кодирование данных двоичным кодом

Двоичное кодирование.

в Компьютеры 23.03.2020 0 184 Просмотров

Двоичное кодирование – это тип кода, используемый в основном для программирования компьютеров на самом базовом уровне. Он состоит из системы единиц и нулей, предназначенной для представления «истинного» или «ложного» значения в логических операциях. Двоичное кодирование было разработано Клодом Шеннаном в 1930-х годах с использованием переключателей.
Двоичные данные – это необработанные данные, которые используются почти на всех компьютерах, но большинство пользователей компьютеров не взаимодействуют с ними напрямую. Компьютер читает двоичный код и переводит его в данные, полезные для пользователя. Коды хранятся по-разному в зависимости от типа объекта. Например, коды могут храниться по напряжению, просто обозначая, включен ли объект, имеет ли он напряжение или выключен. CD-ROM используют темные пятна на блестящей поверхности для обозначения «истинных» или «ложных» значений, жёсткие диски используют магнетизм, а память использует электрический заряд.

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

Двоичное кодирование опирается на биты, наименьшую единицу кодирования. Подобно переключателю, который может быть либо выключен, либо включен, бит может иметь значение либо один, либо ноль. Более знакомые единицы обработки получены из бита. Байт составляет восемь битов, килобайт имеет 1000 байтов, а мегабайт имеет 1000 килобайт. Чем больше число битов, тем больше комбинаций может быть в битах, тем больше информации можно сохранить.

Например, два бита имеют четыре состояния. Оба могут быть выключены, оба могут быть включены, или один может быть выключен, и один может быть включен. В двоичном виде эти комбинации записываются как 00, 01, 10, 11. Количество состояний группы битов можно найти по выражению 2n, где n – количество битов.

Поскольку для каждого бита есть только два значения, с ними проще работать, чем с другими процессами компьютерного кодирования. Группы битов используются для представления различной информации. Байт часто представляет буквенный символ. Например, буква «А», записанная в двоичном виде – «01000001».

Хотя чаще всего используется для программирования компьютеров, двоичное кодирование также используется в генетических алгоритмах для определения пересечения наследственности между родителями и потомками. Биты назначаются каждому родителю для представления части их генетического кода. Затем случайные или конкретные биты копируются или инвертируются для получения кода потомства.

Источник

Кодирование для чайников, ч.1

Не являясь специалистом в обозначенной области я, тем не менее, прочитал много специализированной литературы для знакомства с предметом и прорываясь через тернии к звёздам набил, на начальных этапах, немало шишек. При всём изобилии информации мне не удалось найти простые статьи о кодировании как таковом, вне рамок специальной литературы (так сказать без формул и с картинками).

Статья, в первой части, является ликбезом по кодированию как таковому с примерами манипуляций с битовыми кодами, а во второй я бы хотел затронуть простейшие способы кодирования изображений.

0. Начало

Давайте рассмотрим некоторые более подробно.

1.1 Речь, мимика, жесты

1.2 Чередующиеся сигналы

В примитивном виде кодирование чередующимися сигналами используется человечеством очень давно. В предыдущем разделе мы сказали про дым и огонь. Если между наблюдателем и источником огня ставить и убирать препятствие, то наблюдателю будет казаться, что он видит чередующиеся сигналы «включено/выключено». Меняя частоту таких включений мы можем выработать последовательность кодов, которая будет однозначно трактоваться принимающей стороной.

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

1.3 Контекст

2. Кодирование текста

Текст в компьютере является частью 256 символов, для каждого отводится один байт и в качестве кода могут быть использованы значения от 0 до 255. Так как данные в ПК представлены в двоичной системе счисления, то один байт (в значении ноль) равен записи 00000000, а 255 как 11111111. Чтение такого представления числа происходит справа налево, то есть один будет записано как 00000001.

Итак, символов английского алфавита 26 для верхнего и 26 для нижнего регистра, 10 цифр. Так же есть знаки препинания и другие символы, но для экспериментов мы будем использовать только прописные буквы (верхний регистр) и пробел.

Тестовая фраза «ЕХАЛ ГРЕКА ЧЕРЕЗ РЕКУ ВИДИТ ГРЕКА В РЕЧКЕ РАК СУНУЛ ГРЕКА РУКУ В РЕКУ РАК ЗА РУКУ ГРЕКУ ЦАП».

