Современные способы кодирования информации в вычислительной технике — это методы, позволяющие преобразовать информационные данные одного типа в данные другого типа.
Введение
Современное компьютерное оборудование способно перерабатывать различные виды информации, такие как, текст, графика, звук и изображение в видео формате. Данные виды представляются в компьютере в бинарной системе кодирования, то есть при помощи алфавита, имеющего всего два символа, а именно нуль и единица. Это обстоятельство объясняется тем, что представление данных в формате набора электронных импульсных сигналов является очень удобным. Причём отсутствие импульса означает символ нуль, а наличие импульса означает символ единица. Такую систему кодирования называют бинарной или двоичной, а логический набор нулей и единиц является машинным языком. Любая цифра бинарного машинного кода обладает количеством информационных данных, которое равняется одному биту.
Кодирование текстовой информации
Сегодня большинство компьютерных пользователей работает с текстовой информацией, состоящей из символов, то есть буквенной, цифровой, знаковой и другой информации. Обычно для кодирования одного символа используется информационное количество, которое равно одному байту, то есть восьми битам. С помощью формулы, связывающей число допустимых событий К, и информационный объём I, можно определить количество символов, которое возможно закодировать, предполагая, что допустимые события это символы:
$К = 2^I = 2^8 = 256$.
То есть, чтобы представить текстовую информацию, можно применить алфавит, размером 256 знаков.
Смысл кодировки состоит в том, что всем символам ставится в соответствие бинарный код от 00000000 до 11111111, или десятичный код, который ему соответствует, от нуля до 256.
На текущий момент для кодирования русского алфавита могут использоваться пять разных таблиц кодирования (КОИ - 8, СР1251, СР866, Мас, ISO).
Следует отметить, что если текст закодирован с помощью одной из таблиц, то в других системах кодирования он будет отображён неправильно. Но, как правило, перекодировкой текстовых документов занимается не сам пользователь, а специализированные программы, называемые конверторами, встраиваемые в программные приложения.
С начала 1997-го года все версии Microsoft Windows&Office стали поддерживать новый формат кодирования Unicode, в котором на кодирование каждого символа отводится по два байта, что позволяет кодировать не 256 символов, а уже 65536 разных знаков. Для определения числового кода символа, можно использовать кодовую таблицу.
Кодирование графической информации
Графическая информация может быть представлена в двух форматах:
- Аналоговый формат
- Дискретный или числовой формат.
Живописная картина, в которой цвет меняется плавно и непрерывно, является примером аналогового формата изображения, а графика, распечатанная на струйном принтере и состоящая из набора точек разных цветов, является примером дискретного формата.
За счёт разделения графики, то есть её дискретизации, можно преобразовать графическую информацию из аналогового формата в дискретный. При этом выполняется кодировка, то есть назначение всем компонентам конкретной величины в кодовом формате. При кодировке изображения выполняется его дискретизация в пространстве. Аналогом этого процесса является формирование изображения из большого числа мелких цветных элементов, то есть мозаичный метод. Всё графическое изображение подразделяется на набор отдельных точек, где каждой точке присваивается код её цветовой окраски. Следует заметить, что качество кодировки зависит от следующих характеристик:
- Размер точек, на которые разбивается изображение.
- Число применяемых градаций цвета.
Чем более маленький используется размер точки, тем точнее будет передача изображения, то есть повышается качество кодировки. А также, чем больше применяется цветовых оттенков, то есть разных цветов отдельной точки, тем более информативной является каждая точка, что также повышает качество кодировки.
Формирование и сохранение информационных объектов графики может быть выполнено в следующих форматах:
- Векторный формат.
- Фрактальный или растровый формат.
Отдельно стоит трёхмерная или 3D графика, где соединяются оба метода реализации графики. Она занимается изучением методик и способов формирования объёмных моделей объектов в виртуальных режимах отображения.
Для каждого типа формирования графических изображений применяются свои методы кодировки графической информации.
Растровый формат изображения предполагает его разбиение на набор точек. Качество формирования рисунка напрямую связано с количеством точек и их габаритами. После окончания разделения рисунка на точки, начинается кодирование цвета всех точек в направлении с левого верхнего угла построчно слева направо. Каждая точка из набора разбиения изображения называется пикселем. Занимаемый в памяти объём растрового изображения вычисляется путём умножения числа пикселей на объём информации, связанный с одной точкой, который в свою очередь имеет зависимость от цветопередачи. Качество графического изображения зависит также от разрешающей способности монитора. Чем эта способность выше, то есть, чем больше число строчек в растре и точек в строке, тем более качественным будет изображение.
Векторным изображением является графический объект, который состоит из маленьких элементарных отрезков прямых и различных дуг. Основным компонентом изображения считается линия. Как и все объекты, она имеет определённые свойства, такие как форма (прямая, кривая), толщина, цвет, начертание (пунктир, сплошная линия). Если линия замкнута, то она имеет свойство заполнения, то есть или определённым цветом, или другими объектами. Все другие объекты векторной графики формируются из линейного набора. Информационные данные, которые содержат векторное изображение, подвергаются кодированию, аналогично обычным символам.
