Banyaknya karakter dalam kode biner disebut. Pengkodean biner informasi teks

Sejak akhir tahun 60an, komputer semakin banyak digunakan untuk memproses informasi teks dan saat ini, sebagian besar komputer pribadi di dunia (dan sebagian besar waktu) sibuk memproses informasi teks.

Secara tradisional, untuk mengkodekan satu karakter, digunakan sejumlah informasi sebesar 1 byte, yaitu I = 1 byte = 8 bit.

Untuk mengkodekan satu karakter, diperlukan 1 byte informasi.

Jika kita menganggap simbol sebagai peristiwa yang mungkin terjadi, kita dapat menghitung berapa banyak simbol berbeda yang dapat dikodekan:
N = 2 Saya = 2 8 = 256.

Jumlah karakter ini cukup untuk mewakili informasi teks, termasuk huruf besar dan kecil alfabet Rusia dan Latin, angka, tanda, simbol grafik, dll.

Pengkodean terdiri dari pemberian kode desimal unik untuk setiap karakter dari 0 hingga 255 atau kode biner yang sesuai dari 00000000 hingga 11111111. Jadi, seseorang membedakan karakter berdasarkan desainnya, dan komputer berdasarkan kodenya.

Ketika informasi teks dimasukkan ke dalam komputer, informasi tersebut dikodekan secara biner; gambar simbol diubah menjadi kode binernya. Pengguna menekan tombol dengan simbol pada keyboard, dan urutan tertentu dari delapan pulsa listrik (kode biner dari simbol) dikirim ke komputer. Kode karakter disimpan dalam RAM komputer, yang menempati satu byte.

Dalam proses menampilkan suatu simbol di layar komputer, dilakukan proses sebaliknya - decoding, yaitu mengubah kode simbol menjadi gambarnya.

Penting bahwa pemberian kode tertentu pada suatu simbol adalah masalah kesepakatan, yang dicatat dalam tabel kode. 33 kode pertama (dari 0 hingga 32) tidak sesuai dengan karakter, tetapi dengan operasi (umpan baris, memasukkan spasi, dan sebagainya).
Kode 33 hingga 127 bersifat internasional dan sesuai dengan karakter alfabet Latin, angka, simbol aritmatika, dan tanda baca.
Kode dari 128 hingga 255 bersifat nasional, artinya, dalam pengkodean nasional, karakter yang berbeda sesuai dengan kode yang sama.

Sayangnya, saat ini terdapat lima tabel pengkodean berbeda untuk huruf Rusia (KOI8, SR1251, SR866, Mac, ISO), sehingga teks yang dibuat dalam satu pengkodean tidak akan ditampilkan dengan benar di pengkodean lain.

Saat ini, standar internasional baru Unicode telah tersebar luas, yang mengalokasikan bukan satu byte untuk setiap karakter, tetapi dua, sehingga dapat digunakan untuk menyandikan bukan 256 karakter, tetapi N = 2 16 = 65536 karakter berbeda.

Dengan berkembangnya IBM PC, tabel kode ASCII menjadi standar internasional:

Saat ini, banyak orang menggunakan editor teks komputer untuk menyiapkan surat, dokumen, artikel, buku, dll. Editor komputer terutama bekerja dengan alfabet 256 karakter.

Misalkan sebuah buku kecil yang dibuat dengan menggunakan komputer berisi 150 halaman; setiap halaman memiliki 40 baris, setiap baris memiliki 60 karakter. Artinya halaman tersebut berisi 40 x 60 = 2400 byte informasi. Volume semua informasi dalam buku: 2400 x 150 = 360.000 byte.

Catatan! Angka dikodekan menggunakan standar ASCII dalam dua kasus - selama input/output dan ketika muncul dalam teks. Jika angka terlibat dalam derivasi, maka angka tersebut diubah menjadi kode biner lain.

Mari kita ambil nomor 57.

Bila digunakan dalam teks, setiap huruf akan diwakili oleh kodenya masing-masing sesuai dengan tabel ASCII. Dalam biner adalah 00110101 00110111.

Bila digunakan dalam perhitungan, kode angka ini akan diperoleh sesuai aturan konversi sistem biner dan kami mendapatkan - 00111001.

Pengkodean terdiri dari pemberian kode desimal unik untuk setiap karakter dari 0 hingga 255 atau kode biner yang sesuai dari 00000000 hingga 11111111. Jadi, seseorang membedakan karakter berdasarkan desainnya, dan komputer berdasarkan kodenya.

