Изтеглете резюмето на урока за кодиране на текстова информация. Разработка на урок и презентация по темата "кодиране на текстова информация"

Вещ:Информатика.

клас: 10

Тема на урока:„Кодиране на текстова (символна) информация“.

Тип урок:Образователни.

Цели на урока:

• 
  Да запознае учениците с начините за кодиране на информация в компютър;
• 
  Обмислете примери за решаване на проблеми;
• 
  Да насърчава развитието на познавателните интереси на учениците.
• 
  Култивирайте издръжливост и търпение в работата, чувство за другарство и взаимно разбиране.

• 
  Да се ​​формират знанията на учениците по темата „Кодиране на текстова (символна) информация“;
• 
  Да насърчава формирането на образно мислене сред учениците;
• 
  Развийте умения за анализ и интроспекция;
• 
  Развийте способността да планирате дейностите си.

• 
  работни места на ученици (персонален компютър),
• 
  работно мястоучители,
• 
  интерактивна дъска,
• 
  семинар по информатика и информационни технологии(автори: Н. Угринович, Л. Босова, И. Михайлова),
• 
  мултимедиен проектор,
• 
  мултимедийна презентация,
• 
  електронни карти zadachi.htm, kart_1(2,3).exe.

I. Организационен момент.

Първият слайд на бялата дъска мултимедийна презентацияс темата на урока.

Учител:Здравейте момчета. Седни. Дежурен, докладвайте за изчезналите. (Доклад на придружителя). Благодаря ти.

II. Работа по темата на урока.

1. Обяснение на нов материал.

Обяснението на новия материал протича под формата на евристичен разговор с едновременно показване на мултимедийна презентация на интерактивна дъска (Приложение 1).

Учител:Какъв вид кодиране на информация изучавахме в предишните уроци?

Отговор: Кодиране на числова информация и представяне на числа в компютър.

Учител: Да преминем към изучаването на нов материал. Запишете темата на урока „Кодиране текстова информация” (пързалка 1). Разглеждани въпроси ( пързалка 2):

Историческа екскурзия;

Двоично кодиране на текстова информация;

Изчисляване на количеството текстова информация.

Историческо отклонение

Човечеството използва криптиране (кодиране) на текст от момента, в който се появи първата секретна информация. Ето няколко техники за кодиране на текст, които са изобретени на различни етапи от развитието на човешката мисъл ( пързалка 3) :

- криптография- това е криптография, система за промяна на писмеността, за да направи текста неразбираем за непосветени лица;

- морзов кодили нееднороден телеграфен код, в който всяка буква или знак е представена от собствена комбинация от кратки елементарни колети електрически ток(точки) и елементарни пакети с тройна продължителност (тирета);

- жестомимичен езике жестомимичен език, използван от хора с увреден слух.

Въпрос: Какви други примери за кодиране на текстова информация могат да бъдат дадени?

Учениците дават примери.

Традиционно 1 байт информация се използва за кодиране на един знак.

Въпрос: Колко различни символа могат да бъдат кодирани?

Отговор на ученик: N = 2 I = 2 8 = 256.

Учител: Точно така. Това достатъчно ли е за представяне на текстова информация, включително главни и малки букви от руската и латинската азбука, цифри и други символи?

Децата преброяват броя на различните знаци:

33 малки букви от руската азбука + 33 главни букви = 66;

За английската азбука 26 + 26 = 52;

Числата от 0 до 9 и т.н.

Учител: Какво е вашето заключение?

Оттегляне на студенти: Оказва се, че са необходими 127 знака. Все още остават 129 стойности, които могат да се използват за обозначаване на препинателни знаци, аритметични знаци, сервизни операции (подаване на ред, интервал и др.) Следователно един байт е достатъчен за кодиране на необходимите знаци за кодиране на текстова информация.

Учител: В компютъра всеки знак е кодиран с уникален код.

Прието е международно споразумение за присвояване на всеки знак със собствен уникален код. ASCII кодовата таблица (Американски стандартен код за обмен на информация) е приета като международен стандарт ( пързалка 7).

Тази таблица съдържа кодове от 0 до 127 (букви от английската азбука, знаци на математически операции, служебни символи и т.н.), а кодовете от 0 до 32 са присвоени не на символи, а на функционални клавиши. Запишете името на тази кодова таблица и диапазона от знаци, които трябва да бъдат кодирани.

Кодове от 128 до 255 са присвоени на националните стандарти на всяка страна. Това е достатъчно за повечето развити страни.

За Русия са въведени няколко различни стандарта за кодови таблици (кодове от 128 до 255).

Каква дума разбрахте?

Отговор: малко.

Учител: Затворете файла без запис.

Концепция за Unicode кодиране

СР1251: 208 232 236

COI8-R:242 201 205

С помощта на инженерен калкулатор ще преведем последователността от кодове от десетичната бройна система в шестнадесетична. Получаваме:

CP1251: D0 E8 EC

KOI8-R: F2 C9 CD

(Превключване към режим на изглед на презентация).

Работете по двойки. (Класът е разделен на двойки).

Учител: Нека кодираме предложените ви думи на картите, като използваме същите таблици за кодиране.

Прочетете внимателно задачата на слайда ( пързалка 13).

