信息基础--信息.doc

第一章 信息的数字化第一节 二进制数一、信息1信息与物质、能源是人类社会的三大资源。2信息的特征：传载性、共享性、可处理性、时效性3信息与信息载体文字、数字、符号、图形、声音、图像等是信息的载体。信息的载体所蕴涵(荷载)的内容都是信息。二、二进制数这种由“0”和“1”两个基本符号构成的符号系统称为二进制代码，简称二进制码(数)。1冯诺伊曼思想：（1）计算机采用二进制运算。（2）存储程序的思想：程序和数据一样存放在存储器中。2二进制数很好地吻合了物理世界中的二态现象，用电子元件比较容易实现。最小单位：bit (简写：b)基本单位：Byte (简写：B) 1B = 8bit3二进制数不易书写和阅读。三、进位计数制数制二进制八进制十进制十六进制基数0，10，1 70，1 90，1 9,A,B,C,D,E,F进位规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一位权 22，21，20 82，81，80 102，101，100 162，161，160 字母标识BODH不同进位制的标识方法：用下标：（1101）2 =（13）10用字母：1101B = 13D 四、不同数制的相互转换1十进制数转换成二进制数（整数部分：除2取余）例：（ 37 ）10 = （ 100101 ）2 237218 129 024 122 021 00 12二进制数转换成十进制数（整数部分：按权展开）例：（ 100101 ）2 = （ 37 ）101 * 25 + 0 * 24 + 0 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 373拓展：（1）十进制数与二进制数小数部分的转换十进制数转换成二进制数（小数部分：乘 2 取整） 0.6875 2 1 1.375 2 0 0.75 2 1 1.5 2 1 1.0例：（ 0.6875 ）10 = （ 0.1011 ）2二进制数转换成十进制数（小数部分：按权展开）例： （ 0.1011 ）2 = （ 0.6875 ）10 1 * 2-1 + 0 * 2-2 + 1 * 2-3 + 1 * 2-4 = 0.6875（2）二进制数与十六进制之间的相互转换十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F二进制数转为十六进制数：（四位变一位）例： （ 101100 ）2 = （ 2C ）16 十六进制数转为二进制数：（一位变四位）例： （ 6E ）16 = （ 1101110 ）2 五、二进制数的运算1算术运算运算规则： 00=0 01=1 10=1 11=102关系运算关系运算符： 、=、=、=、运算结果： 1 或 0例： 52 运算结果：1 89 运算结果：0 3逻辑运算逻辑运算符： NOT（非）、AND（与）、OR（或）优先级： NOT AND OR运算规则：条件a条件ba AND ba OR bNOT a000011001001011111运算结果： 1 或 0例： 已知 abcx，则逻辑表达式：not xb and x=c 的运算结果：0第二节 信息的数字化一、信息的数字化（信息的编码）把要处理的信息用二进制代码来表示，这就是信息的数字化，也就是信息的编码。信息的数字化是计算机处理信息的基础。数据可分为两类：一类为数值型数据；另一类为非数值型数据。二、字符的数字化（字符的编码）1ASCII码（1）ASCII码（美国信息交换标准码）：共表示了128种符号（27），其中有94个普通字符（包括：10个数字符号、26个大写英文字母、26个小写英文字母、标点符号和其它常用符号）和34个控制符。（2）ASCII码用7位二进制代码表示，存储时占用1个字节。（3）ASCII码计算字符“D”的ASCII码是1000100，那么“F”的ASCII码是 1000110 。字符“j”的ASCII码是1101010，那么“h”的ASCII码是 1101000 。（4）ASCII码比较大小：数字 大写英文字母 小写英文字母2汉字编码（1）汉字编码分为汉字输入码、汉字内码和汉字字形码。（2）汉字输入码：是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的汉字编码。如：以汉字字音为主的拼音码，以字型为主的五笔字型码等。（3）汉字内码 汉字编码字符标准：GB2312-80：汉字信息交换码（简称国标码），它选用了6763个常用汉字。GB13000： 该标准收录了20902个汉字。GB18030： 该标准收录了27484个汉字。Unicode码：（了解） 汉字内码：是计算机内部使用的代码。GB内码： 基于GB2312-80的汉字内码，是将国标GB2312-80交换码的两个字节最高位分别置1得到的。GBK内码：基于GB13000的汉字内码，称为扩充汉字内码规范。GBK内码兼容GB内码。（4）汉字字形码汉字字形码是为了汉字的显示和打印而形成的汉字编码。例：用1616点阵表示一个汉字的字形码，存储时占 32 字节。用2424点阵表示一个汉字的字形码，存储时占 字节。3声音的数字化（声音的编码）（1）“模拟量”和“数字量”模拟量：连续变化的物理量（在时间或者数值上是连续的，比如说温度的变化）数字量：把某一物理量用与它相当的数值表示，是不连续的或离散的数字表现形式。调制解调器：是实现模拟信号和数字信号相互转换的设备。（2）声音数字化的步骤：采样、量化与编码。（3）声音数字化的设备：如声卡。4图像的数字化（图像的编码）（1）计算机中的图像一般分为两大类：矢量图和位图。（2）图像的数字化原理：一幅位图图像可以看成是由许多点( 像素 )组成的，每个像素有一种颜色，每一种颜色可以用二进制数来表示。格式每个像素的二进制位数黑白1bit256色8bit (1B)16位（增强色）16bit (2B)24 位24bit (3B)32位（真彩色）32bit (4B)（3）图像的分辨率：图像中像素的数量。如：分辨率为1024768的图像，水平方向上的像素数量为1024个，垂直方向上的像素数量为768个。例：一幅分辨率为800600的图像，用 bmp（24位）格式保存需要_字节。三、信息的压缩1无损压缩：对压缩后的数据进行还原，还原后的数据与原来的数据完全相同。无损压缩主要用于对重要文件、重要数据等信息的压缩。常见的无损压缩软件：W