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

2.1 Блочное кодирование

Информация в ПК уже представлена в виде блоков по 8 бит, но мы, зная контекст, попробуем представить её в виде блоков меньшего размера. Для этого нам нужно собрать информацию о представленных символах и, на будущее, сразу подсчитаем частоту использования каждого символа:

Источник

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 (рис. 1.4).

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

Рис. 1.4. Примеры кодирования информации

Своя система существует и в вычислительной технике – она называется двоичным кодированиеми основана на представлении данных последовательностью всего двух знаков: 0 и 1. Это связано с тем, что на современном этапе развития техники наиболее просто реализовать два противоположных физических состояния: намагниченность в двух противоположных направлениях; прибор, пропускающий или нет электрический ток; конденсатор, заряженный или незаряженный и т.п.

0 и 1 называются двоичными цифрами или машинным кодом. Элементарное устройство памяти компьютера, которое применяется для изображения одной двоичной цифры, называется двоичным разрядом или битом. Важно, что независимо от того, как технически в компьютере организован бит, он может хранить информацию. В бит можно записать и считать информацию.

Бит – это очень маленькая порция информации. Поэтому, так же как при записи десятичных чисел используется несколько десятичных разрядов – единиц, десятков, сотен и т.д., так и для записи двоичных чисел используется несколько двоичных разрядов, несколько бит.

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (даили нет, черноеили белое, истина или ложьи т.п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия:

Тремя битами можно закодировать восемь различных значений:

000 001 010 100 011 101 110 111.

Увеличивая на единицу количество разрядов в системе двоичного кодирования, мы увеличиваем в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе, то есть общая формула имеет вид:

N=2m, где N –количество независимых кодируемых значений; т – разрядность двоичного кодирования, принятая в данной системе.

Для хранения двоичных чисел в компьютере используется устройство, которое принято называть ячейкой памяти. Память компьютера можно образно представить как автоматическую камеру хранения, состоящую из отдельных ячеек, в каждую из которых можно положить некоторое число. Ячейки образуются из нескольких битов. Стандартными являются ячейки, которые состоят из восьми битов. Элемент памяти компьютера, состоящий из восьми битов, называется байтом.

Для оценки количества информации, хранящейся в компьютере, используются и более крупные единицы информации:

1 Кбайт (килобайт) – 1024 байт;

1 Мбайт (мегабайт) – 1024 Кбайт;

1 Гбайт (гигабайт) – 1024 Мбайт;

1 Тбайт (терабайт) – 1024 Гбайт.

При компьютерной обработке информации приходится иметь дело с числовой, текстовой, графической, звуковой и другой информацией. Для хранения данных различной природы применяются различные способы кодировки.

Источник

Информатика

План урока:

Примеры кодирования информации:

Другими словами, переход сообщения из одной формы ее в другую, согласно определенным правилам, и выражает в чем суть кодирования информации.

Информация проходит кодирование в целях:

История кодирования информации насчитывает сотни веков. Издавна люди использовали криптограммы (зашифрованные сообщения).

В 19 веке с изобретением телеграфа С. Морзе был придуман и принципиально новый способ шифрования. Телеграфное сообщение передавалось по проводам последовательностью коротких и долгих сигналов (точка и тире).

Вслед за ним Ж. Бодо создал основополагающий в истории современной информатики метод бинарного кодирования информации, который заключается в применении всего двух различающихся электрических сигналов. Кодирование информации в компьютере также подразумевает использование двух чисел.

Разработанная в 1948г. К. Шенноном «Теория информации и кодирования» стала основополагающей в современном кодировании данных.

Кодирование информации в информатике, одна из базовых тем. Понимание для чего нужна процедура кодирования передаваемой информации, каким образом она осуществляется, поможет в изучении принципов работы компьютера.

Способы кодировки

Проанализируем разнообразные виды информации и особенности ее кодирования.

По принципу представления все информационные сведения можно классифицировать на следующие группы:

Способы кодирования информации обусловлены поставленными целями, а также имеющимися возможностями,методами ее дальнейшей обработки и сохранения. Одинаковые сообщения могут отображаться в виде картинок и условных знаков (графический способ), чисел (числовой способ) или символов (символьный способ).

Соответственно происходит и классификация информации по способу кодирования:

Чтобы расшифровать сообщение, отображаемое в выбранной системе кодирования информации, необходимо осуществить декодирование – процесс восстановления до исходного материала. Для успешного осуществления расшифровки необходимо знать вид кода и методы шифрования.

