Кодування інформації

Код - Це набір умовних позначень (або сигналів) для запису (або передачі) деяких заздалегідь визначених понять.

Кодування інформації - це процес формування певного представлення інформації. У більш вузькому розумінні під терміном «кодування» часто розуміють перехід від однієї форми подання інформації до іншої, більш зручною для зберігання, передачі або обробки.

Зазвичай кожен образ при кодуванні (іноді кажуть - шифровці) поданні окремим знаком.

Знак - Це елемент кінцевого безлічі відмінних один від одного елементів.

В більш вузькому значенні під терміном "кодування" часто розуміють перехід від однієї форми подання інформації до іншої, більш зручною для зберігання, передачі або обробки.

Комп'ютер може обробляти тільки інформацію, представлену в числовий формі. Вся інша інформація (наприклад, звуки, зображення, показання приладів і т. д.) для обробки на комп'ютері повинна бути перетворена в числову форму. Наприклад, щоб перевести в числову форму музичний звук, можна через невеликі проміжки часу вимірювати інтенсивність звуку на певних частотах, представляючи результати кожного виміру в числовий формі. За допомогою програм для комп'ютера можна виконати перетворення отриманої інформації, наприклад "накласти" один на одного звуки від різних джерел.

Аналогічним чином на комп'ютері можна обробляти текстову інформацію. При введенні в комп'ютер кожна буква кодується певним числом, а при виведенні на зовнішні пристрої (екран або друк) для сприйняття людиною по цих числах будуються зображення літер. Відповідність між набором літер і числами називається кодуванням символів.

Як правило, всі числа в комп'ютері представлені за допомогою нулів та одиниць (а не десяти цифр, як це звично для людей). Іншими словами, комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому пристрої для їх обробки виходять значно простішими. Введення чисел в комп'ютер і висновок їх для зручності людини, може здійснюватися у звичній десяткового формі, а всі необхідні перетворення виконують програми, що працюють на комп'ютері.

Способи кодування інформації.

Одна і та ж інформація може бути представлена (закодована) в декількох формах. C появою комп'ютерів виникла необхідність кодування всіх видів інформації, з якими має справу і окрема людина, і людство в цілому. Але вирішувати завдання кодування інформації людство почало задовго до появи комп'ютерів. Грандіозні досягнення людства - писемність і арифметика - є не що інше, як система кодування мови і числовий інформації. Інформація ніколи не з'являється в чистому вигляді, вона завжди якось представлена, як-то закодована.

Двійкове кодування - один з розповсюджених способів подання інформації. У обчислювальних машинах, у роботах і верстатах з числовим програмним керуванням, як правило, вся інформація, з якою має справу пристрій, кодується у вигляді слів двійкового алфавіту.

Кодування символьної (текстової) інформації.

Основна операція, яка виробляється над окремими символами тексту - порівняння символів.

При порівнянні символів найбільш важливими аспектами є унікальність коду для кожного символу і довжина цього коду, а сам вибір принципу кодування практично не має значення.

Для кодування текстів використовуються різні таблиці перекодування. Важливо, щоб при кодуванні і декодуванні одного і того ж тексту використовувалася одна і та ж таблиця.

Таблиця перекодування - таблиця, що містить впорядкований певним чином перелік кодованих символів, відповідно до якої відбувається перетворення символу в його двійковий код і назад.

Найбільш популярні таблиці перекодування: ДКОІ-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Історично склалося, що в якості довжини коду для кодування символів було обрано 8 біт або 1 байт. Тому найчастіше одному символу тексту, що зберігається в комп'ютері, відповідає один байт пам'яті.

Різних комбінацій з 0 і 1 при довжині коду 8 біт може бути 28 = 256, тому за допомогою однієї таблиці перекодування можна закодувати не більше 256 символів. При довжині коду в 2 байти (16 біт) можна закодувати 65536 символів.

Кодування числової інформації.

Подібність в кодуванні числової і текстової інформації полягає в наступному: щоб можна було порівнювати дані цього типу, у різних чисел (як і у різних символів) повинен бути різний код. Основна відмінність числових даних від символьних полягає в тому, що над числами крім операції порівняння виробляються різноманітні математичні операції: додавання, множення, добування кореня, обчислення логарифма та ін Правила виконання цих операцій в математиці детально розроблені для чисел, представлених в позиційній системі числення.

