Metódy kódovania: ako si vybrať ten najlepší? Aký je najlepší spôsob kódovania alkoholizmu

Strana 1

Spôsoby kódovania a prenosu informácií v rôznych systémoch sú rôzne. Napríklad v domácom systéme ATSK sa na tento účel používa vysokorýchlostný multifrekvenčný kód. Každá číslica účastníckeho čísla sa prenáša z registra do označovača pozdĺž hlasových vodičov krátkodobým vyslaním prúdov dvoch zo šiestich určených frekvencií. Pomocou rôznych kombinácií dvoch zo šiestich frekvencií je teda možné prenášať akékoľvek číslice obsiahnuté v účastníckom čísle zaznamenanom v prijímači informácií. Na konci spojenia v rámci celej prepínanej cesty sa register deaktivuje a môže nadviazať nové spojenie.

Metódy kódovania číselných informácií - metódy počítania a reprezentácie čísel - sa v histórii ľudstva neustále menili. Stopy starodávnych systémov počítania a reprezentácie čísel sa dodnes nachádzajú v kultúre a zvykoch mnohých národov. Rozdelenie hodiny na 60 minút a uhol 360 stupňov siaha až do starovekého Babylonu. Napríklad často píšu 19. storočie, 20. storočie namiesto 19. storočie a 20. storočie. K Anglosasom – obyvateľom Britských ostrovov – siaha tradícia počítania v desiatkach: rok má 12 mesiacov, v stope 12 palcov je deň rozdelený na dve obdobia po 12 hodín.

Spôsoby kódovania desiatkovej informácie sú určené fyzickými zariadeniami vybranými na ich ukladanie a spracovanie, možnosťou vytvorenia jednoduchých obvodov strojov, možnosťou organizácie riadenia a niektorými ďalšími úvahami. Treba si uvedomiť, že výber fyzických zariadení a metód kódovania je zložitý problém, ktorý nemá jednoznačné riešenie. To vysvetľuje veľkú rozmanitosť spôsobov prezentácie a kódovania informácií v existujúcich modeloch elektronických počítačov. Zoberme si tie najbežnejšie.

Aké metódy kódovania informácií poznáte.

Rôzne sofistikovanejšie spôsoby kódovania desatinných číslic v rámci tetrády sú spôsobené redundanciou kódovania a používajú sa na automatické zisťovanie chýb a zlyhaní vo výpočtoch.

Sú prezentované niektoré metódy kódovania digitálnych signálov získaných z analógových signálov analógovo-digitálnymi konverziami. Tieto metódy berú do úvahy vlastnosti a vlastnosti analógovo-digitálnych konverzií a uvažované pôvodné analógové signály. Ukazuje sa, že takýto účet vedie k výraznému zníženiu dĺžky kódových slov.

Sú opísané niektoré spôsoby kódovania digitálnych signálov zodpovedajúcich analógovým signálom s orezaním plnej amplitúdy. Tieto metódy sú založené na Lupanovovom princípe lokálneho kódovania a berú do úvahy vlastnosti a vlastnosti pôvodných analógových signálov a aplikovaných analógovo-digitálnych konverzií. Analýza výsledných kódov, vykonaná v práci ukazuje, že prezentované metódy kódovania umožňujú dosiahnuť výraznú kompresiu informácií - v zmysle skrátenia dĺžky kódov.

Aplikované programovacie jazyky a metódy kódovania týchto jazykov pre aplikáciu na médium závisia predovšetkým od číselného systému, v ktorom sú stroju poskytnuté číselné informácie, ktoré určujú požadované rozmery posunov jeho pracovných telies, ktoré si každý určuje sám. programový blok.

Pre záporné čísla sa používajú dopredné, doplnkové a spätné kódy. Zároveň si všimneme, že pri predtým zvolenej metóde kódovania znakov čísel s binárnymi číslicami (plus číslica 0 a mínus číslica 1) sa akýkoľvek kód kladného čísla zhoduje so samotným číslom.

Kódovanie informácií

kód - systém konvenčných znakov (symbolov) na prenos, spracovanie a uchovávanie informácií (správ).

Kódovanie - proces prezentácie informácií (správ) vo forme kódu.

Celá množina znakov použitých na kódovanie je tzv abecedné kódovanie... Napríklad v pamäti počítača sú všetky informácie zakódované pomocou binárnej abecedy obsahujúcej iba dva znaky: 0 a 1.

Vedecké základy kódovania opísal K. Shannon, ktorý skúmal procesy prenosu informácií prostredníctvom technických komunikačných kanálov ( teória komunikácie, teória kódovania). S týmto prístupom kódovanie sa chápe v užšom zmysle: ako prechod od reprezentácie informácie v jednom symbolickom systéme k reprezentácii v inom symbolickom systéme... Napríklad prevod písaného ruského textu do morzeovky na prenos telegrafom alebo rádiovou komunikáciou. Takéto kódovanie je spojené s potrebou prispôsobiť kód používaným technickým prostriedkom práce s informáciami (pozri „ Prenos informácií " 2).

Dekódovanie - proces premeny kódu späť do podoby pôvodného symbolického systému, t.j. príjem pôvodnej správy. Napríklad: preklad z morzeovky do písaného textu v ruštine.

V širšom zmysle je dekódovanie procesom obnovy obsahu zakódovanej správy. S týmto prístupom možno proces písania textu pomocou ruskej abecedy považovať za kódovanie a čítanie za dekódovanie.

Ciele kódovania a metódy kódovania

Spôsob kódovania rovnakej správy sa môže líšiť. Napríklad sme zvyknutí písať ruský text pomocou ruskej abecedy. Ale to isté možno urobiť pomocou anglickej abecedy. Niekedy to musíte urobiť odoslaním SMS na mobilný telefón, ktorý nemá ruské písmená, alebo odoslaním e-mailu v ruštine zo zahraničia, ak v počítači nie je rusifikovaný softvér. Napríklad fráza: "Ahoj, milý Sasha!" musíte napísať takto: „Zdravstvui, dorogoi Sasha!“.

Existujú aj iné spôsoby kódovania reči. Napríklad, skratka-rýchly spôsob záznamu hovoreného jazyka... Vlastní ho len pár špeciálne vyškolených ľudí – stenografov. Stenograf zvláda zaznamenávať text synchrónne s rečou hovoriaceho človeka. V prepise jedna ikona označovala celé slovo alebo frázu. Dešifrovať (dekódovať) prepis môže iba stenograf.

Tieto príklady ilustrujú nasledujúce dôležité pravidlo: na zakódovanie rovnakých informácií možno použiť rôzne metódy; ich výber závisí od viacerých okolností:účel kódovania, podmienky, dostupné prostriedky. Ak potrebujete zapísať text rýchlosťou reči, používame skratku; ak potrebujete preniesť text do zahraničia, používame anglickú abecedu; ak je potrebné text podať vo forme zrozumiteľnej pre gramotného ruštinu, zapíšeme ho podľa pravidiel gramatiky ruského jazyka.

Ďalšia dôležitá okolnosť: výber spôsobu kódovania informácie môže byť spojený so zamýšľaným spôsobom jej spracovania... Ukážme si to na príklade reprezentácie čísel – kvantitatívnej informácie. Pomocou ruskej abecedy si môžete zapísať číslo „tridsaťpäť“. Pomocou abecedy systému arabských desatinných čísel píšeme: „35“. Druhá metóda je nielen kratšia ako prvá, ale aj pohodlnejšia na vykonávanie výpočtov. Ktorý záznam je vhodnejší na vykonávanie výpočtov: „tridsaťpäť krát sto dvadsaťsedem“ alebo „35 x 127“? Očividne - to druhé.

Ak je však dôležité zachovať číslo bez skreslenia, potom je lepšie ho zapísať v textovej forme. Napríklad v peňažných dokumentoch je suma často napísaná v textovej forme: „tristosedemdesiatpäť rubľov“. namiesto "375 rubľov." V druhom prípade skreslenie jednej číslice zmení celú hodnotu. Pri použití textovej formy ani gramatické chyby nemusia zmeniť význam. Napríklad negramotný človek napísal: "Tristosedemdesiatpäť rubľov." Zmysel však zostal.

V niektorých prípadoch je potrebné zatriediť text správy alebo dokumentu tak, aby ho nemohli prečítať tí, ktorí by to nemali čítať. To sa nazýva ochrana pred neoprávneným prístupom... V tomto prípade je tajný text zašifrovaný. V staroveku sa šifrovanie nazývalo kryptografia. Šifrovanie je proces konverzie obyčajného textu na šifrovaný a dešifrovanie- proces spätnej transformácie, pri ktorej sa obnovuje pôvodný text. Šifrovanie je tiež kódovanie, ale s tajnou metódou, ktorú pozná iba zdroj a adresát. Šifrovacími metódami sa zaoberá veda tzv kryptografia(cm ... "kryptografia" 2).

História technických metód kódovania informácií

S príchodom technických prostriedkov na ukladanie a prenos informácií sa objavili nové nápady a techniky kódovania. Prvým technickým prostriedkom na prenos informácií na diaľku bol telegraf, ktorý v roku 1837 vynašiel Američan Samuel Morse. Telegrafná správa je sled elektrických signálov prenášaných z jedného telegrafného prístroja cez drôty do iného telegrafného prístroja. Tieto technické okolnosti priviedli S. Morsea k myšlienke použiť iba dva typy signálov – krátky a dlhý – na zakódovanie správy prenášanej telegrafnými linkami.

Táto metóda kódovania sa nazýva Morseova abeceda. V ňom je každé písmeno abecedy zakódované sekvenciou krátkych signálov (bodky) a dlhých signálov (čiarky). Písmená sú od seba oddelené pauzami – žiadne signály.

Najznámejšou telegrafnou správou je tiesňový signál „SOS“ ( S aveO urS ouly- zachraň naše duše). Takto to vyzerá v Morseovej abecede aplikovanej na anglickú abecedu:

–––

Tri bodky (písmeno S), tri pomlčky (písmeno O), tri bodky (písmeno S). Písmená od seba oddeľujú dve pauzy.