Упражнение: Всички понятия се използват в компютърните науки или са свързани с тях. Дефинирайте тези понятия и ги кодирайте с помощта на таблици KOI8-R или CP1251. Използвайте инженерния калкулатор, за да преобразувате последователността от кодове от десетичен в шестнадесетичен. Въведете получения шестнадесетичен код без интервали в съответното поле за въвеждане. Щракнете върху бутона Проверка и проверете дали решението е правилно. Понятията се изписват с главни букви, с изключение на географските имена.

(При изготвянето на електронни карти трябва да се има предвид нивото на трудност за различните групи ученици).

Учител: Назовете замислените термини или понятия. Кой получи правилния код? Кой не успя? Каква е твоята грешка, какво мислиш?

студентиотговаряйте на въпроси под формата на дискусия.

(Преминаване към интерактивен режим на дъската).

Учител: Сега да преминем към решаване на задачи за количеството текстова информация и количествата, свързани с определяне на количеството текстова информация.

Запишете условието на задача номер 1. (На интерактивната дъска - условието на задача номер 1.) Ако приемем, че всеки знак е кодиран с един байт, изчислете информационния обем на следното изречение:

“Чичо ми на най-честните правила, Когато се разболя сериозно, Той се принуди да спазва И не можа да измисли по-добро.

Решение: В тази фраза има 108 знака, включително препинателни знаци, кавички и интервали. Умножаваме това число по 8 бита. Получаваме 108*8=864 бита. Има ли проблеми за разрешаване?

Студентите задават въпроси, ако възникнат.

Учителят отговаря на въпроси или един ученик отговаря на друг въпрос.

Учител: Разгледайте проблем номер 2. (Условието се показва на интерактивната дъска). Запишете условието: Лазерен принтер Canon LBP печата със средна скорост от 6,3 Kbps. Колко време ще отнеме отпечатването на документ от 8 страници, ако се знае, че на една страница има средно 45 реда, по 70 знака на ред (1 знак - 1 байт) (виж фиг. 2).

Решение:

1) Намерете количеството информация, съдържаща се на 1 страница:

45 * 70 * 8 бита = 25200 бита

2) Намерете количеството информация на 8 страници:

25200 * 8 = 201600 бита

3) Довеждаме до единни мерни единици. За да направим това, превеждаме Mbits в битове:

6,3*1024=6451,2 bps

4) Намерете времето за печат: 201600: 6451.2? 31 секунди.

Вашите въпроси.

студентизадавайте въпроси, ако възникнат.

Учителят отговаря на въпроси или един ученик отговаря на друг въпрос.

Учител: А сега да решаваме задачи на електронни карти. Отворете файла zadachi.htm. (приложение 5)(Учителят извиква номера на картата, за всеки ученик. Един ученик решава задачи на дъската). Решете задачите и запишете отговора в съответното поле за въвеждане.

По време на задачата учителят проверява отговорите на учениците.

III. Обобщение

1. Какъв е принципът на кодиране на текстова информация, използван в компютър?

2. Какво е името на международната таблица за кодиране на знаци?

3. Избройте имената на таблиците за кодиране на руски знаци.

4. В каква бройна система са кодовете в таблиците за кодиране, които изброихте?

IV. Домашна работа

(пързалка 15) Според учебника на Угринович § 2.10, семинар по компютърни науки и информационни технологии § 2.7, задачи за самостоятелно изпълнение 2.58-2.63 (за ученици със слаба мотивация за учене) (2.58-2.66 за други ученици).

Учителят обобщава урока и поставя оценки.

Довиждане, благодаря за урока.

Тема на урока: „Кодиране на текстова информация”.

Вещ: Информатика и ИКТ.

клас: 8

Учител: Строкач Наталия Петровна

Конспект на урока

Оборудване : компютър, мултимедиен проектор, бяла дъска, ученически работни места (персонални компютри), учебник „Информатика и ИКТ. 9 клас „Н.Д. Угринович.

Тип урок : комбинирани.

Форми на работа : челен, колективен, индивидуален.

Материал за урока: презентация, кодови таблици (ASCII, 5 кодови таблици на руски език:Windows, ISO, Mac, Г-ЦА- DOS, KOI-8), работни листове практическа работа.

Цели на урока:

Уроци:

Въведете понятията текстова информация;

да формират представа на учениците за това как текстовата информация се кодира в компютърната памет;

Научете се да определяте кода на знака и символа по код с помощта на кодови таблици и текстов редактор. Научете се да кодирате и прекодирате текстова информация.

Разработване:

Развитие на логическо мислене, внимание, памет;

Развитие на устойчив познавателен интерес у учениците;

Образователни:

Формиране на интерес към темата, формиране на мироглед;

Възпитаване на култура на поведение в класната стая, умения за слушане.

Изисквания за знания и умения:

Студентите трябва да знаят:

Принципът на кодиране на текстова информация;

Структурата на ASCII таблицата за кодиране.

Студентите трябва да могат да:

Кодиране и декодиране на знаци с помощта на кодова таблица;

План на урока:

Време за организиране (3 мин.)

Актуализация на знанията

Учене на нов материал – прочетете презентацията (15 мин.)

Фиксиране на материала. Изпълнение на задачи (17 минути)

Проверка, оценяване, домашна работа (5 мин.)

По време на часовете:

Организиране на времето.

Поставяне на познавателна задача

Въпрос:

Какви видове информация може да обработва компютър? (цифрови, графични, текстови, аудио, видео)

Въпрос:

Как се съхранява информацията в компютърната памет? (в двоичен)

Въпрос:

Как става преобразуването на графична информация от аналогова в дискретна? (чрез пространствено вземане на проби изображението се разделя на пиксели)

Въпрос:

Как аудиото се преобразува в цифрова форма? (използване на времеви проби)

Въпрос:

Каква информация мислите, че човек най-често обработва с помощта на компютър?

