Контрольные вопросы
1. Как осуществляется запись числовых значений в двоичном представлении?
2. Опишите алгоритм получения двоичной записи положительного числа.
3. Как представлены дроби в двоичной системе счисления?
4. Как осуществляется запись числовых значений в двоичном дополнительном коде? В представлении с избытком?
5. Как осуществляется сложения в различных представлениях числовых данных?
Лекция № 5 Представление текста, изображений и звука
Цель лекции
Изучить методы представления текста, изображений и звука в компьютере.
План лекции
1. Представление текста.
2. Представление изображений.
3. Представление звука.
1 Представление текста
Информация, имеющая вид текста, часто представляется при помощи кода, в котором каждому отдельному символу в тексте (букве алфавита или знаку препинания) приписывается уникальная последовательность битов. Таким образом, текст выглядит как длинная цепочка битов, в которой упорядоченные наборы битов представляют упорядоченные символы в исходном тексте.
На заре развития современных компьютеров было разработано много систем кодов, которые использовались для разного оборудования, что привело к проблемам в передаче информации. Чтобы разрешить сложившуюся ситуацию, Американским национальным институтом стандартов (ANSI) был принят Американский стандартный код для обмена информацией (ASCII). Этот код использует наборы из семи битов для представления прописных и строчных букв английского алфавита, пунктуационных знаков, цифр от 0 до 9 и некоторой другой информации, такой как перевод строки, возврат каретки и табуляция. Сегодня стандарт ASCII часто увеличивается до восьми битов для одного символа, при этом в качестве старшего бита в каждый код добавляется 0. Такой метод предоставляет не только код, в котором каждый набор полностью занимает ячейку памяти размером 1 байт, но также 128 дополнительных кодов (полученные приписыванием дополнительному биту значения 1), которые могут представлять символы, не входящие в исходный стандарт ASCII. К сожалению, из-за того, что производители используют свои собственные интерпретации для этих дополнительных наборов битов, данные, в которых они появляются, часто не так просто переместить с системы одного производителя на систему другого.
Американский национальный институт стандартов. Американский национальный институт стандартов (ANSI) был основан в 1918 году небольшим консорциумом машиностроительных ассоциаций и государственных агентств как бесприбыльная организация для координации развития стандартов в частном секторе. Сегодня в ANSI состоит более 1300 коммерческих и профессиональных организаций, торговых ассоциаций и государственных агентств. Штаб-квартира ANSI находится в Нью-Йорке и представляет США в организации ISO. Веб-страница Американского национального института стандартов находится по адресу http://www.ansi.org.
Подобные организации существуют и в других странах: Standards Australia (Австралия), Standards Council of Canada (Канада), China Stale Bureau of Quality and Technical Supervision (Китай), Deutsches Institut fbr Normung (Германия), Japanese Industrial Standards Committee (Япония), Direcciyn General de Normas (Мексика), Государственные комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Россия), Swiss Association for Standardization (Швейцария) и British Standards Institution (Великобритания).
В приложении А приводится часть таблицы кодов ASCII в формате восемь битов на один символ. Пример того, как в этой системе последовательность битов 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101110 представляет приветствие «Hello.», приведен на рис. 1.
Рисунок 1 – Приветствие «Hello.» в кодировке ASCII
Хотя стандарт ASCII преобладал в течение многих лет, другие более обширные системы кодирования, способные представлять документы на различных языках, завоевывают популярность. Одна из них — Unicode — была разработана совместно несколькими ведущими производителями технического и программного обеспечения и быстро получила поддержку со стороны специалистов в области вычислительной техники. Этот код для представления символов использует уникальные последовательности из 16 бит. В результате чего стандарт Unicode включает в себя 65 536 различных кодов, которых достаточно для представления наиболее употребляемых символов китайского и японского языков. Стандарт кодирования, который мог бы составить конкуренцию Unicode, был разработан Международной организацией по стандартизации (также известной как ISO, от греческого слова isos — «равный»). Эта система кодирования использует последовательности из 32 бит и может представить миллиарды символов.
ISO - международная организация по стандартизации. Международная организация по стандартизации (ISO) была организована в 1947 году как всемирная организация органов стандартизации, по одному из каждой страны. Сегодня ее штаб-квартира находится в Женеве (Швейцария). Членами организации являются более 100 национальных институтов и многочисленные член-корреспонденты. (Член-корреспондент является представителем страны, в которой не существует национального института стандартизации. Они не могут непосредственно участвовать в разработке стандартов, но их информируют о шагах, предпринимаемых ISO.) Веб-страница ISO находится по адресу http:// www.iso.ch.