Tutto per essere utilizzato all’interno del computer deve essere trasformato in un’insieme di impulsi elettrici che abbiamo chiamato bit. Il bit (binary digit) è un impulso elettrico che può esserci o non esserci all’interno di un componente elettrico. Un testo, un suono, un’immagine…qualsiasi cosa che debba essere usata dal calcolatore elettronico va convertita ovvero codificata in una sequenza di bit. E’ necessario studiare quindi la codifica della informazioni.

Sorge quindi il problema di comprendere come codificare opportunamente le informazioni all’interno del calcolatore. Poichè i simboli che possiamo utilizzare sono solo il simbolo 0 e il simbolo 1, abbiamo la necessità di utilizzare il sistema di numerazione binario come sistema di riferimento. (codifica della informazioni).

Codifica dei testi

Il problema della codifica di un testo in un insieme di bit consiste nel creare una tabella di trasformazione che trasforma i vari caratteri da rappresentare in numeri binari. Ciò corrisponde al seguente problema: “dato un alfabeto di caratteri, creare una tabella di conversione dei singoli caratteri in numeri binari”.

Supponiamo di avere il seguente alfabeto di caratteri:

Studiamo la codifica di un alfabeto che ha soli 5 caratteri per semplificare il problema e capire il funzionamento del meccanismo di codifica. A questo punto è necessario individuare quanti bit occorrono per realizzare una opportuna codifica.

L’alfabeto è composto da 5 lettere e quindi ci serve un numero di bit che permetta di codificare almeno 5 lettere. Facciamo varie ipotesi:

Dalla grafica possiamo vedere che per la codifica occorrono 3 bit perchè con tre bit possiamo ottenere fino ad 8 combinazioni diverse utili potenzialmente a codificare 8 lettere. In realtà noi utilizzeremo solo 5 combinazioni.

A questo punto possiamo creare una tabella di conversione che permette di associare ad ogni lettera i bit:

LetteraCodifica
A000
B001
C010
D011
E100

Fatta la tabella di conversione possiamo a questo punto codificare ogni singola parola scritta nell’alfabeto considerato:

Per codificare i testi, la tabella di conversione più utilizzata è ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Questa tabella propone una codifica per tutti i caratteri dell’alfabeto maiuscoli, minuscoli, numeri, punteggiatura e tutti i caratteri necessari a rappresentare un testo.

La codifica ASCII utilizza 8 bit per la codifica e quindi potenzialmente è possibile codificare 2^8 caratteri ovvero 256. Per visualizzare la tabella ASCII clicca qui.

Codifica delle immagini

Anche le immagini per essere memorizzate e rappresentate all’interno del calcolatore elettronico devono essere trasformate in un insieme di impulsi elettrici. Ogni immagine è formata da tanti piccoli quadratini chiamati Pixel (Picture Elements). Chiaramente più è grande il numero di pixel che compongono un’immagine e più grande sarà la definizione dell’immagine.

La densità dei pixel ovvero il numero di pixel presenti in un certo spazio determina la risoluzione dell’immagine. L’unità di misura è ppi (Pixel Per Inch).

Le immagini binarie, sono delle immagini per le quali i pexel possono avere solo due tipo di colore (solitamente nero e bianco). Ogni pixel di una immagine binaria può essere codificato con un solo bit. Un esempio di gioco implementato con immagini binarie e quello del simpatico draghetto di Google che compare quando il browser non riesce a collegarsi ad un sito in quanto il dispositivo è offline.

Le immagini in scala di grigio hanno i pixel codificati con un numero di bit che va da 2 a 8. Queste immagini hanno delle colorazioni sul grigio, e per quanto detto precedentemente con 2 bit possiamo codificare 4 grigi (2^2) e così via.

Le immagini con pseudo colori e colori sono immagini che hanno una codifica che permette la colorazione.

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