В момента повечето персонални компютрив света (както количествено, така и във времето) е заето от обработката на текстова информация.(слайд 1,2)

3. Докладване на темата, предаване на целите на урока

Днес темата на нашия урок: "Кодиране на текстова информация"(слайд 3,4).

Целта на урока (слайд 5)

Да се ​​запознаят с понятията за кодиране на текстова информация, кодова таблица.

Научете се да определяте кода на знака и символ по код с помощта на текстови редактори.

4. Въвеждане на нови знания.

Въпрос:

Колко знака са необходими за кодиране на текстова информация?

Нека използваме метода на "оценката". За да направим това, трябва да запомним какви символи използваме в писмен вид.

33*2(главни и малки букви) + 10(цифри) + 10(препинателни знаци) = 86 знака.

Въпрос:

Всички текстове на руски ли са? Какви символи трябва да се добавят към клавиатурата?

За английската азбука 26 + 26 = 52;

Оказва се, че са необходими 127 знака. Все още има 129 стойности, които могат да се използват за обозначаване на препинателни знаци, аритметични знаци, сервизни операции (подаване на ред, интервал и др.).

Съвкупността от всички знаци, с които е написан текстът, се нарича азбука.(Слайд 6)

Броят на знаците в една азбука се нарича нейна кардиналност. (слайд 7)

И така, на клавиатурата има 256 знака. Компютърът трябва да може да разпознава и превежда всички тези знаци в двоичен код.(слайд 8)

Въпрос:

Как компютърът разпознава символи?

Компютърът разграничава знаците чрез комбинация от електрически импулси - двоичния код на знака

Колко бита информация може да кодира 1 знак, ако има 256 такива знака?

Нека си припомним формулатан=2 аз . (слайд 9)

256=2 8 , следователно 1 знак се кодира с 8 бита или 1 байт.(слайдове 10,11,12).

Двоичният код на всеки знак може да бъде записан като десетично число.

)Въпрос:

Можете ли да кажете кои думи са кодирани от числата на дъската?(слайд 13)

65; 112; 112; 108; 101

200; 216; 228; 224

Въпрос: Какво е необходимо, за да можем да декодираме тези думи? (Таблици за превод)

Вземете маса от ръба на масата и назовете първата дума, която имате (Apple)

Коя е втората дума? Имаше проблемна ситуация - таблици с кодове по-големи от 127, пет. И според различните кодови таблици се получават различни думи. (Код - по ISO таблица)

кодова таблица - таблица, която установява съответствие между цифрови кодове и символи. (Слайд номер 14)

Има международно приета кодова таблица, наречена ASCII (Американски стандартен код за обмен на информация) - Американски стандартен код за обмен на информация. (Слайд номер 15)

Части от ASCII кодовата таблица:

0-32 са команди и функционални клавиши;

33-127 - международна част (латиница);

128-255 - националната част.

Исторически националната част от кодовите таблици се появява непоследователно в различни странии в различни операционна системао В СССР се появиха кодови таблици ISO и KOI-8. Кодовата таблица на MS-DOS е разработена за операционната системи на Microsoft DOS, кодова таблица на Windows - за операционна система Microsoft Windows. Кодовата таблица на Mac се използва при работа Mac системиОПЕРАЦИОННА СИСТЕМА.

В момента има 5 кодови таблици за руски букви (Windows, MS-DOS, KOI-8, Mac, ISO), така че текстовете, създадени в едно кодиране, няма да се показват правилно в друго.

Руски кодировки (кирилица): (Слайд № 16)

прозорци,

Г-ЦА- DOS,

KOI-8,

Mac,

ISO.

Въпрос: Защо мислите, че последният знак в кодовата таблица е с числото 255, а по-рано се каза, че кодовете са 256. (Защото номерацията започва от 0.)

Понякога става необходимо да се използват повече от два езика в един текстов документ. Например, когато печатате текст по геометрия, може да ви трябват руски знаци, латински букви, гръцки букви. Как да бъдем в такава ситуация?

В света има около 6800 различни езика. Ако прочетете текст, отпечатан в Япония, на компютър в Русия или САЩ, няма да можете да го разберете. За да направите буквите на всяка държава четими на всеки компютър,1991 г. е предложена нов стандарткодове, където 2 байта памет бяха разпределени за всеки знак.

Кодовата таблица се нарича Unicode (Слайд № 17)

Има 65536 знака в кодовата таблица на Unicode (Слайд #18)

Unicode включва почти всички съвременни писмености, включително: арабски, арменски, бенгалски, бирмански, гръцки, грузински, деванагари, иврит, кирилица, коптски, кхмерски, латински, тамилски, хангъл, хан (Китай, Япония, Корея), чероки, етиопски, японски (катакана, хирагана, канджи) и др.

За академични цели са добавени много исторически писмености, включително: древногръцки, египетски йероглифи, клинопис, писменост на маите, етруска азбука.

Unicode предоставя широк набор от математически и музикални символи, както и пиктограми.

Запис в тетрадката: (Слайд номер 19)

Кодови таблици:

ASCII

Unicode

Брой байтове на 1 знак

1 байт

2 байта

герои

256

65536

И така, нека заключим: един и същ код в различни кодови таблици дава различни знаци.

