Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Кодирование информации

Кодирование изображений Изображение – некоторая двумерную область, свойства каждой точ- ки (pixel, пиксель) которой могут быть описаны (координаты, цвет, про- зрачность…).Множество точек называется растром (bit map, dot matrix, raster) (см. рис. 1.12), а изображение, которое формируется на основе растра, называются растровым. На экране монитора всегда формируется растро- вое изображение, однако, для хранения может использоваться и векторное представление информация, где изображение представлено в виде набора графических объектов с их координатами и свойствами (линия, овал, пря- моугольник, текст и т. п.). Рис. 1.12. Растровое изображение на экране монитораНа мониторе и в растровых изображениях число пикселей по гори- зонтали и по вертикали называют разрешением(resolution). Наиболее ча- сто используются 1024×768 или 1280×800, 1280×1024 (для 15, 17 19), 720×576 (качество обычных DVD-фильмов), 1920×1080 и 1920×720 (теле- видение высокой четкости HDTV – стандарты 1080i и 720p). Каждый пик- сель изображения нумеруется, начиная с нуля слева направо и сверху вниз. Для представления цвета используются цветовые модели. Цветоваямодель(color model) – это правило, по которому может быть определен цвет. Самая простая двухцветная модель – битовая. В ней для описанияцвета каждого пикселя (чёрного или белого) используется всего один бит. Для представления полноцветных изображений используются не-сколько более сложных моделей. Известно, что любой цвет может быть представлен как сумма трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого цвета представить числом, то любой цвет бу- дет выражаться через набор из трёх чисел. Так определяется наиболее из- вестная цветовая RGB-модель (Red-Green-Blue). На каждое число отводит- ся один байт. Так можно представить 224 цвета, то есть примерно 16,7 млн. цветов. Белый цвет в этой модели представляется как (1,1,1), чёрный – (0,0,0), красный (1,0,0), синий (0,0,1). Жёлтый цвет является комбинацией красного и зелёного и потому представляется как (1,1,0).Цветовая модель RGB была стандартизирована в 1931 г. и впервые использована в цветном телевидении. Модель RGB является аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения базовых цветов. Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказыва- ются более предпочтительными, чем RGB-модель. Например, для пред- ставления цвета в принтерах используется субтрактивная CMYK-модель (Cyan-Magenta-Yellow-blacK), цвет в которой получается в результате вы- читания базовых цветов из белого цвета. Белому цвету в этой модели соот- ветствует (0,0,0,0), чёрному - (0,0,0,1), голубому - (1,0,0,0), сиреневому - (0,1,0,0), жёлтому - (0,0,1,0). В цветовой модели HSV(Hue-Saturation- Value) цвет представляется через цвет, насыщенность и значение, а в мо- дели HLS(Hue-Lightness-Saturation) через оттенок, яркость и насыщен- ность. Современные графические редакторы, как правило, могут работать с несколькими цветовыми моделями.Кроме растрового изображения на экране монитора существуют гра- фические форматы файлов, сохраняющие растровую или векторную гра- фическую информацию. С такой информацией работают специальные про- граммы, которые преобразуют векторные изображения в растровые, отоб- ражаемые на мониторе. Кодирование звуковой информации Звук можно описать в виде совокупности синусоидальных волн определённых частоты и амплитуды. Частота волны определяет высоту звукового тона, амплитуда – громкость звука. Частота измеряется в герцах (Гц, Hz). Диапазон слышимости для человека составляет от 20 Гц до 17000 Гц (или 17 кГц).Задача цифрового представления звука сводится измерению интен- сивности звука через заданный интервал времени (например, 48 раз за 0,001 секунды). Принцип такого представления изображён на рис. 1.13.

Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации

Требования к организации рабочих мест пользователей ПК

Контрольные вопросы к главе 1

Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

Процессор

Чипсет

Материнская плата

Оперативная память

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

2.8 Оборудование компьютерных сетей

2.9 Оборудование беспроводных сетей

2.10. Дополнительное оборудование

Контрольные вопросы к главе 2

Глава 3. Программное обеспечение

Операционные системы

(коды с 12810 по 25510)

В дальнейшем основной кодировкой русских букв для первой опера- ционной системы ПК – MS DOS стала «Альтернативная кодировка ВЦ Академии Наук СССР» (вторая половина таблицы для кодов 128-255 при- ведена на рисунке 1.5). Содержит псевдографику (позволяющую в тексто- вом режиме рисовать рамки из одинарных и двойных линий). Существует несколько модификаций, отличающихся символами в последних 14 пози- циях. Зарегистрирована в IANA (InternetAssignedNumbersAuthorityор-

ганизация, отвечающая за административное управление в Internet) как IBM866 или CP866.




Рисунок 1.5. Таблица символов DOS Cyrillic (CP866, коды с 12810 по 25510)

С широким распространением операционной системы Microsoft Windows и появлением ее национальных локализаций для второй полови- ны таблицы ASCII было введено понятие «кодовая страница» (code page, CP). Полная таблица кодовых страниц Microsoft Windows приведена в Приложении 1. Несколько наиболее важных кодировок показаны в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Некоторые национальные кодовые страницы (CP) операционной системы Microsoft Windows



Локализация


ANSI CP


Mac CP

DOS (OEM)

Primary CP

DOS (OEM)

Secondary CP

English (United States)

1252

10000

437

850

English (Britain, Canada и др.)

1252

10000

850

437

French (Standard)

1252

10000

850

437

German (Standard)

1252

10000

850

437

Russian

1251

10007

866

855


Кодировка русских букв в операционной системе Microsoft Windows

CP1251 – показана на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6. Таблица символов CP1251 (коды с 12810 по 25510)

В операционной системе Linux для представления русских букв ис- пользуется кодировка КОИ-8R (рисунок 1.7), зарегистрированная в IANA как KOI8-R(http://koi8.pp.ru/).




