1、11.2 信息的编码所谓信息的编码是指把所有的信息按照一个统一的形式表示以便存储、处理和分析。计算机中以二进制表示所有的信息，通常把信息表示成二进制代码的过程称为数字化。计算机中数据采取二进制编码，所以在使用计算机进行信息处理时，首先对信息进行编码，把数据转换为二进制代码。计算机采用二进制编码，二进制技术系统的特点是：（1）有两个基本数码：0，1（2）采用逢二进一得进位规则（3）每个数码在不同数位上，对应权值不同一、十进制和二进制的转化（按权展开法、位权值表法）1.二进制基础： 计算机是以二进制的形式存储所有信息的。 二进制只有“0”和“1”两个数字，每个数字 0 或 1 就是一个位（bit）
2、 ，英文叫bit，音译即为比特，是信息最小的存储单位。字节（Byte）是信息基本的存储单位。1 字节（B）=8 位（bit） ，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB 1TB=1024GB n 个比特能表示的最大状态数为 2n。 2.二进制化十进制的方法:乘权相加法 十进制的一个变式：（123） 10 = 1102 + 2101 +3100 不难想到二进制也应该有这样的变式： (10111010)2=127+026+125+124+123+022+121+020=186 得到的结果 186 即为十进制。 【练一练】把下面的二进制数化为十进制数（100011） 2 =（
3、） 10（11111111） 2 =（ ） 103、十进制化二进制的方法：除二取余法 看下图的十进制带余数的除法，观察产生的余数。我们发现产生的余数如果自下而上排列组合起来得到的正好就是原来的十进制数 由此我们推出二进制化十进制的方法：2【练一练】把下面的十进制数化为二进制数（18） 10 =（ ） 2（64） 10 =（ ） 2（101） 10 =（ ） 2 4.使用计算器完成进制转换“开始”“程序”“附件” “计算器”二、字符的数字化计算机能够处理文字、声音、图形、图像等信息，这得归功于信息的_数字_化。1.英文、数字、英文标点符号等采用 ASCII 码表示。 共有 128 个编码位置，范
4、围是 0127，用二进制表示为 7 位,实际在计算机中存储时占用一个字节，第一位补“0” 。 ASCII 码字符之间的关系：如知道大写 “A”的 ASCII 码是 65，则“B”是66，“C”是 67，以次类推，而小写 “a”是 65+32=97。2.中文采用 16 位编码,一个字符占用 2 个字节的存储空间。 GB2312:包括 6763 个常用汉字。 GBK：GB2312 的扩充，共包含 21003 个汉字。 GB18030:最新的简体中文汉字编码。 BIG5：港澳台的繁体中文码，共收录 5401 个常用汉字， 7652 个次常用汉字 Unicode:把全世界在使用的所有字符统一进行编码。
5、也是 16 位编码。三、声音的数字化声音信号是通过采样和量化实现模拟量的数字化。采样频率越高，量化的分辨率越高，所得数字化声音的保真程度越好，但是它的数据量也越大。采样频率通常为 44.1KHz.采样声音大小=采样频率量化位数/8采样时间声道数声音数字化：把连续平滑变化的模拟信号转化为数字信号，声音数字化的方法通常采用的是“采样和量化” ，这个过程称为“模数转换（A/D ） ”，声音数字化使用的传感器：话筒，通过它获得的电流或者电压波形进行采样和量化，变成数字形式的数据，计算机就可3以存储和处理这些信息；采样：按一定频率，即每个一段小时间，测得模拟信号的模拟值，采样频率越高声音效果越好，CD
6、的采样频率是 44.1kHz；量化：将采样时测得的模拟电压值，要进行分级量化。方法是按整个电压变化的最大幅度划分几个区段，把落在某个区段的采样到的样本归类，并给出相应的量化值；区段划分得越细密，声音越好；播放声音，计算机要进行“数模转换（D/A） ”，即数字化声音转化为模拟声音信号，通过喇叭来播放。1、声音的波形表示：声音通常用波形表示，如下图。其中波的振幅表示声音的大小，频率表示声音的音调。 【试一试】启动 WINDOWS 附件中的录音机，打开计算机中的任意扩展名是 wav 的文件，看看声音的波形效果。 2、声波的数字表示：把模拟的声波表示成数字形式的过程称为采样，如下图。波形的数字采样模拟