Obrázok ukazuje Morseovu abecedu aplikovanú na ruskú abecedu. Neexistovali žiadne špeciálne interpunkčné znamienka. Zapisovali sa slovami: „bod“ – bod, „zpt“ – čiarka atď.

Charakteristickým znakom Morseovej abecedy je variabilná dĺžka kódu rôznych písmen tak sa volá Morseova abeceda nerovnomerný kód... Písmená, ktoré sú v texte bežnejšie, majú kratší kód ako zriedkavé písmená. Napríklad kód pre písmeno „E“ je jedna bodka a kód pevného znaku má dĺžku šesť znakov. Toto sa robí s cieľom skrátiť dĺžku celej správy. Ale kvôli premenlivej dĺžke písmenového kódu vzniká problém oddeľovania písmen od seba v texte. Preto je potrebné na oddelenie použiť pauzu (preskočenie). V dôsledku toho je Morseova telegrafná abeceda trojčlenná, od r používa tri znaky: bodka, pomlčka, medzera.

Spracovanie dát

Spracovanie dát -proces systematickej zmeny obsahu alebo formy prezentácie informácií.

Spracovanie informácií vykonáva v súlade s určitými pravidlami nejaký subjekt alebo objekt (napríklad osoba alebo automatické zariadenie). Budeme to volať vykonávateľ spracovania informácií.

Vykonávateľ spracovania, interagujúci s vonkajším prostredím, od neho prijíma vstupné informácie ktorý sa spracováva. Výsledkom spracovania je odtlačok prenášané do vonkajšieho prostredia. Vonkajšie prostredie teda pôsobí ako zdroj vstupných informácií a konzument výstupných informácií.

Spracovanie informácií prebieha podľa určitých pravidiel známych interpretovi. Pravidlá spracovania, ktoré sú popisom postupnosti jednotlivých krokov spracovania, sa nazývajú algoritmus spracovania informácií.

Vykonávateľ spracovania musí obsahovať procesorovú jednotku, ktorú budeme nazývať procesor, a pamäťovú jednotku, v ktorej sú uložené spracované informácie aj pravidlá spracovania (algoritmus). Všetko, čo bolo povedané, je schematicky znázornené na obrázku.

Schéma spracovania informácií

Príklad.Študent, ktorý rieši problém na hodine, vykonáva spracovanie informácií. Vonkajšie prostredie je pre neho prostredím vyučovacej hodiny. Vstupné informácie – stav problému, ktorý hlási učiteľ vedúci hodiny. Žiak si pamätá stav problému. Na uľahčenie zapamätania môže využiť poznámky v zošite – externej pamäti. Z výkladu učiteľa sa dozvedel (zapamätal si) spôsob riešenia problému. Procesor je myšlienkový aparát žiaka, pomocou ktorého pri riešení problému dostáva odpoveď – výstupnú informáciu.

Schéma znázornená na obrázku je všeobecná schéma spracovania informácií bez ohľadu na to, kto (alebo čo) je vykonávateľom spracovania: živý organizmus alebo technický systém. Práve táto schéma je implementovaná technickými prostriedkami v počítači. Preto môžeme povedať, že počítač je technický model „živého“ systému spracovania informácií.

Vstupné informácie reprezentované v symbolickej forme(znaky, písmená, čísla, signály), tzv vstupné Data... Výsledkom spracovania zo strany vykonávateľa, výkon... Vstupné a výstupné údaje môžu predstavovať mnoho veličín – samostatné položky údajov. Ak spracovanie pozostáva z matematických výpočtov, potom vstupné a výstupné údaje sú sady čísel. Nasledujúci obrázok X: {X 1,X 2, …,xn) označuje množinu vstupných údajov a Y: {r 1,r 2, …,ym) - sada výstupných údajov:

Schéma spracovania údajov

Spracovanie spočíva v premene súpravy X v množstve Y:

P(X)Y

Tu R označuje pravidlá spracovania, ktoré používa výkonný umelec. Ak je vykonávateľom spracúvania informácií osoba, potom pravidlá spracúvania, podľa ktorých koná, nie sú vždy formálne a jednoznačné. Človek často koná kreatívne, nie formálne. Dokonca aj rovnaké matematické problémy dokáže vyriešiť rôznymi spôsobmi. Práca novinára, vedca, prekladateľa a iných odborníkov je tvorivá práca s informáciami, ktoré nerobia podľa formálnych pravidiel.

Na určenie formalizovaných pravidiel, ktoré určujú postupnosť krokov pri spracovaní informácií, počítačová veda používa koncept algoritmu (pozri „ Algoritmus" 2). Pojem algoritmu v matematike je spojený so známou metódou na výpočet najväčšieho spoločného deliteľa (GCD) dvoch prirodzených čísel, ktorá sa nazýva euklidovský algoritmus. Vo verbálnej forme to možno opísať takto:

1. Ak sa dve čísla navzájom rovnajú, vezmite ich celkovú hodnotu ako GCD, inak pokračujte krokom 2.

2. Ak sa čísla líšia, nahraďte väčšie z nich rozdielom medzi väčším a menším z čísel. Vráťte sa na krok 1.

Tu sú vstupnými údajmi dve prirodzené čísla - NS 1 a NS 2. Výsledok Y je ich najväčším spoločným deliteľom. Pravidlo ( R) existuje Euklidov algoritmus:

Euklidov algoritmus ( NS 1,NS 2)Y

Takýto formalizovaný algoritmus sa dá ľahko naprogramovať pre moderný počítač. Počítač je všestranným vykonávateľom spracovania dát. Formalizovaný algoritmus spracovania je prezentovaný vo forme programu umiestneného v pamäti počítača. Pre počítač pravidlá spracovania ( R) - Tento program.

Kódovanie a dekódovanie. Osoba používa prirodzené jazyky na výmenu informácií s inými ľuďmi. Spolu s prirodzenými jazykmi boli vyvinuté aj formálne jazyky pre ich profesionálne využitie v akejkoľvek oblasti. Reprezentácia informácií pomocou jazyka sa často nazýva kódovanie. Kód - súbor symbolov (konvencií), ktoré reprezentujú informácie. Kód je systém konvenčných znakov (symbolov) na prenos, spracovanie a uchovávanie informácií (komunikáciu). Kódovanie je proces reprezentácie informácií (správ) vo forme kódu. Celá množina znakov používaných na kódovanie sa nazýva kódovacia abeceda. Napríklad v pamäti počítača sú všetky informácie zakódované pomocou binárnej abecedy obsahujúcej iba dva znaky: 0 a 1. Dekódovanie je proces premeny kódu späť do podoby pôvodného symbolického systému, t.j. príjem pôvodnej správy. Napríklad: preklad z morzeovky do písaného textu v ruštine. V širšom zmysle je dekódovanie procesom obnovy obsahu zakódovanej správy. S týmto prístupom možno proces písania textu pomocou ruskej abecedy považovať za kódovanie a čítanie za dekódovanie.

22. KÓDOVANIE INFORMÁCIÍ

22.1. Všeobecné informácie

Kódovanie- prezentácia informácií v alternatívnej forme. V podstate sú kódovacie systémy (alebo jednoducho kódy) podobné, v ktorých prvky kódovanej informácie zodpovedajú kódovým označeniam. Rozdiel spočíva v tom, že šifry obsahujú variabilnú časť (kľúč), ktorá pre určitú počiatočnú správu s rovnakým šifrovacím algoritmom môže produkovať rôzne šifrové texty. V kódovacích systémoch nie je žiadna variabilná časť. Preto tá istá pôvodná správa, keď je zakódovaná, zvyčajne vždy vyzerá rovnako 1. Ďalšou charakteristickou črtou kódovania je používanie kódových označení (substitúcií) výlučne pre slová, frázy alebo čísla (súbor čísel). Nahradenie prvkov kódovanej informácie kódovými označeniami môže byť uskutočnené na základe zodpovedajúcej tabuľky (ako je tabuľka šifrových substitúcií) alebo určené pomocou funkcie alebo kódovacieho algoritmu.

Ako prvky kódovanej informácie môže konať:

Písmená, slová a frázy v prirodzenom jazyku;

Rôzne symboly, ako sú interpunkčné znamienka, aritmetické a logické operácie, porovnávacie operátory atď. Treba poznamenať, že samotné prevádzkové znaky a porovnávacie operátory sú kódové označenia;

Audiovizuálne obrazy;

Situácie a javy;

dedičné informácie;

Kódové označenia môže predstavovať:

Písmená v prirodzenom jazyku a kombinácie písmen;

Grafické symboly;

Elektromagnetické impulzy;

Svetelné a zvukové signály;

Súbor a kombinácia chemických molekúl;

Kódovanie je možné vykonať v účely:

Pohodlie ukladania, spracovania a prenosu informácií (kódované informácie sú spravidla prezentované kompaktnejšie a sú vhodné aj na spracovanie a prenos pomocou automatického softvéru a hardvéru);

Pohodlná výmena informácií medzi subjektmi;

Viditeľnosť displeja;

Identifikácia predmetov a predmetov;

Utajovanie utajovaných informácií;

Kódovanie informácií je jeden- a viacúrovňový... Príkladom jednoúrovňového kódovania sú svetelné signály vydávané semaforom (červená - stoj, žltá - priprav sa, zelená - vpred). Ako viacúrovňové kódovanie môžete priniesť zobrazenie vizuálneho (grafického) obrazu vo forme súboru s fotografiou. Najprv sa vizuálny obraz rozdelí na základné elementy (pixely), t.j. každá samostatná časť vizuálneho obrazu je zakódovaná elementárnym prvkom. Každý prvok je reprezentovaný (zakódovaný) ako súbor elementárnych farieb (RGB: anglická červená – červená, zelená – zelená, modrá – modrá) s príslušnou intenzitou, ktorá je zas reprezentovaná ako číselná hodnota. Následne sa množiny čísel spravidla transformujú (zakódujú), aby sa informácie zobrazovali kompaktnejšie (napríklad vo formáte jpeg, png atď.). A nakoniec, celkové čísla sú reprezentované (zakódované) vo forme elektromagnetických signálov na prenos cez komunikačné kanály alebo oblasti na pamäťovom médiu. Treba poznamenať, že samotné čísla počas spracovania softvéru sú reprezentované v súlade s prijatým systémom číselného kódovania.

