmine.pl:4000 -O VIPepol.1:1
Все варианты прописаны в документах в пуле, в том числе и для запуска процесса заработка при отсутствии видеокарты.
Вывод на свой кошелек
С официального сайта форка перейдите по предложенным ссылкам и создайте свой кошелек. В нем надо сделать адрес, чтобы можно было получать заработанные средства. Затем, полученную строку переносите в раздел своего аккаунта – «Выплаты».
Можно поставить вывод сразу на биржу криптовалюты. А также не забывайте, что за каждую транзакцию вы будете платить комиссии, поэтому не стоит ставить выплаты маленьких сумм.
Совет: если вы совсем не разобрались, как настраивать работу майнера, есть специальные программы, проделывающие все этапы по шагам за вас. Но с ними придется делиться. Так, пулу вы отдаете 1-1,5%, а разработчикам ПО – 30-40 %.
Программное обеспечение для майнинга биткоинов
Чтобы майнить биткоины необходимо установить криптовалютную ферму или программное обеспечение на ПК. Среди ПО выделяют несколько самых подходящих и проверенных вариантов:
- CGminer – популярный микропроцессор GPU / FPGA / ASIC Графический тип с открытым исходным кодом подойдет для Windows, Linux, OS X. Само ПО включает разгон, мониторинг, управление вентилятором и возможность удаленного интерфейса.
- BFGminer – создано специально для FPGA и ASIC, но не предусмотрено центральное сосредоточение на графических процессах. Есть функции динамического тактирования, мониторинга и удаленного просмотра экрана.
- BitMinter – лучшее ПО, когда надо подключиться к пользователям и потенциальным клиентам. Простой и понятный интерфейс с несложной установкой самой программы.
А также стоит обратить внимание на BTCMiner, Poclbm, DiabloMiner.
Кошельки для майнинга биткоинов
С технической стороны сами кошельки (BTC) нигде не хранятся – это цифровой код, записанный в базе данных по технологии Blockchain. Выделяют 4 группы таких хранилищ криптовалюты:
- для компьютеров;
- приложение на смартфоне;
- веб-кошельки;
- в виде гаджетов.
Среди вариантов для ПК самыми надежными считаются Bitcoin Knots, Bitcoin Core, GreenAddress, ArcBit. Мобильные версии выбираются в зависимости от ПО гаджета, существуют варианты для Андроида, IOS, Windows. Если выбирать среди виртуальных, то обратите внимание на Blockchain, Xapo, Coinapult.
Лучшее железо для майнинга биткоинов
Для добычи криптовалюты, на которую не оказывают влияние финансовые рынки или центры регулирования, необходимо собрать оптимальный комплект компьютерного железа. В него входит процессор, видеокарты и дополнительное оборудование.

Видеокарты
Видеокарта должна быть с достаточным количеством памяти и частотой GPU, чтобы процесс майнинга проходил без каких-либо осложнений. К подходящим моделям относят:
- Radeon RX 470 и 480;
- Geforce GTX 1060, 1070,1080;
- AMD последних моделей.
Средняя окупаемость такого оборудования варьируется от 200 до 360 дней.
Процессоры
Графические процессоры – самое важное оборудование при работе с криптографической системой. Для майнинга подходят только мощные современные компьютеры с достаточным количеством оперативной памяти и хорошей видеокартой. К лучшим вариантам можно отнести:
- CyberPowerPC Gamer Ultra 2235 – оперативная память в 8 Гб, жесткий диск на 1 Тб, графическая карта AMD RX 480;
- Acer Aspire T AT3-715A-UR11 – видеокарта AMD RX 480, процессор Intel Core i7-6700;
- CybertronPC RHODIUM – оперативки на 8 Гб, видеокарта AMD RX 580, хорош для эфириума.
Можно отдельно приобрести процессор класса Intek G4400, который подойдет для майнинга, но будет дешевле целого компьютера.
Другое оборудование
Вместо процессеров и видеокарт можно приобрести интегрированные схемы специального назначения (ASIC) или вентильные матрицы (FPGA), а также отдельные USB-устройства.
