Для разработчиков программного обеспечения кодирование текстовой информации является одной из важнейших задач. Эта задача облегчится, если каждую букву алфавита, цифру или знак препинания сопоставить с двоичными числами. Чтобы решить эту задачу, хватит и одного байта информации, с применением которого можно закодировать 256 символов. С этим связана одна общая проблема – система кодирования текстовых данных должна быть одинакова во всем мире и на всех компьютерах. Но эта проблема все еще не решена, так как, например, в России существует несколько систем кодирования текстовых данных. А относительно второй части проблемы можно сказать следующее: компьютеры, на которых применялись свои оригинальные системы кодирования, устарели и вышли из употребления. Кодирование текстовых данных осуществляется в соответствии со стандартами ASCII (американская система кодирования для обмена информацией), в основу которых положен принцип удовлетворения международных интересов и интересов отдельных стран и разработчиков. В соответствии с этим стандартом таблица кодирования символов разделена на две части: базовую (коды от 0 до 127) и расширенную (коды от 128 до 255). Базовая часть в свою очередь делится еще на две части. В первую часть входят коды от 0 до 31, которые были отданы разработчикам аппаратуры. Во вторую часть включены коды от 32 до 127. Эти коды составляют международную часть. Таблицы международной части используются во всех странах мира.
За расширенную часть стандарт не отвечает. В этой части каждая страна располагает свои символы исходя из своего удобства.
В настоящее время разработана шестнадцатиразрядная система кодирования текстовых данных, которая называется UNICODE. Данная система кодирования позволяет закодировать 65 536 символов. Благодаря системе UNICODE в одной таблице можно закодировать символы большинства стран планеты.
Кодировка КОИ-8 (восьмизначный код обмена информацией) применяется в сети Интернет, а также в компьютерных системах в России.
Кодировка ISO (международный стандарт кодировки русского текста), несмотря на свое обозначение как стандарта, практически не применяется.
Кодирование графических данных
Для работы с компьютерной графикой применяются два основных типа программ: растровые редакторы и векторные редакторы. Растровые редакторы представляют изображение в форме комплекса отдельных точек. Векторные редакторы формируют изображение в виде линий и фигур, сформированных из линий.
Стандартных способов кодирования векторных изображений не существует. Каждая программа использует свои форматы. Для кодирования растровых изображений также применяется некоторое количество форматов, такие как bmp, jpg. Наиболее простым и понятным для восприятия является формат bmp, потому что в нем не применяются способы сжатия информации и точечная структура изображения соответствует битовой структуре данных.
В случае контрастного черно-белого изображения для кодирования одной точки достаточно будет одного бита. Черной точке соответствует нуль, белой – единица. Соответственно, при помощи одного байта можно закодировать восемь точек изображения.
Для черно-белого изображения с оттенками серого для кодирования одной точки используется один байт информации, а это делает возможным закодировать 256 оттенков серого цвета.
При кодировании одной точки цветного изображения с шестнадцатью цветами требуется четыре бита. При этом не представляется возможным определить, какому цвету соответствует тот или иной код, так как в данном случае код является не характеристикой цвета, а его индексом (порядковым номером). По этой причине к таким изображениям прикладывается индексная палитра, которая указывает, какому коду соответствует цвет.
Для кодирования изображения с 256 цветами, чтобы закодировать одну точку, необходимо задействовать один байт информации. При этом остается та же проблема, что и при кодировании изображения с 16 цветами, а именно – нельзя определить, какому цвету соответствует определенный код. К изображению нужно прикладывать индексную палитру, но только большего размера.
При осуществлении кодирования изображения High Color для кодирования одной точки используется два байта информации. Это позволяет закодировать 65 536 оттенков, но и в этом случае необходимо применение индексной палитры. Индексная палитра не передается с изображением, а устанавливается на каждом персональном компьютере, и при этом она называется фиксированной.
В этом случае на кодирование одной точки выделяется три байта информации. Становится возможным кодирование 16 миллионов оттенков. В данном методе индексная палитра не используется. При таком виде кодирования один байт информации управляет яркостью красного цвета. Второй байт управляет яркостью зеленого цвета. Третий байт информации управляет яркостью синего цвета. Таким образом происходит кодирование цветной информации в Интернете.
Системное и прикладное программное обеспечение ПК
Программное обеспечение оказывает большое влияние на возможности ПК.
Под программным обеспечением понимается комплекс программ, предназначенных для нормальной работы комплекса технических средств, а также для осуществления задач и целей информационной системы.
Программное обеспечение состоит из общесистемных продуктов, специальных программных продуктов и технической документации.
В состав общесистемного обеспечения входит совокупность программ для обработки информации, предназначенных для пользователей.
Специальное программное обеспечение – это комплекс программ, состоящих из пакетов прикладных программ. Специальное программное обеспечение разрабатывается, когда создается определенная информационная система.
Техническая документация включает в себя описание задач, алгоритм их решения, математическую модель решаемой задачи.
Программа – определенный перечень команд ПК, предназначенных для машинной реализации решения задачи.
Для более четкого определения программного обеспечения необходимо дать определение таким терминам, как приложение и задача.
Приложение – это осуществление решения задачи на ПК.
Задача обозначает проблему, которая предназначена для решения с помощью ПК.
Системное программное обеспечение является одним из трех классов программных продуктов.
Системное программное обеспечение обычно предназначено для диагностики аппаратуры компьютера, обеспечения корректной работы ПК в сети, осуществления копирования, восстановления файлов, архивирования документов и других технологических процессов, а также для создания благоприятной среды для работы других программ. Системное программное обеспечение неотделимо от компьютера. Знание пользователем процесса работы программ этого типа необходимо.
Системное программное обеспечение должно быть эффективным, удобным и надежным в использовании и представляет собой комплекс программ для корректной работы ПК, который должен устанавливаться продвинутыми пользователями.
Системное программное обеспечение состоит из сервисного программного обеспечения, которое создает благоприятную рабочую среду для пользователя и увеличивает возможности компьютера, и базового программного обеспечения, включающего необходимый минимум программ для корректной работы ПК.
Прикладное программное обеспечение обеспечивает пользователю выполнение определенных задач (редактирование текстов, рисование картинок, решение математических задач и т. д.) с помощью следующих приложений: программ для подготовки текстов, программ для обработки табличных данных, программ для подготовки документов типографского качества, обучающих программ, игровых программ, электронных справочников.
Внешняя память ПК
Вся информация собирается и хранится в виде последовательности байтов.
Выделяют внутреннюю и внешнюю память, которая тоже может состоять из нескольких уровней.
Процессор имеет два вида памяти: память небольшого объема, которая представлена в виде буферных регистров, и местное запоминающее устройство. Обрабатываемые данные находятся в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), информация в котором сохраняется только при включенном компьютере. Кроме ОЗУ, внутренняя память имеет и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), информация на котором сохраняется и после выключения компьютера. ПЗУ обеспечивает хранение и выдачу информации, необходимой при включении компьютера и для поддержания непрерывной работы компьютера. В ПЗУ хранятся универсальные программы и данные, которые часто используются.
Внешняя память компьютера предназначена для хранения большого объема информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используются энергонезависимые носители информации (магнитные диски, компакт-диски, DVD-диски).