Файл: Информация в материальном мире.pdf

Для производителей аппаратных средств (компьютеров и печатных устройств) были выделены первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого. Это так называемые управляющие коды, они не соответствуют никаким символам языков, следовательно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, хотя ими можно управлять, тем как производится вывод прочих данных.

Начиная с кода 32 по код 127 располагаются коды символов английского алфавита, а так же знаки препинания, цифры, арифметические действия и вспомогательные символы. Базовая таблица кодировки ASCII приведена в таблице 2.

Таблица 2. Базовая таблица кодировки ASCII

В других странах были разработаны свои подобные системы кодирования текстовых данных. К примеру, в СССР в этой области применялась своя система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный), благодаря поддержке производителей оборудования и программ, американский код ASCII вышел на уровень международного стандарта, и другим национальным системам кодирования пришлось “отойти” во вторую, расширенную часть системы кодирования, которые стали располагаться со 128 значения кодов по 255. Так как отсутствовал единый стандарт в этой области , это способствовало к множеству одновременно действующих кодировок. Например, в России можно назвать три действующих стандарта кодировки, а также два уже устаревших.

Компанией Microsoft была введена своя кодировка символов русского языка, известная как кодировка Windows-1251, она глубоко закрепилась и нашла широкое распространение в России, благодаря огромному применению операционных систем и других программ этой компании (Таблица 3), такая кодировка используется на большинстве локальных компьютерах, работающих на платформе Windows.

Также распространена кодировка название которой КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) — она была создана во времена действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы (Таблица 4). На сегодняшний день кодировка КОИ-8 широко распространена в компьютерных сетях на территории Российской Федерации , а также в Интернете на русскоязычных серверах.

Из-за множества систем кодирования текстовых данных, которые действуют в России, необходимо межсистемное преобразование данных — это является одной из главных задач информатики.

Таблица 3. Кодировка Windows 1251

Таблица 4. Кодировка КОИ-8

2.4. Универсальная система кодирования текстовых данных

Проводя анализ трудностей, связанных с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то можно сделать вывод, что это вызвано ограниченным набором кодов (256). Для того чтобы увеличить диапазон возможных кодов, необходимо кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов. В данный момент существует универсальная система UNICODE, которая основана на 16-ти разрядном кодировании символов.

Для того чтобы разместить в одной таблице символы большинства языков планеты , потребовалось шестнадцать разрядов, которые позволят обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов. Простой механический переход на систему UNICODE долгое время был не возможен из-за недостаточных ресурсов средств вычислительной техники, а именно в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся в несколько раз длиннее. Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспеченности ресурсами, и сегодня мы наблюдаем постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования.

Все это добавило забот индивидуальным пользователям так как при согласование документов, выполненных в разных системах кодирования, с программными средствами возникали трудности, но они преодолимы.

2.5. Кодирование графических данных

При рассмотрении с помощью увеличительного стекла черно-белого графического изображения, напечатанного на бумаге, то можно увидеть, что оно состоит из очень маленьких точек, которые образуют узор, он называется растром. Растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графических данных, так как линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел.

Для кодирования яркости любой точки будет достаточно восьмиразрядного двоичного числа, так как в данный момент считается, что представление черно-белых иллюстраций это комбинация точек с 256 градациями серого цвета. При кодировании цветных графических изображений используют принцип расщепления произвольного цвета на основные составляющие, в качестве таких составляющих используют три основные цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, В).

Считается, что любой цвет, видимый человеческим глазом, можно получить при механическом смешении данных трех основных цветов, данная система кодирования называется RGB (по первым буквам названий основных цветов).

Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), как это принято для полутоновых черно-белых изображений, то на кодирование цвета одной точки надо затратить 24 разряда, при этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн различных цветов, что сопоставимо с чувствительностью цвета человеческим глазом.

Существует режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов, он называется True Color (полноцветный). В нем к каждому из основных цветов добавляют соответственный цвет, дополняющий основной цвет до белого. Для любого из основных цветов существует свой дополнительный цвет, который образован суммой пары остальных основных цветов, соответственно, дополнительными цветами являются: голубой (Cyan, С), пурпурный (Magenta, М) и желтый (Yellow, Y).

Принцип расщепления произвольного цвета на составляющие компоненты, применяется не только для основных цветов, но и для дополнительных, таким образом любой цвет можно представить в виде суммы голубой, пурпурной и желтой составляющей. Такой метод кодирования цвета применяется также в полиграфии, но в полиграфии используется еще и четвертая краска — черная (Black, К). Данная система кодирования обозначается четырьмя буквами CMYK(черный цвет обозначается буквой К, потому, что буква В уже занята синим цветом), и для представления цветной графики в этой системе уже необходимо иметь 32 двоичных разряда, этот режим также называется True Color (полноцветный).

При уменьшении количества двоичных разрядов, используемых для кодирования цвета каждой точки, сокращается объем данных, а также при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается. Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами называется режимом High Color. Кодирование информации о цвете при помощи восьми бит данных возможно передать только 256 цветовых оттенков, данный метод кодирования цвета называется индексным. Так как 256 значений недостаточно для передачи всего диапазона цветов, доступного человеческому глазу, то код каждой точки растра выражает не цвет, а только его номер (индекс) в справочной таблице, называемой палитрой. Необходимая палитра прикладывается к графическим данным, чтобы воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге, неиспользование палитры может привести к искажению полученной информация: листва на деревьях может оказаться синей, а небо — зеленым).

2.6. Кодирование звуковой информации