Двоичный разряд, двоичное число по-английски Bi naryDigit . Из трех букв этих слов образовали звонкое словоbit , которое уже было в английском языке (bit– кусочек, кусок). В информатике оно имеет то же значение, что иBi naryDigit , но ему добавили и новый смысл.
Бит – единица информации и единица представления информации в компьютере.
Бит (один разряд двоичного числа) может принимать два значения: 0 или 1. В десятичных числах один разряд может принимать значения от 0 до 9. Если число одноразрядное (однобитовое), то 0 или 1 – это значение числа и цифры числа, которые в этом случае совпадают.
Поскольку компьютер может обрабатывать только двоичные числа, кодировать информацию можно только этими двоичными числами. В этом случае мы можем сказать, что азбука, используемая для кодирования информации, состоит из двух символов (чисел) 0 и 1.
Одноразрядным двоичным числом, т. е. одним битом, можно закодировать всего два символа, так как он принимает только два значения – 0 или 1. А десятичное одноразрядное число позволит нам закодировать 10 символов, ибо оно может иметь 10 значений – от 0 до 9.
Теперь используем для кодирования двухразрядные числа. Тогда в десятичной системе счисления можем использовать для кодирования числа от 0 до 99, т.е. 100 чисел. И закодировать можем 100 символов, в 10 раз больше, чем при кодировании одноразрядными числами.
Аналогичная закономерность имеет место и при увеличении разрядности двоичных чисел. Двухразрядным двоичным числом можем закодировать 4 символа, так как возможных чисел тоже 4: 00, 01, 10, 11, т. е. в два раза больше, чем одноразрядным. Можно проверить, что трехразрядным двоичным числом можно закодировать символов в 2 раза больше, чем двухразрядным. Обобщая эту закономерность, получаем простую формулу для определения количества символов S , которое можно закодироватьn – разрядными двоичными числами:
S = 2 n
Двоичное n -разрядное число, которое используется для кодирования информации в компьютере, называется байтом .
Из этого определения следует и другое определение байта:
Байт – единица обработки информации в компьютере, так как по значению байта можно узнать, какой символ им закодирован.
Если используются для кодирования другие n-разрядные двоичные числа, то они обязательно берутся кратными байту.
Байт сначала имел 6, затем 7 разрядов (битов), а теперь он равен 8-ми битам.
Одно из значений перевода английских слов bit и bite – кусочек. Считая кусочек частью целого, бит, действительно, – часть двоичного числа. Если байтом кодируются буквы, символы, из которых строятся слова, то и байт выражает часть слова.
Байты используются также для измерения объема памяти, оперативной и внешней, размеров файлов. Но в этом случае применяются более крупные единицы измерений. Например, Килобайты (Кб), Мегабайты (Мб) Гигабайты (Гб), Терабайты (Тб):
1 Кб = 1024 байт = 2 10 байт
1 Мб = 1024 Кб= 2 10 Кб
1 Гб = 1024 Мб= 2 10 Мб
1 Тб = 1024 Гб= 2 10 Гб
Кодирование целых и действительных чисел
Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто - достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется ноль или единица. Полученный результат деления снова так же делить. И эту процедуру деления продолжаем до тех пор, пока результат деления не окажется меньше 2. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним остатком, и образует двоичный аналог десятичного числа.
19:2 = 9 + 1 9:2=4+1 4:2=2+0 2:2 = 1
Таким образом, 19 10 = 1011 2 .
Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита - уже более 16,5 миллионов разных значений.
Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:
3,1415926 = 0,31415926-10 1
300 000 = 0,3-10 6
123 456 789 = 0,123456789 10 1 /
Первая часть числа называется мантиссой, а вторая - характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).
Если вас интересует, сколько мегабайт в одном гигабайте, посмотрите таблицу ниже. Далее обсудим, как формируются эти единицы измерения, и по какому принципу необходимо переводить конвертацию.