Kódovanie informácií môže byť reverzibilné a nezvratné... S reverzibilným kódovaním na základe zakódovanej správy je možné jednoznačne (bez straty kvality) obnoviť zakódovanú správu (originálny obrázok). Napríklad kódovanie morzeovkou alebo čiarovým kódom. Pri nevratnom kódovaní nie je možné jednoznačné obnovenie pôvodného obrazu. Napríklad kódovanie audiovizuálnych informácií (formáty jpg, mp3 alebo avi) resp.

morseovka- spôsob kódovania znakov (písmená abecedy, čísla, interpunkčné znamienka atď.) pomocou postupnosti „bodiek“ a „pomlčiek“. Trvanie jedného bodu sa považuje za jednotku času. Trvanie pomlčky je tri bodky. Pauza medzi prvkami toho istého znaku je jeden bod (asi 1/25 sekundy), medzi znakmi v slove - 3 body, medzi slovami - 7 bodov. Pomenovaný podľa Samuela Morsea, amerického vynálezcu a umelca.

ruský list	latinčina list	morseovka	ruský list	latinčina list	morseovka	Symbol	morseovka
A	A	· -	R	R	· - ·	1	· - - - -
B	B	- · · ·	S	S	· · ·	2	· · - - -
V	W	· - -	T	T	-	3	· · · - -
G	G	- - ·	Mať	U	· · -	4	· · · · -
D	D	- · ·	F	F	· · - ·	5	· · · · ·
ONA)	E	·	NS	H	· · · ·	6	- · · · ·
F	V	· · · -	C	C	- · - ·	7	- - · · ·
Z	Z	- - · ·	H	O	- - - ·	8	- - - · ·
A	ja	· ·	NS	CH	- - - -	9	- - - - ·
Th	J	· - - -	SCH	Q	- - · -	0	- - - - -
TO	K	- · -	B	N	- - · - -	Bod	· · · · · ·
L	L	· - · ·	NS	Y	- · - -	Čiarka	· - · - · -
M	M	- -	B (b)	X	- · · -	-	· · - - · ·
N	N	- ·	NS	E	· · - · ·	!	- - · · - -
O	O	- - -	NS	U	· · - -	@	· - - · - ·
NS	P	· - - ·	SOM	A	· - · -	Ukončiť kontakt	· · - · -

Obrázok 22.1. Fragment Morseovej abecedy

Spočiatku sa Morseova abeceda používala na prenos správ v telegrafe. V tomto prípade sa bodky a čiarky prenášali vo forme elektrických signálov prechádzajúcich cez vodiče. V súčasnosti sa morzeovka zvyčajne používa na miestach, kde nie sú dostupné iné komunikačné prostriedky (napríklad vo väzniciach).

Zaujímavý fakt sa spája s vynálezcom prvej žiarovky Thomasom Alvom Edisonom (1847-1931). Bol nedoslýchavý a so svojou manželkou Mary Stiwellovou komunikoval pomocou Morseovej abecedy. Počas dvorenia Edison navrhol poklepaním na slová rukou a ona odpovedala rovnakým spôsobom. Telegrafný kód sa stal bežným komunikačným prostriedkom manželov. Dokonca aj keď išli do divadla, Edison si položil Mary ruku na koleno, aby mu mohla „prepojiť“ dialógy hercov.

Baudotov kód- digitálny 5-bitový kód. Vyvinul ho Emile Baudot v roku 1870 pre svoj telegraf. Kód sa zadával priamo klávesnicou pozostávajúcou z piatich kláves, stlačenie alebo nestlačenie klávesu zodpovedalo vyslaniu alebo nepreneseniu jedného bitu v päťbitovom kóde. Existuje niekoľko odrôd (štandardov) tohto kódu (CCITT-1, CCITT-2, MTK-2 atď.) Najmä MTK-2 je modifikáciou medzinárodného štandardu CCITT-2 s pridaním cyrilických písmen.

Riadiace znaky
binárne kód	Desatinné kód	Vymenovanie
01000	8	Vrátenie vozíka
00010	2	Preklad riadkov
11111	31	latinské písmená
11011	27	čísla
00100	4	priestor
00000	0	ruské písmená
binárne kód	Desatinné kód	latinčina list	ruský list	Postavy a iné symboly
00011	3	A	A	-
11001	25	B	B	?
01110	14	C	C	:
01001	9	D	D	Kto je tam?
00001	1	E	E	Z
01101	13	F	F	NS
11010	26	G	G	NS
10100	20	H	NS	SCH
00110	6	ja	A	8
01011	11	J	Th	NS
01111	15	K	TO	(
10010	18	L	L	)
11100	28	M	M	.
01100	12	N	N	,
11000	24	O	O	9
10110	22	P	NS	0
10111	23	Q	SOM	1
01010	10	R	R	4
00101	5	S	S	"
10000	16	T	T	5
00111	7	U	Mať	7
11110	30	V	F	=
10011	19	W	V	2
11101	29	X	B	/
10101	21	Y	NS	6
10001	17	Z	Z	+

Obrázok 22.2. Kódový štandard Bodo MTK-2

Nasledujúci obrázok zobrazuje pásku ďalekopisu so správou prenášanou pomocou kódu Baudot.

Ryža. 22.3. Dierna páska s kódom Bodo

O Baudotovom kóde treba poznamenať dva zaujímavé fakty.

1. Zamestnanci telegrafnej spoločnosti AT&T Gilberto Vernam a major Joseph Maubourne v roku 1917 navrhli myšlienku automatického šifrovania telegrafných správ na základe Baudotovho kódu. Prebiehalo šifrovanie.

2. Korešpondencia medzi anglickou a ruskou abecedou, prijatá v MTK-2, bola použitá na vytvorenie počítačových kódovaní KOI-7 a KOI-8.

ASCII a Unicode.

ASCII (anglicky American Standard Code for Information Interchange) je americká štandardná kódovacia tabuľka pre tlačiteľné a riadiace znaky. Pôvodne bol vyvinutý ako 7-bitový na reprezentáciu 128 znakov, pri použití v počítačoch bolo na jeden znak pridelených 8 bitov (1 bajt), pričom 8. bit bol použitý na kontrolu integrity (paritný bit). Neskôr, s použitím 8 bitov na reprezentáciu ďalších znakov (spolu 256 znakov), napríklad písmen národných abecied, sa to začalo vnímať ako polovica 8-bitov. Najmä na základe ASCII boli vyvinuté kódovania obsahujúce písmená ruskej abecedy: pre operačný systém MS-DOS - cp866 (anglická kódová stránka - kódová stránka), pre operačný systém MS Windows - Windows 1251, pre rôzne operačné systémy - KOI-8 (kód výmeny informácií, 8 bitov), ​​ISO 8859-5 a iné.

ASCII kódovanie						Ďalšie symboly
binárne kód	Desatinné kód	Symbol	binárne kód	Desatinné kód	Symbol	binárne kód	Desatinné kód	Symbol	binárne kód	Desatinné kód	Symbol
00000000	0	NUL	01000000	64	@	10000000	128	Ђ	11000000	192	A
00000001	1	SOH	01000001	65	A	10000001	129	Ѓ	11000001	193	B
00000010	2	STX	01000010	66	B	10000010	130	‚	11000010	194	V
00000011	3	ETX	01000011	67	C	10000011	131	ѓ	11000011	195	G
00000100	4	EOT	01000100	68	D	10000100	132	„	11000100	196	D
00000101	5	ENQ	01000101	69	E	10000101	133	…	11000101	197	E
00000110	6	ACK	01000110	70	F	10000110	134	†	11000110	198	F
00000111	7	BEL	01000111	71	G	10000111	135	‡	11000111	199	Z
00001000	8	BS	01001000	72	H	10001000	136	€	11001000	200	A
00001001	9	Ht	01001001	73	ja	10001001	137	‰	11001001	201	Th
00001010	10	LF	01001010	74	J	10001010	138	Љ	11001010	202	TO
00001011	11	VT	01001011	75	K	10001011	139	‹	11001011	203	L
00001100	12	FF	01001100	76	L	10001100	140	Њ	11001100	204	M
00001101	13	ČR	01001101	77	M	10001101	141	Ќ	11001101	205	N
00001110	14	SO	01001110	78	N	10001110	142	Ћ	11001110	206	O
00001111	15	SI	01001111	79	O	10001111	143	Џ	11001111	207	NS
00010000	16	DLE	01010000	80	P	10010000	144	ђ	11010000	208	R
00010001	17	DC1	01010001	81	Q	10010001	145	‘	11010001	209	S
00010010	18	DC2	01010010	82	R	10010010	146	’	11010010	210	T
00010011	19	DC3	01010011	83	S	10010011	147	“	11010011	211	Mať
00010100	20	DC4	01010100	84	T	10010100	148	”	11010100	212	F
00010101	21	NAK	01010101	85	U	10010101	149		11010101	213	NS
00010110	22	SYN	01010110	86	V	10010110	150	–	11010110	214	C
00010111	23	ETB	01010111	87	W	10010111	151	-	11010111	215	H
00011000	24	MÔCŤ	01011000	88	X	10011000	152		11011000	216	NS
00011001	25	EM	01011001	89	Y	10011001	153	™	11011001	217	SCH
00011010	26	SUB	01011010	90	Z	10011010	154	љ	11011010	218	B
00011011	27	ESC	01011011	91	[	10011011	155	›	11011011	219	NS
00011100	28	FS	01011100	92	\	10011100	156	њ	11011100	220	B
00011101	29	GS	01011101	93	]	10011101	157	ќ	11011101	221	NS
00011110	30	Rs	01011110	94	^	10011110	158	ћ	11011110	222	NS
00011111	31	USA	01011111	95	_	10011111	159	џ	11011111	223	SOM
00100000	32		01100000	96	`	10100000	160		11100000	224	a
00100001	33	!	01100001	97	a	10100001	161	Ў	11100001	225	b
00100010	34	"	01100010	98	b	10100010	162	ў	11100010	226	v
00100011	35	#	01100011	99	c	10100011	163	Ј	11100011	227	G
00100100	36	$	01100100	100	d	10100100	164	¤	11100100	228	d
00100101	37	%	01100101	101	e	10100101	165	Ґ	11100101	229	e
00100110	38	&	01100110	102	f	10100110	166	¦	11100110	230	f
00100111	39	"	01100111	103	g	10100111	167	§	11100111	231	s
00101000	40	(	01101000	104	h	10101000	168	Jo	11101000	232	a
00101001	41	)	01101001	105	i	10101001	169	©	11101001	233	th
00101010	42	*	01101010	106	j	10101010	170	Є	11101010	234	Komu
00101011	43	+	01101011	107	k	10101011	171	«	11101011	235	l
00101100	44	,	01101100	108	l	10101100	172	¬	11101100	236	m
00101101	45	-	01101101	109	m	10101101	173	¬	11101101	237	n
00101110	46	.	01101110	110	n	10101110	174	®	11101110	238	O
00101111	47	/	01101111	111	o	10101111	175	Ї	11101111	239	NS
00110000	48	0	01110000	112	p	10110000	176	°	11110000	240	R
00110001	49	1	01110001	113	q	10110001	177	±	11110001	241	s
00110010	50	2	01110010	114	r	10110010	178	І	11110010	242	T
00110011	51	3	01110011	115	s	10110011	179	і	11110011	243	pri
00110100	52	4	01110100	116	t	10110100	180	ґ	11110100	244	f
00110101	53	5	01110101	117	u	10110101	181	µ	11110101	245	NS
00110110	54	6	01110110	118	v	10110110	182	¶	11110110	246	c
00110111	55	7	01110111	119	w	10110111	183	·	11110111	247	h
00111000	56	8	01111000	120	X	10111000	184	e	11111000	248	NS
00111001	57	9	01111001	121	r	10111001	185	№	11111001	249	SCH
00111010	58	:	01111010	122	z	10111010	186	є	11111010	250	b
00111011	59	;	01111011	123	{	10111011	187	»	11111011	251	NS
00111100	60	<	01111100	124	|	10111100	188	ј	11111100	252	b
00111101	61	=	01111101	125	}	10111101	189	Ѕ	11111101	253	NS
00111110	62	>	01111110	126	~	10111110	190	ѕ	11111110	254	NS
00111111	63	?	01111111	127	DEL	10111111	191	ї	11111111	255	som

