Формат данных. Текстовые данные. Кодовые таблицы. Unicode. Графические данные. Форматы графических данных. Видео данные. Форматы видео данных. Форматы чисел. Фиксированная и плавающая точка.

Формат — спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле.

Текстовые данные — представление информации в вычислительной системе в виде последовательности печатных символов.

Текстовыми данными как правило называются последовательности из подмножества знаков, включающего только печатные знаки (буквы, цифры, знаки препинания) и некоторые управляющие знаки (пробелы, табуляции, переводы строки).

Кодовая таблица - таблица соответствий символов и их положений в таблице.

Стандарты кодирования символов

ASCII

ASCII (American Standard Code for Information Interchange — американский стандартный код для обмена информацией). Каждый ASCII символ содержит 7 бит, таким образом, всего можно закодировать 128 символов. Коды от 0 до 1F соответствуют управляющим символам, которые не печатаются. Коды от 128 до 255 не входят в кодировку ASCIIl, на IBM PC за ними были закреплены специальные символы, которые до сих пор поддерживаются большинством компьютеров. Печатные ASCII-символы включают буквы верхнего и нижнего регистров, цифры, знаки пунктуации и некоторые математические символы.

Unicode

Основная идея Unicode — приписать каждому символу единственное постоянное 16-разрядное значение, которое называется кодовым пунктом. Так как Unicode-символы состоят из 16 бит, всего получается 65 536 кодовых пунктов.

UTF-8

Стандарт Unicode был лучше ASCII, но со временем в нем тоже возникла нехватка кодовых пунктов. Кроме того, он требовал 16 бит для представления «чистого» ASCII-текста, что было расточительно. Для решения этих проблем была разработана новая схема кодирования UTF-8 UCS Transformation Format. Коды UTF-8 имеют переменную длину от 1 до 4 байт, и позволяют кодировать до двух миллиардов символов. Этот способ кодировки сейчас доминирует в World Wide Web. Одно из преимуществ UTF-8 заключается в том, что коды от 0 до 127 используются для представления ASCII-символов. Таким образом, одному символу соответствует один байт (вместо двух байтов в Unicode). Для символов, не входящих в набор ASCII, старший бит первого байта устанавливается в 1; это означает, что за ним следуют один и более дополнительных байтов. Всего используются шесть разных форматов.

Графический формат — это способ записи графической информации. Графические форматы файлов предназначены для хранения изображений, таких как фотографии и рисунки.

Графические форматы делятся на векторные и растровые.

Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также, как общий случай, кривые некоторого порядка.

Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. Растровый образ имеет некоторое число строк и столбцов.

Фиксированная точка

Число с фиксированной точкой (англ. fixed-point number) — формат представления вещественного числа в памяти ЭВМ в виде целого числа. При этом само число x и его целочисленное представление x′ связаны формулой

x = x' * z,
где z — цена (вес) младшего разряда.

Плавающая точка

Числа можно выражать в следующей общепринятой экспоненциальной форме:

n = f × 10^e

где f называется мантиссой, а e (это положительное или отрицательное целое
число) — экспонентой. Компьютерная версия такого представления называется
представлением числа с плавающей точкой.

Область значений определяется по числу разрядов в экспоненте, а точность —
по числу разрядов в мантиссе.

Мантисса с ненулевым крайним левым разрядом называется нормализованной.

До 80-х годов каждый производитель поддерживал собственный формат чисел
с плавающей точкой. Все они отличались друг от друга. В 1985 году вышел стандарт IEEE 754.

Стандарт IEEE 754 определяет три формата: с одинарной точностью (32 бита),
с удвоенной точностью (64 бита) и с повышенной точностью (80 бит). Формат
с повышенной точностью предназначен для уменьшения ошибки округления.Форматы представлены на рис.