5. Практическа работа

Запомнете целите на урока.

Първата цел е да се запознаят с концепцията за кодиране на текстова информация, кодова таблица. Кажете ми, постигнахме ли тази цел? (да )

Още пред себе си си поставяме цели, за чието постигане ще ни помогне практическата работа „Кодиране на текстова информация“. (Слайд #21)

Какви цели ще си поставим в практическата работа? (Научете се да кодирате текстова информация, научете се да определяте кода на знака и знак по код с помощта на кодови таблици и текстов редактор )

Практическата работа се състои от две части:

Първата част се състои от три задачи и се изпълнява на компютър:

Прочетете задачите, които трябва да изпълните на компютъра. Каква програма ще използваме за изпълнение на тези задачи? (Текстови редактори MS Word и Notepad).

Сега имате прозорец на текстов редактор на екрана. (Слайд номер 22)

Ще определим кода на знака и ще намерим знак по код с помощта на вмъкване специални символи(Вмъкване → Символи).

Избирайки желания символ, виждаме неговия цифров код в долния десен ъгъл на прозореца. Всички символи в таблицата са сортирани във възходящ ред на цифровите кодове, така че можете да намерите знак с даден цифров код.

Трябва да запишете всички резултати в тетрадка.

Имате ли въпроси относно практическата работа? (Не).

Можете да започнете да изпълнявате задачи на компютри. Вземете тетрадки и химикалки. Не забравяйте за правилата за безопасност, поддържане на здравето при работа с компютър.

Учениците работят на компютри, учителят наблюдава, помага, коригира работата, следи за правилното прилягане на компютъра.

Учениците, които са завършили първата част, изключват компютрите, връщат се на бюрата си и изпълняват втората част от практическата работа.

Учителят контролира работата и помага при затруднения.

Резултат:

« ДУМА»

200 205 212 206 208 204 192 210 200 202 192- "ИНФОРМАТИКА" в "Windows»

СТУДЕНТ

"Бележник": abvgdezhy rstufhtschshsh Искам да уча

Втората част се състои от две задачи и се изпълнява в тетрадки по кодови таблици: (слайд 23)

204 224 242 229 236 224 242 232 247 229 241 234 232 233 32 235 232 246 229 233

Маша изпрати на приятелката си Оля писмо, написано в Windows кодировка, а Оля го прочете в ISO кодировка. Резултатът беше безсмислена фраза "Yauchf#rtyџў!". Помогнете на Оля да прочете писмото.

За тези, които могат да изпълняват задачите по-бързо, в работата се предлага допълнителна задача: Кодирайте фразата „Дойдох, видях, победих“ в ISO кодиране.

3. Допълнителна задача

Използвайки кодовата таблица на Windows, декодирайте фразата:

205 229 32 246 226 229 242 251 130 224 32 226 255 237 243 242

205 229 32 235 224 228 238 248 232 130 32 224 32 232 236 232 245 235 238 239 224 254 242

205 229 32 225 229 235 252 184 130 32 224 32 232 245 32 240 224 231 226 229 248 232 226 224 254 242

205 224 32 237 232 245 32 236 238 230 237 238 32 226 229 248 224 242 252 32 235 224 239 248 243

Разделете децата на 4 групи от по 3 души. Дайте на всяка група по 1 ред. Когато всички ученици изпълнят задачата, тя се проверява за изпълнение. Всеки от четирите варианта има кодирани редове от загадката.

Не цветя, а изсъхват,
Не ръце, но пляскат,
Не бельо, но са закачени
Можете да закачите юфка върху тях.

Учениците се редуват да четат своя текст. Нека познаем заедно!

6. Обобщение на урока

Нека обобщим урока.

Отговорете на следните въпроси от материала на урока: (Слайд № 25)

Какво е необходимо за кодиране на текстова информация на компютър? (Кодова таблица)

Какво е името на международната кодова таблица? (ASC II)

Колко кодировки на руски език има? (пет)

Каква беше целта на въвеждането на Unicode кодирането, което ви позволява да кодирате 65 536 различни знака?(за кодиране не само на руската и латинската азбука, цифри, знаци и математически символи, но също и гръцка, арабска, еврейска и други азбуки).

Нека си припомним целите на урока: (Слайд номер 26)

Да се ​​запознаят с концепцията за кодиране на текстова информация, кодова таблица.

Научете се да кодирате и прекодирате текстова информация с помощта на кодови таблици.

Научете се да определяте кода на знака и символ по код с помощта на текстов редактор.

Въпрос: Постигнахме ли тези цели? (Да, стигнахме)

Оценяване на урок.

7. Домашна работа

Записване на домашна работа в дневници или тетрадки: (Слайд № 27)

Учебник, стр. 49 - 52, т. 2.1.

Въпроси за сигурност на страница 52

Задачи за самостоятелно изпълнение № 2.1., 2.2.

8. Рефлексия

Учениците получават индивидуална карта, в която трябва да подчертаят фразите, които характеризират работата на ученика в урока в три области.

Аз съм в час

Резултат

1. интересно

1. работеше

1. разбрах материала

2. скучен

2. отпочинал

2. научих повече, отколкото знаех

3.не ми пука

3. помогнал на другите

3.не разбрах

Кодиране на текстова информация

Цел на работата: научете се да идентифицирате цифрови кодове на знаци, да въвеждате знаци с помощта на цифрови кодове с помощта на кодиранеWindows, Unicode(Уникод).

Работен ред:

Упражнение 1.

