第2章信息的表示与输入输出-2.ppt

1、第二章 信息的表示与输入输出,主讲教师：王 斌,计算机与通信工程学院 计算机应用技术系,非数值数据：英文字符、汉字、图形图像、声音和视频等。 计算机只能直接识别二进制信息，必须将上述信息表示成计算机可识别的信息。,2.2 非数值数据的表示与输入输出,计算机如何表示各种非数值数据,编码: 以某种要素，按照某种规则进行排列，不同的排列代表不同的信息。,例如：0-男，1-女,再如: 000-星期一 001-星期二 010-星期三 011-星期四 100-星期五 101-星期六 110-星期日,例如：日常生活中编码的例子 学号、车牌号、电话号码等等,编 码,理解0和1,计算机中的信息如何表示？-来自易

2、经的启示！,八卦中的“一”叫做阳爻(yo )，相当于二进制中的“1”， 八卦中的“-”叫做阴爻，相当于二进制中的“0”。,易经记录“易有太极，始生两仪，两仪生四象，四象生八卦”,111 000 001 110 010 101 100 011,三位二进制码表八卦,六位二进制码表六十四卦,易经与二进制,解决方案：采用二进制编码。以少量的二进制位，通过一定的组合规则，表示出大量复杂多样的非数值数据信息。,非数值数据的表示,英文字符编码 BCD码 汉字编码 多媒体信息的表示与输入输出 (图形图像、声音、视频）,目前广泛使用的是由美国国家标准委员会制定的 ASCII码（American National

3、 Standards Code for Information Interchange）。 编码方法：用7位二进制表示一个字符:b6b5b4 b3b2blb0，共128个字符。 10个数字09 52个英文大、小写字母AZ，az 34个常用符号、#等 32个控制字符NUL、LF、CR等,一、英文字符编码ASCII码,南理工紫金学院,ASCII 字符编码表,b6b5b4,b3b2b1b0,由于字节是计算机中的基本处理单位，因此通常用一个字节表示一个字符：b7b6b5b4b3b2blb0 。每个字节中多余的一位（最左边一位）保持为“0”。ASCII码是一种单字节字符编码方案； 在计算机中，每一个字符

4、的二进制编码是唯一的； 字符编码没有正负和大小之分，仅仅是代号而已。,一、英文字符编码ASCII码,由于人们日常使用的是十进制，而机器内使用的是二进制，所以，需要将十进制表示成二进制码。其中，BCD 码（Binary Coded Decimal）比较常用。 BCD码有多种编码方式，常用的是8421有权码。它将十进制数码09中的每个数分别用4位二进制编码表示。,二、十进制数的二进制编码BCD码,十进制 0 1 2 3 4 BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 十进制 5 6 7 8 9 BCD码 0101 0110 0111 1000 1001,为什么用4位二进制数表示？,

5、同一信息不同编码方式的对比,245的十进制记为 245的二进制记为 245的八进制记为 245的十六进制记为 245的BCD码记为 245的ASCII码记为,245,11110101,365O,F5H,0010 0100 0101,00110010 00110100 00110101,要在计算机中处理汉字，必须解决以下几个问题： 1、首先是汉字的输入，即如何把结构复杂的方块汉字输入到计算机中去，这是汉字处理的关键； 2、汉字在计算机内如何表示和存储？如何与西文兼容？ 3、如何将汉字的处理结果从计算机内输出？,三、汉字编码,1、汉字输入码,2、汉字国标码,汉字交换码：用于不同汉字系统间交换汉字信

6、息，具有统一的标准。 1980年国家标准总局公布了信息交换用汉字编码字符集，即GB231280，简称国标码。该标准共收集7445个汉字和图形符号。国标码规定每个汉字、图形符号都用两个字节表示，每个字节只使用最低七位。两个字节的最高位均为0。 1995年公布了GBK1.0，扩展到2.1万多个汉字。2000年公布了正式标准GB18030，扩展到2.7万多个汉字。,3、汉字机内码,用于汉字信息的存储、处理等操作的机内代码，一般采用两个字节表示。 机内码在编码时必须考虑到既能与ASCII码严格区分，又与国标GB231280汉字字符集有简单的对应关系。,4、汉字字形码,是汉字笔画构成的图形编码，用于记录

7、汉字的外形，主要用于汉字的显示和打印。 有两种记录方法：点阵法和矢量法，分别对应点阵码和矢量码。,4、汉字字形码,(1)点阵码 用点阵来表示汉字。如1616点阵（多用于显示）、2424点阵、3232点阵，4848点阵、6464点阵、128128点阵等（多用于打印）。 例：1616的汉字字形点阵，每个汉字要占用32个字节。 汉字的显示和打印是通过汉字系统的输出处理程序根据内码从汉字库找到对应的汉字点阵后进行输出。,4、汉字字形码,(2)矢量码 将汉字的形状、笔划、字根等用数学函数进行描述的方法。矢量码记录的字体称为矢量字体或轮廓字体。现在在Windows里普遍使用轮廓字体（称为True Type

8、字体），如宋体、Times New Roman、Arial等。这样的字形信息便于缩放和变换，并且字形美观。,记录：端点和各控制点坐标和它们的关系,5、汉字处理过程,“大”,5、汉字处理过程,媒体(Media)：是人与人之间实现信息交流的中介，简单的说，就是信息的载体，也称为媒介。 多媒体(Multimedia)：就是多重媒体，是直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。,四、多媒体信息的表示与输入输出,1、多媒体信息的处理过程,采集,压缩,存储,解压缩,显示,对多媒体信息进行编码,无损压缩与有损压缩,还原压缩后的多媒体信息,2、数

9、据压缩与解压缩,3、图形图像信息处理,两种形式：位图图像和矢量图形 位图图像 也称为点阵图像，在计算机中的一幅位图图像可以理解为一个矩阵，该矩阵由若干个排列成行、列的点构成，这些点被称为像素。图像的信息化，就是对每个像素用若干个二进制数码进行编码。,(1) 位图图像,(1) 位图图像,图像分辨率：是指图像的水平方向和垂直方向的像素个数。,一般来说，分辨率愈高，图像愈细腻，图像文件也越大。由于一幅位图的分辨率是确定的，所以对其进行放大时，会出现马赛克现象。,(2)矢量图形,指用计算机绘制的画面，由若干特定点的位置和相关数学公式计算动态画出的图形。,(3)位图图像和矢量图形的放大比较,位图图像和矢

10、量图形的比较,(5)图形图像格式,常见的位图图像格式,图形图像格式,常见的矢量图形格式,自然界的声音是一种连续变化的模拟信息，用计算机对音频信息处理，就要将模拟信号（如语音、音乐等）转换成二进制的数字信号。,4、音频信息的处理,存储量 = 采样频率量化位数8 声道数时间,例如，数字激光唱盘（CD-DA）的标准采样频率为44.1 kHz，量化位数为16位，立体声。一分钟 CD-DA 音乐所需的存储量为： 44.1 K162608 = 10584 KB,常见的音频文件格式,4、音频信息的处理,视频（Video）是内容随时间变化的一组动态图像。一幅幅图像快速地进行播放，产生一种运动感，因此视频也称为运动图像。 视频信息可以看成连续变换的多幅图像构成,5、视频信息