Кодирование информации, 7 класс: примеры с решением

Кодирование информации — это запись текста, чисел, звука и картинок последовательностями нулей и единиц. Здесь объяснено, как это устроено, как считать объём файла и расшифровывать коды.

45 заданий7 класс
Информатика5 классРасшифровка текста, набранного в неверной раскладке

Профессор в спешке забыл переключить языковую раскладку. Он набрал: «Lhepmz, frrehfnytt! Dfv uhjpbn cnhfiyfz jgfcyjcnm.» Узнай, что хотел сказать профессор…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице (А — 1, Б — 2, В — 3, Г — 4, Д — 5, Е…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице (А — 1, Б — 2, В — 3, Г — 4, Д — 5, Е…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице (А — 1, Б — 2, В — 3, Г — 4, Д — 5, Е…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. А 1 Й 11 У 21 Э 31…

Информатика9 классКодирование и декодирование информации

Валя шифрует русские слова (последовательности букв), записывая вместо каждой буквы её код. Коды букв даны в таблице. А Д К Н О С ------------------ 01 100 101…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице (А — 1, Б — 2, В — 3, … Я — 33)…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. А 1 Й 11 У 21 Э 31…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. А 1 Й 11 У 21 Э 31…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Вася и Петя играли в шпионов и кодировали сообщения собственным шифром. Фрагмент кодовой таблицы приведён ниже. К Л М П О И ------------------ @ + ~ + + @ @ ~…

Информатика7 классОднозначное декодирование кодовых цепочек

Валя шифрует русские слова (последовательности букв), записывая вместо каждой буквы её код. Коды букв даны в таблице. А Д К Н О С ------------------ 01 100 101…

Информатика5 классРасшифровка сообщения по кодовой таблице

Мальчики играли в шпионов и закодировали сообщение придуманным шифром. Кодовая таблица приведена ниже. К Л М Н О П Р --------------------- +−+ − + −++ −−+ −−…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. А 1 Й 11 У 21 Э 31…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

Ваня шифрует русские слова, записывая вместо каждой буквы её номер в алфавите (без пробелов). Номера букв даны в таблице. А 1 Й 11 У 21 Э 31…

Информатика7 классКодирование и декодирование информации

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе. –.––.–..–.–...–– При передаче радиограммы было…

Информатика9 классДекодирование азбуки Морзе

От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе. ·–··––·· ––––··–·– (запись с фото, читается с трудом)…

Информатика7 класс3 заданияШифр: текст в неверной раскладке клавиатуры

Rjl jn zxtqrb 21 tot d ldf hfpf ,jkmit/ Ой, забыл переключить раскладку.

Информатика7 классКодирование. Расшифровка радиограммы

Разведчик передал в штаб радиограмму. •––••••••••••––•–– При передаче радиограммы было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме…

Информатика7 класс5 заданийВидеоинформация, растровая и векторная графика

Ответьте на вопросы 1. Какие форматы представления видеоинформации вам известны? 2. Для работы с видеоинформацией какие используются устройства? 3. Опишите…

Информатика10 классНеравномерный двоичный код, условие Фано

По каналу связи передаются сообщения, содержащие только буквы, входящие в слово ИНФОРМАТИКА. Для передачи используется неравномерный двоичный код…

Информатика8 классШифры Цезаря и Атбаш

Задание 4. Профессионально ориентированное задание. Ситуация: вы работаете в строительной организации. Вам необходимо передать коллеге зашифрованное сообщение…

Информатика8 класс2 заданияКодирование букв двоичными числами, восьмеричная система

Решите задачу: Для кодирования букв А, Б, В, Г используются двухразрядные последовательные двоичные числа (от 00 до 11 соответственно). Если таким способом…

Информатика7 класс2 заданияШифр сдвига (шифр Цезаря)

Дешифруйте слово ЛСЧУСПЛЧ (сдвиг на 3 буквы назад): Ответ:

Информатика7 класс3 заданияШифр Цезаря: шифрование

Зашифруйте слово ИНФОРМАТИКА с помощью шифра Цезаря со сдвигом на 3 буквы вперёд. Алфавит: А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я И…

Информатика7 классРасшифровка азбуки Морзе

Расшифруйте текст, записанный азбукой Морзе (буквы разделены пробелом, слова — знаком «/»). Ученик уже расшифровал первые три строки.

Что такое кодирование информации и двоичное кодирование

Кодирование информации — это замена сообщения набором знаков по заранее известному правилу. Азбука Морзе, шифр Цезаря, номера букв в алфавите, штрихкод на упаковке — всё это коды. Обратная операция, когда по коду восстанавливают исходное сообщение, называется декодированием.

Компьютер хранит и передаёт любую информацию в двоичном коде: только 0 и 1. Одна такая цифра — это 1 бит. Набор из 8 бит — 1 байт. Дальше идут единицы покрупнее: 1 Кбайт = 1024 байта, 1 Мбайт = 1024 Кбайта. Подробнее о единицах и о том, как считать количество информации, написано в теме измерение информации.

Главная формула: если в коде каждый символ занимает i бит, то различных символов можно закодировать N = 2^i. Для 1 бита это 2 варианта, для 2 бит — 4, для 8 бит — 256. Нужно закодировать 20 разных символов — хватит 5 бит, потому что 2⁴ = 16 мало, а 2⁵ = 32 уже достаточно.