Самыми распространенными видами кодировок информации являются следующие:

Различают такие методы кодирования информации как:

Двоичный код

Самый широко используемый метод кодирования информации – двоичное кодирование. Кодирование данных двоичным кодом применяется во всех современных технологиях.

Двоичное кодирование информации применяется для различных данных:

Обработка графических изображений

Кодирование текстовой, звуковой и графической информации осуществляется в целях ее качественного обмена, редактирования и хранения. Кодировка информационных сообщений различного типа обладает своими отличительными чертами, но, в целом, она сводится к преобразованию их в двоичном виде.

Рисунки, иллюстрации в книгах, схемы, чертежи и т.п. – примеры графических сообщений. Современные люди для работы с графическими данными все чаще применяют компьютерные технологии.

Суть кодирования графической и звуковой информации заключается в преобразовании ее из аналогового вида в цифровой.

Кодирование графической информации – это процедура присвоения каждому компоненту изображения определенного кодового значения.

Способы кодирования графической информации подчиняются методам представления изображений (растрового или векторного):

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом
Источник

Многим станет интересно: «В чем суть кодирования графической информации, представленной в виде 3D-изображений?» Дело в том, что работа с трехмерными данными сочетает способы растровой и векторной кодировки.

Кодирование и обработка графической информации различного формата имеет как свои преимущества, так и недостатки.

Метод координат

Любые данные можно передать с помощью двоичных чисел, в том числе и графические изображение, представляющие собой совокупность точек. Чтобы установить соответствие чисел и точек в бинарном коде, используют метод координат.

Метод координат на плоскости основан на изучении свойств точки в системе координат с горизонтальной осью Ox и вертикальной осью Oy. Точка будет иметь 2 координаты.

Если через начало координат проходит 3 взаимно перпендикулярные оси X, Y и Z, то используется метод координат в пространстве. Положение точки в таком случае определяется тремя координатами.

Система координат в пространстве

Перевод чисел в бинарный код

Числовой способ кодирования информации, т.е. переход информационных данных в бинарную последовательность чисел широко распространен в современной компьютерной технике. Любая числовую, символьную, графическую, аудио- и видеоинформацию можно закодировать двоичными числами. Рассмотрим подробнее кодирование числовой информации.

Привычная человеку система счисления (основанная на цифрах от 0 до 9), которой мы активно пользуемся, появилась несколько сотен тысяч лет назад. Работа всей вычислительной техники организована на бинарной системе счисления. Алфавитом у нее минимальный – 0 и 1. Кодировка чисел совершается путем перехода из десятичной в двоичную систему счисления и выполнении вычислений непосредственно с бинарными числами.

Кодирование и обработка числовой информации обусловлено желаемым результатом работы с цифрами. Так, если число вводится в рамках текстового файла, то оно будет иметь код символа, взятого из используемого стандарта. Для математических вычислений числовые данные преобразуются совершенно другим способом.

Принципы кодирования числовой информации, представленной в виде целых или дробных чисел (положительных, отрицательных или равных 0) отличаются по своей сути. Самый простой способ перевести целое число из десятичной в двоичную систему счисления заключается в следующем:

Одна из важнейших частей компьютерной работы – кодирование символьной информации. Все многообразие цифр, русских и латинских букв, знаков препинания, математических знаков и отдельных специальных обозначений относятся к символам. Cимвольный способ кодирования состоит в присвоении определенному знаку установленного шифра.

Рассмотрим подробнее самые распространенные стандарты ASCII и Unicode – то, что применяется для кодирования символьной информации во всем мире.

Фрагмент таблицы ASCII

Первоначально было установлено, что для любого знака отводится в памяти компьютера 8 бит (1 бит – это либо «0», либо «1») бинарной последовательности. Первая таблица кодировки ASCII (переводится как «американский кодовый стандарт обмена сообщениями») содержала 256 символов. Ограниченная численность закодированных знаков, затрудняющая межнациональный обмен данными, привела к необходимости создания стандарта Unicode, основанного на ASCII. Эта международная система кодировки содержит 65536 символов. Закодировать огромное количество всевозможных обозначений стало возможным благодаря использованию 16-битного символьного кодирования.

Кодирование символьной и числовой информации принципиально отличается. Для ввода-вывода цифр на монитор или использовании их в текстовом файле происходит преобразование их согласно системе кодировки. В процессе арифметических действий число имеет совершенно другое бинарное значение, потому что оно переходит в двоичную систему счисления, где и совершаются все вычислительные действия.