7、图声音位数：用多少个二进制位来表示声音，一般是 8 位或 16 位。采样频率：每秒对声音波形采样的次数（单位：Hz） 一般的立体声采用 44kHz 的采样频率。 43、声音文件的存储容量计算 存储容量(Byte)= 采样频率(Hz)声音位数(bit)声道数时间(s)8【练一练】：(1)录制一段时长 10 秒、采样频率为 22.05KHz、量化位数为 8 位、双声道立体声的WAVE 格式音频，需要的磁盘存储空间大约是( )(2)用 Windows 附件中的录音机程序录制一段时长 10 秒的 WAVE 格式音频，文件格式如下图所示：则存储该音频文件需要的磁盘空间约为四、图象和视频的数字化图像的基本
8、单位是像素（pixel） 。表示颜色种类越多，色彩越逼真，所需的储存空间也越大。彩色图像的三种基本色是_红_、_绿_、_蓝要求：能计算黑白图像、256 级灰度图像、16 色图像、256 色图像、16 位图像，24 位图像的容量。黑白照片大小计算：（一个像素点 1/8 字节） 大小=像素点个数1/8彩色照片大小计算：（一个像素点 3 字节） 大小=像素点个数3记住 RGB 颜色信息：RGB(255,0,0) 红色 RGB(0,255,0) 绿色 RGB(0,0,255) 蓝色RGB(255,255,0) 黄色 RGB(255,0,255) 品红色 RGB(2,255,255) 青色 RGB(25
9、5,255,255) 白色 RGB(0,0,0) 黑色计算机处理图像的第一步就是对各种图像进行数字化，就要通过图像数字化器来转换。常用的图像和视频数字化设备：扫描仪、数码相机和连接在计算机上的摄像头；图像数字化原理：先要把图片打格子分成若干小块，每块用一个数字来表示一种颜色。如果图像是纯黑白两色的，那每块只用 1 或 0 表示即可。若图像是 16 色的，每块用 4 位二进数表示，因为 24=16，即 4 位二进制有 16 种组合，每种组合表示一种颜色就行了。真彩色位图的每个小块，都是由不同等级的红绿蓝三种色彩组合的，如图所示，每种颜色有 28 个等级，所以共有 224 种颜色， 因此每小块需要
10、 24 位二进制数来表示。 可见，数字图像越艳丽，则需要记录的二进制数就越多越长。除此之外，打的格子越密，则一副图的总数据量就越大，例如图片分成了 1114=154 块，按真彩色位图来计算，则总数据量为 15424=3696比特。这些小格子显然是太大了，不能表现图片的细节，实际中的格子要密得多，例如1024768，这是大家都熟悉的显示分辩率。分辨率越高图像的质量越好，越清晰。图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩色或各种级别的灰度的点组成。这些作为基本元素的点在计算机中称为像素。（A）215KB （B）430.7KB （C）1.7MB （D）3.4MB（A）4.9KB （B）9.8K
11、B （C）312.5KB （D）625KB5位图图像是由像素（pixels）构成的。看下面的例子：这是原图这是放大若干倍后头部的部分： 我们可以明现看到这张图是由一个个小色块组成，每个色块的颜色是单一的。 2、位图的分辨率：一张位图水平方向的像素个数垂直方向的像素个数 一般我们用的桌面分辨率是 800600，目前流行的是 1024768。 3、像素的颜色位数：像素的颜色用二进制代码表示。例如一张黑白图，它只有黑和白两种颜色，那么我们只需要一个位就可以表示它了。同理，如果是一张 256 色的图片，那么它的颜色就必须要 8（256=2 8）个位才能表示。 4、位图的存储空间计算公式： 存储空间=分
12、辨率颜色位数8 （单位：字节） 【练一练】：注意后面的单位 1024768 的黑白图像占 KB。 512100 的 16 色位图占 KB。6 1024512 的 16 位增强色图占 MB。 五、视频的数字表示：视频：视频数字化是把每一秒播放的视频首先转化成图片，然后再进行数字化。视频是由一连串相关的静止图像组成，其中一幅图像成为一帧。 1、视频是制式：PAL（每秒 25 帧、中国）、NTSC（每秒 30 帧、欧美日本）2、视频的存储空间计算：分辨率颜色位数每秒帧数时间（秒）8 【练一练】：90 分钟分辨率 640480 像素 24 位真彩色的 NTSC 视频约占 GB（取整数部分六、模拟题1.
