内容正文:
专题二 信息的编码
一.信息的编码
计算机存储、处理、保存数据用的都是二进制数。
1.信息的存储单位
位(bit):位是表示信息的最小单位,表示一位二进制信息。(一位二进制数占1位空间)
字节(byte):用8位来存放信息,称为一个字节。字节是计算机存储信息的基本单位。
1B=8b(1字节=8位 )
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1EB=1024TB
1PB=1024EB
2.进位制标识
进位制
二进制
十进制
十六进制
标识
B
D
H
二进制100=100B=(100)2
十进制100=100D=(100)10
十六进制100=100H=(100)16
二进制:0,1,10,11,100,101,110,111,1000
十进制:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,……,98,99,100
十六进制:1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,10,11,12,……,19,1A,1B,1C,1D,1E,1F, 20,……,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,9A,9B,9C,9D,9E,9F,A0
3.二进制代码的特征
(1)有两个基本数码:0和1
(2)采用逢二进一的进位规则
(3)每个数码在不同的数位上,对应不同的权值
例如十进制数123,第一位的权值为1,第二位的权值为10,第三位的权值为100。
例如二进制数1011,第一位的权值1(20),第二位的权值为2(21),第三位的权值为4(22),第四位的权值为8(23)。
4.二进制、十进制、十六进制之间的转化
(1)二进制数转化为十进制数 (2)十进制转换为二进制(除二取余倒记法)
(3)十六进制转换为十进制 (4)十进制转换为十六进制
(5)二进制转换为十六进制 (6)十六进制转换为二进制
5.字符编码:ASCII码(128个)(A65,a97)
该编码使用7位二进制数,由128(27)个代码组成。例如,字母“t”的ASCII码是116,也就是1110100B。数字“3”的ASCII码是51,也就是0110011B。
6.汉字编码
(1)输入码
通常是利用汉字的音、形或其他相关特征信息,按照一定的规则,对指定的汉字集编制相应的代码。又称外码。
音码:按照汉字字音特征编码,例如搜狗拼音输入法
形码:按照汉字字形进行编码,例如极品五笔输入法
音形码:以字音为主,辅以字形特征,例如郑码
形音码:以字形为主,辅以字音特征,例如形音码输入法
(2)交换码(区位码)
交换码是用于各种数字系统(不仅是计算机系统)之间交换信息的标准汉字代码。这种代码的编制单位通常是国家或国际标准化组织,带有法定的强制性。
汉字编码方法是根据1981年公布的国家标准GB2312-80《信息交换用汉字编码及字符集》,这种汉字信息交换用的代码又称为区位码。在计算机中,用第一个字节标记区码,第二个字节标记位码。一个区位码占两个字节。
(3)处理码
处理码是计算机内部用于信息处理的汉字代码,也称汉字机内码。
(4)字形码(输出码)
汉字字型码用在输出时产生汉字的字型,通常有两种方式:点阵方式和矢量方式,一般采用点阵形式产生。
点阵的基本单位为位。例如24×24的字型点阵,每个汉字需要72字节。(24*24/8)
7.内码的查看
内码用十六进制(H)来表示,字符的内码符合ASCII码标准,即
字符的代码 = 十六进制的内码
例如下图中,字母“P”的内码为50,而其在ASCII码表中,对应的代码为80。两者关系为50H=80D,即十六进制的50等于十进制的80,两者相等。
【注意】
(1)内码大于128D(80H)的相邻两个字节内容为一个汉字,小于128D(80H)的相邻两个字节内容为两个字符。
(2)字符在全角状态下占两个字节,在半角状态下占一个字节。
二、音频、图片、视频大小的数字化
1.模拟信号和数字信号
模拟信号:日常生活中连续、平滑变化的量,如声音、速度等等。
数字信号:计算机中存储、处理信息时,需要把生活中的模拟信号数字化,计算机中的信息属于数字信号。
数字信号和模拟信号的转换:
模拟信号转换为数字信号——模数转换(A/D转换)
承担转换任务的电路或芯片叫做模数转换器(ADC)。
数字信号转换为模拟信号——数模转换(D/A转换)
承担转换任务的电路或芯片叫做数模转换器(DAC)。
2.音频的数字化
采样:(采集模拟信号的样本)按照一定频率,即每隔一段时间,测得模拟信号的模拟量值。
采样频率:每秒对声波的采样次数,单位为赫兹(Hz)
例如CD的采样频率为44.1kHz,即每秒钟要采样44100次
采样