Кодирование текстовой информации, звука и изображения

Текст. Каждому символу присваивают число, а это число записывают в двоичном виде. Соответствие задаёт кодовая таблица. В ASCII 128 символов, в 8-битных кодировках вроде Windows-1251 их 256, и каждый символ занимает 1 байт. Заглавная и строчная буквы имеют разные коды: «И» и «и» в таблице стоят в разных местах. В Unicode символов гораздо больше, и там на символ может приходиться больше одного байта. Работу с текстом на уровне программ разбирает тема обработка текстов.

Изображение. Картинка делится на пиксели, цвет каждого хранится в виде числа. Глубина цвета i — это число бит на пиксель, количество цветов N = 2^i. Объём файла: I = ширина × высота × i. Если цвет задан в формате RGB по 8 бит на канал, на пиксель уходит 24 бита, а цветов получается 2²⁴ = 16 777 216. Ещё о картинках и видео — в теме графика и мультимедиа.

Звук. Сигнал измеряют много раз в секунду и записывают значения. Объём: I = f × i × t × k, где f — частота дискретизации в герцах, i — разрядность в битах, t — время в секундах, k — число каналов (моно — 1, стерео — 2). Результат получается в битах, его делят на 8 и дальше переводят в Кбайты или Мбайты.

Неравномерные коды и условие Фано

В равномерном коде все символы занимают одинаковое число бит, и его легко разрезать на буквы. В неравномерном длины разные, как в азбуке Морзе, и текст без разделителей можно прочитать несколькими способами.

Условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Если оно выполнено, расшифровка однозначна: читаешь биты слева направо, и как только набралось слово из таблицы, это точно буква.

Пример. Буквы А, Б, В закодированы как 0, 10, 110. Какой код можно взять для Г: 1, 111, 00 или 11? Проверяем каждый вариант в обе стороны:

  • 1 — начало слов 10 и 110, не подходит;
  • 00 — начинается с 0, то есть с кода А, не подходит;
  • 11 — начало слова 110, не подходит;
  • 111 — не совпадает с началом ни одного из кодов, а сам не является началом чужого. Подходит.

Похожая логика нужна при разборе радиограмм азбукой Морзе и шифровок из номеров букв: там проверяют, на какие буквы можно разбить цепочку. Двоичные записи чисел и переводы между системами описаны в теме системы счисления.

Как найти объём изображения: разбор задания

Задача. Изображение размером 800×600 пикселей использует палитру из 16 цветов. Сжатия нет. Сколько Кбайт занимает файл?

Шаг 1. Глубина цвета. 16 = 2⁴, значит, на один пиксель нужно 4 бита.

Шаг 2. Число пикселей. 800 × 600 = 480 000.

Шаг 3. Объём в битах. 480 000 × 4 = 1 920 000 бит.

Шаг 4. Перевод в байты. 1 920 000 ÷ 8 = 240 000 байт.

Шаг 5. Перевод в Кбайты. 240 000 ÷ 1024 = 234,375 Кбайт, примерно 234 Кбайт.

Обратная задача решается так же, только в другую сторону. Например, известен предельный объём файла и размер картинки. Тогда объём переводят в биты, делят на число пикселей и получают глубину цвета i. Максимальное число цветов — это 2^i. Если i вышло дробным, берут целое число бит вниз: больше не поместится.

Где ошибаются чаще всего

  • Путают биты и байты. Формулы дают результат в битах. Чтобы получить байты, нужно разделить на 8, и это легко забыть в конце длинного вычисления.
  • Делят на 1000 вместо 1024. В школьной информатике 1 Кбайт = 1024 байта, если в условии не сказано иного.
  • Подставляют число цветов вместо глубины. В формулу объёма идёт i (например, 8 бит), а не N (256 цветов). Связь между ними: N = 2^i.
  • Забывают про стерео. В задачах про звук при двух каналах результат умножают на 2.
  • Проверяют условие Фано в одну сторону. Нужно смотреть, не является ли новый код началом старого и не начинается ли старый с нового.

Какие задания по теме присылают ученики

Чаще всего приходят расчёты объёма: видеопамять, размер звукового файла, число цветов по ограничению на файл, сжатие изображения. Много заданий на расшифровку: кодовые таблицы, азбука Морзе, шифр Цезаря, номера букв и условие Фано. Есть задания на кодировку Windows-1251 и на различие между дискретными и непрерывными данными.

Посмотри список заданий выше и найди то, что похоже на твоё: у каждого есть полный ход решения. Если подходящего нет, сфотографируй своё задание и отправь на сайт, чтобы получить решение с ходом.

Частые вопросы

Что такое кодирование информации?

Это запись сообщения набором знаков по определённому правилу. В компьютере такими знаками служат 0 и 1, поэтому текст, звук и изображения хранятся в двоичном коде.

Как закодировать текстовую информацию в двоичном коде?

Каждому символу по кодовой таблице ставят в соответствие число, а число записывают двоичным кодом. В 8-битных кодировках, например Windows-1251, на один символ уходит 1 байт.

Как узнать, сколько бит нужно для кодирования N символов?

Нужно найти наименьшее i, при котором 2^i ≥ N. Для 20 символов это 5 бит, потому что 2⁴ = 16 меньше 20, а 2⁵ = 32 больше.

Как проверить условие Фано?

Для каждой пары кодовых слов смотри, не является ли одно из них началом другого. Если таких пар нет, условие выполнено и сообщение расшифровывается однозначно.

Кодирование информации, 7 класс: примеры с решением | ДЗмэн