13、数字“10011B”中的“B”可能表示它是 （A ） 。A二进制数 B二进制位 C字节 D十进制数2.关于二进制代码，下列说法中正确的是 B 。A所有信息只能用二进制代码来表示B计算机一般都使用二进制代码，用它的某种信息编码方式来表示信息CASCII 是计算机用来表示文字符号的唯一一种二进制代码D汉字在计算机内使用汉字国标码来表示，不使用二进制编码3.对于英文字符，目前计算机中广泛采用的编码规则是美国信息交换标准码，简称是_D_。A）BIG5 B）GB13000 C ）GB2312 码 D）ASC码4.一个英文字符的 ASCII 码存储时只占用 1 个字节，而一个汉字机内码要占用至少 2 个字
14、节，其根本原因是_B_。（A） 汉字的笔划较多 （ B）汉字的数量较多 （C）汉字的读音较多 （D）汉字的字体较多5.要表示 20 种不同的状态，至少需要的二进制位数是_C_。（A）3 （B）4 （C）5 （D）206.声音是一种模拟信号，需要通过“采样”与“_A _ ”才能实现数字化。A量化 B优化 C编码 D压缩7.某同学的数码相机配置了一个 4GB 的存储卡，这张存储卡可存放 8MB 的照片约_C_。（A）100 张 （B）200 张 （C）500 张 （D）1000 张8.汉字的输出码可以用点阵方式来表示，如目前汉字在显示器上显示的就是点阵汉字。点阵汉字有 1616 点阵、2424 点
15、阵、3232 点阵、4848 点阵等，1616 点阵就是用16 行，每行 16 个点，其中一个点用一个二进制位表示。8 个二进制位为一个字节。那么4848 点阵的一个汉字要用(C )字节来表示.A、256 B、128 C、288 D、969.如图所示是一个“上”字的 88 信息编码点阵图，假设空白方块用“0”表示，黑方块用“1”表示。点阵图第 5 行用“0”和“1”从左向右排列的信息编码是 C 。7（A）00010000 （B）00111000 （C）00011100 （D）0111111010. 在计算机中表示一个黑白象素的点 需要的存储空间是 AA.1 个位 B.1 个字节 C.2 个位
16、D.2 个字节11.在计算机中所有信息都是以二进制形式存储和表示的 某集成块有 8 个针脚 每个针脚表示一个二进制位 它最多能表示的编码个数是 DA. 8 种 B.16 种 C.128 种 D.256 种12. 28.信息的基本容量单位是(C )。A:字 B:二进制的位 C:字节 D:字长 13.计算机内部采用的是（A ） A.二进制 B.八进制 C.十进制 D.十六进制 14. 下面哪一个不是计算机上使用的汉字编码 ?(D )A:字型码 B: 外码 C:内码 D:条码 15.下列各选项中不属于输入码的是（B）。 A、五笔字型 B、国标码(GB) C、拼音 D、智能 ABC 16.关于汉字信息处理，下面不正确的说法是（D ）。 A、拼音码是汉字输入码中的一种 B、只要有了如拼音、五笔等汉字输入码，就能汉字信息处理 C、只要在屏幕上显示汉字，必须要有字型码 D、为了将各种输入码进入计算机系统，就引入了汉字机内码17. 一幅彩色静态图像(RGB) ，分辨率设置为 256x512，每一种颜色用 8bit 表示，则该彩色静态图像的数据量为(B )bit。 A:5125123825 B:25651238 C:25625638 D:51251238