Menetapkan kode tertentu pada suatu simbol merupakan masalah konvensi, yang dicatat dalam tabel kode.

Ketika informasi teks dimasukkan ke dalam komputer, itu dikodekan secara biner. Pengguna menekan tombol dengan simbol pada keyboard, dan kode binernya (urutan delapan pulsa listrik) dikirim ke komputer. Kode simbol disimpan dalam RAM komputer, yang menempati 1 byte.

Ketika sebuah simbol ditampilkan di layar, proses sebaliknya terjadi - decoding, mis. mengubah kode karakter menjadi gambarnya.

7. Metode analog dan diskrit dalam menyajikan gambar dan suara

Informasi, termasuk grafis dan audio, dapat disajikan dalam analog Dan terpisah membentuk. Pada representasi analog suatu besaran fisika mempunyai jumlah nilai yang tak terhingga, dan nilainya terus berubah. Pada representasi diskrit suatu besaran fisis mempunyai sekumpulan nilai yang terbatas, dan besarannya berubah secara tiba-tiba. Contoh representasi informasi analog dan diskrit ditempatkan di Tabel 3.

Tabel 3. Contoh representasi informasi analog dan diskrit

Konversi informasi grafis dan suara dari bentuk analog ke diskrit dilakukan oleh contoh, yaitu. membagi gambar grafik kontinu (sinyal suara) menjadi elemen-elemen terpisah. Selama proses pengambilan sampel, dilakukan pengkodean, yaitu. menugaskan setiap elemen nilai tertentu dalam bentuk kode.

Contoh adalah konversi gambar dan suara yang berkesinambungan menjadi sekumpulan nilai diskrit dalam bentuk kode.

8. Pengkodean biner informasi grafis.

Selama proses pengkodean gambar, pengambilan sampel spasial. Pengambilan sampel spasial suatu gambar dapat dibandingkan dengan membuat gambar dari mosaik. Gambar dibagi menjadi beberapa bagian kecil (titik), yang masing-masing diberi kode warna.

Kualitas pengkodean bergantung pada ukuran titik (semakin kecil ukuran titik, semakin tinggi kualitasnya) dan pada palet warna - jumlah warna (semakin tinggi angkanya, semakin tinggi kualitas gambar).

Pembentukan gambar raster.

Informasi grafis pada layar monitor mewakili gambar raster, yang terbentuk dari sejumlah garis yang memuat sejumlah titik tertentu - piksel.

Kualitas gambar ditentukan oleh resolusi monitor, misalnya 800*600, 1280*1024. Semakin tinggi resolusinya, semakin tinggi pula kualitas gambarnya.

Mari kita perhatikan pembentukan gambar raster pada layar monitor dengan resolusi 800*600 (800 piksel per 600 baris, total 480.000 piksel pada layar). Dalam kasus paling sederhana (gambar hitam putih tanpa gradasi abu-abu) – setiap titik dapat memiliki salah satu dari dua status – “hitam” atau “putih”, yaitu diperlukan 1 bit untuk menyimpan statusnya. Jadi, volume gambar hitam putih (jumlah informasi) adalah:

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

Gambar berwarna dihasilkan sesuai dengan kode warna biner setiap piksel (disimpan dalam memori video). Gambar berwarna dapat memiliki kedalaman warna yang berbeda-beda, yang ditentukan oleh jumlah bit yang digunakan untuk mengkodekan warna tersebut, misalnya: 8, 16, 24 atau 32 bit.

Kualitas pengkodean gambar biner ditentukan oleh resolusi dan kedalaman warna (Lihat. Tabel 4).

Banyaknya warna N dapat dihitung dengan rumus: N=2 Saya, dimana i adalah kedalaman warna.

Tabel 4. Kedalaman warna dan jumlah warna yang ditampilkan.

Gambar berwarna pada layar monitor dibentuk dengan mencampurkan warna dasar: merah, hijau dan biru. Untuk mendapatkan palet warna yang kaya, warna dasar dapat diberikan intensitas yang berbeda-beda. Misalnya, dengan kedalaman warna 24 bit, 8 bit dialokasikan untuk setiap warna, mis. untuk setiap warna, N=2 8 =256 tingkat intensitas dimungkinkan, ditentukan dalam kode biner dari minimum 00000000 hingga maksimum 11111111 (Lihat. Tabel 5).

Tabel 5. Pembentukan beberapa warna pada kedalaman warna 24 bit.