Ryža. 22.4. Kódová stránka systému Windows 1251

Unicode je štandard kódovania znakov, ktorý umožňuje, aby boli znaky reprezentované takmer vo všetkých písaných jazykoch. Normu navrhlo v roku 1991 Unicode Consortium, Unicode Inc., nezisková organizácia. Použitie tohto štandardu umožňuje kódovať viac znakov (ako v ASCII a iných kódovaniach) vďaka dvojbajtovému kódovaniu znakov (celkovo 65536 znakov). V dokumentoch Unicode môžu vedľa seba existovať čínske znaky, matematické symboly, písmená gréckej abecedy, latinka a cyrilika.

Kódy v štandarde Unicode sú rozdelené do niekoľkých sekcií. Prvých 128 kódov zodpovedá kódovaniu ASCII. Ďalej sú to časti písmen rôznych písiem, interpunkčných znamienok a technických symbolov. Najmä veľké a malé písmená ruskej abecedy zodpovedajú kódom 1025 (Ё), 1040-1103 (A-z) a 1105 (ё).

Braillovo písmo- hmatové písmo s reliéfnym bodom určené na písanie a čítanie nevidiacimi ľuďmi. Vyvinul ho v roku 1824 Francúz Louis Braille, syn obuvníka. Louis vo veku troch rokov prišiel o zrak v dôsledku zápalu oka, ktorý sa začal tým, že sa chlapec zranil sedlárskym nožom (podobným šidlu) v otcovej dielni. Vo veku 15 rokov vytvoril svoj bodkovaný typ inšpirovaný jednoduchosťou „nočného typu“ kapitána delostrelectva Charlesa Barbiera, ktorý vtedajšia armáda používala na čítanie správ v tme.

Na znázornenie znakov (hlavne písmen a číslic) v Braillovom písme sa používa 6 bodiek usporiadaných do dvoch stĺpcov, po 3 v každom.

Ryža. 22.5. Číslovanie bodov

Každý symbol má svoj vlastný jedinečný súbor vyvýšených bodov. To. Braillovo písmo je systém pre kódovanie 2 6 = 64 znakov. Ale prítomnosť riadiacich znakov v písme (napríklad prechod na písmená alebo čísla) vám umožňuje zvýšiť počet kódovaných znakov.

Riadiace znaky
Symbol písmo Braillovo písmo	Vymenovanie
⠠	Listy
⠼	čísla
Písmená, čísla a iné symboly
Symbol písmo Braillovo písmo	latinčina písmená	Rusi písmená	čísla
⠁	A	A	1
⠃	B	B	2
⠉	C	C	3
⠙	D	D	4
⠑	E	E	5
⠋	F	F	6
⠛	G	G	7
⠓	H	NS	8
⠊	ja	A	9
⠚	J	F	0
⠅	K	TO
⠇	L	L
⠍	M	M
⠝	N	N
⠕	O	O
⠏	P	NS
⠟	Q	H
⠗	R	R
⠎	S	S
⠞	T	T
⠥	U	Mať
⠧	V
⠺	W	V
⠭	X	SCH
⠽	Y
⠵	Z	Z
⠡		Jo
⠯		Th
⠱		NS
⠷		B
⠮		NS
⠾		B
⠪		NS
⠳		NS
⠫		SOM
⠲	Bod
⠂	Čiarka
⠖	Výkričník
⠢	Otáznik
⠆	Bodkočiarka
⠤	Spojovník
	priestor

Ryža. 22.6. Braillovo písmo

Braillovo písmo sa v poslednej dobe stalo široko používaným vo verejnom živote a každodennom živote kvôli rastúcej pozornosti voči ľuďom so zdravotným postihnutím.

Ryža. 22.7. Braillovo písmo „Soči 2014“ na zlatej paralympijskej medaile 2014.

Čiarový kód- grafická informácia aplikovaná na povrch, označenie alebo balenie výrobkov, čo je sled čiernobielych pruhov alebo iných geometrických tvarov na účely ich čítania technickými prostriedkami.

V roku 1948 Bernard Silver, postgraduálny študent na Inštitúte technológie na Drexel University vo Philadelphii, začul prezidenta miestneho potravinového reťazca, ktorý žiadal jedného z dekanov, aby vyvinul systém, ktorý automaticky číta informácie o produkte, keď ho kontroluje. Silver o tom povedal svojim priateľom - Normanovi Josephovi Woodlandovi a Jordin Johansonovej. Všetci traja začali skúmať rôzne systémy označovania. Ich prvý pracovný systém používal ultrafialové atramenty, ale boli dosť drahé a časom tiež vybledli.

Woodland, presvedčený, že systém je funkčný, opustil Philadelphiu a presťahoval sa na Floridu do bytu svojho otca, aby pokračoval v práci. Woodland and Silver podali 20. októbra 1949 prihlášku vynálezu, ktorej bolo vyhovené 7. októbra 1952. Patent namiesto čiar, na ktoré sme zvyknutí, obsahoval popis systému čiarových kódov v podobe sústredných kruhov.

Ryža. 22.8. Woodland a Silver patent so sústrednými kruhmi, predchodcovia moderných čiarových kódov

Čiarové kódy boli prvýkrát oficiálne použité v roku 1974 v obchodoch v Troy, Ohio. Systémy čiarových kódov sú široko používané vo verejnom živote: obchodné, poštové, finančné a súdne oznámenia, skladovacie jednotky, osobné identifikačné údaje, kontaktné informácie (webové odkazy, e-mailové adresy, telefónne čísla) atď.

Rozlišujte medzi lineárnymi (čítanými v jednom smere) a dvojrozmernými čiarovými kódmi. Každá z odrôd sa líši tak veľkosťou grafického obrazu, ako aj množstvom prezentovaných informácií. Nasledujúca tabuľka poskytuje príklady niektorých variácií čiarových kódov.

Tabuľka 22.1. Odrody čiarových kódov

názov	Príklad čiarového kódu	Poznámky (upraviť)
Lineárne
Univerzálny kód produktu, UPC (univerzálny kód produktu)	(UPC-A)	Americký štandard čiarových kódov určený na kódovanie identifikátorov produktu a výrobcu. Existujú odrody: - UPC-E - 8 číslic je kódovaných; - UPC-A - 13-číslicové kódovanie.
Európske číslo výrobku, EAN (európske číslo položky)	(EAN-13)	Európsky štandard čiarových kódov určený na kódovanie identifikátorov produktov a výrobcov. Existujú odrody: - EAN-8 - je kódovaných 8 číslic; - EAN 13 - 13 číslic je kódovaných; - EAN-128 - je zakódovaný ľubovoľný počet písmen a číslic kombinovaných do regulovaných skupín. GOST ISO / IEC 15420-2001 „Automatická identifikácia. Čiarové kódovanie. Špecifikácia symboliky EAN / UPC ".
Kód 128 (Kód 128)		Obsahuje 107 znakov. Z toho 103 dátových symbolov, 3 štartovacie symboly a 1 stop symbol. Na zakódovanie všetkých 128 znakov ASCII existujú tri sady znakov - A, B a C, ktoré možno použiť v rámci jedného čiarového kódu. EAN-128 abecedne kóduje kód 128 GOST 30743-2001 (ISO / IEC 15417-2000) „Automatická identifikácia. Čiarové kódovanie. Špecifikácia symboliky kódu 128 (kód 128) “.
Dvojrozmerný
DataMatrix (maticové údaje)		Maximálny počet znakov, ktoré sa zmestia do jedného kódu, je 2048 bajtov. GOST R ISO / IEC 16022-2008 „Automatická identifikácia. Čiarové kódovanie. Špecifikácia symboliky dátovej matice “.
QR kód (Rýchla odozva v angličtine – rýchla odozva)		Štvorce v rohoch obrázka vám umožňujú normalizovať veľkosť a orientáciu obrázka, ako aj uhol, pod ktorým je snímač spojený s povrchom obrázka. Bodky sa prevedú na binárne čísla s overením kontrolného súčtu. Maximálny počet znakov, ktoré sa zmestia do jedného QR kódu: - čísla - 7089; - čísla a písmená (latinka) - 4296; - binárny kód - 2953 bajtov; - hieroglyfy - 1817.
MaxiCode (maxikód)		Veľkosť - palec po palci (1 palec = 2,54 cm). Používa sa pre odosielacie a prijímacie systémy. GOST R 51294.6-2000 „Automatická identifikácia. Čiarové kódovanie. Špecifikácia symboliky MaxiCode ".
PDF147 (anglický prenosný dátový súbor - prenosný dátový súbor)		Používa sa pri osobnej identifikácii, účtovaní tovaru, pri podávaní hlásení regulačným orgánom a v iných oblastiach. Podporuje kódovanie až do 2710 znakov a môže obsahovať až 90 riadkov.
Microsoft Tag (štítok Microsoftu)		Navrhnuté tak, aby ich rozpoznali kamery zabudované v mobilných telefónoch. Môže obsahovať rovnaký počet znakov ako Code128. Určené pre rýchlu identifikáciu a príjem vopred pripravených informácií na zariadení (webové odkazy, ľubovoľný text do 1000 znakov, telefónne číslo atď.) viazaných na kód a uložených na serveri Microsoft. Obsahuje 13 bajtov plus jeden extra bit pre paritu.

