Презентация на тему «Двоичное кодирование текстовой информации»

Двоичное кодирование текстовой информации

Информация и информационные процессы

Двоичное кодирование в компьютере

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр: 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами. С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование. Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код. Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

Почему двоичное кодирование

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. Действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента: 0 – отсутствие электрического сигнала; 1 – наличие электрического сигнала. Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования – длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных. Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

Двоичное кодирование текстовой информации

Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации. Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту (1 байт = 8 битов).

1 символ – 1 байт (8 бит)

Для кодирования одного символа требуется один байт информации. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. 28=256

Двоичное кодирование текстовой информации

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255). Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

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. Международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standart Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.

Таблица кодировки ASCII

Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы. Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита. Существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO). В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (216= 65536 ) различных символов.

Таблица расширенного кода ASCII Кодировка Windows-1251 (CP1251)

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 двоичных код (см. урок «представление чисел в компьютере»). Возьмем число 57. При использовании в тексте каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе это – 0011010100110111. При использовании в вычислениях, код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим – 00111001.

Информационный объем текста

Сегодня очень многие люди для подготовки писем, документов, статей, книг и пр. используют компьютерные текстовые редакторы. В этом случае легко подсчитать объем информации в тексте. Если 1 символ алфавита несет 1 байт информации, то надо просто сосчитать количество символов; полученное число даст информационный объем текста в байтах. Пусть небольшая книжка, сделанная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Значит страница содержит 40x60=2400 байт информации. Объем всей информации в книге: 2400 * 150 = 360 000 байт.

Более крупные единицы информации

Килобит

Кбит

1 Кбит = 1024 бит = 210 бит ? 1000 бит

Мегабит

Мбит

1 Мбит = 1024 Кбит = 220 бит ? 1 000 000 бит

Гигабит

Гбит

1 Гбит = 1024 Мбит = 230 бит ? 1 000 000 000 бит

Килобайт

Кбайт (Кб)

1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт ? 1000 байт

Мегабайт

Мбайт (Мб)

1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт ? 1 000 000 байт

Гигабайт

Гбайт (Гб)

1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт ? 1 000 000 000 байт

Название

Условное обозначение

Соотношение с другими единицами

Задание 1:

Статья, набранная на комп., содержит 12 страниц, на каждой странице 64 строки, в каждой строке 64 символа. Каждый символ кодируется с помощью таблицы Unicode (каждый символ кодируется 16 битами). Определите информационный объём статьи.

Решение: Найдём количество символов в статье 1) 12*64*64= 49152 символа 2)49152*2 = 98304 байта 3) 98304/ 1024 = 96 Кбайт

12*64*64*2

=96 Кбайт

1024

1

4

16

1

Информационный объём статьи 48 Кбайт, сколько страниц в статье, если

на каждой странице 48 строк, а в каждой строке 64 символа. Решение: 48(Кбайт)*1024=49152 байта 48*64=3072( символа на одной странице) 3072*2=6154 (байта) 49152 :6154 =7,987 Ответ 8 страниц.

Задание 2:

Каждый символ кодируется одним байтом

Оцените информационный объём статьи? «Мой дядя самых честных правил, Когда не в шутку занемог. Он уважать себя заставил И лучше выдумать не мог.» Решение: Считаем количество символов в фразе – 108 символов 108(бай т) * 8(бит) = 864 бита.

Вопросы и задания:

В чем заключается кодирование текстовой информации в компьютере? Закодируйте с помощью ASCII-кода свою фамилию, имя, номер класса. Какое сообщение закодировано в кодировке Windows-1251: 0011010100100000111000011110000011101011111010111110111011100010 Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия: Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!