Информация представляет собой данные в различных формах, которые могут восприниматься людьми или специальными устройствами как отражение материального мира, которое возникает в процессе коммуникации. Для многих будет странным, что информацию можно измерить. Действительно это так и попытаемся разобраться чем биты отличаются от байтов и что вообще к чему.
Первое, о чем надо сказать, что в большинстве своем люди используют десятичную систему исчисления, которая привычна еще со школы. Но в случае с информацией будет использоваться двоичная система, которую представлена в виде 0 и 1. Чаще всего данный механизм используется именно в работе с компьютерной техникой, как правило, речь идет об объеме винчестеров или оперативной памяти.
Почему реальная и заявленная емкость жестких дисков различается?
Многие производители винчестеров часто используют эту путаницу. Заявленная емкость винчестера, который приобрел пользователь, скажем, 500 гигабайт. Но на деле, когда его уже установили и подготовили к работе, оказывается, что его общий объем колеблется в диапазоне 450-460 гигабайт.
А вся хитрость в том, что, как упоминалось в начале статьи, объем оперативной памяти, как и всех остальных ее типов используют двоичную систему расчета. А производители используют десятичную. Это и дает им возможность якобы «увеличивать» памяти, где-то на 10 процентов. Хотя на самом деле покупателей просто вводят в заблуждение.
Поговорим о системах исчисления
Самой маленькой единицей информации будет бит, который представляет собой количество информации, содержащейся в сообщении, вдвое уменьшающих неопределенность знаний о каком-либо предмете. За ним идет байт, который считают основной единицей измерения. Кстати, тут следует отметить, что в битах измеряется скорость передачи информации. Речь идет о килобитах, мегабитах и так далее. Многие, кстати, путают мегабиты и мегабайты. Вопреки, распространенному мнению, это абсолютно разные понятия и значения. Скорость будет измеряться именно в битах, переданных за секунду, но никак не в байтах.
Двоичная система исчисления, как уже писалось выше, представлена в виде нулей и единиц. Частица информации является битом и может принять значение либо нуля, либо единицы и никак иначе. Именно это и будет бит. Байт, снова-таки, как упоминалось, будет состоять из восьми бит, если говорить именно о двоичной системе исчисления. Причем каждый будет писаться как 2 в определенной степени от 0 до 7. Если попытаться показать проще, то выглядеть это будет, как: 11101001.
Это наглядный пример 256 комбинаций, которые и закодированы в байте. Но для пользователей это трудно, ведь они привыкли видеть все через призму десятичной системы исчисления. Значит переведем это, для чего потребуется просто прибавить все степени двойки там, где у нас есть единицы. Для этого нам требуется взять 2 в степени 0 + 2 в степени 3 + 2 в степени 5 + 2 в степени 6 + 2 в степени 7.
Еще одним важным моментом является полубайт или как его называют ниббл. Это половина байта, то есть 4 бита. Как правило, в нем можно закодировать любое число от 0 до 15.
Нестыковки в битах и байтах
Как упоминалось выше скорость передачи информации измеряется в битах. Но в последнее время измерение даже в известных программах осуществляется в байтах. Хоть это и не совсем верно, но все-таки такое возможно. Перевод в этом случае будет довольно простым:
- 1 байт = 8 бит;
- 1 килобайт = 8 килобит;
- 1 мегабайт = 8 мегабит.
Если же пользователю нужно сделать обратный перевод, то просто необходимо нужное число поделить на 8.
Другая проблема будет в том, что самой системе байтов существует ряд нестыковок, которые вызывают у пользователей проблемы с переводы в мега, гига, терабайты и так далее. Дело здесь в том, что с самого начала появления для того, чтобы обозначить единицы информации, которые больше байтов, применяются термины, которые относятся к десятичной системе, а не к двоичной. Например, приставка «тера» обозначает умножение на 10 в 12 степени, гига — на 10 в 9, мега — на 10 в 6 и так далее.
Именно по этой причине путаница и возникает. Логично было бы предположить, что 1 килобайт равен 1000 байт, но это не так. В нем будет 1024 байта.
