Определение числовых кодов символов и перекодировка текста

Планирование уроков на учебный год (по учебнику Н.Д. Угриновича)


Урок 10
Определение числовых кодов символов и перекодировка текста


§ 2.1. Кодирование текстовой информации




Содержание урока

Определение числовых кодов символов и перекодировка текста

Лабораторная работа № 4 «Учимся кодировать и декодировать текстовую информацию»


Определение числовых кодов символов и перекодировка текста


Двоичное кодирование текстовой информации в компьютере.

Информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме, обычно называется текстовой информацией.

Для представления текстовой информации (прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки и математические символы) достаточно 256 различных знаков. По формуле (1.1) можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать каждый знак:

N = 2I ⇒ 256 = 2I ⇒ 28 = 2I ⇒ I = 8 битов.

Для обработки текстовой информации в компьютере необходимо представить ее в двоичной знаковой системе. Для кодирования каждого знака требуется количество информации, равное 8 битам, т. е. длина двоичного кода знака составляет восемь двоичных знаков. Каждому знаку необходимо поставить в соответствие уникальный двоичный код в интервале от 00000000 до 11111111 (в десятичном коде от 0 до 255) (табл. 2.1).

Человек различает знаки по их начертанию, а компьютер — по их двоичным кодам. При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код знака). Код знака хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает одну ячейку (размером 1 байт).

В процессе вывода знака на экран компьютера производится обратное кодирование, т. е. преобразование двоичного кода знака в его изображение.

Таблица 2.1. Кодировки знаков

Различные кодировки знаков. Присвоение знаку конкретного двоичного кода — это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Первые 33 кода в кодовой таблице (десятичные коды с 0 по 32) соответствуют не знакам, а операциям (перевод строки, ввод пробела и т. д.).

Десятичные коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют знакам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.

Десятичные коды с 128 по 255 являются национальными, т. е. в различных национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют разные знаки. К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (Windows, MS-DOS, КОИ-8, Mac, ISO), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.

В последние годы широкое распространение получил новый международный стандарт кодирования текстовых символов Unicode, который отводит на каждый символ 2 байта (16 битов). По формуле (1.1) определим количество символов, которые можно закодировать:

N = 2I = 216 = 65 536.

Такого количества символов оказалось достаточно, чтобы закодировать не только русский и латинский алфавиты, цифры, знаки и математические символы, но и греческий, арабский, иврит и другие алфавиты.

Итак, в настоящее время имеется шесть различных кодировок для букв русского алфавита, в которых один и тот же знак имеет различные коды (табл. 2.2). К счастью, в большинстве случаев пользователь не должен заботиться о перекодировках текстовых документов, так как это делают специальные программы-конверторы, встроенные в операционную систему и приложения.

Таблица 2.2. Десятичные коды некоторых знаков в различных кодировках

Например, в кодировке Windows последовательность числовых кодов 221 194 204 образует слово «ЭВМ» (см. табл. 2.2), тогда как в других кодировках это будет бессмысленный набор символов.

Контрольные вопросы


1. Почему при кодировании текстовой информации в компьютере в большинстве кодировок используется 256 различных символов, хотя русский алфавит включает только 33 буквы?

2. С какой целью ввели кодировку Unicode, которая позволяет закодировать 65 536 различных символов? Подготовьте сообщение.

Задания для самостоятельного выполнения


2.1. Задание с кратким ответом. В текстовом режиме экран монитора компьютера обычно разбивается на 25 строк по 80 символов в строке. Определите объем текстовой информации, занимающей весь экран монитора, в кодировке Unicode.

2.2. Задание с развернутым ответом. Пользователь компьютера, хорошо владеющий навыками ввода информации с клавиатуры, может вводить в минуту 100 знаков. Какое количество информации может ввести пользователь в компьютер за одну минуту в кодировке Windows? В кодировке Unicode?

Cкачать материалы урока







Наверх