बाइनरी कोड में वर्णों की संख्या को कहा जाता है। बाइनरी टेक्स्ट एन्कोडिंग

60 के दशक के उत्तरार्ध में, कंप्यूटर का तेजी से प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जाने लगा पाठ संबंधी जानकारी  और वर्तमान में, दुनिया के अधिकांश व्यक्तिगत कंप्यूटर (और अधिकांश समय) पाठ्य सूचनाओं के प्रसंस्करण के साथ हैं।

परंपरागत रूप से, किसी एकल वर्ण को कोड करने के लिए, 1 बाइट के बराबर जानकारी का उपयोग किया जाता है, अर्थात, I \u003d 1 बाइट \u003d 6 बिट।

एक चरित्र को एनकोड करने के लिए, सूचना की 1 बाइट की आवश्यकता होती है।

यदि हम प्रतीकों को संभावित घटनाओं के रूप में मानते हैं, तो हम गणना कर सकते हैं कि कितने अलग-अलग प्रतीकों को एन्कोड किया जा सकता है:
  एन \u003d 2 आई \u003d 2 8 \u003d 256।

इस तरह के कई अक्षर पाठ संबंधी जानकारी का प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त हैं, जिनमें रूसी और लैटिन वर्णमाला के अपरकेस और लोअरकेस अक्षर, संख्याएं, संकेत, ग्राफिक प्रतीक आदि शामिल हैं।

कोडिंग में यह तथ्य शामिल है कि प्रत्येक वर्ण को 0 से 255 तक एक अद्वितीय दशमलव कोड दिया गया है या इसके संबंधित बाइनरी कोड 00000000 से 11111111 तक हैं। इस प्रकार, एक व्यक्ति अपनी शैलियों द्वारा वर्णों को अलग करता है, और कंप्यूटर - अपने कोड द्वारा।

जब पाठ की जानकारी कंप्यूटर में दर्ज की जाती है, तो यह द्विआधारी एनकोडेड होता है, चरित्र की छवि इसके बाइनरी कोड में बदल जाती है। उपयोगकर्ता कीबोर्ड पर प्रतीक के साथ एक कुंजी दबाता है, और आठ विद्युत आवेगों (बाइनरी प्रतीक कोड) का एक निश्चित अनुक्रम कंप्यूटर में प्रवेश करता है। चरित्र कोड कंप्यूटर की रैम में संग्रहीत होता है, जहां यह एक बाइट पर कब्जा कर लेता है।

कंप्यूटर स्क्रीन पर एक प्रतीक प्रदर्शित करने की प्रक्रिया में, रिवर्स प्रक्रिया की जाती है - डिकोडिंग, अर्थात्, प्रतीक कोड का अपनी छवि में रूपांतरण।

यह महत्वपूर्ण है कि प्रतीक को एक विशिष्ट कोड असाइन करना समझौते का विषय है, जो कोड तालिका में तय किया गया है। पहले 33 कोड (0 से 32 तक) वर्णों के अनुरूप नहीं हैं, लेकिन संचालन (लाइन फीड, स्पेस इनपुट, और इसी तरह) के अनुरूप हैं।
  127 के माध्यम से कोड 33 अंतरराष्ट्रीय हैं और लैटिन वर्णमाला, संख्या, अंकगणितीय संचालन के संकेत और विराम चिह्नों के अनुरूप हैं।
  १२ से २५५ तक के कोड राष्ट्रीय हैं, यानी राष्ट्रीय एन्कोडिंग में, विभिन्न प्रतीक समान कोड के अनुरूप हैं।

दुर्भाग्य से, रूसी अक्षरों (KOI8, CP1251, CP866, Mac, ISO) के लिए वर्तमान में पांच अलग-अलग कोड टेबल हैं, इसलिए एक एन्कोडिंग में बनाए गए ग्रंथों को दूसरे में सही ढंग से प्रदर्शित नहीं किया जाएगा।

वर्तमान में, नया अंतर्राष्ट्रीय यूनिकोड मानक व्यापक है, जो प्रत्येक वर्ण के लिए एक बाइट नहीं, बल्कि दो को आवंटित करता है, इसलिए इसकी मदद से आप 256 वर्णों को नहीं, बल्कि N \u003d 2 16 \u003d 65536 विभिन्न वर्णों को सांकेतिक शब्दों में बदल सकते हैं।