В общем, как видите, определенные сложности существуют, но если в них разобраться, то довольно быстро станет понятно, что ничего трудного в этом нет.
Все разделы сайта сайт
На этой странице мы подробно рассмотрим структуру файла
Вы знаете из чего состоит компьютерный файл? Нет? Тогда вам будет интересно узнать это, а также много забавных вещей:)))
Например, как компьютер определяет эротические фотографии? То есть он может даже определить и сравнить фото, то есть найти одинаковые фотографии, не важно в каком они формате: jpg или gif
Как же такое возможно? Все очень просто. Структура любого изображения состоит всего (!!!) из двух цифр, которые сменяют друг друга в определенной последовательности.
Начнем сначала...
Размер байта
Из чего состоит один байт ? Из каких символов и числовых значений?
1 байт состоит из восьми битов... ниже будет большой видео-урок
а также приведена специальная таблица.
В связи с той неразберихой, которая царит в обозначениях емкости винчестеров (жестких дисков), очень многие пользователи путаются в терминах.
А изготовители компьютерных девайсов и продавцы в магазинах вполне сознательно "путают" понятия "мегабайт" и "гигабайт" с миллионами и миллиардами байтов.
Наверняка вы сами
были удивлены несоответсвием заявленного
количества гигабайтов и мегабайтов в
купленно жестком диске, будь он внутренний
или внешний, с накопителями всегда такая
история:)
Как узнать сколько байт в килобайте или мегабайте ? Вопрос не праздный:) Многие люди, которым за тридцать не учили в школе информатику и теперь пополняют отсутствие знаний в интренете. Вот подсказка:
А для быстрого и точного числового
перевода значений
лучше пользоваться таким конвертером:
В этом уроке мы будем разбирать тип файла bmp. Вначале немного окунемся в школьный курс информатики. Итак, разберем этот файл по байтам.
Для тех кто не имеет представление что такое биты, байты, килобиты, мегабайты и т.п. выше на странице приведена подробная таблица с данными.
Посмотрите отличный большой видеоурок Артема Кашеварова. Эта информация не совсем для новичков (чайников), хотя им тоже будет очень интересно и познавательно посмотреть!
Не забудьте включить колонки
================Что будет в этом видео-уроке? Заглянем
в структуру файла
.
Например, возьмем точечный рисунок.
Разберем его на байты.
Для тех кто не знает, в видео-уроке будет рассказано и показано, что такое бит, байт, килобайт, килобит, мегабайт.
А также, обработка по вертикали. Двоичный код байта и как определить насколько сжато изображение
Размер байта, сколько битов в байте и т.п. в десятиричной системе
Как просчитывать данные и работать в программной среде Delphi ... поменять разрядность и битность изображения... как оно тогда изменится внешне?
Сколько занимает один байт, как он отображается и как записывыется изображение в байтах ...
Как хранятся пиксели по горизонтали и вертикали, последовательность пикселей... как устроено изображение, посмотрим на глубину цвета изображения.
Затем редактируем код обработки изображения, вычислить строки файла, изменение формата изображения, а также обзор структуры файла - из чего состоит файл изображения
Что такое операция "mod", чтение изображение по байтам...
Вы узнаете, что такое информационные байты и палитра изображения, каковы его цветовые составлящие, что такое символьный формат и виды форматов файлов .
Изменение формата изображения
В конце урока вы видите создание программы и азы программирования на Delhi ... а также, как изменить размер изображения в пикселах
Чтобы досканально разобраться что такое Биты, что такое Байты и зачем всё это нужно, давайте сначала стоит немного остановимся на понятии «Информация», так как именно на ней построена работа вычислительной техники и сетей передачи данных, в том числе и нашего любимого Интернета.
