Представление в компьютере нечисловой информации

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу ставится в соответствие своя уникальная последовательность из восьми нулей и единиц, свой уникальный код
от 00000000 до 11111111 (десятичный код от 0 до 255)

Присвоение символу конкретного двоичного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Первые 33 кода (с 0 до 32) соответствуют не символам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т.д.). Коды 33 до 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы. К сожалению, в настоящее время существует 5 различных кодовых таблиц для русских букв, поэтому тексты созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

Хронологически одним из первых стандартов кодирования русских букв на компьютерах был код КОИ – 8 («Код обмена информационный – 8 битный»). Эта кодировка применяется в компьютерах с операционной системой UNIX.

Наиболее распространенная кодировка – это стандартная кириллистическая кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251 («CP» означает «Code Page»). Все Windows – приложения, работающие с русским языком, поддерживают эту кодировку.

Для работы в среде операционной системы MS-DOS используется «альтернативная» кодировка, в терминологии фирмы Microsoft – кодировка CP 866.

Фирма Apple разработала для компьютеров Macintosh свою собственную кодировку русских букв (Mac)

Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку под названием ISO 8859 – 5.

КОИ-8 - UNIX
CP1251 («CP» означает «Code Page») - Microsoft Windows
CP 866 - MS-DOS
Mac - Macintosh
ISO 8859 – 5
Стандарты кодировок:

ТАБЛИЦА КОДИРОВКИ СИМВОЛОВ

В последнее время появился новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ не один байт, а два, и поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, 216=65 536 различных символов. Эту кодировку поддерживает платформа Microsoft Windows&Office97.

ТАБЛИЦА КОДИРОВКИ
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.
Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.

ТАБЛИЦА СТАНДАРТНОЙ ЧАСТИ ASCII

ТАБЛИЦА РАСШИРЕННОГО КОДА ASCII

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Цифры кодируются по стандарту ASCII в двух случаях – при вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичный код.
Возьмем число 57.
При использовании в тексте каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе это – 00110101 00110111.
При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим – 00111001.
!

ДВОИЧНОЕ КОДИРОВАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ И ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Графическая информация на экране монитора представляется в виде изображения, которое формируется на экране из точек (пикселей).
В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета). Каждая точка экрана может иметь лишь два состояния – «черная» или «белая», т.е. для хранения ее состояния необходим 1 бит.

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку 4, 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможные состояния точки, и тогда по формуле N=2I может быть вычислено количество цветов отображаемых на экране монитора.

Аддитивная модель RGB (сложение цветов)

Изображение может иметь различный размер, которое определяется количеством точек по горизонтали и вертикали.

В современных ПК обычно используются 4 основных размера изображения или разрешающих способностей экрана: 640х480, 800х600, 1024х768, 1280х1024 пикселя.

Графический режим вывода изображения на экран определяется разрешающей способностью экрана и глубиной (интенсивностью) цвета.
Полная информация о всех точках изображения, хранящаяся в видеопамяти, называется битовой картой изображения.

Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке храниться в видео памяти ПК.
Рассчитаем объем видеопамяти для наиболее распространенного в настоящее время графического режима (800х600 точек, 16 бит на точку):
Всего точек на экране 800х600 = 480 000 точек
480 000х16 бит = 7 680 000 бит = 960 000 байт = 937,5 Кбайт ≈ 938 Кбайт

С начала 90-х годов ПК получили возможность работать со звуковой информацией. Каждый ПК, имеющий звуковую плату, микрофон, наушники или колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию.
С графической информацией мы работаем посредством графических редакторов, то со звуковой информацией с помощью редакторов аудиофайлов.

Звуковой сигнал – это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой.
При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется серией его отдельных выборок – отсчетов.

Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65 536 различных уровней сигнала или состояний. Для определения количества бит, необходимых для кодирования, решим показательное уравнение:
65 536=2I, то I=16 бит.
Таким образом, современные звуковые карты обеспечивают 16-битное кодирование звука. При каждой выборке значению амплитуды звукового сигнала присваивается 16 битный код.
Количество выборок в секунду может быть в диапазоне от 8 000 до 48 000, т.е. Частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 Кгц.