IBM PC के विकास के साथ, ASCII कोड टेबल एक अंतर्राष्ट्रीय मानक बन गया है:

आज, बहुत से लोग पत्र, दस्तावेज़, लेख, किताबें, आदि तैयार करने के लिए कंप्यूटर पाठ संपादकों का उपयोग करते हैं। कंप्यूटर संपादक मुख्य रूप से 256 वर्णों की वर्णमाला के साथ काम करते हैं।

कंप्यूटर का उपयोग करके बनाई गई एक छोटी पुस्तक में 150 पृष्ठ होते हैं; प्रत्येक पृष्ठ पर - ४० पंक्तियाँ, प्रत्येक पंक्ति में - ६० अक्षर। तो पृष्ठ में 40 x 60 \u003d 2400 बाइट्स की जानकारी है। पुस्तक में सभी जानकारी की मात्रा: 2400 x 150 \u003d 360 000 बाइट्स।

ध्यान दो!  संख्या दो मामलों में ASCII मानक के अनुसार एन्कोडेड हैं - इनपुट-आउटपुट के दौरान और जब वे पाठ में दिखाई देते हैं। यदि संख्याएँ निष्कासन में शामिल होती हैं, तो उन्हें दूसरे बाइनरी कोड में बदल दिया जाता है।

57 नंबर लें।

जब पाठ में उपयोग किया जाता है, प्रत्येक अक्षर को ASCII तालिका के अनुसार इसके कोड द्वारा दर्शाया जाएगा। बाइनरी सिस्टम में, यह 00110101 00110111 है।

जब गणना में उपयोग किया जाता है, तो इस संख्या का कोड बाइनरी सिस्टम में रूपांतरण के नियमों के अनुसार प्राप्त किया जाएगा और प्राप्त करें - 00111001।

कोडिंग में यह तथ्य शामिल है कि प्रत्येक वर्ण को 0 से 255 तक एक अद्वितीय दशमलव कोड दिया गया है या इसके संबंधित बाइनरी कोड 00000000 से 11111111 तक हैं। इस प्रकार, एक व्यक्ति अपनी शैलियों द्वारा वर्णों को अलग करता है, और कंप्यूटर - अपने कोड द्वारा।

किसी विशिष्ट कोड को प्रतीक के रूप में असाइन करना समझौते का विषय है, जो कोड तालिका में तय किया गया है।

जब पाठ की जानकारी कंप्यूटर में दर्ज की जाती है, तो यह बाइनरी एनकोडेड होता है। उपयोगकर्ता कीबोर्ड पर एक प्रतीक कुंजी दबाता है, और उसका बाइनरी कोड (आठ विद्युत दालों का एक क्रम) कंप्यूटर में प्रवेश करता है। चरित्र कोड को कंप्यूटर की रैम में संग्रहीत किया जाता है, जहां यह 1 बाइट रखता है।

जब कोई चरित्र स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है, तो रिवर्स प्रक्रिया होती है - डिकोडिंग, अर्थात्। अपनी छवि में एक चरित्र कोड का रूपांतरण।

7. छवियों और ध्वनि का प्रतिनिधित्व करने के अनुरूप और असतत तरीके

ग्राफिक और साउंड सहित जानकारी प्रस्तुत की जा सकती है अनुरूप  और अलग  के रूप में। पर एनालॉग प्रतिनिधित्व  भौतिक मात्रा अनंत मान लेती है, और इसके मान लगातार बदलते रहते हैं। पर असतत प्रतिनिधित्व भौतिक मात्रा मानों के एक निश्चित सेट पर ले जाती है, और मात्रा चरणबद्ध रूप से बदल जाती है। जानकारी के एनालॉग और असतत अभ्यावेदन के उदाहरणों को रखा गया है तालिका 3.