Для человека, Информация
— это некие знания или сведения, которыми обмениваются люди в процессе общения. Сначала знаниями обменивались устно, передавая друг другу, затем появилась письменность и информацию стали передавать уже с помощью рукописей, а затем уже и книг. Для вычислительных систем Информация
— это данные которые собираются, обрабатываются, сохраняются и передаются дальше между звеньями системы, либо между разными компьютерными системами. Но если раньше информация помещалась в книги и её объём можно было хоть как-то наглядно оценить, например в библиотеке, то в условиях цифровых технологий она стала вирутальной и её нельзя измерить с помощью обычной и привычной метрической системы, к которой мы привыкли. Поэтому были введены единицы измерения информации — Биты и Байты.
Бит информации
В компьютере информация хранится на специальных носителях. Вот самые основные и знакомые большинству из нас:
Жесткий диск (HDD, SSD) - оптический диск (CD, DVD) - съёмные USB-диски (флешки, USB-HDD) - карты памяти (SD, microSD и т.п.)
Ваш персональный компьютер или ноутбук получает информацию, в основном в виде файлов с различным объёмом данных. Каждый из этих файлов любой носитель данных на аппаратном уровне получает, обрабатывает, хранит и передаёт в виде последовательности сигналов. Есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. Таким образом вся храняшаяся на жестком диске информация — документы, музыка, фильмы, игры — предствалена в виде нулей: 0 и единиц: 1. Эта система исчисления называется двоичной (используется всего два числа).
Вот одна единица информации (без разницы 0 это или 1) и называеся бит
. Само слово bit
пришло к нам как аббревиатура от bi
nary digit
— двоичное число. Что примечательно, в английском языке есть слово bit — немного, кусочек. Таким образом, бит — это самая наименьшая единица объёма информации.
Сколько битов в Байте
Как Вы уже поняли выше, сам по себе, бит — это самая маленькая единица в системе измерения информации. Оттого и пользоваться ею совсем неудобно. В итоге, в 1956 году Владимир Бухгольц ввёл ещё одну единицу измерения — Байт , как пучок из 8 бит. Вот наглядный пример байта в двоичной системе:
00000001 10000000 11111111
Таким образом, вот эти 8 бит и есть Байт. Он представляет собой комбинацию из 8 цифр, каждая из которых может быть либо единицей, либо нулем. Всего получается 256 комбинаций. Вот как то так.
Килобайт, Мегабайт, Гигабайт
Со временем, объёмы информации росли, причём в последние годы в геометрической прогрессии. Поэтому, решено было использовать приставки метрической системы СИ: Кило, Мега, Гига, Тера и т.п.
Приставка «кило» означает 1000, приставка «мега» подразумевает миллион, «гига» — миллиард и т.д. При этом нельзя проводить аналогии между обычным килобитом и килобайтом. Дело в том, что килобайт - это отнюдь не тысяча байт, а 2 в 10-й степени, то есть 1024 байт.
Соответственно, мегабайт — это 1024 килобайт или 1048576 байт.
Гигабайт получается равен 1024 мегабайт или 1048576 килобайт или 1073741824 байт.
Для простоты можно использовать такую таблицу:
Для примера хочу привести вот такие цифры:
Стандартный лист А4 с печатным текстом занимает в средем около 100 килобайт
Обычная фотография на простой цифровой фотоаппарат — 5-8 мегабайт
Фотографии, сделанные на профессиональный фотоаппарат — 12-18 мегабайт
Музыкальный трек формата mp3 среднего качества на 5 минут — около 10 мегабайт.
Обычный фильм на 90 минут, сжатый в обычном качестве — 1,5-2 гигабайта
Тот же фильм в HD-качестве — от 20 до 40 гигабайт.
P.S.:
Теперь отвечу на вопросы, которые мне наиболее часто задают новички.
1. Сколько Килобит в Мегабите? Ответ — 1000 килобит (по системе СИ)
2. Сколько Килобайт в Мегабайте? Ответ — 1024 Килобайта
3. Сколько Килобит в Мегабайте? Ответ — 8192 килобита
4. Сколько Килобайт в Гигабайте? Ответ — 1 048 576 Килобайт.