Определяне на кода на цифровия знак с помощта на текстов редактор Слово .

Стартирайте текстов редакторСловокоманда [Програми/MicrosoftСлово]

Въведете команда [вмъкване/знак]. На екрана ще се появи диалогов прозорец.Символ . За определяне на цифровия код на знак в кодиранеWindows от: изберете тип кодиранекирилица (дек.).

Код на знака: ще се появи десетичният цифров код (в този случай 192).

За определяне на шестнадесетичния цифров код на символа в кодиранетоUnicodeкато използвате падащия списъкот: изберете тип кодиране Unicode(hex)

В таблицата със символи изберете символ (например главна буква „А“). В текстово полеКод на знака: ще се появи шестнадесетичният цифров код (в този случай 0410).

Задача 2.

Въвеждане на знак с помощта на цифрови кодове текстов редакторТетрадка

Бягай стандартно приложениеКоманда Notepad [Програми / Аксесоари / Notepad]

алт) въведете числото 0224, отпуснете клавиша (алт), символът "a" ще се появи в документа. Повторете процедурата за цифрови кодове от 0225 до 0233, в документа ще се появи последователност от 12 знака "abvgdezhy"кодиран Windows .

С помощта на доп цифрова клавиатурадокато натискате клавиша (алт) въведете числото 224, символът "p" ще се появи в документа. Повторете процедурата за цифрови кодове от 225 до 233, поредица от 12 знака „rstufhtschshsch“ ще се появи в документакодиран Г-ЦА - DOS

Задача 3:

Използване на кодиранеWindowsMicrosoftСловокодира думаИНФОРМАТИКА

Използване на кодиранеUnicodeнамиращи се в текстовия редакторMicrosoftСловодекодира дума0423 0427 0415 041 д 0418 041A

Използване на кодиранеWindowsнамиращ се в приложението Notepad, декодирайте изречението:

0255 0032 0245 0238 0247 0243 0032 0243 0247 0232 0242 0252 0241 0255

Текстовата информация се кодира в двоичен код чрез обозначаването на всеки знак от азбуката с определено цяло число. С помощта на осем двоични цифри е възможно да се кодират 256 различни знака. Този брой знаци е достатъчен, за да изрази всички знаци на английската и руската азбука.

В ранните години на развитието на компютърните технологии трудностите при кодирането на текстова информация бяха причинени от липсата на необходимите стандарти за кодиране. В момента, напротив, съществуващите трудности са свързани с множество едновременно действащи и често противоречащи си стандарти.

За на английски, което е неофициално международно средство за комуникация, тези трудности са разрешени. Институтът по стандартизация на Съединените щати е разработил и пуснал в обращение ASCII система за кодиране (американскаСтандартен код за обмен на информация - Стандартен код на САЩ за обмен на информация).

За кодиране на руската азбука са разработени няколко опции за кодиране:

1) Windows-1251 - въведен от компанията Microsoft;предвид широкото разпространение на операционни системи (ОС) и др софтуерни продуктитази компания в Руска федерациянамери широко разпространение;

2) KOI-8 (Код за обмен на информация, осем цифри) е друго популярно кодиране на руската азбука, често срещано в компютърни мрежина територията на Руската федерация и в руския сектор на Интернет;

3) ISO (Международна организация по стандартизация - Международен институт за стандартизация) - международен стандарт за кодиране на знаци на руски език. На практика това кодиране се използва рядко.

Ограниченият набор от кодове (256) създава трудности за разработчиците единна системакодиране на текст. В резултат на това беше предложено да се кодират знаци, които не са 8-битови двоични числа, но с числа с голяма цифра, което доведе до разширяване на диапазона от възможни кодови стойности. Извиква се 16-битовата система за кодиране на знаци универсален - UNICODE. Шестнадесет бита позволяват уникални кодове за 65 536 знака, което е достатъчно, за да се поберат повечето езици в една таблица със знаци.

Въпреки простотата на предложения подход, практическият преход към тази системакодирането не можеше да бъде реализирано много дълго време поради липса на ресурси Информатика, тъй като в системата за кодиране UNICODE всичко текстови документистават автоматично удвоени. В края на 1990г технически средствадостигна необходимото ниво, започна поетапният превод на документи и софтуерни инструментикъм системата за кодиране UNICODE.

Кодирането на текстова информация в компютър понякога е важно условие за правилната работа на устройството или показването на конкретен фрагмент. Как протича този процес по време на работа на компютър с текстова и визуална информация, звук - ще анализираме всичко това в тази статия.

Въведение

Електронният компютър (който в ежедневието наричаме компютър) възприема текста по много специфичен начин. За нея кодирането на текстова информация е много важно, тъй като тя възприема всеки текстов фрагмент като група от знаци, изолирани един от друг.

Какви са символите?

Ролята на символите за компютъра е не само руски, английски и други букви, но и препинателни знаци, както и други знаци. Дори интервалът, с който разделяме думите, когато пишем на компютър, се възприема от устройството като символ. Нещо, което много напомня на висшата математика, защото там, според много професори, нулата има двойно значение: тя е число и в същото време не означава нищо. Дори за философите въпросът за мястото в текста може да се превърне в актуален проблем. Шега, разбира се, но, както се казва, във всяка шега има доза истина.

Каква е информацията?

Така че, за да възприеме информация, компютърът трябва да започне процеси на обработка. И каква информация има? Темата на тази статия е кодирането на текстова информация. Ще обърнем специално внимание на тази задача, но ще се занимаваме и с други микротеми.