तालिका 3. सूचना के एनालॉग और असतत अभ्यावेदन के उदाहरण

ग्राफिक और ऑडियो जानकारी के एनालॉग रूप से असतत एक में रूपांतरण किया जाता है नमूना, यानी। एक निरंतर ग्राफिक छवि (ध्वनि संकेत) को अलग-अलग तत्वों में विभाजित करना। नमूनाकरण की प्रक्रिया में, एन्कोडिंग किया जाता है, अर्थात। प्रत्येक तत्व को एक कोड के रूप में एक विशिष्ट मूल्य प्रदान करना।

नमूना  - यह कोड के रूप में असतत मूल्यों के एक सेट में निरंतर छवियों और ध्वनि का रूपांतरण है।

8. ग्राफिक जानकारी की बाइनरी कोडिंग।

छवि को इनकोडिंग की प्रक्रिया में निर्मित किया जाता है स्थानिक विवेक। एक छवि का स्थानिक नमूना एक छवि को मोज़ेक से बनाने के लिए तुलना की जा सकती है। छवि को अलग-अलग छोटे टुकड़ों (डॉट्स) में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक को एक रंग कोड सौंपा गया है।

एन्कोडिंग गुणवत्ता डॉट के आकार पर निर्भर करता है (डॉट का आकार जितना छोटा होता है, उच्च गुणवत्ता) और रंग पैलेट - रंगों की संख्या (जितनी बड़ी संख्या, उतनी ही अधिक छवि गुणवत्ता)।

एक रेखापुंज छवि का गठन।

मॉनिटर स्क्रीन पर ग्राफिक जानकारी है बिटमैप, जो एक निश्चित संख्या में रेखाओं की एक निश्चित संख्या से बनता है - पिक्सल.

छवि गुणवत्ता मॉनिटर के संकल्प द्वारा निर्धारित की जाती है, उदाहरण के लिए, 800 * 600, 1280 * 1024। उच्च रिज़ॉल्यूशन, छवि गुणवत्ता जितनी अधिक होगी।

मॉनिटर स्क्रीन पर 800 * 600 (600 लाइनों प्रति 800 डॉट्स, स्क्रीन पर कुल 480,000 डॉट्स) के रिज़ॉल्यूशन के साथ रेखापुंज छवि के गठन पर विचार करें। सबसे सरल मामले में (ग्रे के उन्नयन के बिना एक काले और सफेद छवि) - प्रत्येक बिंदु में दो राज्यों में से एक हो सकता है - "काला" या "सफेद", अर्थात, अपने राज्य को संग्रहीत करने के लिए 1 बिट की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, एक श्वेत-श्याम छवि की मात्रा (जानकारी की मात्रा) के बराबर है:

<Количество информации> = <Разрешающая способность>* 1 (बिट)

रंगीन चित्र प्रत्येक बिंदु के द्विआधारी रंग कोड (वीडियो मेमोरी में संग्रहीत) के अनुसार बनते हैं। रंग छवियों में एक अलग रंग की गहराई हो सकती है, जो रंग को एन्कोड करने के लिए उपयोग की जाने वाली बिट्स की संख्या से निर्धारित होती है, उदाहरण के लिए: 8, 16, 24 या 32 बिट्स।

बाइनरी इमेज एन्कोडिंग की गुणवत्ता रिज़ॉल्यूशन और रंग की गहराई से निर्धारित होती है (देखें तालिका 4).

रंग N की संख्या सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है: एन=2 मैं जहाँ मैं रंग गहराई है

तालिका 4. रंग गहराई और प्रदर्शित रंगों की संख्या.

मॉनिटर स्क्रीन पर एक रंगीन छवि मूल रंगों को मिलाकर बनाई गई है: लाल, हरा और नीला। रंगों का एक समृद्ध पैलेट प्राप्त करने के लिए, बेस रंगों को विभिन्न तीव्रता के लिए सेट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 24 बिट्स की रंग गहराई के साथ, प्रत्येक रंग के लिए 8 बिट्स आवंटित किए जाते हैं, अर्थात। प्रत्येक रंगों के लिए, N \u003d 2 8 \u003d 256 के स्तर की तीव्रता संभव है, बाइनरी कोड न्यूनतम 00000000 से अधिकतम 11111111 तक दिए गए हैं (देखें तालिका 5).