Если в результате получения сообщения достигнута полная ясность в данном вопросе (т.е. неопределенность исчезнет), говорят, что получена исчерпывающая информация. Это означает, что нет необходимости в дополнительной информации на эту тему. Напротив, если после получения сообщения неопределенность осталась прежней (сообщаемые сведения или уже были известны, или не относятся к делу), значит, информации получено не было (нулевая информация).
Бит – наименьшая единица представления информации. В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам.
Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.
Бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных; байт, соответственно, 1 из 256 (2 8).
Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 2 10 байт = 1024 байт;
1 Мбайт (один мегабайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт (один гигабайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт.
В последнее время в связи с увеличением объёмов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:
1 Терабайт (Тб) = 1024 Гбайт = 2 40 байта,
1 Петабайт (Пб) = 1024 Тбайт = 2 50 байта.
Пример . Упорядочите по возрастанию следующую последовательность:
1024 Мбайт, 11 Петабайт, 2224 Гбайт, 1 Терабайт.
Решение . Сначала приведем величины измерения количества информации к единой величине, удобной для данной последовательности. В данном случае – это Гбайт.
1024 Мбайт = 1 Гбайт, что меньше 1 Терабайт = 1024 Гбайт, что, в свою очередь меньше 2224 Гбайт и меньше 11 Петабайт,
Следовательно, последовательность, упорядоченная по возрастанию, имеет вид:
1024 Мбайт, 1 Терабайт, 2224 Гбайт, 11 Петабайт
II. Кодирование информации.
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (тексты, звуки, изображения, показания приборов и т.д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.
Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, называется кодированием информации.
Кодирование – это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.
Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, т.е. работа производится в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми.
1. Кодирование текста.
При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
Алфавитный подход основан на том, что всякое сообщение можно закодировать с помощью конечной последовательности символов некоторого алфавита. Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом . Количество символов в алфавите называется его мощностью .
Существует двоичный алфавит, который содержит только 2 символа, и его мощность равна двум.
Для представления текстовой информации в компьютере чаще всего используется алфавит мощностью 256 символов. Один символ из такого алфавита несет 8 бит информации, т.к. 2 8 = 256.
8 бит составляют один байт, следовательно, двоичный код каждого символа занимает 1 байт памяти ЭВМ. Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации, равное 1 байту (8 битам). Все символы такого алфавита пронумерованы от 0 до 255, а каждому номеру соответствует 8-разрядный двоичный код от 00000000 до 11111111.
Для разных типов ЭВМ и операционных систем используются различные таблицы кодировки, отличающиеся порядком размещения символов алфавита в кодовой таблице. Международным стандартом на персональных компьютерах является таблица кодировки ASCII. Сообщения, записанные с помощью символов ASCII, используют алфавит из 256 символов.
Кроме того, в настоящее время существует еще ряд кодовых таблиц для русских букв. К ним относится таблица кодировки КОИ8, использующая алфавит из 256 символов.
Широкое распространение получил новый международный стандарт UNICODE, который отводит на каждый символ не один байт, а два, поэтому с его помощью можно закодировать не 256 символов, а 2 16 = 65536 различных символов.
Информативность последовательности символов не зависит от содержания сообщения.
Чтобы определить объем информации в сообщении при алфавитном подходе, нужно последовательно решить задачи:
Определить количество информации (i) в одном символе по формуле 2i = N, где N – мощность алфавита,
Определить количество символов в сообщении, учитывая знаки препинания и пробелы (m),
Вычислить объем информации по формуле: V = i * m.
Пример . Закодировано текстовое сообщение «Десять букв», определить его информационный объем по системе ASCII и UNICODE.
Решение . Сообщение содержит 11 символов. Один символ из алфавита ASCII несет 8 бит информации, поэтому информационный объем по системе ASCII составит 11*8 бит = 88 бита = 11 байт.
Один символ из алфавита UNICODE несет 16 бит информации или 2 байта, поэтому информационный объем по системе UNICODE составит 11*16 бит = 176 бит = 22 байта.
Для двоичного сообщения той же длины информационный объем составляет 11 бит, т.к. N = 2, i = 1 бит, m = 11, V = 11 бит.
