Кодирование информации в памяти компьютера

1.

Кодирование информации в
памяти компьютера

2.

Информация бывает разных видов, таких как запах, вкус, звук;
символы и знаки. В различных отраслях науки, техники и
культуры применяются особые формы и методики для
кодирования и записи информации.

3.

Трактовка понятий
Человеческие мысли выражаются
в виде текста, который состоит из
слов. Подобное представление
информации называется алфавитным,
так как основа языка — алфавит. Он
считается конечным набором
различных знаков любой природы.
Их используют для составления
сообщений.

4.

Чтобы зашифровать данные,
необходимо знать правила записи кодов
(условные обозначения информации).
Понятие кодирование связано с
преобразованием сообщений в
комбинацию символов с учётом кодов.
При общении люди используют русский
либо другой национальный язык. В
процессе разговора код передаётся
звуками, а при письменном общении с
помощью букв. У водителей или у
пилотов обработка информации также
осуществляется световыми сигналами,
специальнвми символами — знаками.

5.

Двоичная методика
Современный компьютер может обрабатывать числовую,
текстовую, графическую, звуковую и видео информацию. В
процессе хранения, обработки и передачи информации в
компьютере используется особая двоичная система кодирования,
алфавит которой состоит всего из двух знаков «0» и «1». Дело в
том, что компьютер способен обрабатывать и хранить только
лишь один вид представления данных – цифровой.

6.

Связано это с тем, что в цифровой
электронике удобнее всего представлять
информацию в виде последовательности
электрических импульсов: техническое
устройство, безошибочно различающее 2
разных состояния сигнала, оказалось проще
создать, чем то, которое бы безошибочно
различало 5 или 10 различных состояний.
Поэтому любую входящую в него
информацию необходимо переводить в
цифровой вид. Такое кодирование
информации принято называть двоичным, на
его основе работают все окружающие нас
компьютеры, смартфоны и т.п.

7.

Традиционно для того чтобы
закодировать один символ используют
количество информации равное 1 байту.
Поэтому чаще всего одному символу текста,
хранимому в компьютере, соответствует
один байт памяти.

8.

Текстовое значение
Кодирование и обработка текстовой информации Уже с 60-х
годов прошлого столетия, компьютеры всё больше стали
использовать для обработки текстовой информации. Для
кодирования текстовой информации в компьютере применяется
двоичное кодирование, т.е. представление текста в виде
последовательности 0 и 1. Чтобы выразить текст числом, каждая
буква сопоставляется с числовым значением. Смысл кодирования:
одному символу принадлежит код в пределах 0−255 либо
двоичный код от 00000000 до 11111111.

9.

В мировой практике для кодирования
текста при помощи байтов
используются разные стандарты. Самым
распространенным, но не единственным
видом кодирования является код ASCII.
В соответствии с этим стандартом,
знаки в пределах 0−32 соответствуют
операциям, а 33−127 — символам из
латинского алфавита, знакам
препинания и арифметики.

10.

Для национальных кодировок применяются значения 128−255.
В разных национальных кодировках одному и тому же коду
соответствуют различные символы. К примеру, существует 5
кодировочных таблиц для русских букв (Windows, MS-DOS, Mac,
ISO, КОИ – 8). Поэтому тексты созданные в одной кодировке не
будут правильно отображаться в другой.

11.

12.

Растровое изображение
Графическая информация, представленная в виде рисунков,
фотографий, слайдов, подвижных изображений (анимация,
видео), схем, чертежей, может создаваться и редактироваться с
помощью компьютера, при этом она соответствующим образом
кодируется.

13.

Файлы, созданные на основе
растровой графики, предполагают
хранение данных о каждой отдельной
точке изображения. Для отображения
растровой графики не требуется
сложных математических расчетов,
достаточно лишь получить данные о
каждой точке изображения (ее
координаты и цвет) и отобразить их на
экране монитора компьютера.

14.

