отчет по лабораторной работе. Кодирование+(1). Кодировка это соответствие между визуальными символами и числами

• Название: Кодировка это соответствие между визуальными символами и числами
• Анкор: отчет по лабораторной работе
• Дата: 29.03.2023
• Размер: 174.67 Kb.
• Имя файла: Кодирование+(1).docx
• Тип: Документы; #1024733

Кодировки

• 
  Кодировка — это соответствие между визуальными символами и числами.
  
• 
  Кодировки необходимы, так как компьютеры созданы для работы с числами и не понимают текст.
  
• 
  До 1990-х годов не существовало единой кодировки, это приводило к тому, что текст, написанный в одной кодировке, становится совершенно нечитаемым на других.
  
• 
  Unicode — единый стандарт кодирования символов. Развитие интернета и необходимость обмена большим количеством текстовой информации приводило к тому, что сейчас все пользуются этим стандартом.
  
• 
  UTF-8, UTF-16, UTF-32 и т.п. — это варианты кодировок, основанные на Unicode. Отличаются они тем, что по-разному хранят информацию.
  
• 
  UTF-8 — самая популярная кодировка. Особенность её в том, что самые популярные символы кодируются 1-2 байтами, а редко встречающиеся занимают 3-4 байта. Это приводит к существенной экономии памяти, например, при работе с английским текстом.
  

Текст ASCII

ASCII — American Standard Code for Information Interchange.

ASCII была разработана (1963 год) для кодирования символов, коды которых помещались в 7 бит (128 символов). Со временем кодировка была расширена до 8-ми бит (256 символов), коды первых 128-и символов не изменились.

Итак, закодируем строку «ok» (англ.) в кодировке ASCII. Символ «o» (англ.) имеет позицию 111 в десятичном виде и 6F в шестнадцатиричном. Переведем это в двоичную систему — 01101111. Символ «k» (англ.) — позиция 107 в десятеричной и 6B в шестнадцатиричной, переводим в двоичную — 01101011. Итого строка «ok» закодированная в ASCII будет выглядеть так — 01101111 01101011. Процесс декодирования будет обратный. Берем по 8 бит, переводим их в 10-ичную кодировку, получаем номер символа, смотрим по таблице что это за символ.

Таблица ASCII
Тут имеем 3 колонки:

• 
  номер символа в десятичном формате
  
• 
  номер символа в шестнадцатиричном формате
  
• 
  представление самого символа.
  

Текст UTF

UTF-8 – кодировка символов юникод в двоичном виде. Использует от 1 до 4 байт. Так как наиболее часто используемые символы занимают 1 байт (в частности, аски-символы), то UTF-8 оптимальна для английского текста, но не для азиатского.

Base64 – способ кодирования произвольных двоичных данных в ASCII текст. По своей сути кодирование очень простое. Каждые шесть бит на входе кодируется в один из символов 64-буквенного алфавита. “Стандартный” алфавит, который для этого используется – это A-Z, a-z, 0-9,+,/ и = в качестве заполняющего символа в конце. Таким образом, на каждые 3 байта данных приходится 4 символа.



Man is distinguished, not only by his reason, but by this singular passion from other animals, which is a lust of the mind, that by a perseverance of delight in the continued and indefatigable generation of knowledge, exceeds the short vehemence of any carnal pleasure.

будучи перекодированной из ASCII в Base64, выглядит следующим образом:

TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0

aGlzIHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1

c3Qgb2YgdGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0

aGUgY29udGludWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdl

LCBleGNlZWRzIHRoZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=

В примере, слово Man закодировано как TWFu. Процесс преобразования можно представить в виде следующей таблицы:

Исходный текст	M								a										n
Коды ASCII	77 (0x4d)								97 (0x61)										110 (0x6e)
Двоичный вид	0	1	0	0	1	1	0	1		0	1	1	0		0	0	0	1		0	1		1	0	1	1	1	0
Полученный индекс в Base64	19						22							5								46
Конечный результат в Base64	T						W							F								u

Схема соответствия «символ — значение» в Base64[

Символ	Значение						Символ		Значение							Символ		Значение							Символ		Значение
	10	2	8	16					10	2	8	16						10	2	8	16						10	2	8	16
A	0	000000	00	00			Q		16	010000	20	10				g		32	100000	40	20				w		48	110000	60	30
B	1	000001	01	01			R		17	010001	21	11				h		33	100001	41	21				x		49	110001	61	31
C	2	000010	02	02			S		18	010010	22	12				i		34	100010	42	22				y		50	110010	62	32
D	3	000011	03	03			T		19	010011	23	13				j		35	100011	43	23				z		51	110011	63	33
E	4	000100	04	04			U		20	010100	24	14				k		36	100100	44	24				0		52	110100	64	34
F	5	000101	05	05			V		21	010101	25	15				l		37	100101	45	25				1		53	110101	65	35
G	6	000110	06	06			W		22	010110	26	16				m		38	100110	46	26				2		54	110110	66	36
H	7	000111	07	07			X		23	010111	27	17				n		39	100111	47	27				3		55	110111	67	37
I	8	001000	10	08			Y		24	011000	30	18				o		40	101000	50	28				4		56	111000	70	38
J	9	001001	11	09			Z		25	011001	31	19				p		41	101001	51	29				5		57	111001	71	39
K	10	001010	12	0A			a		26	011010	32	1A				q		42	101010	52	2A				6		58	111010	72	3A
L	11	001011	13	0B			b		27	011011	33	1B				r		43	101011	53	2B				7		59	111011	73	3B
M	12	001100	14	0C			c		28	011100	34	1C				s		44	101100	54	2C				8		60	111100	74	3C
N	13	001101	15	0D			d		29	011101	35	1D				t		45	101101	55	2D				9		61	111101	75	3D
O	14	001110	16	0E			e		30	011110	36	1E				u		46	101110	56	2E				+		62	111110	76	3E
P	15	001111	17	0F			f		31	011111	37	1F				v		47	101111	57	2F				/		63	111111	77	3F

Шестнадцатеричная система счисления (HEX) – это позиционная система счисления по целочисленному основанию 16. В качестве шестнадцатеричных чисел используются цифры от 0 до 9 и латинские буквы от A до F. Значения чисел от 0 до 9 обычны, как и в десятичной системе, далее, от 10 до 16 используются буквы A-F, т.е. буква F = 16, далее 11 = 17, 12 = 18 и т.д и т.п.