Binárne znázornenie čísel (v počítači)... Ako viete, informácie uložené a spracované v počítačoch sú reprezentované v binárnej forme. Trocha(angl. bi nie digi t- binárne číslo; aj slovná hračka: inž. bit - kus, častica) - jednotka na meranie množstva informácií, ktorá sa rovná jednému bitu v binárnom číselnom systéme. Pomocou bitu môžete zakódovať (reprezentovať, rozlíšiť) dva stavy (0 alebo 1; áno alebo nie). Zvýšením počtu bitov (bitov) môžete zvýšiť počet kódovaných stavov. Napríklad pre bajt (anglický bajt) pozostávajúci z 8 bitov je počet zakódovaných stavov 2 8 = 256.

Čísla sú zakódované v tzv. formáty s pevnou a pohyblivou rádovou čiarkou.

1. Formát s pevným bodom, používa sa hlavne pre celé čísla, ale dá sa použiť aj pre reálne čísla, ktoré majú za desatinnou čiarkou pevný počet desatinných miest. Pri celých číslach sa predpokladá, že "čiarka" je vpravo za najmenej významným bitom (číslicou), t.j. mimo bitovej mriežky. V tomto formáte existujú dve reprezentácie: bez znamienka (pre nezáporné čísla) a so znamienkom.

Pre nepodpísané reprezentácie, všetky číslice sú vyhradené pre reprezentáciu samotného čísla. Napríklad pomocou bajtu môžete reprezentovať celé čísla bez znamienka od 0 10 do 255 10 (00000000 2 - 11111111 2) alebo reálne čísla s jedným desatinným miestom od 0,0 10 do 25,5 10 (00000000 2 - 11). Pre ikonický reprezentácií, t.j. kladné a záporné čísla, najvýznamnejší bit je priradený znamienku (0 - kladné číslo, 1 - záporné číslo).

Rozlišujte medzi priamymi, reverznými a doplnkovými kódmi na písanie podpísaných čísel.

V priamy V kóde sú kladné a záporné čísla zapísané rovnakým spôsobom ako v reprezentácii bez znamienka (okrem toho, že najvýznamnejší bit je priradený znamienku). Čísla 5 10 a -5 10 sa teda píšu ako 00000101 2 a 10000101 2. V priamom kóde existujú dva kódy pre číslo 0: "kladná nula" 00000000 2 a "záporná nula" 10000000 2.

Použitím obrátene kódu sa záporné číslo zapíše ako prevrátené kladné číslo (0 sa zmení na 1 a naopak). Napríklad čísla 5 10 a -5 10 sa píšu ako 00000101 2 a 11111010 2. Je potrebné poznamenať, že v spätnom kóde, rovnako ako v prednom kóde, je „kladná nula“ 00000000 2 a „záporná nula“ 11111111 2. Použitie reverzného kódu umožňuje odčítať jedno číslo od druhého pomocou operácie sčítania, t.j. odčítanie dvoch čísel X - Y sa nahradí ich súčtom X + (-Y). Používa dve ďalšie pravidlá:

Odčítané číslo je prevrátené (reprezentované ako inverzný kód);

Ak je počet bitov výsledku väčší ako počet pridelený na reprezentáciu čísel, potom sa bit úplne vľavo (najdôležitejší) zahodí a k výsledku sa pridá 1 2.

Nasledujúca tabuľka poskytuje príklady odčítania.

Tabuľka 22.2. Príklady odčítania dvoch čísel pomocou reverzného kódu

X – Y	5 – 5	6 – 5	5 – 6	5 – (-6)
X 2	00000101	00000110	00000101	00000101
Y 2	00000101	00000101	00000110	11111001
Nahradenie pridaním	5 + (-5)	6 + (-5)	5 + (-6)	5 + 6
Obrátený kód pre odčítanie (-Y 2)	11111010	11111010	11111001	00000110
Doplnenie	00000101 + 11111010 11111111	00000110 + 11111010 100000000	00000101 + 11111001 11111110	00000101 + 00000110 00001011
	nevyžaduje sa	00000000 + 00000001 00000001	nevyžaduje sa	nevyžaduje sa
Výsledok	-0	1	-1	11

Napriek tomu, že reverzný kód výrazne zjednodušuje výpočtové postupy, a teda aj rýchlosť počítačov, prítomnosť dvoch „núl“ a ďalšie konvencie viedli k vzniku dodatočné kód. Keď je znázornené záporné číslo, jeho modul sa najprv prevráti, ako v opačnom kóde, a potom sa k inverzii okamžite pripočíta 1 2.

Nasledujúca tabuľka uvádza niektoré čísla v rôznych reprezentáciách kódu.

Tabuľka 22.3. Reprezentácia čísel v rôznych kódoch

Desatinné výkon	Binárny reprezentačný kód (8 bitov)
	rovno	späť	dodatočné
127	01111111	01111111	01111111
6	00000110	00000110	00000110
5	00000101	00000101	00000101
1	00000001	00000001	00000001
0	00000000	00000000	00000000
-0	10000000	11111111	---
-1	10000001	11111110	11111111
-5	10000101	11111010	11111011
-6	10000110	11111001	11111010
-127	11111111	10000000	10000001
-128	---	---	10000000

Pri reprezentácii záporných čísel v komplementárnych kódoch je druhé pravidlo trochu zjednodušené - ak je počet bitov výsledku väčší ako počet pridelený na reprezentáciu čísel, potom sa zahodí iba bit úplne vľavo (najdôležitejší).

Tabuľka 22.4. Príklady odčítania dvoch čísel pomocou doplnkového kódu

X – Y	5 – 5	6 – 5	5 – 6	5 – (-6)
X 2	00000101	00000110	00000101	00000101
Y 2	00000101	00000101	00000110	11111010
Nahradenie pridaním	5 + (-5)	6 + (-5)	5 + (-6)	5 + 6
Dodatočný kód pre odpočítaný (-Y 2)	11111011	11111011	11111010	00000110
Doplnenie	00000101 + 11111011 00000000	00000110 + 11111011 100000001	00000101 + 11111010 11111111	00000101 + 00000110 00001011
Vypustenie najvýznamnejšieho bitu a pridanie 1 2	nevyžaduje sa	00000001	nevyžaduje sa	nevyžaduje sa
Výsledok	-0	1	-1	11

Možno tvrdiť, že reprezentácia čísel v komplementárnych kódoch si vyžaduje ešte jednu operáciu (po inverzii je vždy potrebné sčítanie s 1 2), ktorá sa v budúcnosti nemusí vyžadovať, ako v príkladoch s inverznými kódmi. V tomto prípade funguje známy „princíp čajníka“. Je lepšie urobiť postup lineárnym, ako aplikovať pravidlá „Ak A, potom B“ (aj keď je to jedno). Čo sa z ľudského hľadiska javí ako zvýšenie mzdových nákladov (výpočtová a časová náročnosť), z pohľadu softvérovej a technickej implementácie sa môže ukázať ako efektívnejšie.

Ďalšou výhodou dodatočného kódu oproti reverznej je schopnosť reprezentovať v jednotke informácie o jedno číslo (stav) viac, a to odstránením „zápornej nuly“. Preto je spravidla rozsah reprezentácie (úložiska) pre celé čísla so znamienkom s dĺžkou jedného bajtu od +127 do -128.

2. Formát s pohyblivou rádovou čiarkou sa používa hlavne pre reálne čísla. Číslo v tomto formáte je vyjadrené v exponenciálnom tvare

X = e n * m, (22,1)

kde e je základ exponenciálnej funkcie;
n - základné poradie;
e n - charakteristika čísla;
m - mantisa (lat. mantisa - zvýšenie) - faktor, ktorým je potrebné vynásobiť charakteristiku čísla, aby sme dostali samotné číslo.

Napríklad desiatkové číslo 350 možno zapísať ako 3,5 * 10 2, 35 * 10 1, 350 * 10 0 atď. V normalizovaný vedecký záznam, objednať n sa volí tak, že absolútna hodnota m zostalo aspoň jedno, ale striktne menej ako desať (1 ≤ | m |< 10). Таким образом, в нормализованной научной записи число 350 выглядит, как 3.5 * 10 2 . При отображении чисел в программах, учитывая, что основание равно 10, их записывают в виде m E ± n, kde E znamená "* 10 ^" ("... vynásobené desiatimi na mocninu ..."). Napríklad číslo 350 je 3,5E + 2 a číslo 0,035 je 3,5E-2.

Keďže čísla sa v počítačoch ukladajú a spracúvajú v binárnom tvare, na tieto účely sa predpokladá e = 2. Jedna z možných foriem binárneho znázornenia čísel s pohyblivou rádovou čiarkou je nasledujúca.