Основний системою числення для подання чисел в комп'ютері є двійкова позиційна система числення.

Кодування текстової інформації

В Нині, більша частина користувачів, за допомогою комп'ютера обробляє текстову інформацію, яка складається з символів: літер, цифр, знаків пунктуації та ін Підрахуємо, скільки всього символів і яка кількість біт нам потрібно.

10 цифр, 12 знаків пунктуації, 15 знаків арифметичних дій, літери російського і латинського алфавіту, ВСЬОГО: 155 символів, що відповідає 8 біт інформації.

Одиниці виміру інформації.

1 байт = 8 біт

1 Кбайт = 1024 байтам

1 Мбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 1024 Мбайт

1 Тбайт = 1024 Гбайтом

Суть кодування полягає в тому, що кожному символу ставлять у відповідність двійковий код від 00000000 до 11111111 або відповідний йому десятковий код від 0 до 255.

Необхідно пам'ятати, що в даний час для кодування російських букв використовують п'ять різних кодових таблиць (КОИ - 8, СР1251, СР866, Мас, ISO), причому тексти, закодовані за допомогою однієї таблиці не будуть правильно відображатися в інший

Основним відображенням кодування символів є код ASCII - American Standard Code for Information Interchange-американський стандартний код обміну інформацією, який представляє з себе таблицю 16 на 16, де символи закодовані в шістнадцятковій системі числення.

Кодування графічної інформації.

Важливим етапом кодування графічного зображення є розбиття його на дискретні елементи (дискретизація).

Основними способами представлення графіки для її зберігання і обробки за допомогою комп'ютера є растрові і векторні зображення

Векторне зображення являє собою графічний об'єкт, що складається з елементарних геометричних фігур (найчастіше відрізків і дуг). Положення цих елементарних відрізків визначається координатами точок і величиною радіусу. Для кожної лінії вказується двійкові коди типу лінії (суцільна, пунктирна, штріхпунктірная), товщини і кольору.

Растрове зображення являє собою сукупність точок (пікселів), отриманих у результаті дискретизації зображення відповідно до матричним принципом.

Матричний принцип кодування графічних зображень полягає в тому, що зображення розбивається на задану кількість рядків і стовпців. Потім кожен елемент отриманої сітки кодується за обраним правилом.

Pixel (picture element - елемент малюнка) - мінімальна одиниця зображення, колір і яскравість якої можна задати незалежно від решти зображення.

В Відповідно до матричним принципом будуються зображення, що виводяться на принтер, відображаються на екрані дисплея, одержані за допомогою сканера.

Якість зображення буде тим вище, ніж "щільніше" розташовані пікселі, то є чим більше роздільна здатність пристрою, і чим точніше закодований колір кожного з них.

Для чорно-білого зображення код кольору кожного пікселя задається одним бітом.

Якщо малюнок кольоровий, то для кожної точки задається двійковий код її кольору.

Оскільки і кольору кодуються в двійковому коді, то якщо, наприклад, ви хочете використовувати 16-кольоровий малюнок, то для кодування кожного пікселя вам буде потрібно 4 біта (16 = 24), а якщо є можливість використовувати 16 біт (2 байти) для кодування кольору одного пікселя, то ви можете передати тоді 216 = 65536 різних кольорів. Використання трьох байтів (24 бітів) для кодування кольору однієї точки дозволяє відобразити 16777216 (або близько 17 мільйонів) різних відтінків кольору -- так званий режим "щирого кольори" (True Color). Зауважимо, що це використовувані в даний час, але далеко не граничні можливості сучасних комп'ютерів.

Кодування звукової інформації.

З курсу фізики вам відомо, що звук - це коливання повітря. За своєю природою звук є безперервним сигналом. Якщо перетворити звук в електричний сигнал (наприклад, за допомогою мікрофона), ми побачимо плавно змінюється з часом напруга.

Для комп'ютерної обробки аналоговий сигнал потрібно якимось чином перетворити в послідовність двійкових чисел, а для цього його необхідно діскретізіровать і оцифрувати.

Можна поступити наступним чином: вимірювати амплітуду сигналу через рівні проміжки часу і записувати отримані числові значення в пам'ять комп'ютера.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://referat.ru