Выбирать способ кодирования информации – графический, числовой или символьный необходимо отталкиваясь от цели кодировки. Например, число «21» можно ввести в компьютерную память цифрами или буквами «двадцать один», слово «ЗИМА» можно передать русскими буквами «зима» или латинскими «ZIMA», штрих-код товара передается изображением и цифрами.

Преобразование звука

Компьютерные технологии успешно внедряются в различные сферы деятельности, включая кодирование и обработку звуковой информации. С физической точки зрения, звук – это аналоговый сплошной сигнал. Процесс его перевода в ряд электрических импульсов называется кодированием звуковой информации.

Задачи, которые необходимо решить для успешной оцифровки сигнала:

Преобразование звука: а) аналоговый сигнал; б)дискретный сигнал.

Различают следующие методы кодирования звуковой информации:

Обработка текста

Текст – осмысленный порядок знаков. С использованием компьютера кодирование и обработка текстовой информации (набор, редактирование, обмен и сохранение письменного текста) значительно упростилось.

Кодирование текстовой информации – присвоение любому символу текста кода из кодировочной системы. Различают следующие стандарты кодировки:

В задачах на кодирование текстовой информации часто встречаются следующие понятия:

Например, мощность алфавита ASCII составляет 256 символов. При этом один знак занимает 8 бит (или 1 байт) памяти, а Unicode – 35536 символов и 16 бит (или 2 байта) соответственно.

Источник

ОСНОВЫ КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ ДВОИЧНЫМ КОДОМ

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

Кафедра правовой информатики, информационного права

И естественнонаучных дисциплин

УТВЕРЖДАЮ

ПЛАН

Лекционного занятия

Дисциплина: «МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА»

Тема 3: «ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ»

Разработал:

Материалы обсуждены и одобрены

на заседании кафедры ПИИПЕД,

Протокол № _ от «__» ноября 2014г.

План

и методические указания студентам на лекционное занятие

Тема 3: «Представление информации в персональном компьютере»

Цели занятия

1. Ознакомить с основами кодирования различного типа данных двоичным кодом в вычислительной технике.

2. Дать представление об основных структурах хранения данных.

3. Ознакомить с понятием файла, файловой структуры и единицах представления данных.

Учебно-материальное обеспечение

1. План и методические указания студентам на практическое занятие по данной теме.

ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

Учебные вопросыВремя, мин.
Вступительная часть ……………………………………………………. 1. Основы кодирования данных двоичным кодом …………………….. 2. Основные структуры данных ………………………………………. 3. Файлы и файловая структура. Единицы представления данных…… Заключительная часть……………………………………………

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ И МЕТОДИКА ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ

Подготовительная часть. В часы самоподготовки студенты изучают рекомендованную литературу.

Литература:

1. Мистров Л.Е. Информатика и математика: Информатика: учеб. пособие / Л.Е. Мистров, А.Ю. Кузьмин, С.А. Мишин. – Воронеж: Научная книга, 2007.

2. Информатика для юристов и экономистов: учебник для вузов / под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2004.

Содержание занятия и методика его проведения

Подготовительная часть. В часы самоподготовки студенты повторяют лекционный материал, посвящённый вопросам представления числовых данных, изучают рекомендованную литературу и письменно выполняют следующую задачу.

Вступительная часть. Преподаватель проверяет наличие и готовность студентов к проведению занятия, делает соответствующие записи в журнале. Объявляется тема, цель и план проведения занятия. Акцентируется внимание студентов на важности изучаемой темы для усвоения последующего материала учебной дисциплины.

ОСНОВЫ КОДИРОВАНИЯ ДАННЫХ ДВОИЧНЫМ КОДОМ

Для автоматизации работы с различного типа данных необходимо унифицировать их форму представления на основе использования приема кодирования, то есть выражения 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). Универсальные средства кодирования достаточно успешно реализуется в отдельных отраслях техники, науки и культуры (системы записи математических выражений, телеграфная азбука, морская флажковая азбука, система Брайля для слепых и многие другие).

Своя система кодирования 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).

Одним битом могут быть выражены два понятия: 0 или 1 (да или нет, черное или белое, истина или ложь и т. п.). Если количество битов увеличить до двух, то уже можно выразить четыре различных понятия: 00 01 10 11. Тремя битами можно закодировать восемь различных значений: 000 001 010 011 100 101 110 111. То есть, увеличивая каждый раз на единицу количество разрядов, увеличивается в два раза количество значений, которое может быть выражено в данной системе счисления.

