Внутреннее представление данных в памяти компьютера. Общие понятия

Целые числа в памяти компьютера хранятся в формате с фиксированной точкой, когда каждому разряду ячейки памяти соответствует всегда один и тот же разряд числа; положение десятичной запятой фиксировано после определенного разряда.

Вещественные числа хранятся в формате с плавающей точкой, который основан на записи числа в нормализованном (экспоненциальном) виде m ·10 ^p , причем, часть разрядов ячейки памяти ЭВМ отводится для хранения порядка числа p, а остальные разряды – для хранения мантиссы m.

Текстовые данные рассматриваются как последовательность отдельных символов, каждому из которых ставится в соответствие двоичный код некоторого неотрицательного целого числа.

ASCII – только 256 кодов символов. Это неудобно, так как существуют языки, где символов больше. Поэтому разрабатывались другие коды (наборы символов). Пример – двухбайтовые наборы символов (DBCS – double-byte character sets). В двухбайтовом коде символы представляются одним и двумя байтами, что жутко неудобно.

Unicode – стандарт, в котором все символы состоят из 16 битов. Это позволяет кодировать свыше 65 тыс. символов. В этом коде для каждого алфавита определены свои кодовые позиции (code points), т.е. все 65536 символов (кодов) разбиты на отдельные группы (например: 0100-017F – европейские латинские, 0180-01FF – расширенные латинские, 0250-02AF – стандартные фонетические, 0370-03FF – греческий, 0400-04FF – кириллица). Около 29 000 кодовых позиций пока не заняты, но зарезервированы для использования. Таким образом, Unicode допускает обмен данными на разных языках.

На Unicode целиком построена операционная система Windows NT. У Windows 95 16-битное «наследство», поэтому вся внутренняя работа в этой ОС построена на использовании ANSI -строк (ANSI – American National Standards Institute, ANSI-текст – это текст без форматирования, с ним работает блокнот Windows 95).

Шрифты могут быть: растровые (каждый символ представляется в виде растра – битового массива), векторные (для каждого символа хранятся относительные координаты концов отрезков, из которых состоит соответствующий символ), True Type (содержат информацию о линиях и изгибах в виде формул и настроечную информацию для изменения масштаба).

Способ представления графических изображений называют растровым. При этом экран дисплея ЭВМ рассматривается как двумерный массив отдельных точек (пикселов), состояние каждой из которых (цвет и яркость) кодируется неотрицательным целым двоичным числом.

Кодирование звукасостоит в его дискретизации (оцифровывании),т.е. в его измерении и запоминании в памяти компьютера характеристик звуковой волны (амплитуды и периода) в виде двоичного кода. Он выполняется аналого-цифровым преобразователем несколько десятков тысяч раз в секунду через равные промежутки времени. При воспроизведении двоичные коды подаются на вход цифро-аналогового преобразователя с той же частотой, что и при дискретизации, преобразуются в электрическое напряжение, а затем с помощью усилителя и динамика – в звук.

Кодирование музыки чаще всего состоит в записи последовательности команд: например, какую клавишу нажать, какова сила давления, сколько времени удерживать нажатой, и т.д. Такая MIDI -запись аналогична нотной записи. Она компактна, в ней легко производится смена инструмента или тональность мелодии.