तालिका 5. 24 बिट्स की रंग गहराई के साथ कुछ रंगों का गठन।

कार्य2 1.   (2005 डेमो संस्करण का टास्क ए 20, 2006 डेमो संस्करण का ए 17)

128 * 128 पिक्सेल के बिटमैप को आकार में स्टोर करने के लिए, 4 किलोबाइट मेमोरी आवंटित की गई थी। छवि पैलेट में रंगों की अधिकतम संभव संख्या क्या है?

हमारे मामले में:

मानों (8) और (9) को (5) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम यह प्राप्त करते हैं: 2 15 \u003d 2 14 * i, जहाँ मैं \u003d 2।

फिर सूत्र द्वारा (6):<Количество цветов>  \u003d N \u003d 2 i \u003d 2 2 \u003d 4, जो उत्तर संख्या 4 से मेल खाता है।

अमेरिकन स्टैंडर्ड कोड फॉर इंफॉर्मेशन इंटरचेंज (एएससीआईआई) कोड टेबल 0 से 127 तक संख्यात्मक कोड वाले वर्णों के पहले आधे हिस्से को एन्कोडिंग करता है (कोड 0 से 32 तक वर्णों को नहीं बल्कि फ़ंक्शन कुंजियों को सौंपा गया है) को अंतरराष्ट्रीय मानक ASCII कोड तालिका के रूप में स्वीकार किया जाता है।

दूसरी छमाही में राष्ट्रीय वर्णमाला, छद्म ग्राफिक प्रतीकों और कुछ गणितीय संकेतों के कोड हैं। दुर्भाग्य से, वर्तमान में पांच अलग-अलग सिरिलिक एनकोडिंग (KOI8-P, Windows, MS-DOS, Macintosh और ISO) हैं, जो रूसी भाषा के दस्तावेजों के साथ काम करते समय अतिरिक्त कठिनाइयों का कारण बनता है।

क्रोनोलॉजिकल रूप से, कंप्यूटर पर रूसी अक्षरों को कूटने के लिए पहले मानकों में से एक KOI8.KOI8 था। इस एन्कोडिंग का उपयोग 70 के दशक में यूरोपीय संघ श्रृंखला के कंप्यूटरों पर किया गया था, और 80 के दशक के मध्य से यह UNIX ऑपरेटिंग सिस्टम के पहले Russified संस्करणों में उपयोग किया गया था।

एक बाइट नहीं, लेकिन दो। 90 के दशक के अंत में, एक नया अंतर्राष्ट्रीय यूनिकोड मानक दिखाई दिया, जो एक बाइट को आवंटित नहीं करता है, लेकिन एक चरित्र के तहत दो, और इसलिए इसका उपयोग 256 नहीं, बल्कि विभिन्न वर्णों को एन्कोड करने के लिए किया जा सकता है। यूनिकोड मानक के पूर्ण विनिर्देश में दुनिया के सभी मौजूदा, विलुप्त और कृत्रिम रूप से बनाए गए अक्षर शामिल हैं, साथ ही साथ कई गणितीय, संगीत, रासायनिक और अन्य प्रतीक भी हैं।

कंप्यूटर ग्राफिक्स - कंप्यूटर विज्ञान का एक खंड, जिसका विषय ग्राफिक छवियों वाले कंप्यूटर पर काम कर रहा है। ग्राफिक छवियों का निर्माण और भंडारण कई रूपों में संभव है - एक रेखापुंज, वेक्टर या भग्न छवि के रूप में।

रेखापुंज छवियों को एक ग्रिड (रेखापुंज) के रूप में दर्शाया जाता है, जिनमें से कोशिकाओं को पिक्सेल कहा जाता है। प्रत्येक पिक्सेल (ग्रिड सेल) की एक विशिष्ट स्थिति और रंग (रंग मान) होता है। रैस्टरवेक्टर वेक्टर छवि गणितीय लाइनों (सीधी रेखाओं और वक्रों) से बनती है जिसे वैक्टर कहा जाता है। छवि की उपस्थिति वैक्टर की ज्यामितीय विशेषताओं द्वारा निर्धारित की जाती है। वेक्टर चित्र गणितीय सूत्रों द्वारा एन्कोड किए गए हैं।