Ryža. 22.9. Binárny formát s pohyblivou rádovou čiarkou

Bity bn ± a bm ±, označujúce znamenie rádu a mantisu, sú kódované podobne ako čísla s pevným bodom: pre kladné čísla "0", pre záporné čísla - "1". Hodnota poradia je zvolená tak, aby hodnota celočíselnej časti mantisy v desiatkovom (a teda v binárnom) vyjadrení bola rovná "1", čo bude zodpovedať normalizovanému zápisu pre binárne čísla. Napríklad pre číslo 350 10 je poradie n = 8 10 = 001000 2 (350 = 1,3671875 * 2 8) a pre číslo 576 10 - n = 9 10 = 001001 2 (576 = 1,125 * 2). Bitová reprezentácia množstva objednávky môže byť vykonaná v doprednom, spätnom alebo dvojkovom doplnkovom kóde (napríklad pre n = 8 10 binárny tvar 001000 2). Veľkosť mantisy zobrazuje zlomkovú časť. Na prevod na binárnu hodnotu sa postupne násobí 2, kým sa nerovná 0. Napríklad

Ryža. 22.10. Príklad získania zlomkovej časti v binárnej forme

Celočíselné časti získané ako výsledok postupného násobenia sú binárnou formou zlomkovej časti (0,3671875 10 = 0101111 2). Zvyšné číslice hodnoty mantisy sú vyplnené 0. Výsledný tvar čísla 350 vo formáte s pohyblivou rádovou čiarkou, berúc do úvahy znázornenie mantisy v normalizovanom zápise

Ryža. 22.11. Binárna forma čísla 350

V softvérových a hardvérových implementáciách aritmetických operácií je štandard na reprezentáciu čísel s pohyblivou rádovou čiarkou rozšírený IEEE 2 754(najnovšie vydanie "754-2008 - IEEE štandard pre aritmetiku s pohyblivou rádovou čiarkou"). Tento štandard definuje formáty s pohyblivou rádovou čiarkou na reprezentáciu čísel. slobodný(anglický single, float) a dvojitý(angl. double) presnosť. Všeobecná štruktúra formátov

Ryža. 22.12. Všeobecný formát na reprezentáciu binárnych čísel v štandarde IEEE 754

Formáty reprezentácie sa líšia v počte bitov (bajtov) pridelených na reprezentáciu čísel, a teda v presnosti reprezentácie samotných čísel.

Tabuľka 22.5. Charakteristika binárnych reprezentačných formátov IEEE 754

Formátovať	slobodný	dvojitý
Celková veľkosť, bit (bajt)	32 (4)	64 (8)
Počet bitov na objednávku	8	11
Počet bitov pre mantisu (okrem znamienkového bitu)	23	52
Veľkosť objednávky	2 128 .. 2 -127 (± 3,4 * 10 38 .. 1,7 * 10 -38)	2 1024 .. 2 -1023 (± 1,8 * 10 308 .. 9,0 * 10 -307)
Offset objednávky	127	1023
Rozsah reprezentácie čísel (okrem znamienka)	± 1,4 * 10 -45 .. 3,4 * 10 38	± 4,9 * 10 -324 .. 1,8 * 10 308
Počet platných číslic čísla (nikdy viac)	8	16

Zvláštnosťou znázornenia čísel podľa štandardu IEEE je absencia bitu pod znakom objednávky. Napriek tomu môže veľkosť objednávky nadobúdať kladné aj záporné hodnoty. Tento moment zohľadňuje tzv. "Vytesnenie objednávky." Po prevedení binárnej formy objednávky (zapísanej v priamom kóde) na desiatkovú sa od získanej hodnoty odpočíta „offset objednávky“. Výsledkom je „skutočná“ hodnota poradia čísel. Ak je napríklad pre jedno presné číslo zadané poradie 11111111 2 (= 255 10), hodnota objednávky je v skutočnosti 128 10 (= 255 10 - 127 10), a ak je 00000000 2 (= 0 10) potom -127 10 (= 0 10 - 127 10).

Veľkosť mantisy je uvedená, ako v predchádzajúcom prípade, v normalizovanej forme.

Vzhľadom na vyššie uvedené je číslo 350 10 vo formáte s jednoduchou presnosťou IEEE 754 zapísané nasledovne.

Ryža. 22.13. Binárna forma čísla 350 podľa štandardu IEEE

Medzi ďalšie funkcie štandardu IEEE patrí schopnosť reprezentovať špeciálne čísla. Patria sem hodnoty NaN (anglicky Not a Number – not a number) a +/- INF (anglicky Infinity – nekonečno), vyplývajúce z operácií, ako je delenie nulou. Zahŕňa aj denormalizované čísla s mantisou menšou ako jedna.

Na záver, o číslach s pohyblivou rádovou čiarkou, pár slov o notoricky známom „ chyba zaokrúhľovania". Pretože iba niekoľko platných číslic je uložených v binárnej forme reprezentujúcej číslo, nemôže "pokryť" celú škálu reálnych čísel v danom rozsahu. Výsledkom je, že ak sa číslo nedá presne znázorniť v binárnej forme, zdá sa, že je to najbližšie možné číslo. Napríklad, ak postupne pridáte „1,7“ k číslu typu double „0,0“, môžete nájsť nasledujúci „vzor“ meniacich sa hodnôt.

0.0
1.7
3.4
5.1
6.8
8.5
10.2
11.899999999999999
13.599999999999998
15.299999999999997
16.999999999999996
18.699999999999996
20.399999999999995
22.099999999999994
23.799999999999994
25.499999999999993
27.199999999999992
28.89999999999999
30.59999999999999
32.29999999999999
33.99999999999999
35.699999999999996
37.4
39.1
40.800000000000004
42.50000000000001
44.20000000000001
45.90000000000001
47.600000000000016
…

Ryža. 22.14. Výsledok postupného pridávania čísla 1.7 (Java 7)

Ďalšia nuansa sa nachádza pri pridávaní dvoch čísel, ktoré majú výrazne odlišné poradie. Napríklad sčítanie 10 10 + 10 -10 by malo za následok 10 10. Aj keď postupne pridáte 10 -10 až 10 10 biliónov (10 12) krát, výsledok zostane rovnaký 10 10. Ak k 10 10 pripočítame súčin 10 -10 * 10 12, ktorý je z matematického hľadiska rovnaký, dostaneme výsledok 10000000100 (1,0000000100 * 10 10).

Genetický kód- kódovaná sekvencia aminokyselín bielkovín vlastná všetkým živým organizmom. Kódovanie sa vykonáva pomocou nukleotidov 3, ktoré sú súčasťou DNA (kyselina deoxyribonukleová). DKN je makromolekula, ktorá zabezpečuje uchovávanie, prenos z generácie na generáciu a realizáciu genetického programu pre vývoj a fungovanie živých organizmov. Možno najdôležitejší kód v histórii ľudstva.

DNA využíva štyri dusíkaté bázy - adenín (A), guanín (G), cytozín (C), tymín (T), ktoré sa v ruskej literatúre označujú písmenami A, G, C a T. Tieto písmená tvoria abecedu tzv. genetický kód. V molekulách DNA sú nukleotidy usporiadané do reťazcov a tak sa získajú sekvencie genetických písmen.

Proteíny takmer všetkých živých organizmov sú postavené z aminokyselín celkovo 20 druhov. Tieto aminokyseliny sa nazývajú kanonické. Každý proteín je reťazec alebo niekoľko reťazcov aminokyselín spojených v presne definovanom poradí. Táto sekvencia určuje štruktúru proteínu, a tým aj všetky jeho biologické vlastnosti. Syntéza bielkovín (t. j. implementácia genetickej informácie do živých buniek) sa uskutočňuje na základe informácií uložených v DNA. Tri po sebe idúce nukleotidy (triplet) sú dostatočné na kódovanie každej z 20 aminokyselín, ako aj stop signál, ktorý označuje koniec proteínovej sekvencie.

Ryža. 22.15. fragment DNA

2 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) - Ústav elektrotechnických a elektronických inžinierov.

3 Obsahuje dusíkatú zásadu kombinovanú s cukrom a kyselinou fosforečnou.

22.3. Systémy tajných kódov

Tajné kódy, ako sú šifry, sú navrhnuté tak, aby zabezpečili dôvernosť informácií. Spočiatku boli tajné kódovacie systémy systémom založeným na akomsi žargónovom kóde. Vznikli preto, aby utajili mená skutočných ľudí spomínaných v korešpondencii. Boli to malé zoznamy, v ktorých boli napísané skryté mená a proti nim - zámeny kódu (substitúcie). Oficiálne kódy používané pápežskými emisármi a veľvyslancami zo stredomorských mestských štátov nájdené v raných archívoch Vatikánu pochádzajú zo 14. storočia na ukrytie obsahu správ. S rastúcou potrebou bezpečnosti korešpondencie mali predstavitelia mestských štátov rozsiahlejšie zoznamy, ktoré obsahovali nielen kódové náhrady mien ľudí, ale aj krajín, miest, druhov zbraní, zásob atď. V záujme zvýšenia bezpečnosti informácií boli do zoznamov pridané šifrové abecedy na kódovanie slov, ktoré v zozname neboli zahrnuté, ako aj pravidlá ich používania, založené na rôznych steganografických a kryptografických metódach. Takéto zbierky boli pomenované „ nomenklátorov". Od XV do polovice XIX storočia. boli hlavnou formou dôvernosti informácií.

Až do 17. storočia boli slová otvoreného textu a ich kódové náhrady v nomenklátoroch v abecednom poradí, kým francúzsky kryptológ Antoine Rossignol nenavrhol používať trvalejšie dvojdielne názvoslovia. Boli v nich dve sekcie: v jednej boli prvky otvoreného textu uvedené v abecednom poradí a prvky kódu boli zmiešané. V druhej časti boli zoznamy kódov v abecednom poradí a prvky čistého textu sa už miešali.

Vynález telegrafu a Morseovej abecedy, ako aj položenie transatlantického kábla v polovici 19. storočia. výrazne rozšíril rozsah tajných kódov. Okrem tradičných oblastí ich využitia (v diplomatickej korešpondencii a na vojenské účely) sa začali hojne využívať v obchode a doprave. Systémy tajných kódov tej doby vo svojom názve obsahovali slovo „ kód"(" Kód štátneho ministerstva (1867) "," American Code for Trenches, "" River Codes: Potomac "," Black Code ") alebo" šifra"(" Kódex ministerstva zahraničia (1876) "," Zelený kód "). Je potrebné poznamenať, že napriek prítomnosti slova „šifra“ v názve sa za základ týchto systémov považovalo kódovanie.