Latihan2 1. (Tugas demo A20 versi 2005, demo A17 versi 2006)

Untuk menyimpan gambar raster berukuran 128*128 piksel, memori dialokasikan sebesar 4 kilobyte. Berapa jumlah warna maksimum yang mungkin ada dalam palet gambar?

Dalam kasus kami:

Substitusikan nilai (8) dan (9) ke dalam (5), kita peroleh bahwa: 2 15 = 2 14 *i, dimana i=2.

Kemudian menurut rumus (6):<Количество цветов>=N = 2 i =2 2 =4, yang sesuai dengan jawaban no.4.

Tabel kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange) telah diadopsi sebagai standar internasional, mengkodekan paruh pertama karakter dengan kode numerik dari 0 hingga 127 (kode dari 0 hingga 32 ditetapkan bukan ke karakter, tetapi ke tombol fungsi) .Tabel kode ASCII

Babak kedua berisi kode-kode abjad nasional, simbol pseudografik dan beberapa simbol matematika. Sayangnya, saat ini terdapat lima pengkodean Sirilik yang berbeda (KOI8-R, Windows, MS-DOS, Macintosh, dan ISO), yang menyebabkan kesulitan tambahan saat bekerja dengan dokumen berbahasa Rusia.

Secara kronologis, salah satu standar pertama untuk pengkodean huruf Rusia di komputer adalah KOI8.KOI8 Pengkodean ini digunakan pada tahun 70-an pada komputer seri komputer ES, dan sejak pertengahan tahun 80-an mulai digunakan pada versi Russified pertama. sistem operasi UNIX.

Bukan satu byte, tapi dua. Pada akhir tahun 90-an, standar internasional baru, Unicode, muncul, yang mengalokasikan bukan satu byte, tetapi dua, untuk satu karakter, dan oleh karena itu, dengan bantuannya, Anda dapat menyandikan bukan 256, tetapi karakter yang berbeda. Spesifikasi lengkap standar Unicode mencakup semua alfabet dunia yang ada, punah, dan dibuat secara artifisial, serta banyak simbol matematika, musik, kimia, dan lainnya.

Grafik komputer merupakan salah satu cabang ilmu komputer yang pokok bahasannya adalah mengerjakan komputer dengan gambar grafik. Penciptaan dan penyimpanan gambar grafis mungkin dalam beberapa bentuk - dalam bentuk gambar raster, vektor atau fraktal.

Gambar raster direpresentasikan sebagai grid (raster), sel-selnya disebut piksel. Setiap piksel (sel grid) memiliki posisi dan warna (nilai warna) tertentu. RasterVector Gambar vektor terbentuk dari garis matematika (garis lurus dan kurva) yang disebut vektor. Penampilan gambar ditentukan oleh karakteristik geometris vektor. Gambar vektor dikodekan dengan rumus matematika.

Resolusi layar adalah ukuran grid raster, ditentukan sebagai produk M x N, di mana M adalah jumlah titik horizontal, N adalah jumlah titik vertikal. Semakin tinggi resolusinya, semakin tinggi pula kualitas gambarnya. Jumlah warna yang direproduksi pada layar dan jumlah bit yang dialokasikan dalam memori video untuk setiap piksel (kedalaman warna) dihubungkan dengan rumus: 2 a = K dimana a adalah kedalaman warna K adalah jumlah warna

Memori video - RAM, yang menyimpan informasi video saat sedang diputar di layar. Jumlah memori video yang terisi dihitung dengan rumus: V = M × N × a dengan V adalah jumlah memori video M adalah jumlah titik horizontal N adalah jumlah titik vertikal a adalah kedalaman warna

Pengkodean terdiri dari pemberian kode desimal unik untuk setiap karakter dari 0 hingga 255 atau kode biner yang sesuai dari 00000000 hingga 11111111. Jadi, seseorang membedakan karakter berdasarkan desainnya, dan komputer berdasarkan kodenya.

Menetapkan kode tertentu pada suatu simbol merupakan masalah konvensi, yang dicatat dalam tabel kode.

Ketika informasi teks dimasukkan ke dalam komputer, itu dikodekan secara biner. Pengguna menekan tombol dengan simbol pada keyboard, dan kode binernya (urutan delapan pulsa listrik) dikirim ke komputer. Kode simbol disimpan dalam RAM komputer, yang menempati 1 byte.

Ketika sebuah simbol ditampilkan di layar, proses sebaliknya terjadi - decoding, mis. mengubah kode karakter menjadi gambarnya.