स्क्रीन का रिज़ॉल्यूशन उत्पाद M x N के रूप में निर्दिष्ट रैस्टर ग्रिड का आकार है, जहाँ M क्षैतिज बिंदुओं की संख्या है, N ऊर्ध्वाधर बिंदुओं की संख्या है। उच्च रिज़ॉल्यूशन, छवि गुणवत्ता जितनी अधिक होगी। स्क्रीन पर पुन: उत्पन्न रंगों की संख्या और प्रत्येक पिक्सेल (रंग गहराई) के लिए वीडियो मेमोरी में आवंटित बिट्स की संख्या सूत्र द्वारा संबंधित हैं: 2 a \u003d K जहां रंग गहराई है K रंग की संख्या है

वीडियो मेमोरी एक रैंडम एक्सेस मेमोरी है जो स्क्रीन पर प्लेबैक के दौरान वीडियो जानकारी संग्रहीत करती है। व्याप्त वीडियो मेमोरी की मात्रा सूत्र द्वारा गणना की जाती है: V \u003d M × N × जहां V वीडियो मेमोरी की मात्रा है M, क्षैतिज बिंदुओं की संख्या है N, ऊर्ध्वाधर बिंदुओं की संख्या है a रंग की गहराई है

कोडिंग में यह तथ्य शामिल है कि प्रत्येक वर्ण को 0 से 255 तक एक अद्वितीय दशमलव कोड दिया गया है या इसके संबंधित बाइनरी कोड 00000000 से 11111111 तक हैं। इस प्रकार, एक व्यक्ति अपनी शैलियों द्वारा वर्णों को अलग करता है, और कंप्यूटर - अपने कोड द्वारा।

किसी विशिष्ट कोड को प्रतीक के रूप में असाइन करना समझौते का विषय है, जो कोड तालिका में तय किया गया है।

जब पाठ की जानकारी कंप्यूटर में दर्ज की जाती है, तो यह बाइनरी एनकोडेड होता है। उपयोगकर्ता कीबोर्ड पर एक प्रतीक कुंजी दबाता है, और उसका बाइनरी कोड (आठ विद्युत दालों का एक क्रम) कंप्यूटर में प्रवेश करता है। चरित्र कोड को कंप्यूटर की रैम में संग्रहीत किया जाता है, जहां यह 1 बाइट रखता है।

जब कोई चरित्र स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है, तो रिवर्स प्रक्रिया होती है - डिकोडिंग, अर्थात्। अपनी छवि में एक चरित्र कोड का रूपांतरण।

7. छवियों और ध्वनि का प्रतिनिधित्व करने के अनुरूप और असतत तरीके

ग्राफिक और साउंड सहित जानकारी प्रस्तुत की जा सकती है अनुरूप  और अलग  के रूप में। पर एनालॉग प्रतिनिधित्व  भौतिक मात्रा अनंत मान लेती है, और इसके मान लगातार बदलते रहते हैं। पर असतत प्रतिनिधित्व भौतिक मात्रा मानों के एक निश्चित सेट पर ले जाती है, और मात्रा चरणबद्ध रूप से बदल जाती है। जानकारी के एनालॉग और असतत अभ्यावेदन के उदाहरणों को रखा गया है तालिका 3.

तालिका 3. सूचना के एनालॉग और असतत अभ्यावेदन के उदाहरण

ग्राफिक और ऑडियो जानकारी के एनालॉग रूप से असतत एक में रूपांतरण किया जाता है नमूना, यानी। एक निरंतर ग्राफिक छवि (ध्वनि संकेत) को अलग-अलग तत्वों में विभाजित करना। नमूनाकरण की प्रक्रिया में, एन्कोडिंग किया जाता है, अर्थात। प्रत्येक तत्व को एक कोड के रूप में एक विशिष्ट मूल्य प्रदान करना।

नमूना  - यह कोड के रूप में असतत मूल्यों के एक सेट में निरंतर छवियों और ध्वनि का रूपांतरण है।

8. ग्राफिक जानकारी की बाइनरी कोडिंग।

छवि को इनकोडिंग की प्रक्रिया में निर्मित किया जाता है स्थानिक विवेक। एक छवि का स्थानिक नमूना एक छवि को मोज़ेक से बनाने के लिए तुलना की जा सकती है। छवि को अलग-अलग छोटे टुकड़ों (डॉट्स) में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक को एक रंग कोड सौंपा गया है।

