Ich bin von dem Binärcode begeistert

Wir Menschen können mit unseren Mitmenschen in verschiedenen Sprachen wie z. B. Deutsch, Englisch, Spanisch kommunizieren, zudem können wir auch unsere Körpersprache verwenden, vor allem wenn wir die Sprache der gegenüberstehenden Person nicht beherrschen und uns durch Mimik und Gestik besser ausdrücken können.

Doch wie läuft das bei einem Computer? Wie werden die Daten im System des Computers übertragen bzw. mit welcher Sprache ‚kommuniziert‘ der Computer?

Alle Daten im Computer werden als eine Reihe elektrischer Signale übertragen, die entweder ein- oder ausgeschaltet sind. Damit der Computer Daten – Text, Bilder, Ton usw. – verarbeiten kann, müssen sie in einen „Binärcode“ konvertiert werden. Wenn die Daten nicht konvertiert werden, dann versteht der Computer sie einfach nicht oder kann sie nicht verarbeiten.

Wenn wir eine Taste auf der Tastatur drücken, übermittelt der Computer dieses Zeichen sofort an die vereinbarte Zeichenfolge der 0- und 1-Codes. Diese Zahlen nennt man Binärcode und dieser besteht ausschließlich aus zwei Zahlen: 0 und 1.  Jedes Zeichen muss die gleiche Anzahl von binären Bits haben, sonst wird der Computer keine Daten erkennen können und auch nicht wo ein Zeichen endet und das nächste beginnt.

Dezimalzahl in Binärcode umwandeln

Um eine Dezimalzahl in eine Binärzahl umzuwandeln, muss die Dezimalzahl nur durch die Zahl 2 dividiert und der Rest notiert werden. Da eine Zahl dividiert durch 2 immer nur den Rest 0 oder 1 ergeben kann, entsteht daraus die äquivalente Binärzahl.

Beispiel:

Zahl	Quotient	Rest
30:2=	15	0
15:2=	7	1
7:2=	3	1
3:2=	1	1
1:2=	0	1

Der Binärwert ergibt sich nun, wenn man die Restwerte von unten nach oben abliest

11110

Einen Satz (Buchstaben) in Binärcode umwandeln

Buchstaben und Satzzeichen müssen vom Computer codiert werden. Wenn wir nur Nullen und Einsen zur Verfügung haben, müssen wir damit alle Informationen verpacken können. Für Buchstaben und weitere Zeichen gibt es einen festgelegten ASCII-Code. ASCII steht für American Standard Code for Information Interchange.

Schauen wir uns anhand eines Satzes an, wie Buchstaben in Binärcode umgerechnet werden. Dafür verwenden wir das Online-Tool Text-Binär-Konvertierer.  

Beispielsatz: „Ich bin von dem Binärcode sehr begeistert.“

In Binärcode: 01001001011000110110100000100000011000100110100101101110001000000111011001101111011011100010000001100100011001010110110100100000010000100110100101101110110000111010010001110010011000110110111101100100011001010010000001110011011001010110100001110010001000000110001001100101011001110110010101101001011100110111010001100101011100100111010000101110    😀

Ein Bild in Binärcode umwandeln

Der Computer speichert und überträgt Bilder, indem er über das Bild ein rechteckiges Raster legt und danach wird für jedes Teilquadrat festgehalten, welche Farbe in diesem Teil des Bildes vorherrscht. In der codierten Nachricht wird jedes Teilquadrat als ein farbiger Punkt, genannt Pixel, repräsentiert. Darum heißen solch codierte Bilder auch Rastergrafiken oder Pixelgrafiken.

Beispiel 1:

Ein einfaches Format für Schwarz-Weiß-Bilder ist das „PBM“-Format:

Beispiel 2:

Jeder Buchstabe kann mit fünf Zehnersystemzahlen angegeben werden. Nehmen wir als Beispiel den Buchstaben „F“.

Lösung:

Zahl	Quotient	Rest
31:2=	15	1
15:2=	7	1
7:2=	3	1
3:2=	1	1
2:1=	0	1

Zahl	Quotient	Rest
30:2=	15	0
15:2=	7	1
7:2=	3	1
3:2=	1	1
1:2=	0	1

Zahl	Quotient	Rest
16:2=	8	0
8:2=	4	0
4:2=	2	0
2:2=	1	0
1:2=	0	1

Beispiel 3:

In den folgenden Beispielen kann man die Bildübertragung in Binärcode näher ansehen:

Zuletzt möchte ich anhand einer Präsentation mehr über das Binärsystem erzählen und unsere Ergebnisse/Erfolge im Rahmen unserer Arbeit, anlässlich der Safer Internet Week 2019, zeigen.

Diese Diashow benötigt JavaScript.

 

Von Aygül Y. mit der Unterstützung von Adha A.

 

Quellen:

http://blog.kleinproject.org/?p=1865&lang=de

http://dsb.zum.de/wiki/Informatik/Bildverarbeitung

https://scotty.qg-moessingen.de/itg/doku.php?id=kurs:info7:codierung:bildcodierung:start