Кодирование информации на ПК в среде операционной системы Windows

Операционная система Windows производит выборку команд программы и информационных данных, подлежащих обработке, из памяти персонального компьютера. Память представляет собой электронный модуль, состоящий из набора микросхем, которые также имеют в своём составе тысячи микроэлементов. Такие микроэлементы способны находиться лишь в двух устойчивых состояниях, условно говоря, «включено» или «выключено». Эти состояния имеют соответствие с бинарной (двоичной) системой счисления, где один бит может быть или нулём, или единицей. То есть, вся информация, расположенная в компьютерной памяти, является последовательностью битов, находящихся в одном из возможных состояний.

Кодирование текстовой информации

Когда текстовая информация вводится в память компьютера, то текстовые символы (буквенные, цифровые, знаковые) подвергаются кодированию при помощи разных систем кодирования, состоящих из разнообразных кодовых таблиц, которые размещены на определённых страницах стандартов кодировки информации в текстовом формате. В данных таблицах все символы имеют некоторый числовой код в шестнадцатеричной или десятичной системе счисления, то есть таблицы кодировки отображают соответствие начертания символов и численными кодами и предназначаются для кодировки и декодирования информации, представленной в текстовом формате.

Когда пользователь вводит текстовую информацию при посредстве компьютерной клавиатуры, то каждый заносимый символ проходит процедуру кодирования, то есть преобразования в численный код. А когда текстовая информация выводится на какое-либо периферийное устройство, к примеру, экран монитора, принтер или МФУ (многофункциональное устройство), то согласно символьному числовому коду осуществляется формирование его изображения. Назначение символу конкретного числового значения получается в результате совместного решения соответствующих организаций различных государств. На сегодняшний день не существует единообразной универсальной кодовой таблицы, которая бы удовлетворяла национальные алфавиты всех государств. Нынешние кодовые таблицы состоят из международной и национальной частей, то есть они включают в себя символы латинского и национального алфавитов, цифровые обозначения, знаки препинания и арифметических операций, управляющие и математические символы, псевдографику. Международный раздел кодовых таблиц, основанный на стандарте ASCII (American Standard Code for Information Interchange), определяет коды первой половины символов кодовой таблицы и занимает числовое пространство от нуля до 127 (7F в шестнадцатеричной системе). Следует заметить, что числа от нуля до 32 (то есть 20 в шестнадцатеричной системе) отводятся под кодирование функциональных клавиш (F1, F2, F3 и так далее) на клавиатуре компьютера. На рисунке ниже представлена кодовая таблица международной части, базирующаяся на стандарте ASCII, в десятичной системе счисления:

Рисунок 1. Кодовая таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

И та же таблица, но в шестнадцатеричной системе счисления:

Рисунок 2. Кодовая таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Национальный раздел кодовых таблиц состоит из кодов национальных алфавитов, который именую также таблицей символьных наборов. На сегодняшний день есть несколько кодовых таблиц, поддерживающих символы русского алфавита (кириллица), используемых разными операционными системами. Это безусловно считается определённым недостатков и иногда может вызывать проблемы, которые сопряжены с процедурами декодирования численных величин символов. В таблице на рисунке ниже показаны наименования кодовых страниц, где имеются кириллические кодировки:

Рисунок 3. Наименования кодовых страниц, где имеются кириллические кодировки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Первым компьютерным стандартом, где была кодировка кириллицы, стал стандарт КОИ8-Р. На рисунке ниже изображена национальная часть кодовой таблицы данного стандарта:

Рисунок 4. Кодовая таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Сегодня для кодирования кириллического алфавита чаще всего используется кодовая таблица, входящая в страницу стандарта СР1251, которая применяется в семействе операционных систем Windows корпорации Microsoft. Данная таблица изображена на рисунке ниже:

Рисунок 5. Кодовая таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Все представленные кодовые таблицы, в отличие от стандарта Unicode, используют восьми битную систему кодировки одного символа. Стандарт Unicode был разработан в конце двадцатого века и в нём была применена система кодирования одного символа двумя байтами. Использование данного стандарта явилось продолжением проектирования универсального мирового стандарта, который позволяет разрешить проблему совместимости национальных кодовых таблиц символов. При помощи этого стандарта появилась возможность кодирования $2^{16} = 65536$ разных символьных знаков.

Кодирование графической информации

Информация в графическом формате, то есть это рисунки, фотографии, слайды, видео и так далее, может формироваться и подвергаться корректированию при помощи компьютера, но при этом она должна быть соответственно закодирована. Сегодня разработано много прикладных программ, работающих под управлением операционной системы Windows разных модификаций, способных выполнять обработку графических объектов, но все эти приложения базируются на трёх типах компьютерной графики, а именно это:

• Растровый тип графики.
• Векторный графический тип.
• Фрактальный тип графики.

При пристальном рассмотрении графического изображения на экране дисплея компьютера, можно заметить огромное число точек разных цветов, то есть пикселей (от английского pixel, являющего сокращением от picture element, то есть элемент изображения), которые и формируют все вместе видимую графическую картинку.

Отсюда проистекает следующий вывод, что все графические компьютерные изображения кодируются заданным методом и могут быть представлены в формате графического файла. Файл считается главной структурной составляющей организации и хранения информационных данных в памяти компьютера.