7

Мурманский филиал ПГУПС

Лектор: к.т.н. Бойко М.А.

Продолжительность: 1 академический час

ЛЕКЦИЯ № 3

Темы занятия :

1. Мощность алфавита.

2. Таблицы кодирования символов.

3. Кодирование изображений.

4. Кодирование звука.

5. Сжатие информации

6. Примеры решения типовых задач.

7. Цифровая электронная подпись.

1. Мощность алфавита

Алфавит – набор символов, используемых для создания информационных сообщений. Например, алфавит русского языка включает 32 буквы (символа), однако следует учитывать, что в информационном сообщении могут присутствовать кроме букв специальные символы: запятая, точка, восклицательный знак, скобки и др.

Мощность алфавита (математ . - мощность множества) – количество (набор) символов, используемых для передачи сообщения.

В вычислительной технике используют алфавит из двух символов : 0 и 1

Примечание:

*Максимальное количество N вариантов (наборов) для бинарного n-разрядного слова составляет

Например, количество возможных вариантов восьмиразрядного слова (1 байт), составленного из 0 и 1, составляет 2⁸ =256.

Задача № 1.1.:

Скорость чтения учащегося составляет приблизительно 250 символов в минуту. Приняв мощность используемого алфавита за 64, определите, какой объем информации в килобайтах получит учащийся, если он будет непрерывно читать в течение 40 минут?

Решение:

1) Количество информации, которое несет один знак алфавита (из 64 знаков) равен:

2) Количество символов, которые читает учащийся за 40 минут равно: 250 x 40 = 10 000.

3) Количество информации, которое получает учащийся за 40 минут равно: 10 000 ⋅ 6 = 60 000 бит = 7,3 Кбайт.

2. Таблицы кодирования символов

Кодирование символов в ЭВМ. Каждый символ (буква или знак) текста размещается в ячейке прямоугольной таблицы и кодируется двоичным кодом, составленным из номеров столбца и строки в двоичной системе счисления. Таблица кодировки символов определены международными стандартами.

КОИ-8 (код обмена информацией, 8 битов), KOI8 — восьмибитовая ASCII-совместимая кодовая страница, разработанная для кодирования букв кириллических алфавитов.

ASC-II (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код информационного обмена), для чего используется алфавит мощностью 2⁸=256 возможных символов (см. таблицу 1). К широко используемым кодировкам относятся также таблицы КОИ-8, ДКОИ и другие. ASCII в американском варианте английского языка произносится [э́ски], тогда как в Великобритании чаще произносится [а́ски]; по-русски произносится также [а́ски] или [аски́].

Таблица 1

Фрагмент таблицы кодировки символов asc-II

Двоичн. код.

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

0000

0

@

P

‘

p

А

Р

а

р

0001

!

1

A

Q

a

q

Б

С

б

с

0010

“

2

B

R

b

r

В

Т

в

т

0011

#

3

C

S

c

s

Г

У

г

у

0100

$

4

D

T

d

t

Д

Ф

д

ф

0101

%

5

E

U

e

u

Е

Х

е

х

0110

&

6

F

V

f

v

Ж

Ц

ж

ц

0111

‘

7

J

W

g

w

З

Ч

з

ч

1000

(

8

H

X

h

x

И

Ш

и

ш

1001

)

9

I

Y

I

y

Й

Щ

й

щ

1010

*

:

J

Z

j

z

К

Ъ

к

ъ

1011

+

;

K

[

k

{

Л

Ы

л

ы

1100

,

<

L

\

l

|

М

Ь

м

ь

1101

-

=

M

]

m

}

Н

Э

н

э

1110

.

>

N

^

n

-

О

Ю

о

ю

1111

/

?

O

_

o

П

Я

п

я

Примеры : 1) Число 57 в соответствии с таблицей ASCII в двоичной системе – 00110101 00110111 .

2) Символ $ (доллар) имеет восьмиразрядный двоичный код 00100100, так как координата

символа по оси X равна , а координата по оси Y равна .

Unicode (англ. UTF, Unicode transformation format). - двухбайтовая кодировка позволяющая закодировать символов. Коды в стандарте Юникод разделены на несколько областей. Область с кодами от U+0000 до U+007F содержит символы набора ASCII с соответствующими кодами. Далее расположены области знаков различных письменностей, знаки пунктуации и технические символы. Часть кодов зарезервирована для использования в будущем.

Для обозначения символо в Unicode используется запись вида «U+xxxx» (для кодов 0…FFFF), или «U+xxxxx» (для кодов 10000…FFFFF), или «U+xxxxxx» (для кодов 100000…10FFFF), где xxx — шестнадцатеричные цифры. Например, символ «я» (U+044F) имеет код 044F₁₆ = 1103₁₀.

Под символы кириллицы выделены области знаков с кодами от U+0400 до U+052F, от U+2DE0 до U+2DFF, от U+A640 до U+A69F

Примечание №1 : Шестнадцатеричный код символов указывается в «Таблице символов» (Пуск – Программы – Служебные – Специальные – Таблица символов). Перевод чисел из 16-ричной системы в двоичную и десятичную удобно выполнять с использованием встроенного калькулятора (Пуск- Программы –Стандартные- Калькулятор)»