Способы кодирования информации

Одна и та же информация может быть представлена (закодирована) в нескольких формах. C появлением первых компьютеров возникла необходимость кодирования всех видов информации, с которыми имеет дело человечество в целом. Информация никогда не появляется в чистом виде, она всегда как-то представлена, как-то закодирована. 2].

Чаще всего применяют следующие способы кодирования информации:

Кодирование символьной (текстовой) информации

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

Текстовую информацию кодируют двоичным кодом через обозначение каждого символа алфавита определенным целым числом. С помощью восьми двоичных разрядов, возможно, закодировать 256 различных символов. Данного количества символов достаточно для выражения всех символов английского и русского алфавитов. По формуле можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать каждый знак:

N = 2i => 256 = 2i => 28 = 2i => I = 8 битов.

Для обработки текстовой информации на 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 из интервала от 0 до 11 111 111 (в десятичном коде от 0 до 255) (табл. 3.1).

При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование, изображение знака преобразуется в его двоичный код. 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.

Для кодировки русского алфавита были разработаны несколько вариантов кодировок:

• 1) Windows-1251 — она введена компанией Microsoft; с учетом широкого распространения операционных систем (ОС) и других программных продуктов этой компании в Российской Федерации она нашла широкое распространение;
• 2) КОИ-8 (Код Обмена Информацией, восьмизначный) — другая популярная кодировка российского алфавита, распространенная в компьютерных сетях на территории Российской Федерации и в российском секторе Интернет;
• 3) ISO (International Standard Organization — Международный институт стандартизации) — международный стандарт кодирования символов русского языка. На практике эта кодировка используется редко.

Ограниченный набор кодов (256) создает трудности для разработчиков единой системы кодирования текстовой информации. Вследствие этого был предложено кодировать символы не 8-разрядными двоичными числами, а числами с большим разрядом, что вызвало расширение диапазона возможных значений кодов. Система 16-разрядного кодирования символов называется универсальной — UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяет обеспечить уникальные коды для 65 536 символов, что вполне достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков.

Несмотря на простоту предложенного подхода, практический переход на данную систему кодировки очень долго не мог осуществиться из-за недостатков ресурсов средств вычислительной техники, так как в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся автоматически вдвое больше. В конце 1990;х гг. технические средства достигли необходимого уровня, начался постепенный перевод документов и программных средств на систему кодирования UNICODE.