Среди ASIC-майнеров лучшими считаются ANTMiner S7, S9, Avalon6, CoinTerra TerraMiner IV. Если выбирать из USB-майнеров для биткоинов стоит приглядеться к AntMiner U2, BPMC Red Fury USB, Avalon Nano 3.
Пулы
Пулы различаются по интерфейсам, информативности, мощности, видам валюты, системе распределения вознаграждения и комиссиям. Существует «Китайская четверка» самых популярных и надежных пулов:
- F2Pool или «аквариумная рыбка». Около 20% удерживается хэшрейта в сети. Комиссия на вывод всего 4%. Эта система самая массовая.
- BTC China с 10-12% удержания в сети. Занимают 4 место в общем рейтинге пулов.
- BW pool – 7-9% мощностей, есть частичный перевод на русский язык. Система начислений PPLNS работает без комиссии.
- AntPool – майнинговых мощностей около 18%, работает по PPLNS без комиссии, есть вариант PPS с удержанием 2,5%. Подходит для любителей играть соло.
Выбирайте пул по самым выгодным для себя условиям и простоте интерфейсов. Для новичков лучше подобрать более легкий вариант для освоения азов майнинга биткоинов.
Требования к системе
На домашнем ПК средней мощности можно майнить только малоизвестные и новые криптовалюты. Для биткоинов необходимо минимум 4 Гб оперативной памяти и 2 Гб памяти видеокарты.
Операционные системы
Требований к операционной системе нет, подобрать подходящий вариант программы для майнинга можно для Windows от 7, Lunix (его чаще всего выбирают для криптовалют).
Главное приобрести мощные видеокарты и даже не одну или поставить отдельные USB-устройства или ASIC-майнеры.
Пинг интернета
Трафик майнинга зависит от количества подключенных устройств, их производительности и сложности решений математических задач. При правильной настройке оборудования и выбора пула достаточно 10 кб/с скорости интернета при стандартном Dial-Up-соединении. Оно должно быть проводным, без сбоев и обрывов. Поэтому поставщика трафика выбирайте внимательно.
Если нет возможности обеспечить стабильность подключения, можно купить 3G-модемы с безлимитным трафиком и использовать их в хорошей зоне покрытия.
Облачный майнинг биткоинов
Облачный майнинг использует специальные сервера, на которых можно работать без приобретения собственного оборудования для добычи криптовалюты. При этом за использование ресурса будет сниматься небольшая комиссия, которая обходится дешевле покупки профессионального железа для майнинга биткоинов.

Среди самых надежных серверов выделяют:
- Coinmix.biz – новый вариант с минимальным пополнением счета в 1 доллар США. Средняя окупаемость вложений – от 50 до 100 дней.
- Cloudmy – за регистрацию предоставляют бонус в 2 доллара (20 GH/s). Есть система уровней доходности от 0 до 9. Окупаемость от 25 до 100 дней.
- Apextop – бонус в 1 доллар США, 10 уровней доходности. Можно вернуть средства за 25-50 дней.
Можно найти более выгодные варианты в зависимости от ваших вложений.
Нюансы и возможные сложности
Для начала майнинга биткоинов необходимо выбрать способ добычи:
- соло – на личном оборудовании, где возможно потратить больше денег на электроэнергию и покупку железа, чем получить прибыль;
- пул – при помощи удаленного сервера: самая большая сложность – правильно его выбрать с максимально удобным интерфейсом и минимальной комиссией за вывод;
- облачные сервера – весь процесс заключается в количестве вложений, которые вы сделаете, и сроках их окупаемости.
Оптимальным вариантом с большим количеством нюансов, но высокой вероятностью заработка считается пул. Чтобы правильно его подобрать посмотрите на 3 главные характеристики:
- размер комиссии от 1 до 10%;
- способы вывода;
- удобство интерфейса.
Новичкам не стоит браться за новые криптовалюты, но попробовать свои силы со стандартным набором ПО для майнинга биткина вполне возможно.