Кодом называется уникальное беззнаковое целое двоичное число, поставленное в соответствие некоторому символу. Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт=8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, количество возможных сочетаний единиц и нулей равно 2 8 =256. Следовательно, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов.

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

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

Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65535, а 24 бита — уже более 16,5 миллионов разных значений.

Технически реализовать это просто, однако всегда существовали 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.

Институтом стандартизации США (ANSI — American National Standard Institute) введена в действие системы кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange — стандартный код информационного обмена США), в которойзакреплены 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 символа являются управляющими и предназначены в основном для передачи команд управления. Их назначение может варьироваться в зависимости от программных и аппаратных средств. В базовой таблице, начиная с 32 кода по 127 код размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов. Расширенная таблица (символы с номерами от 128 до 255) американским стандартом не определена и предназначена для символов национальных алфавитов, псевдографических и некоторых математических символов. В разных странах могут использоваться различные варианты второй половины кодовой таблицы.

Отсутствие единого стандарта расширенной таблицы ASCII кодов привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать несколько действующих стандартов кодировки. Так, например, кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, была введена компанией Microsoft, и учитывая широкое распространение программных продуктов этой компании в России, глубоко закрепилась и нашла широкое распространение. Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows (она также стала стандартной в российском секторе World Wide Web).

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный). Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в некоторых службах российского сектора Интернета. В частности, в России она является стандартной в сообщениях электронной почты и телеконференций.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны и в других странах. Так, например, в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования использовать вторую часть расширенной системы кодирования, определяющую значения кодов со 128 по 255.

Основные организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных вызваны ограниченным набором кодов (256). Очевидно, что если, например, кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной — UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65536 различных символов — этого 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). В настоящее время технические средства достигли необходимого уровня обеспеченности ресурсами, и сегодня осуществляется постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования.

Кодирование графических данных.Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, то видно, что оно состоит из мельчайших точек, образующих характерный узор, называемый растром. Так как линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел, то 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. Исходя из этого для кодирования яркости любой точки 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: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и 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.

Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), как это принято для полутоновых черно-белых изображений, то на кодирование цвета одной точки надо затратить 24 разряда. При этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных цветов, что близко к чувствительности человеческого глаза. Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется полноцветным (True Color).

Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, то есть цвет, дополняющий основной цвет до белого. Нетрудно заметить, что для любого из основных цветов дополнительным будет цвет, образованный суммой пары остальных основных цветов. Соответственно, дополнительными цветами являются: голубой (Cyan, С), пурпурный (Magenta, М) и желтый (Yellow, Y). Принцип декомпозиции произвольного цвета на составляющие компоненты можно применять не только для основных цветов, но и для дополнительных, то есть любой цвет можно представить в виде суммы голубой, пурпурной и желтой составляющей. Такой метод кодирования цвета принят в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска — черная (Black, К). Поэтому данная система кодирования обозначается четырьмя буквами CMYK (черный цвет обозначается буквой К, потому что буква В уже занята синим цветом), и для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда (такой режим тоже называется полноцветным (Тrие Color)).

Если уменьшить количество двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, то можно сократить объем данных. При этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color.

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. Эта палитра должна прикладываться к графическим данным — без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге.

Кодирование звуковой информации.Приемы и методы работы со звуковой информациейнашли применение в вычислительной технике сравнительно недавно. Поэтому методы кодирования звуковой информации двоичным кодом далеки от стандартизации. Множество отдельных компаний разработали свои корпоративные стандарты.

Таким образом при двоичном кодировании аналогового звукового сигнала непрерывный сигнал дискретизируется (оцифровывается), т.е. заменяется серией отдельных выборок (см. рис. 2). Качество двоичного кодирования зависит от количества распознаваемых дискретных уровней сигнала и количества выборок в секунду.

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

Рис. 1. Схема обработки звукового сигнала

кодирование данных двоичным кодом. Смотреть фото кодирование данных двоичным кодом. Смотреть картинку кодирование данных двоичным кодом. Картинка про кодирование данных двоичным кодом. Фото кодирование данных двоичным кодом

Рис. 2. Схема дискретизации звукового сигнала

Частота дискретизации аналогового звукового сигнала (количество выборок в секунду) также может принимать различные значения (5.5, 11, 22 и 44 кГц). Исходя из этого качество звука в дискретной форме может быть очень плохим (качество радиотрансляции) при 8 битах и 5,5 кГц и весьма высоким (качество аудио-СD) при 16 битах и 44 кГц.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *