Кодування інформації

Кодування - це утворення і надання кодового позначення об'єктам класифікації та класифікаційним угрупованням. Умовне позначення об'єктів за допомогою знака або сукупності знаків називають кодом. Система кодування - це сукупність правил утворення коду.

Система кодування використовується для заміни назви об'єкта на умовні позначення (коди) з метою забезпечення зручної і більш ефективної обробки інформації. Для кожного коду встановлюється: алфавіт коду - система знаків, що прийнята для утворення коду (цифровий, літерний, літерно-цифровий); основа коду - кількість знаків в алфавіті коду; розряд коду - позиція знака в коді; довжина коду - кількість знаків у коді. Процедура надання об'єктові кодового позначення називається кодуванням. Залежно від того, чи передує кодуванню класифікування об'єктів, усі відомі системи кодування поділяють на реєстраційні і класифікаційні системи, кожна з цих систем використовує певні методи кодування.

Системи кодування інформації

Класифікаційні системи кодування призначені для надання кодів об'єктам, що попередньо систематизовані за певними класифікаційними ознаками. Розрізняють послідовне і паралельне кодування.

Послідовне кодування використовується для кодування об'єктів, утворених ієрархічною класифікацією. Суть методу полягає ось у чому: спочатку записують код угруповання 1-го рівня, потім код угруповання 2-го рівня, далі код угрупування 3-го рівня і т. д. У результаті утворюється кодова комбінація, кожний розряд якої містить інформацію про специфіку виділеної групи на кожному рівні ієрархічної структури. Послідовній системі кодування притаманні ті самі переваги і недоліки, що й ієрархічній системі класифікації. Послідовне кодування широко використовується у практичній роботі.

Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких здійснюється спілкування з комп'ютером, утворює кодову таблицю. В кодових таблицях для багатьох ОС ПК міститься 256 символів. Символи в кодових таблицях нумеруються числами від 0 до 255 і ці номери називаються кодами символів. Однією з найбільш відомих кодових таблиць є таблиця ASCII(American Standard Code for Information Interchange).

Тексти слід розглядати як послідовності символів і текстова інформація в пам'яті обчислювальних машин подається у вигляді послідовності числових кодів тих символів, з яких вона складається.

Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть опрацьовувати обчислювальні машини є дискретною. Графічні зображення на екранах моніторів формуються шляхом підсвічення усіх точок екрану в певні кольори. Елементом графічного зображення є точка або піксель (Picture Element). У практиці використовують таблиці, які містять 16, 256, 4096 і більшу кількість кольорів.

При занесенні графічної інформації в пам'ять обчислювальних машин запам'ятовуються коди кольорів тих точок. На основі цього завжди можна підрахувати, який об'єм пам'яті потрібний для збереження графічного зображення.

Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, який сприймається органами слуху людини, — це звукові коливання. Весь діапазон звукових частот, які сприймають люди, містить приблизно частоти від 17 Гц до 20 КГц. Цей діапазон частот можна розбити на маленькі інтервали, в межах кожного з яких частота звуку буде вважатися постійною. Якщо ці інтервали занумерувати, а номери інтервалів назвати числовими кодами відповідних звукових ча­стот, то отримаємо принцип, на основі якого можна кодувати звукову інформацію.

Кодування чисельної інформації. Двійкові коди чисел будуються шляхом переведення їх у двійкову систему числення.

Для запам'ятовування цілих чисел виділяється певна кількість байт (часто 2), які називаються машинними словами і в які будуть заноситися їх двійкові коди. Крайній лівий біт машинного слова виділяється для кодування знаку числа. Решта бітів займає двійкове подання числа без знаку, яке при потребі доповнюється незначущими нулями до потрібної довжини.

Дійсні числа можуть бути подані в формі з фіксованою або плаваючою крапками. При кодуванні дійсних чисел з фіксованою крапкою один розряд (крайній лівий) виділяється для запам’ятовування знаку числа, а решта розрядів поділені на дві частини в одну з них заноситься код цілої частини, а в іншу — код дробової.

Перед кодуванням дійсні числа у формі з плаваючою крапкою зводять до стандартного нормалізованого виду m·10^p, де m — мантиса числа (0≤m<l), p — порядок числа. Машинне слово такого числа містить два знакових біти один — для знаку мантиси, а другий — для знаку порядка, решта бітів поділяється на дві частини в одну частину поміщається код порядка, а в іншу — код мантиси. Кількість бітів, які виділяються для мантиси та порядку, залежить від типу обчислювальної машини та програмних засобів, які на ній використовуються.