Ryža. 22.16. Fragment Kódexu ministerstva zahraničia (1899)

Vývojári kódov, ako napríklad autori šifier, často pridávali ďalšie úrovne ochrany, aby sa ich kódy ťažšie prelomili. Tento proces sa nazýva opätovné zašifrovanie... V dôsledku toho systémy tajných kódov kombinovali steganografické a kryptografické metódy na zabezpečenie dôvernosti informácií. Najpopulárnejšie z nich sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Tabuľka 22.6. Metódy na zabezpečenie dôvernosti informácií v tajných kódovacích systémoch

spôsob	Typ	Poznámky (upraviť)	Príklady (kódované slovo - kódové označenie)
Nahradenie slova (frázy) iným slovom ľubovoľnej dĺžky	steganografický	Analógové -.	1. Nomenklátor mesta Siena (XV. storočie): Cardinales (kardinál) - Florenus; Antonello da Furli - Forte. 2. Kód ministerstva zahraničných vecí 1899: Rusko (Rusko) – povýši; Kabinet Ruska - výzvy. 3. Kódex vedúceho spojovej služby (1871): 10:30 - Anna, Ida; 13. (trinásty) - Charles, Mason.
Nahradenie slova (frázy) reťazcom znakov s pevnou dĺžkou	steganografický	Analógové -.	1. Americký kód pre zákopy (1918): Patrol - RAL; Útok - DIT. 2. Kód štátneho oddelenia A-1 (1919): Diplomat (diplomat) - BUJOH; Diplomatický zbor (diplomatický zbor) - BEDAC.
Nahradenie slova (frázy) číslom	steganografický	Analógové -. Pre jedno kódované slovo je možné použiť niekoľko kódových označení.	1. Nomenklátor Benjamina Tolmadgea (1779): Obrana - 143; Útok - 38. 2. Vysielací kód pre spojenecké obchodné lode z druhej svetovej vojny (BAMS): Island - 36979; prístav - 985.
Nahradenie slova (frázy) množinou čísel pevnej dĺžky	steganografický	Analógové -.	1. Americký kód pre zákopy (1918): Patrol (hliadka) - 2307; Útok - 1447. 2. Americký servisný rádiový kód č. 1 (1918): Ropa - 001; Zlý (zlý) - 642.
Výmena písmen	kryptografických	Analógy - šifra,. Ako kódové označenie možno použiť písmená, čísla, grafické symboly. Používa sa pre slová, ktoré nie sú v zozname kódov.	1. Nomenklátor mesta Siena (XV. storočie): q -; s -. 2. Nomenclator Jamesa Madisona (1781): o - 527; p - 941. 3. Americký kód pre zákopy (1918): a - 1332 .. 2795 alebo CEW .. ZYR. Obsahoval tiež 30 abecied náhrad šifier na opätovné zašifrovanie kódových označení.
Nahradenie kombinácie písmen	kryptografických	Analógové -. Ako kódové označenie možno použiť písmená, čísla, grafické symboly.	1. Nomenklátor mesta Siena (XV. storočie): bb -; tt -. 2. Nomenclátor X-Y-Z (1737): ce - 493; ab - 1194.
Použitie prázdnych znakov	steganografický	Analógové -. Menovacie (latinsky nihil importantes) symboly sa používali na zmätenie kryptoanalytikov.	1. Nomenklátor mesta Siena (XV. storočie):,. 2. Kódy riek: Potomac (1918): ASY.
Použitie aditívnych čísel	kryptografických	Analógové -. Ako variabilná časť kódu (kľúča) slúžilo prídavné číslo pridané k číselnému kódovému označeniu.	1876 ​​​​Šifra ministerstva zahraničných vecí: Pravidlo „Kôň“ na začiatku správy znamenalo, že prídavné číslo 203 bolo použité na kódovanie nasledujúcich kódov; "Jastrab" (jastrab) - 100.
Permutácia písmen (čísel) v kódových označeniach	kryptografických	Analógové -.	Telegrafný kód na zabezpečenie utajenia prenosu telegramu (1870): Jedno z pravidiel predpisovalo permutáciu posledných troch číslic v digitálnom kódovom označení, pozostávajúcom z piatich číslic.
Permutácia kódov	kryptografických	Analógové -.	Kód ministerstva zahraničných vecí 1876: pravidlo „Tiger“ na začiatku správy znamenalo, že dekódovanú správu je potrebné prečítať od posledného slova po prvé (spätne); "Tapír" (tapír) - prehodenie každej dvojice slov (tj prvé a druhé, tretie a štvrté atď.).

Kombinácia rôznych metód kódovania a dešifrovania v kódovom systéme bola bežnou praxou medzi vývojármi kódu a začala sa používať takmer od samého začiatku ich vzniku. Takže aj v nomenklátore používanom v meste Siena v 15. storočí sa okrem kódových náhrad slov používali na nahradenie písmen, ich a prázdnych znakov. Táto prax prekvitala koncom 19. a začiatkom 20. storočia. Najmä v „Kódexe ministerstva zahraničia z roku 1876“ (English Red Book - Red Book), skladajúci sa z 1200 strán, a jej príloha „Nerozhodnuteľný kód: doplnenie šifry ministerstva zahraničia“ boli použité:

Kódy vo forme slov a čísel;

Štátna vzdelávacia inštitúcia
Stredné odborné vzdelanie
Poľnohospodárska a technologická vysoká škola Kurganinského.

abstraktné

Téma: "Moderné spôsoby kódovania informácií vo výpočtovej technike."

Pripravené : Avanesyan Veronika
Arkadijevna
Skupinový študentč. 6 "A"
Skontrolované : Tkačev Sergej
Nikolajevič

Stupeň _______________

Kurganinsk
akademický rok 2011-2012

Obsah:

1. Úvod
2. História kódovania informácií
3. Spôsoby kódovania informácií
4. Kódovanie textových informácií
5. Kódovanie grafickej informácie
6. Kódovanie zvukových informácií
7. Záver a závery
8. Zoznam použitej literatúry

Úvod:

Kódovanie. Základné pojmy a definície

Pozrime sa na základné pojmy súvisiace s kódovaním informácií. Na prenos do komunikačného kanála sa správy konvertujú na signály. Symboly používané na vytváranie správ tvoria primárnu abecedu a každý symbol je charakterizovaný pravdepodobnosťou jeho výskytu v správe. Každá správa je jedinečne spojená so signálom, ktorý predstavuje určitú sekvenciu elementárnych diskrétnych symbolov, nazývaných kombinácie kódov. Kódovanie je premena správ na signál, t.j. konvertovanie správ na kombinácie kódov. kód - systém korešpondencie medzi prvkami správy a kombináciami kódov. kódovač - zariadenie, ktoré vykonáva kódovanie. Dekodér - zariadenie, ktoré vykonáva opačnú operáciu, t.j. konvertovanie kódového slova na správu. Abeceda - súbor možných prvkov kódu, t.j. elementárne symboly (kódové symboly) X = (x i }, kde i = 1, 2, ..., m. Počet prvkov kódu - m zavolal mu základ ... Pre binárny kód X i = {0, 1} a m = 2. Finálna postupnosť znakov danej abecedy sa nazýva kombinácia kódov (kódové slovo). Počet prvkov v kombinácii kódu - n volal význam (dĺžka kombinácie). Počet rôznych kombinácií kódov ( N = m n) sa nazýva objem alebo sila kódu.
Ak N 0 je potom počet správ zo zdroja N? N 0 ... Množina stavov kódu musí pokrývať množinu stavov objektu. Kompletná uniforma n- číselný kód so základňou m obsahuje N = m n kombinácie kódov. Tento kód sa nazýva primitívny.

Klasifikácia kódov

Kódy možno klasifikovať podľa rôznych kritérií:
1. Podľa základu (počet znakov v abecede):
binárne (binárne m = 2) a nie binárne (m? 2).
2. Podľa dĺžky kombinácií kódov (slov):
uniforma - ak majú všetky kombinácie kódov rovnakú dĺžku;
nerovnomerné - ak dĺžka kódového slova nie je konštantná.
3. Spôsobom prenosu:
po sebe idúcich a paralelný;
blok - údaje sa najskôr umiestnia do vyrovnávacej pamäte a potom sa prenesú do kanála a binárne nepretržitý .