Информацията може да бъде текстова, цифрова, звукова, графична. Компютърът трябва да стартира процеси, които осигуряват кодиране на текстова информация, за да се покаже това, което пишем на клавиатурата, например. Ще видим символи и букви, това е разбираемо. Но какво вижда колата? Тя възприема абсолютно цялата информация - и сега говорим не само за текст - като определена последователностнули и единици. Те са в основата на така наречения двоичен код. Съответно процесът, който преобразува информацията, получена от устройството, в разбираема се нарича „ двоично кодиранетекстова информация.

Кратък принцип на двоичния код

Защо кодирането на информацията в двоичен код е най-разпространено в електронните машини? Текстовата база, която е кодирана с нули и единици, може да бъде абсолютно всяка последователност от знаци и знаци. Това обаче не е единственото предимство, което има двоичното текстово кодиране на информацията. Работата е там, че принципът, на който е подреден този метод на кодиране, е много прост, но в същото време доста функционален. Когато има електрически импулс, той се означава (условно, разбира се) с единица. Няма импулс - маркирайте нула. Тоест текстовото кодиране на информация се основава на принципа на конструиране на последователност от електрически импулси. Логическа последователност, съставена от двоични знаци, се нарича машинен език. В същото време кодирането и обработката на текстова информация с помощта на двоичен код прави възможно извършването на операции в сравнително кратък период от време.

Битове и байтове

Фигурата, възприемана от машината, съдържа определено количество информация. Равно е на един бит. Това се отнася за всяка единица и всяка нула, които съставят една или друга последователност от криптирана информация.

Съответно, количеството информация във всеки случай може да се определи просто чрез познаване на броя на знаците в последователността на двоичния код. Те ще бъдат числено равни един на друг. 2 цифри в кода носят информация от 2 бита, 10 цифри - 10 бита и т.н. Принципът за определяне на обема на информацията, която се намира в конкретен фрагмент от двоичен код, както можете да видите, е доста прост.

Кодиране на текстова информация в компютър

В момента четете статия, която се състои от последователност, както вярваме, от буквите на руската азбука. И компютърът, както споменахме по-рано, възприема цялата информация (и в този случай също) като последователност не от букви, а от нули и единици, обозначаващи липсата и наличието на електрически импулс.

Работата е там, че един символ, който виждаме на екрана, може да бъде кодиран с помощта на конвенционална мерна единица, наречена байт. Както беше написано по-горе, двоичният код има така нареченото информационно натоварване. Припомнете си, че числено той е равен на общия брой нули и единици в избрания кодов фрагмент. И така, 8 бита правят 1 байт. В този случай комбинациите от сигнали могат да бъдат много различни, както можете лесно да видите, като нарисувате на хартия правоъгълник, състоящ се от 8 клетки с еднакъв размер.

Оказва се, че е възможно да се кодира текстова информация с помощта на азбука, която има капацитет от 256 знака. Какъв е смисълът? Смисълът се крие във факта, че всеки символ ще има свой собствен двоичен код. Комбинациите, „прикрепени“ към определени знаци, започват от 00000000 и завършват с 11111111. Ако преминете от двоична към десетична бройна система, тогава можете да кодирате информация в такава система от 0 до 255.

Не забравяйте, че сега има различни таблици, които използват кодирането на буквите от руската азбука. Това са например ISO и KOI-8, Mac и CP в два варианта: 1251 и 866. Лесно е да се уверите, че текстът, кодиран в една от тези таблици, няма да бъде показан правилно в различно кодиране. Това се дължи на факта, че в различни таблици различни символи съответстват на един и същ двоичен код.

Това беше проблем в началото. Понастоящем обаче в програмите вече са вградени специални алгоритми, които преобразуват текста, привеждайки го в правилната форма. 1997 г. беше белязана от създаването на кодиране, наречено Unicode. В него всеки символ има на разположение 2 байта наведнъж. Това ви позволява да кодирате текст, който има много голямо количествогерои. 256 и 65536: има ли разлика?

Графично кодиране

Кодирането на текстова и графична информация има някои прилики. Както знаете, за показване на графична информация се използва периферно устройствокомпютър, наречен монитор. Графика сега ( говорим сисега за компютърна графика) се използва широко в различни области. За щастие, хардуерните възможности на персоналните компютри позволяват решаването на доста сложни графични задачи.

Обработката на видео информация стана възможна през последните години. Но текстът в същото време е много „по-лек“ от графиката, което по принцип е разбираемо. Поради това крайният размер на графичните файлове трябва да бъде увеличен. Възможно е да се преодолеят подобни проблеми, като се знае същността, в която се представя графичната информация.

Нека първо разберем на какви групи е разделен този тип информация. Първо, това е растер. Второ, вектор.

Растерните изображения са доста подобни на карирана хартия. Всяка клетка на такава хартия е боядисана в един или друг цвят. Този принцип донякъде напомня на мозайка. Тоест, оказва се, че в растерна графикаизображението е разделено на отделни елементарни части. Те се наричат ​​пиксели. Преведено на руски, пикселите означават „точки“. Логично, пикселите са подредени спрямо редовете. Графичната мрежа се състои от определена сумапиксели. Нарича се още растер. Имайки предвид тези две определения, можем да кажем това растерно изображениене е нищо повече от набор от пиксели, които се показват върху правоъгълна мрежа.

