Ascii-коды некоторых символов для кодовой таблицы cp866

ASCII – код двоичный	ASCII – код десятичный	Символ
10000000	128	А
10000001	129	Б
10000010	130	В
10000011	131	Г
...	...	...
11101101	237	э
11101110	238	ю
11101111	239	я
...	...	...

Для 256 равновероятных сообщений по формуле Хартли получим Q = log₂256 = 8 бит

Таким образом, нажатие клавиши (комбинаций клавиш) клавиатуры представляет собой передачу информации в компьютер размером 8 бит. Очевидно, что двоичный код каждого символа клавиатуры в данном случае является восьмиразрядным. Такой код используется в текстовом режиме (т.н. ASCII-режим). В табл. 4 даны ASCII-коды некоторых символов.

Единицы измерения количества информации

Так как компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системах счисления, то для изменения порядка числа используется коэффициент 2ⁿ, представляющий собой круглое число в двоичной системе счисления.

8 бит служит для образования более крупной единицы измерения количества информации, которая называется байт. Единицы измерения количества информации, кратные байту:

1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 1024 байт

1 Мбайт = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт

Двоичное кодирование информации

В коммуникациях кодированием называют правило преобразования некоторого количества информации (например, событий "орел" и "решка", буквы, слова) в другую форму представления, причем не обязательно такого же типа.

В информатике кодирование – это процесс, при котором символы содержащиеся источнике информации в подвергаются преобразованию в данные, направляемые приемнику. В роли приемника выступает система обработки данных (информационная система).

Декодирование – это обратный процесс преобразования данных от источника информации в форму (в соответствующую последовательность символов), «понятную» приемнику.

Примером кодирования и декодирования является преобразование звуковой информации в файл формата MP3 и обратное преобразование в звук при "проигрывании" файла.

Кодирование текстовой информации

При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, каждый символ преобразуется в его двоичный код. Количество символов, включаемых в набор для кодирования, обычно равно 256. Такого количества символов вполне достаточно для представления текста, включая прописные и строчные буквы латиницы и кириллицы, цифры, знаки. Представление такого набора символов двоичными числами называют кодовой таблицей.

Для большинства кодовых таблиц с мощностью алфавита 256 получаем согласно теореме Хартли Q = 8 бит.

В новой международной кодовой таблице UNICOD представлены практически все символы языков разных стран. Информационная емкость символа в таблице UNICOD составляет 2 байта или 16 бит, что позволяет закодировать N = 2^Q = 65536 символов.

Кодирование графической информации

Графическая информация на экране компьютера представляется в виде растра, содержащего определенное количество строк, которые, в свою очередь, содержат определенное количество светящихся точек (пикселей). Представление аналогового изображения в виде набора точек – пикселей называется дискретизаций изображения. Такая дискретизация осуществляется в специальных устройствах называемых ПЗС камерами или в устройствах называемых сканерами. Учитывая тот факт, что изображения часто носят динамический характер («видео») скорость дискретизации должна быть весьма велика. Практически, современное быстродействие процессоров в сочетании с современными цифровыми устройствами обработки видео сигналов (видео карты) обеспечивает возможность цифрового воспроизведение «видео» высокого качества.

Цвет пикселя формируется яркостями нескольких базовых составляющих, например, лучами красного, зеленого и синего цветов (три цветовых канала модели RGB).

Количество бит, отводимое на каждый пиксель для представления цветовой информации, называют цветовой глубиной или битовой глубиной цвета.

Цветовая глубина определяет, как много цветов может быть представлено пикселем. Например, если цветовая глубина равна 1 бит, то пиксель может представлять только один из двух возможных цветов — белый или черный. Если цветовая глубина равна 8 бит, то количество возможных цветов равно 2⁸ = 256. При глубине цвета 24 бит количество цветов превышает 16 млн. Иногда под цветовой глубиной понимают максимальное количество цветов, которые можно представить.

Изображения в системах RGB, CMYK, Lab и оттенках серого (gray scale) обычно содержат 8 бит на один цветовой канал. Поскольку в RGB и Lab три цветовых канала, глубина цвета в этих режимах равна 8·3 = 24. В CMYK четыре канала и поэтому цветовая глубина равна 8·4 = 32. В полутоновых изображениях только один канал, следовательно, его цветовая глубина равна 8.

Качество кодирования изображения зависит от двух параметров:

• Чем меньше размер пикселя, тем большее их количество составляет изображение, тем выше разрешающая способность монитора.

• Чем больше глубина кодирования цвета, тем качественнее палитра цветов.

Пример. Монитор должен поддерживать глубину цвета Q=24 бит и разрешение 1024·768 пикселей. Какой размер V видеопамяти для этого требуется?

Решение. Представим 768 = 3 · 2⁸, 24 =3 · 2³

V = 1024·768·24 = 2¹⁰ · 3 · 2⁸ · 3 · 2³ (бит)

Учтем, что коэффициенты 2³ и 2¹⁰ используются для пересчета бит в байты и байт в килобайты соответственно.

V = 9 · 2⁸ (Кбайт) = 2304 (Кбайт)

Кодирование звуковой информации

При кодировании звукового сигнала производится его дискретизация по времени. Для каждого небольшого временного участка, называемого квантом времени, измеряется уровень сигнала, который преобразуется в двоичный код с заданной глубиной кодирования звука. Отсюда, качество кодирования звука зависит как от частоты дискретизации (размера кванта времени), так и от глубины кодирования звукового сигнала.

Современные цифровые устройства обработки звуковых сигналов (звуковые карты) обеспечивают 16-битовую глубину кодирования звука, то есть возможный диапазон звукового сигнала делится на N = 2^Q = 65536 дискретных уровней, каждому уровню соответствует свой 2-х байтовый код.

Частота квантования может находиться в диапазоне от 8 до 48 кГц.

Ухо человека воспринимает звук в диапазоне от ~20 Гц до 20 кГц. Опыт показывает, что точное соответствие цифрового сигнала аналоговому достигается, если частота дискретизации будет вдвое выше максимальной звуковой частоты, то есть составит не менее 40 кГц (Теорема Котельникова).

На практике значения частоты дискретизации применяемые в звуковых системах, равны 44,1 кГц или 48 кГц, что соответствует качеству звучания аудио-CD.

Для аудио-DVD в настоящее время используются улучшенные стандарты качества звука с 16-, 20- или 24-битным квантованием уровней и частотами квантования 96 КГц или 192 КГц.