Кодирование графической информации. Кодирование текстовой информации

Кодирование текстовой информации

Вклеить в лекцию № 1

Традиционно для кодирования одного символа текстовой информации используется 1 байт (8 битов). Этого количества информации достаточно для кодировки 256 символов (2⁸ = 256).

Каждому символу присваивается уникальный двоичный код от 00000000 (0₁₀) до 11111111 (255₁₀) – это операция кодирования. Процесс вывода символа на экран или на печатающее устройство заключается в обратном преобразовании – декодировании.

Соответствие символов и кодов зафиксировано специальными кодовыми таблицами (ASCII, КОИ8, СР1251 и др.). Первая часть всех кодовых таблиц (коды от 0 до 127) – постоянна и предназначена для кодировки заглавных и строчных латинских букв, цифр, знаков арифметических операций, знаков препинания и некоторых специальных символов.

Вторая часть таблиц (коды от 128 до 255) – используется для национальных алфавитов и символов псевдографики. Это означает, что одни и те же коды используются для кодирования символов национальных алфавитов различных стран. Поэтому, русский текст, созданный в одной кодировке, может неправильно отображаться в другой. Для корректного отображения текстовой информации некоторые текстовые процессоры (например, MS Word) осуществляют конвертацию символов из одной кодировки в другую.

В настоящее время широко используется новый международный стандарт Unicode, в котором для каждого символа отводится два байта (16 битов), поэтому с его помощью можно закодировать 2¹⁶ = 65536 символов – этого достаточно для размещения алфавитов всех широко распространенных языков.

Графическая информация на экране монитора представляется в виде растрового изображения. Экран монитора можно представить в виде ячеек матрицы или элементов растра. Ячейка растра состоит из определенного количества точек – пикселей. Размер пикселя варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения или разрешающей способности (максимального количества пикселей по вертикали и горизонтали монитора). Примеры стандартных разрешений современных мониторов: 800 × 600,
1024 × 768, 1280 × 1024 и т.п.

Цветные изображения на экране формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждого пикселя, информация о которых хранится в видеопамяти. Глубина цвета изображения определяется количеством битов, необходимым для кодирования цвета пикселя. Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 или 32 бита. Если каждый цвет пикселя рассматривать как возможное состояние, то количество цветов, может быть вычислено по формуле

N = 2^К,

где К – глубина цвета в битах.

Например, для получения черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два состояния: светится (белый) – не светится (черный). Для его кодировки достаточно одного бита, например, 1 – белый, 0 – черный (2¹ = 2).

Для кодировки 4-цветного изображения требуется два бита на пиксель, например: 00 – черный, 01 – красный, 10 – зеленый, 11 – коричневый (2² = 4).

Выполним расчет требуемого объема видеопамяти для одного из графических режимов – 800 × 600 точек при глубине цвета 24 бита.

Количество точек на экране: М × N = 800 × 600 = 480000.

Требуемый объем видеопамяти:

I = 24 × 480000 = 11520000 битов = 1440000 байт = 1406,25 Кбайт ≈ 1,37 Мбайт.

Если при том же разрешении количество цветов уменьшить с 16 777 216 до 4 096, то необходимый объем видеопамяти уменьшится в 2 раза, т. к. 16 777 216 = 2²⁴, а 4096 = 2¹², значит, глубина цвета уменьшилась в 2 раза, а количество точек (М × N) не изменилось.

Дата добавления: 2014-01-11