Что делать, если рисунок цветной? Формирование цветного
изображения на мониторе осуществляется путём смешивания 3-х
основных цветов: синего, красного и зелёного. В этом случае для
кодирования цвета пикселя уже не обойтись одним битом. В
системе кодирования цветных изображений RGB (R — красный,
G — зеленый и B — синий) яркость каждой цветовой
составляющей (или, как говорят, каждого канала) кодируется
целым числом от 0 до 255.

15.

Всего есть по 256 вариантов
яркости каждого из трех цветов. Это
позволяет закодировать 2563= 16 777
216 оттенков, что более чем
достаточно для человека. Так как 256
= 28, каждая из трех составляющих
занимает в памяти 8 бит или 1 байт, а
вся информация о каком-то цвете —
24 бита (или 3 байта). Эта величина
называется глубиной цвета.

16.

Звуки и их разрядность
Человек воспринимает звуковые волны (колебания воздуха) с
помощью слуха в форме звука различных громкости и тона. Чем больше
интенсивность звуковой волны, тем громче звук, чем больше частота
волны, тем выше тон звука. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать
звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в
цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации.
Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие
временные участки, для каждого такого участка устанавливается
определенная величина интенсивности звука.

17.

В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала
производится его дискретизация по времени, или, как говорят,
«временная дискретизация».

18.

Машинные команды
В вычислительных машинах,
включая компьютеры,
предусмотрена программа для
управления их работой. Все
команды кодируются в
определённой последовательности с
помощью нулей и единиц.
Подобные действия называются
машинными командами (МК).

19.

Машинная команда
представляет собой
закодированное по
определенным правилам
указание микропроцессору на
выполнение некоторой операции
или действия.

20.

Структура машинной команды
состоит из операционной и адресной
части. В операционной части
содержится код операции. Чем
длиннее операционная часть, тем
большее количество операций можно
в ней закодировать.

21.

Заключение
Итак, кодирование информации — процесс преобразования
сигнала из формы, удобной для непосредственного использования
информации, в форму, удобную для передачи, хранения или
автоматической переработки (Цифровое кодирование, аналоговое
кодирование, таблично-символьное кодирование, числовое
кодирование). Процесс преобразования сообщения в комбинацию
символов в соответствии с кодом называется кодированием,
процесс восстановления сообщения из комбинации символов
называется декодированием.

22.

Кодирование информации — процесс формирования
определенного представления информации. В более
узком смысле под термином «кодирование» понимают
переход от одной формы представления информации к
другой, более удобной для хранения, передачи или
обработки.

23.

Информацию необходимо представлять в какой — либо
форме, т.е. кодировать. Для представления дискретной
информации используется некоторый алфавит. Однако
однозначное соответствие между информацией и
алфавитом отсутствует. Другими словами, одна и та же
информация может быть представлена посредством
различных алфавитов. В связи с такой возможностью
возникает проблема перехода от одного алфавита к другому,
причём, такое преобразование не должно приводить к
потере информации.

24.

Список литературы
1. Баззел, Р.Д. Информация и риск в маркетинге / Р.Д. Баззел, Д.Ф. Кокс,
Р.В. Браун. - М.: Финстатинформ, 2019. - 758 c.
2. Белоногов, Г.Г. Автоматизация процессов накопления, поиска и
обобщения информации / Г.Г. Белоногов, А.П. Новоселов. - М.:
Наука, 2017. - 256 c.
3. Берлекэмп, Э. Алгебраическая теория кодирования / Э. Берлекэмп. М.: [не указано], 2017. - 575 c.
4. Берновский, Ю.Н. Классификация и кодирование промышленной и
сельскохозяйственной продукции / Ю.Н. Берновский, В.А. Захаров, Р.А.
Сергиевский, и др.. - М.: Стандартов, 2019. - 183 c.
5. Верещагин, Н. К. Информация, кодирование и предсказание / Н.К.
Верещагин, Е.В. Щепин. - М.: ФМОП, МЦНМО, 2019. - 240 c.