Растерът и размерът на пикселите на монитора влияят върху качеството на изображението. То ще бъде толкова по-високо, колкото по-голям е растерът на монитора. Растерните размери са разделителната способност на екрана, за която всеки потребител вероятно е чувал. Един от най важни характеристикитова, което компютърните екрани притежават, е разделителна способност, а не просто разделителна способност. Той показва колко пиксела има в една или друга единица дължина. Разделителната способност на монитора обикновено се измерва в пиксели на инч. Колкото повече пиксели на единица дължина, толкова по-високо ще бъде качеството, тъй като „зърнистостта“ е намалена.

Обработка на аудио поток

Кодиране на текст и звукова информация, подобно на други видове кодиране, има някои функции. Сега ще се съсредоточим върху последния процес: кодиране на аудио информация.

Представянето на аудио поток (както и на един звук) може да се извърши по два начина.

Аналогова форма на представяне на звукова информация

В този случай стойността може да приеме наистина огромно число различни значения. Освен това същите тези стойности не остават постоянни: те се променят много бързо и този процес е непрекъснат.

Дискретна форма на звуково представяне на информация

Ако говорим за дискретния метод, тогава в този случай стойността може да приеме само ограничен брой стойности. В този случай промяната настъпва скокообразно. Възможно е да се кодира дискретно не само звук, но и графична информация. Що се отнася до аналоговата форма, между другото.

Аналоговата аудио информация се съхранява на винилови плочи, например. Но компактдискът вече е дискретен начин за представяне на информация със звуков характер.

В самото начало говорихме за факта, че компютърът възприема цялата информация на машинен език. За целта информацията се кодира под формата на последователност от електрически импулси - нули и единици. Аудио кодирането не е изключение от това правило. За да обработите звук на компютър, първо трябва да го превърнете в същата последователност. Едва след това могат да се извършват операции върху поток или отделен звук.

Когато се извърши процесът на кодиране, потокът се подлага на временно вземане на проби. Звуковата вълна е непрекъсната, развива се през малки интервали от време. В този случай стойността на амплитудата се задава за всеки конкретен интервал поотделно.

Заключение

И така, какво разбрахме в хода на тази статия? Първо, абсолютно цялата информация, която се показва на компютърен монитор, преди да се появи там, е кодирана. Второ, това кодиране се състои в превод на информация на машинен език. Трето, машинният език не е нищо повече от последователност от електрически импулси - нули и единици. Четвърто, за кодиране на различни символи има отделни маси. И, пето, възможно е да се представя графична и звукова информация в аналогов и дискретен вид. Тук може би са основните точки, които анализирахме. Една от дисциплините, изучаващи тази област, е компютърните науки. Кодирането на текстова информация и нейните основи се обясняват в училище, тъй като в това няма нищо сложно.

Текстовата информация се състои от знаци: букви, цифри, препинателни знаци и др. Един байт е достатъчен за съхраняване на 256 различни стойности, което ви позволява да поставите всеки от буквено-цифровите знаци в него. Първите 128 знака (заемащи седемте най-малко значими бита) са стандартизирани с помощта на ASCII (Американски стандартен код за обмен на информация). Същността на кодирането е, че на всеки знак се присвоява двоичен код от 00000000 до 11111111 или съответния десетичен код от 0 до 255. За кодиране на руски букви се използват различни кодови таблици (KOI-8R, СР1251, CP10007, ISO-8859-5). ):

KOI8Р- осембитов стандарт за кодиране на букви от кирилица (за операционна система UNIX). Разработчици KOI8Рпостави знаците от руската азбука в горната част на разширената ASCII таблица по такъв начин, че позициите на кирилските знаци да съответстват на техните фонетични двойници в английската азбука в долната част на таблицата. Това означава, че от написаното в KOI8Р, се оказва, че текстът е написан с латински букви. Например думите "висока къща" приемат формата "dom vysokiy";

СР1251– осембитов стандарт за кодиране, използван в OS Windows;

CP10007- осембитов стандарт за кодиране, използван в кирилицата на операционната система Macintosh (компютри на Apple);

ISO-8859-5 - осембитов код, одобрен като стандарт за кодиране на руски език.

Кодиране на графична информация

Графичната информация може да бъде представена в две форми: аналоговИ отделен. Платно за рисуванесъздадена от художника е пример за аналогово представяне, и изображението отпечатани с принтер, състоящ се от отделни (елементи) точки с различни цветове, е дискретно представяне.

Чрез разделяне на графичното изображение (семплиране), графичната информация се преобразува от аналогова в дискретна форма. В този случай се извършва кодиране - присвояване на определена стойност на всеки елемент от графичното изображение под формата на код. Създаването и съхранението на графични обекти е възможно в няколко форми - във формата вектор, фракталили растерИзображения. отделен предмет считани за 3D (триизмерна) графика, който съчетава векторни и растерни методи за изобразяване.

Векторна графика използвани за представяне на такива графични изображения като картини, чертежи, диаграми.

Те се формират от обекти - набор от геометрични примитиви (точки, линии, кръгове, правоъгълници), на които са присвоени някои характеристики, например дебелина на линията, цвят на запълване.

Изображение във векторен формат опростява процеса на редактиране, тъй като изображението може да бъде мащабирано, завъртяно, деформирано без загуба. В този случай всяка трансформация унищожава старото изображение (или фрагмент) и вместо него се изгражда ново. Този начин на представяне е добър за диаграми и бизнес графики. Когато кодирате векторно изображение, не се съхранява изображението на обекта, а координатите на точките,чрез който програмата пресъздава изображението всеки път.