4. Podľa odolnosti voči hluku:
jednoduché (primitívne, úplné) - na prenos informácií sa používajú všetky možné kombinácie kódov (bez redundancie);
nápravné (anti-jamming) - na prenos správ sa nepoužívajú všetky, ale len časť (povolených) kombinácií kódov.
5. V závislosti od účelu a použitia možno bežne rozlíšiť tieto typy kódov:
Interné kódy - toto je kódy používané vo vnútri zariadení. Ide o strojové kódy, ako aj kódy založené na použití pozičných číselných sústav (dvojkové, desiatkové, dvojkovo-desiatkové, osmičkové, hexadecimálne atď.). Najbežnejším kódom v počítači je binárny kód, ktorý umožňuje jednoducho implementovať hardvérové ​​zariadenia na ukladanie, spracovanie a prenos údajov v binárnom kóde. Poskytuje vysokú spoľahlivosť zariadení a jednoduchosť operácií s údajmi v binárnom kóde. Binárne dáta, kombinované v skupinách po 4, tvoria hexadecimálny kód, ktorý dobre zapadá do počítačovej architektúry, ktorá pracuje s dátami v násobkoch bajtu (8 bitov).
Komunikačné kódy a ich prenos prostredníctvom komunikačných kanálov ... Kód ASCII (American Standard Code for Information Interchange) sa v PC rozšíril. ASCII je 7-bitový kód pre alfanumerické a iné znaky. Keďže počítače pracujú s bajtmi, 8. bit sa používa na synchronizáciu alebo paritu alebo rozšírenie kódu. Počítače IBM používajú EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).
Teletypový kód CCITT (Medzinárodný poradný výbor pre telefóniu a telegrafiu) a jeho modifikácie (MTK atď.) sú široko používané v komunikačných kanáloch.
Pri kódovaní informácií na prenos cez komunikačné kanály vrátane vnútorných hardvérových ciest sa používajú kódy, ktoré zaisťujú maximálnu rýchlosť prenosu údajov ich kompresiou a odstránením redundancie (napríklad kódy Huffman a Shannon-Fano) a kódy, ktoré zaisťujú spoľahlivosť údajov. prenos, zavedením redundancie do prenášaných správ (napríklad: skupinové kódy, Hammingov, cyklický a ich variety).
Kódy pre špeciálne aplikácie sú kódy určené na riešenie špeciálnych problémov prenosu a spracovania údajov. Príkladom takýchto kódov je Cyclic Gray kód, ktorý sa široko používa v ADC s uhlovým a lineárnym pohybom. Fibonacciho kódy sa používajú na vytváranie vysokorýchlostných a protihlukových ADC.
Kurz je zameraný na kódy pre výmenu dát a prenos cez komunikačné kanály.
ÚČELY KÓDOVANIA:
1) Zlepšenie efektívnosti prenosu dát dosiahnutím maximálnej rýchlosti prenosu dát.
2) Zvýšenie odolnosti voči šumu pri prenose dát.
V súlade s týmito cieľmi sa teória kódovania rozvíja v dvoch hlavných smeroch:
1. Ekonomická (efektívna, optimálna) teória kódovania hľadá kódy, ktoré umožňujú zvýšiť efektivitu prenosu informácií v kanáloch bez rušenia odstránením redundancie zdroja a najlepším prispôsobením rýchlosti prenosu dát šírke pásma komunikačného kanála.
2. Teória kódovania na opravu chýb hľadá kódy, ktoré zvyšujú spoľahlivosť prenosu informácií v hlučných kanáloch.

3. Spôsoby reprezentácie kódov

V závislosti od použitých metód kódovania sa používajú rôzne matematické modely kódov, pričom najčastejšie sa používa reprezentácia kódov vo forme: kódových matíc; kódové stromy; polynómy; geometrické tvary atď.

História kódovania informácií:

kód- súbor symbolov na prezentáciu informácií.

Kódovanie je proces reprezentácie informácií vo forme kódu(zobrazenie symbolov jednej abecedy symbolmi inej; prechod z jednej formy prezentácie informácií na inú, vhodnejšiu na uchovávanie, prenos alebo spracovanie).

Inverzná transformácia sa nazýva dekódovanie.

Na vzájomnú komunikáciu používame kód - ruský.

Pri hovorení sa tento kód prenáša zvukmi, pri písaní - písmenami.

Vodič vysiela signál pípnutím alebo blikaním svetlometov.

Pri prechádzaní cez cestu čelíte kódovaniu informácií v podobe semaforov.

Kódovanie sa teda redukuje na použitie kolekcie znakov podľa prísne definovaných pravidiel.

Spôsob kódovania závisí od účelu, na ktorý sa vykonáva:

zníženie záznamu;
klasifikácia (šifrovanie) informácií;
jednoduchosť spracovania;
atď.

Existujú tri hlavné spôsoby kódovania textu:

grafický- pomocou špeciálnych kresieb alebo ikon;
číselné- používanie čísel;
symbolický- používanie symbolov rovnakej abecedy ako pôvodný text.

Najvýznamnejším pre rozvoj techniky sa ukázal byť spôsob reprezentácie informácie pomocou kódu pozostávajúceho len z dvoch znakov: 0 a 1.

Pre pohodlie používania takejto abecedy sme sa dohodli, že pomenujeme ktorýkoľvek z jej znakov "trocha" (z angličtiny "bi nie digit “-Binárny znak).

Dva pojmy môžu byť vyjadrené jedným bitom: 0 alebo 1(áno alebo nie, čierne alebo biele, pravdivé alebo nepravdivé atď.).

Binárne čísla sa veľmi pohodlne ukladajú a prenášajú pomocou elektronických zariadení.

Napríklad 1 a 0 môžu zodpovedať zmagnetizovaným a nezmagnetizovaným častiam disku; nulové a nenulové napätie; prítomnosť a neprítomnosť prúdu v obvode atď.

Preto údaje v počítači na fyzickej úrovni sa ukladajú, spracúvajú a prenášajú presne v binárnom kóde.

Postupnosť bitov môže zakódovať text, obrázok, zvuk alebo akúkoľvek inú informáciu. Tento spôsob prezentácie informácií je tzv binárne kódovanie .

teda binárny kód je univerzálny prostriedok na kódovanie informácií.

Kódovanie textových informácií

Ak je každý znak abecedy spojený s určitým celým číslom (napríklad sériové číslo), potom pomocou binárneho kódu môžete zakódovať textové informácie. Na uloženie binárneho kódu je priradený jeden znak 1 bajt = 8 bitov.

Ak vezmeme do úvahy, že každý bit má hodnotu 0 alebo 1, počet ich možných kombinácií v byte je

To znamená, že pomocou 1 bajtu môžete získať 256 rôznych kombinácií binárnych kódov a zobraziť s ich pomocou 256 rôznych symbolov.

Tento počet znakov je dostatočný na vyjadrenie textových informácií vrátane veľkých a malých písmen ruskej a latinskej abecedy, čísel, znakov, grafických symbolov atď.

Kódovanie znamená, že každému znaku je priradený jedinečný desiatkový kód od 0 do 255 alebo zodpovedajúci binárny kód od 00000000 do 11111111.

Osoba teda rozlišuje symboly podľa ich štýlu a počítač - podľa ich kódu.

Je dôležité, aby priradenie konkrétneho kódu k symbolu bolo vecou dohody, ktorá je pevne stanovená kódová tabuľka.

V systéme ASCII sú zafixované dve kódovacie tabuľky - základné a pokročilé.

Základná tabuľka fixuje hodnoty kódov od 0 do 127 a rozšírená tabuľka odkazuje na znaky s číslami od 128 do 255.

Prvých 33 kódov (od 0 do 32) nezodpovedá znakom, ale operáciám (riadkovanie, zadávanie medzery atď.).

Kódy od 33 do 127 sú medzinárodné a zodpovedajú symbolom latinskej abecedy, číslam, aritmetickým znakom a interpunkčným znamienkam.

Kódy 128 až 255 sú národné kódy, t.j. rôzne znaky zodpovedajú rovnakému kódu v národných kódovaniach.

Potom sa slovo POČÍTAČ zakóduje pomocou tabuľky ASCII takto:

C	O	M	P	U	T	E	R
67	79	77	80	85	84	69	82
01000011	01001111	01001101	01010000	01010101	01010100	01000101	01010010

S rozširovaním moderných informačných technológií vo svete bolo potrebné zakódovať znaky abecedy iných jazykov: japončiny, kórejčiny, arabčiny, hindčiny, ako aj iných špeciálnych znakov.

Starý systém bol nahradený novým univerzálnym - UNICODE, v ktorej je jeden znak zakódovaný nie do jedného, ​​ale do dvoch bajtov.

V súčasnosti existuje veľa rôznych kódových tabuliek (DOS, ISO, WINDOWS, KOI8-R, KOI8-U, UNICODE atď.), takže texty vytvorené v jednom kódovaní sa nemusia správne zobrazovať v inom.

Grafické kódovanie informácií

Grafické informácie na obrazovke monitora sú prezentované vo forme bitmapy, ktorý je vytvorený z určitého počtu čiar, ktoré naopak obsahujú určitý počet bodov.

Pozrime sa na obrazovku počítača cez lupu.

V závislosti od značky a modelu vybavenia uvidíme buď veľa viacfarebných obdĺžnikov, alebo veľa viacfarebných kruhov.

Tieto aj ďalšie sú zoskupené do troch kusov a rovnakej farby, ale v rôznych odtieňoch.

Nazývajú sa PIXELY (z angl OBRÁZKOVÝ PRVOK).

Pixely sú dostupné iba v troch farbách – zelenej, modrej a červenej.

Ostatné farby vznikajú zmiešaním farieb.

Zoberme si najjednoduchší prípad – každý kúsok pixelu môže svietiť (1) alebo nesvietiť (0).

Potom dostaneme nasledujúcu sadu farieb:
Z troch farieb je možné získať osem kombinácií.

Na získanie bohatej palety farieb je možné základným farbám priradiť rôznu intenzitu, potom sa zvyšuje počet rôznych variantov ich kombinácií, ktoré dávajú rôzne farby a odtiene.

Šestnásťfarebná paleta sa získa pomocou 4-bitového kódovania pixelov: k trom bitom základných farieb sa pridá jeden bit intenzity. Tento bit riadi jas všetkých troch farieb súčasne.

Počet farieb reprodukovaných na obrazovke monitora ( N) a počet bitov pridelených vo videopamäti pre každý pixel ( ja), súvisia podľa vzorca:

Hodnota ja nazývaná bitová hĺbka alebo farebná hĺbka.

Čím viac bitov sa použije, tým viac farebných odtieňov možno získať.

Takže akýkoľvek grafický obrázok na obrazovke môže byť zakódovaný pomocou čísel, ktoré hovoria, koľko zlomkov červenej je v každom pixeli, koľko je zelených a koľko modrých.

Tiež grafické informácie môžu byť prezentované vo forme vektorového obrázka.

Vektorový obrázok je grafický objekt pozostávajúci z elementárnych čiar a oblúkov.

Poloha týchto elementárnych objektov je určená súradnicami bodov a dĺžkou polomeru.

Pri každej čiare je uvedený jej typ (plná, bodkovaná, čiarkovaná), hrúbka a farba.

Informácie o vektorovom obrázku sú zakódované ako bežné alfanumerické a spracované špeciálnymi programami.

O kvalite obrazu rozhoduje rozlíšenie monitora, t.j. počet bodov, z ktorých sa skladá.

Čím vyššie rozlíšenie, t.j. čím vyšší je počet rastrových riadkov a bodov na riadok, tým vyššia je kvalita obrazu.

Zvukové kódovanie

Od začiatku 90. rokov už osobné počítače dokážu pracovať so zvukmi
atď.................