7. Metode analog dan diskrit dalam menyajikan gambar dan suara

Informasi, termasuk grafis dan audio, dapat disajikan dalam analog Dan terpisah membentuk. Pada representasi analog suatu besaran fisika mempunyai jumlah nilai yang tak terhingga, dan nilainya terus berubah. Pada representasi diskrit suatu besaran fisis mempunyai sekumpulan nilai yang terbatas, dan besarannya berubah secara tiba-tiba. Contoh representasi informasi analog dan diskrit ditempatkan di Tabel 3.

Tabel 3. Contoh representasi informasi analog dan diskrit

Konversi informasi grafis dan suara dari bentuk analog ke diskrit dilakukan oleh contoh, yaitu. membagi gambar grafik kontinu (sinyal suara) menjadi elemen-elemen terpisah. Selama proses pengambilan sampel, dilakukan pengkodean, yaitu. menugaskan setiap elemen nilai tertentu dalam bentuk kode.

Contoh adalah konversi gambar dan suara yang berkesinambungan menjadi sekumpulan nilai diskrit dalam bentuk kode.

8. Pengkodean biner informasi grafis.

Selama proses pengkodean gambar, pengambilan sampel spasial. Pengambilan sampel spasial suatu gambar dapat dibandingkan dengan membuat gambar dari mosaik. Gambar dibagi menjadi beberapa bagian kecil (titik), yang masing-masing diberi kode warna.

Kualitas pengkodean bergantung pada ukuran titik (semakin kecil ukuran titik, semakin tinggi kualitasnya) dan pada palet warna - jumlah warna (semakin tinggi angkanya, semakin tinggi kualitas gambar).

Pembentukan gambar raster.

Informasi grafis pada layar monitor mewakili gambar raster, yang terbentuk dari sejumlah garis yang memuat sejumlah titik tertentu - piksel.

Kualitas gambar ditentukan oleh resolusi monitor, misalnya 800*600, 1280*1024. Semakin tinggi resolusinya, semakin tinggi pula kualitas gambarnya.

Mari kita perhatikan pembentukan gambar raster pada layar monitor dengan resolusi 800*600 (800 piksel per 600 baris, total 480.000 piksel pada layar). Dalam kasus paling sederhana (gambar hitam putih tanpa skala abu-abu), setiap titik dapat memiliki salah satu dari dua status - "hitam" atau "putih", yaitu diperlukan 1 bit untuk menyimpan statusnya. Jadi, volume gambar hitam putih (jumlah informasi) adalah:

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

Gambar berwarna dihasilkan sesuai dengan kode warna biner setiap piksel (disimpan dalam memori video). Gambar berwarna dapat memiliki kedalaman warna yang berbeda-beda, yang ditentukan oleh jumlah bit yang digunakan untuk mengkodekan warna tersebut, misalnya: 8, 16, 24 atau 32 bit.

Kualitas pengkodean gambar biner ditentukan oleh resolusi dan kedalaman warna (Lihat. Tabel 4).

Banyaknya warna N dapat dihitung dengan rumus: N=2 Saya, dimana i adalah kedalaman warna.

Tabel 4. Kedalaman warna dan jumlah warna yang ditampilkan.

Gambar berwarna pada layar monitor dibentuk dengan mencampurkan warna dasar: merah, hijau dan biru. Untuk mendapatkan palet warna yang kaya, warna dasar dapat diberikan intensitas yang berbeda-beda. Misalnya, dengan kedalaman warna 24 bit, 8 bit dialokasikan untuk setiap warna, mis. untuk setiap warna, N=2 8 =256 tingkat intensitas dimungkinkan, ditentukan dalam kode biner dari minimum 00000000 hingga maksimum 11111111 (Lihat. Tabel 5).

Tabel 5. Pembentukan beberapa warna pada kedalaman warna 24 bit.

Latihan2 1. (Tugas demo A20 versi 2005, demo A17 versi 2006)

Untuk menyimpan gambar raster berukuran 128*128 piksel, memori dialokasikan sebesar 4 kilobyte. Berapa jumlah warna maksimum yang mungkin ada dalam palet gambar?

Dalam kasus kami:

Substitusikan nilai (8) dan (9) ke dalam (5), kita peroleh bahwa: 2 15 = 2 14 *i, dimana i=2.

Kemudian menurut rumus (6):<Количество цветов>=N = 2 i =2 2 =4, yang sesuai dengan jawaban no.4.