Основен недостатъквекторната графика е невъзможността за изображения с фотографско качество. Във векторен формат изображението винаги ще изглежда като рисунка.

Растерна графика.Всяка снимка може да бъде разделена на квадрати, като по този начин се получава растер - двумерен масивквадрати. Самите квадрати растерни елементи или пиксели(елемент на картината) - елементи на картината. Цветът на всеки пиксел е кодиран с число, което ви позволява да укажете реда на номерата на цветовете за описание на картината (отляво надясно или отгоре надолу). Числото на всяка клетка, в която се съхранява пикселът, се записва в паметта.

Рисуване в растерен формат

На всеки пиксел се задават стойности за яркост, цвят и прозрачност или комбинация от тези стойности. Растерното изображение има няколко реда и колони. Този метод на съхранение има своите недостатъци: по-голямото количество памет, необходимо за работа с изображения.

Обемът на растерното изображение се определя чрез умножаване на броя на пикселите по информационния обем на една точка, който зависи от броя на възможните цветове. В съвременните компютри се използват предимно следните разделителни способности на екрана: 640 на 480, 800 на 600, 1024 на 768 и 1280 на 1024 пиксела. Яркостта на всяка точка и нейните координати могат да бъдат изразени с цели числа, което позволява използването на двоичен код за обработка на графични данни.

В най-простия случай (черно-бяло изображение без градация сив цвят) всяка точка от екрана може да има едно от двете състояния - „черно“ или „бяло“, тоест 1 бит е необходим за съхраняване на състоянието му. Цветните изображения се формират в съответствие с двоичния цветен код на всяка точка, съхранен във видео паметта. Цветните изображения могат да имат различна дълбочина на цвета, която се дава от броя битове, използвани за кодиране на цвета на точка. Най-често срещаните дълбочини на цветовете са 8, 16, 24, 32, 64 бита.

За кодиране на цветни графични изображения, произволен цвят се разделя на неговите компоненти. Използват се следните системи за кодиране:

HSB (H - нюанс, S - наситеност, B - яркост),

RGB (червено- червен, зелено - зелено, син- син) И

CMYK ( ° С yan - циан, Magenta - магента, Yellow - жълто и Black - черно).

Първата система е подходяща за човек, вторият - за компютърна обработка, а последният за печатници. Използването на тези цветови системи се дължи на факта, че светлинният поток може да се формира от лъчения, които са комбинация от "чисти" спектрални цветове: червено, зелено, синьо или техните производни.

фрактал е обект, чиито отделни елементи наследяват свойствата на родителските структури. Тъй като по-подробно описание на елементи от по-малък мащаб се извършва съгласно прост алгоритъм, такъв обект може да бъде описан само с няколко математически уравнения. Фракталите ви позволяват да описвате изображения, които изискват относително малко памет, за да бъдат представени в детайли.

Рисуване във фрактален формат

3D графика (3д) оперира с обекти в триизмерното пространство. Триизмерната компютърна графика се използва широко в киното, компютърните игри, където всички обекти са представени като набор от повърхности или частици. Всички визуални трансформации в 3D графиките се контролират от оператори с матрично представяне.

Аудио кодиране

Музиката, като всеки звук, не е нищо повече от звукови вибрации, чрез регистриране на които тя може да бъде точно възпроизведена. За да се представи звуковият сигнал в паметта на компютъра, е необходимо да се представят получените акустични вибрации в цифров вид, тоест да се преобразуват в последователност от нули и единици. С помощта на микрофон звукът се преобразува в електрически вибрации, след което е възможно да се измерва амплитудата на вибрациите на равни интервали (няколко десетки хиляди пъти в секунда), като се използва специално устройство - аналогово-цифров преобразувател (ADC). За да се възпроизведе звук, цифровият сигнал трябва да се преобразува в аналогов цифрово-аналогов преобразувател (DAC). И двете устройства са вградени в звукова картакомпютър. Посочената последователност от трансформации е показана на фиг. 2.6..

Преобразуване на аналогов сигнал в цифров и обратно

Всяко измерване на звука се записва в двоична система. Този процес се нарича вземане на проби (вземане на проби),извършвани от ADC.

проба (проба на английски пример) е интервалът от време между две измервания на амплитудата на аналогов сигнал. В допълнение към период от време, извадка се нарича и всяка поредица от цифрови данни, получена чрез аналогово-цифрово преобразуване. Важен параметър вземане на пробие честотата - броят измервания на амплитудата на аналоговия сигнал за секунда. Диапазон на честотата на семплиране на звука от 8000 до 48000 измервания в секунда.

Графично представяне на процеса на дискретизация

Качеството на възпроизвеждане е засегнато честота на дискретизация и резолюция(размерът на клетката, запазена за запис на стойността на амплитудата). Например, когато записвате музика на компактдискове, се използват 16-битови стойности и честота на дискретизация от 44032 Hz.

Чрез ухото човек възприема звукови вълни с честота от 16 Hz до 20 kHz (1 Hz - 1 трептене в секунда).

В CD формат Аудио DVDза една секунда сигналът се измерва 96 000 пъти, т.е. използва се семплираща честота от 96 kHz. За да се спести място на твърдия диск в мултимедийни приложения, често се използват по-ниски честоти: 11, 22, 32 kHz. Това води до намаляване на звуковия честотен диапазон, което означава, че чутото се изкривява.