Рисунок 1.7. Таблица символов KOI8-R (коды с 12810 по 25510)

Стандартизован и зарегистрирован также украинский клон КОИ-8 KOI8-U (рисунок 1.8), имеющий отличия от KOI8-R во второй строке сим- волов псевдографики.




Рисунок 1.8. Таблица символов KOI8-U (коды с 12810 по 25510)

Кириллица Macintosh (компьютеров фирмы Apple), она же CP10007, довольно близка к CP1251. Не зарегистрирована в IANA, но часто обозна- чается как x-mac-cyrillic (рисунок 1.9).




Рисунок 1.9. Macintosh Cyrillic, CP10007 (коды с 12810 по 25510)

В 1991 году в Калифорнии была создана некоммерческая организа- ция Unicode Consortium, в которую входят представители многих компь- ютерных фирм (Borland, IBM, Lotus, Microsoft, Novell, Sun, WordPerfect и др.), и которая занимается развитием и внедрением стандарта «The Unicode Standard».

Стандарт кодирования символов Unicode становится доминирую- щим в интернациональных программных многоязычных средах. Microsoft Windows NT и его потомки Windows 2000, 2003, XP, Vista используют Unicode, точнее UTF-16, как внутреннее представление текста. UNIX- подобные операционные системы типа Linux, BSD и Mac OS X приняли Unicode (UTF-8), как основное представления многоязычного
текста.

Unicode резервируют 1114112 (220+216) символов кода, в настоящее время используются более 96000 символов. Первые 256 кодов символов точно соответствуют таковым ISO8859-1, наиболее популярной 8- разрядной таблицы символов «западного мира»; в результате, первые 128

символов также идентичны таблице ASCII. На рисунке 1.10 показан рус- ский блок Unicode (коды от 040016 до 04FF16).

Рисунок 1.10. Кириллица в Unicode

Кодовое пространство стандарта Unicode разделено на 17 планов («planes»), и каждый план имеет 65536 (= 216) точек кода. Первый план (план 0), Основной Многоязычный План (BMP – Basic Multilingual Plane) – тот, в котором описано большинство символов. BMP содержит символы почти для всех современных языков, и большое количество специальных символов.

Еще два плана используются для «графических» символов. План 1, Дополнительный Многоязычный План (SMP – Supplementary MultilingualPlane) главным образом используется для исторических символов, а также используется для музыкальных и математических символов. План 2, Supplementary Ideographic Plane (SIP), используется для приблизительно 40000 редких китайских иероглифов. План 15 и План 16 открыт для любо- го частного использования.

В то же время, подобно двоичным файлам, кодировка Unicode мало подходит для непосредственной передачи по сети – байты в тексте вполне могут приходиться на область управляющих символов, поэтому обычно применяются две другие основанные на Unicode кодировки переменной длины, обозначаемые как UTF (Unicode Transformation Format): 7- битная UTF-7 (последний пересмотр – RFC2152
, 1997 г., зарегистрирована в IANA как UTF-7) и 8-битная UTF-8 (RFC2279, 1998 г., зарегистрирована в IANA как UTF-8). Обе они в каком-то смысле уже не являются языковы- ми кодировками, а являются программно распознаваемым кодом относи- тельно исходного Unicode, но зарегистрированы они именно как кодиров- ки, наравне с ISO 8859-5 или KOI8-R. Естественно, обе они не являются специфически «русскими», а пригодны для написания «сколько угодно»- язычного письма.

В UTF-8 все символы разделены на несколько групп по значению первых битов. Символы с кодами менее 12810 кодируются одним байтом, первый битом которого равен нулю, а последующие 7 бит в точности соот- ветствуют 128 символам 7-й таблицы ASCII (см. таблицу 1.2), следующие 1920 символов – двумя байтами (Greek, Cyrillic, Coptic, Armenian, Hebrew и Arabic символы). Последующие символы кодируются тремя и четырьмя байтами.

Таблица 1.2. Принцип кодирования символов в UTF-8


Диапазон кодов (hexadecimal)

UTF-8

(binary)


Notes

000000 - 00007F

0xxxxxxx

Первый бит 0, следующие 7 со- ответствуют таблице ASCII


000080 - 0007FF


110xxxxx 10xxxxxx

Первые 3 бита 110 – всего ис- пользуется 2 байта, второй байт начинается с 10


000800 - 00FFFF

1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

Первые 4 бита 1110 – всего ис- пользуется 3 байта, второй и третий байты начинаются с 10


010000 - 10FFFF


11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

Первые 5 бит 11110 – всего ис- пользуется 4 байта, второй, третий и четвертый байты начинаются с 10



Особняком стоит 7-битная, русская кодировка – транслитерация
, или транскириллица, когда русские буквы передаются похожими по зву- чанию английскими primerno takim obrazom.


В конце 1997 г. Microsoft подвергла ревизии свои кодовые таблицы и включила в них новый символ евро- валюты "Евро" (рисунок 1.11), он помещен в позицию

128 (0x80) большинства таблиц и в позицию 136 (0x88) русской таблицы CP1251.




Рисунок 1.11. Символ "Евро"

Таким образом, в настоящее время при работе в Интернете Вы може- те встретить следующие кодировки для кириллицы:

  • CP1251 Cyrillic Windows операционной системы Microsoft Windows;

  • CP866 Cyrillic DOS – операционной системы MS DOS;

  • ISO 8859-5 Cyrillic ISO 8-ми битная таблица ASCII ;

  • KOI8-R операционной системы Linux;

  • CP10007 операционной системы компьютеров Macintosh;

  • UTF-8 универсальная Unicode кодировка переменной длины.



      1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   31