Урок по информатике на тему Представление текста, звука, изображения в компьютере

Работа 1.4. Представление текстов. Сжатие текстов

Цель работы: практическое закрепление знаний о представлении в компьютере текстовых данных.

Задание 1

Определить, какие символы кодировочной таблицы ASCII (DOS) соответствуют всем прописным буквам русского алфавита в кодировочной таблице ANSI (Windows). Для выполнения задания создать текст с русским алфавитом в Блокноте, а затем открыть его в режиме просмотра (клавиша F3) в любом файловом менеджере (Windows Commander, Far, Total Commander, Norton Commander) и преобразовать в другую кодировку. После выполнения задания заполнить таблицу.

Буква

в ANSI

Буква

в ASCII

Буква

в ANSI

Буква

в ASCII

Буква

в ANSI

Буква

в ASCII

А

К

Х

Б

Л

Ц

В

М

Ч

Г

Н

Ш

Д

О

Щ

Е

П

Ъ

Ё

Р

Ы

Ж

С

Ь

З

Т

Э

И

У

Ю

Й

Ф

Я

1. Используем готовый текстовый файл ANSI.txt..

2. Далее открывает Unreal Commander (Free Commander) и ищем в нём наш файл.

4. Затем нажимаем на режим просмотра F3. Там отобразится содержимое файла в изначальной кодировке (ANSI) и там же есть возможность, просмотреть это же содержимое в разных кодировках.

В нашем случае нужно найти значение кодировки ASCII (DOS).

5. Получаем результат:

Ответ: Таких символов нет. Вместо них на экране в режиме просмотра появляются символы псевдографики.

Задание 2

Закодировать текст с помощью кодировочной таблицы ASCII.
Happy Birthday to you!

Записать двоичное и шестиадцатеричное представления кода (для записи шестнадцатеричного кода использовать средство для просмотра файлов любого файлового менеджера).

в 16-ричной СС (используем кодовую таблицу в текстовом файле ASCII.docx)

48 61 70 70 79 20 42 69
72 74 68 64 61 79 20 74
6F 20 79 6F 75 21 21

в двоичной СС (48₁₆=100 1000₂ где 1000 - код цифру 8, а 100 - код цифры 4)
1001000 1100001 1110000 1110000 1111001 0100000 1000010 1101001
1110010 1110100 1101000 1100100 1100001 1111001 0100000 1110100
1101111 0100000 1111001 1101111 1110101 0100001 0100001

Задание 3

Декодировать текст, записанный в международной кодировочной таблице ASCII (дано десятичное представление).

72 101 108 108 111 44 32 109 121 32 102 114 105 101 110 100 33

Для раскодирования используем таблицу в файле «Коды символов ASCII.mht»
где Dec - десятизначный код

Ответ: Hello, my friend!

Задание 4

Пользуясь таблицей кодировки ASCII, расшифровать текст, представленный в виде двоичных кодов символов.

01010000 01100101 01110010 01101110 00100000 01010101 01101110 01101001 01110110 01100101 01110010 01110011 01101001 01110100 01111001

Переведем в 16-ричный код отделяя группу двоичных разрядов, справа налево, по 4 бита:

01010000=0101 0000=50₁₆

Используя кодовую таблицу из файла Коды символов ASCII.mht по найденному Hex коду (50) определим первый символ латинского текста «P»

50 65 72 6E 20 55 6D 69 76

65 72 73 69 74 79

Ответ: Perm University

Задание 5

Пользуясь кодовой страницей Windows-1251 таблицы кодировки ASCII, получить шестнадцатеричный код слова ИНФОРМАТИЗАЦИЯ.

Используем кодовую таблицу в файле «Таблица Windows-1251.mht»

Согласно этой таблицы русская заглавная буква «И» (в колонке Hex)
имеет 16-ричный код - C8

Ответ: C8 CD D4 CE D0 CC C0 D2 C8 C7 C0 D6 C8 DF

Задание 6

Во сколько раз увеличится объем памяти, необходимый для хранения текста, если его преобразовать из кодировки KOI8-R в кодировку Unicode?

Для кодирования одного символа в кодировке KOI-8 используется 1 байт, а в кодировке UNICODE - 2 байта, следовательно, информационный объем страницы текста увеличится в 2 раза

Ответ: в 2 раза

Задание 7

С помощью табличного процессора Excel построить кодировочную таблицу ASCII, в которой символы будут автоматически отображаться на экране в соответствии с их заданным десятичным номером (использовать соответствующую текстовую функцию).

Введите ускоренным методом числа от 33 до 254 (по 25 в каждой строке через столбец:
А, С, E, … , Q)

В ячейку B1 введите формулу =СИМВОЛ(A1) и далее используя ускоренный метод, скопируйте ее в остальные ячейки столбцов: B, D, F,…, R.

Справка:
Алгоритм Хаффмана. Сжатием информации в памяти компьютера называют такое ее преобразование, которое ведет к сокращению объема занимаемой памяти при сохранении закодированного содержания. Рассмотрим один из способов сжатия текстовой информации - алгоритм Хаффмана. С помощью этого алгоритма строится двоичное дерево, которое позволяет однозначно декодировать двоичный код, состоящий из символьных кодов различной длины. Двоичным называется дерево, из каждой вершины которого выходят две ветви. На рисунке приведен пример такого дерева, построенного для алфавита английского языка с учетом частоты встречаемости его букв.

Закодируем с помощью данного дерева слово «hello»: 0101 100 01111 01111 1110

При размещении этого кода в памяти побитно он примет вид: 01011000 11110111 11110
Таким образом, текст, занимающий в кодировке ASCII 5 байтов, в кодировке Хаффмана займет только 3 байта.

Задание 8

Используя метод сжатия Хаффмана, закодируйте следующие слова:

а) administrator 1111 11011 00011 1010 1100 1010 0110 001 1011 1111 001 1110 1011

(11111101 10001110 10110010 10011000 11011111 10011110 1011)

б) revolution 1011 100 1101001 1110 01111 00010 001 1010 1110 1100

(10111001 10100111 10011110 00100011 01011101 100)

в) economy 100 01000 1110 1100 1110 00011 00000 (10001000 11101100 11100001 100000)

г) department 11011 100 110101 1111 1011 001 00011 100 1100 001

(11011100 11010111 11101100 10001110 01100001)

Задание 9

Используя дерево Хаффмана, декодируйте следующие слова:

а) 01110011 11001001 10010110 10010111 100000

(011100 1111 001 001 100 1011 01001 01111 00000) BATTERFLY

б) 00010110 01010110 10011001 01101101 01000100 000

(00010 1100 1010 1101001 100 1011 0110 1010 001 00000) UNIVERSITY