Formáty digitálnej informácie

●      vysvetlite pojmy: údaj, informácia, jednotka informácie
●      vysvetlite pojem digitalizácia informácie
●      popíšte jednotlivé formáty digitálnej informácie
●      definujte pojem informatika, uchovávanie informácií, kódovanie a šifrovanie
●      vysvetlite princíp komprimácie dát, použitie a vlastnosti
●      definujte pojmy stratová, bezstratová kompresia dát

Údaj, informácia, informatika, uchovávanie údajov

Informatika je vedný odbor, ktorý skúma zákonitosti vzniku, spracovania, prenosu, využívania, uchovania a ochrany informácií. Informatika patrí medzi najrýchlejšie sa rozvíjajúce sa vedy.

Informačný proces je proces zberu, spracovania, prenosu a uchovania informácií.

Informácia je správa o tom, že nastal jeden z možných javov z množiny existujúcich javov, čo u prijímateľa zníži neznalosť o tomto jave. Je to myšlienka vyjadrená v danom jazyku (pomocou symbolov) vyjadrujúca stav určitého objektu, jeho chovanie. Informácia má dve základné charakteristiky:

1. možno ju merať
2. má svojho adresáta - pre ktorého môže, ale nemusí mať význam. Z tohto hľadiska teda môžeme informácie rozdeliť na:

• užitočné
• neužitočné

Údaj je každá správa bez ohľadu na to, či má pre nás nejaký informačný obsah alebo nie. Údajmi môžu byť písmená, čísla, slová, znaky, prípadne ich kombinácie. Všetky údaje nesú určitý informačný obsah. Ak nám daný údaj nepovie nič nového, hovoríme, že jeho informačný obsah je nulový.

Z toho nám vyplýva vzťah medzi údajom a informáciou: Každá informácia musí byť súčasne údajom, ale nie každý údaj musí byť pre nás informáciou s nenulovým obsahom.

Druhy informácií

1. analógové - človek svojimi zmyslami vníma vlny (zvukové, svetelné)
2. digitálne - postupnosť 1 a 0, ktoré môžu niesť informáciu aj o zvuku, obraze atď.

Formáty digitálnej informácie - zvuk, obraz, znak, číslo atď.

Digitalizácia informácie - moderné počítače poznajú iba digitálne informácie, teda informácie zapísané v binárnom kóde pomocou jednotiek a núl.

Uchovanie informácie

• Elektromechanický záznam (dierne pásky, dierne štítky),
• Magnetické pole a magnetizácia látok ( pevné disky, diskety),
• Statické elektrické pole ( dynamické pamäte),
• Optika (DVD disky, Blue-ray, hologramy)

Kódovanie

Kódovanie informácii je ľubovoľná vopred dohodnutá a všeobecne známa množina pravidiel, ktorá dovoľuje informáciu vyjadriť tak, aby sa dala uchovať a šíriť. Napr. ASCII tabuľka.

Šifrovanie

Šifrovanie je kryptografické pretváranie údajov, ktorého výsledkom je šifrovaný text. Takýto text sa tretím osobám javí ako náhodný reťazec znakov, z ktorého nemožno vyčítať užitočnú informáciu. Využívajú sa na to kryptografické algoritmy.

Najpoužívanejšími metódami šifrovania sú:

• symetrické šifrovanie
• asymetrické šifrovanie
• hashovacie funkcie

Symetrické šifrovanie je šifrovacia technika, ktorá používa ten istý kľúč na šifrovanie aj dešifrovanie.
Asymetrické šifrovanie je technika šifrovania, ktorá využíva verejný kľúč na zašifrovanie správy a súkromný kľúč na dešifrovanie správy.

Komprimácia

Ukladanie záložných kópií a archívov je náročné na kapacitu médií. Preto sa používa komprimácia (nazýva sa tiež kompresia, balenie, packovanie, zipovanie...) Princípom komprimácie je prekódovanie súboru tak, aby sa zmenšil objem uchovávaných dát bez straty informácie.

Komprimácia sa veľmi často používa aj na účely prenosu veľkých súborov pomocou média s menšou dátovou kapacitou. V takom prípade je však potrebné zabezpečiť, aby aj na cieľovom počítači bol nainštalovaný kompaktibilný komprimačný program.

Stratová kompresia je založená na vynechávaní, niektorých málo viditeľných detailov obrazu alebo počuteľných frekvencií pri zvuku. V praxi to znamená, že ak je niekde napríklad jedna svetložltá bodka uprostred veľkého bieleho poľa, jednoducho sa vymaže. Ďalej ak je niekde tenká čiara medzi dvoma plochami, tak sa farba tejto čiary upraví tak, aby sa jej farba dala vypočítať zložením farieb plôch, ktoré obklopuje (zjednodušene povedané). Stratová kompresia sa najčastejšie používa pre ukladanie obrazových a zvukových záznamov.

Bezstratová kompresia je trieda kompresných algoritmov, umožnujúca spätnú rekonštrukciu komprimovaných dát do pôvodnej podoby bez straty informácie, narozdiel od stratovej kompresie, kde toto nie je možné. Bezstratová kompresia sa používa všade tam, kde je potrebné, aby dekomprimované údaje boli identické s pôvodnými údajmi. Typické príklady sú spustiteľné programy alebo zdrojové kódy. Niektoré obrázkové formáty, napríklad PNG alebo GIF, používajú iba bezstratovú kompresiu, zatiaľ čo niektore ďalšie formáty môžu používať stratovú aj bezstratovú kompresiu.