एन्कोडिंग गुणवत्ता डॉट के आकार पर निर्भर करता है (डॉट का आकार जितना छोटा होता है, उच्च गुणवत्ता) और रंग पैलेट - रंगों की संख्या (जितनी बड़ी संख्या, उतनी ही अधिक छवि गुणवत्ता)।

एक रेखापुंज छवि का गठन।

मॉनिटर स्क्रीन पर ग्राफिक जानकारी है बिटमैप, जो एक निश्चित संख्या में रेखाओं की एक निश्चित संख्या से बनता है - पिक्सल.

छवि गुणवत्ता मॉनिटर के संकल्प द्वारा निर्धारित की जाती है, उदाहरण के लिए, 800 * 600, 1280 * 1024। उच्च रिज़ॉल्यूशन, छवि गुणवत्ता जितनी अधिक होगी।

मॉनिटर स्क्रीन पर 800 * 600 (600 लाइनों प्रति 800 डॉट्स, स्क्रीन पर कुल 480,000 डॉट्स) के रिज़ॉल्यूशन के साथ रेखापुंज छवि के गठन पर विचार करें। सबसे सरल मामले में (ग्रे के उन्नयन के बिना एक काले और सफेद छवि) - प्रत्येक बिंदु में दो राज्यों में से एक हो सकता है - "काला" या "सफेद", अर्थात, अपने राज्य को संग्रहीत करने के लिए 1 बिट की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, एक श्वेत-श्याम छवि की मात्रा (जानकारी की मात्रा) के बराबर है:

<Количество информации> = <Разрешающая способность>* 1 (बिट)

रंगीन चित्र प्रत्येक बिंदु के द्विआधारी रंग कोड (वीडियो मेमोरी में संग्रहीत) के अनुसार बनते हैं। रंग छवियों में एक अलग रंग की गहराई हो सकती है, जो रंग को एन्कोड करने के लिए उपयोग की जाने वाली बिट्स की संख्या से निर्धारित होती है, उदाहरण के लिए: 8, 16, 24 या 32 बिट्स।

बाइनरी इमेज एन्कोडिंग की गुणवत्ता रिज़ॉल्यूशन और रंग की गहराई से निर्धारित होती है (देखें तालिका 4).

रंग N की संख्या सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है: एन=2 मैं जहाँ मैं रंग गहराई है

तालिका 4. रंग गहराई और प्रदर्शित रंगों की संख्या.

मॉनिटर स्क्रीन पर एक रंगीन छवि मूल रंगों को मिलाकर बनाई गई है: लाल, हरा और नीला। रंगों का एक समृद्ध पैलेट प्राप्त करने के लिए, बेस रंगों को विभिन्न तीव्रता के लिए सेट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 24 बिट्स की रंग गहराई के साथ, प्रत्येक रंग के लिए 8 बिट्स आवंटित किए जाते हैं, अर्थात। प्रत्येक रंगों के लिए, N \u003d 2 8 \u003d 256 के स्तर की तीव्रता संभव है, बाइनरी कोड न्यूनतम 00000000 से अधिकतम 11111111 तक दिए गए हैं (देखें तालिका 5).

तालिका 5. 24 बिट्स की रंग गहराई के साथ कुछ रंगों का गठन।

कार्य2 1.   (2005 डेमो संस्करण का टास्क ए 20, 2006 डेमो संस्करण का ए 17)

128 * 128 पिक्सेल के बिटमैप को आकार में स्टोर करने के लिए, 4 किलोबाइट मेमोरी आवंटित की गई थी। छवि पैलेट में रंगों की अधिकतम संभव संख्या क्या है?

हमारे मामले में:

मानों (8) और (9) को (5) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम यह प्राप्त करते हैं: 2 15 \u003d 2 14 * i, जहाँ मैं \u003d 2।

फिर सूत्र द्वारा (6):<Количество цветов>  \u003d N \u003d 2 i \u003d 2 2 \u003d 4, जो उत्तर संख्या 4 से मेल खाता है।