信息与信息编码
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码一、信息编码的概念信息编码是指将信息以某种形式转化为计算机可读取、处理和传输的二进制数据的过程。
在计算机领域中，信息编码是一种处理和存储数据的基本方式，它使得计算机能够有效地处理和传输信息。
二、计算机信息编码中的二进制代码计算机中使用二进制代码来表示信息，二进制代码是由0和1组成的数字序列，它是计算机中最基本的存储单位，被称为一个二进制位（bit）。
每8个二进制位组成一个字节（byte），每个字节共有256种不同的组合方式。
在计算机中，信息编码的方式有很多种，其中最常见的编码方式是ASCII码和Unicode码。
三、ASCII码ASCII码是美国信息交换标准代码，它是将字符映射为其对应的8位二进制数序列。
它使用7个二进制位表示字符编码值，在加上一位校验位之后，才能成为一个完整的8位二进制数。
ASCII码共有128个字符，包括大写字母、小写字母、数字和一些基本的符号和控制字符。
这些字符被映射到了0-127的ASCII表中，例如大写字母A的编码值为65，小写字母a 的编码值为97。
ASCII码通常用于表示英语、数字和一些基本符号，但它无法表示包括中文在内的任何非拉丁字母的文本内容，而且由于缺少校验位，存在数据传输时失错的可能。
四、Unicode码Unicode码是一种用于表示文字字符集的国际标准，它是将几乎所有已知的语言、符号和符号系统的字符映射为一个唯一的数字值，称为码位（code point）。
Unicode码采用32位的数字序列来表示码位，共有约110万个码位，包括各种语言的字母、数字、标点符号、符号、图形符号、数学符号等。
Unicode码通过将每个字符映射为其对应的码位，来表示该字符。
例如，中文字符“马”的Unicode编码是U+9A6C。
五、UTF-8编码UTF-8编码是一种用于处理Unicode字符的可变长度字符编码，它能够在网络传输和文件存储中有效地表示Unicode字符集，并减少数据传输的空间占用。
信息论与编码总复习
“信息论与编码”总复习1．消息、信号、信息的含义、定义及区别。
信息是指各个事物运动的状态及状态变化的方式。
消息是指包含信息的语言，文字和图像等。
信号是消息的物理体现。
消息是信息的数学载体、信号是信息的物理载体信号：具体的、物理的消息：具体的、非物理的信息：非具体的、非物理的同一信息，可以采用不同形式的物理量来载荷，也可以采用不同的数学描述方式。
同样，同一类型信号或消息也可以代表不同内容的信息2．信息的特征与分类。
1接收者在收到信息之前，对其内容是未知的，所以信息是新知识，新内容；2信息是能使认识主体对某一事物的未知性或不确定性减少的有用知识；3信息可以产生，也可以消失，同时信息可以被携带，被存储及处理；4信息是可以量度的，信息量有多少的差别。
3．狭义信息论、广义信息论、一般信息论研究的领域。
狭义信息论：信息论是在信息可以量度的基础上，对如何有效，可靠地传递信息进行研究的科学。
它涉及信息量度，信息特性，信息传输速率，信道容量，干扰对信息传输的影响等方面的知识。
广义信息论：信息是物质的普遍属性，所谓物质系统的信息是指它所属的物理系统在同一切其他物质系统全面相互作用（或联系）过程中，以质、能和波动的形式所呈现的结构、状态和历史。
包含通信的全部统计问题的研究，除了香农信息论之外，还包括信号设计，噪声理论，信号的检测与估值等。
概率信息：信息表征信源的不定度，但它不等同于不定度，而是为了消除一定的不定度必须获得与此不定度相等的信息量4．信息论的起源、历史与发展。
⏹1924年，Nyquist提出信息传输理论；⏹1928年，Hartly提出信息量关系；⏹1932年，Morse发明电报编码；⏹1946年，柯切尼柯夫提出信号检测理论；⏹1948年，Shannon提出信息论，“通信中的数学理论”—现代信息论的开创性的权威论文，为信息论的创立作出了独特的贡献。
5．通信系统的物理模型（主要框图），各单元（方框）的主要功能及要解决的主要问题。
信息论与编码复习总结
x2 x3 x4 x5 x6 X x1 P 1 / 6 1 / 6 1 / 6 1 / 6 1 / 6 1 / 6
• • 发出单个符号的信源 – 指信源每次只发出一个符号代表一个消息； 发出符号序列的信源 – 指信源每次发出一组含二个以上符号的符号序列代表一个消息 信源的描述
平均自信息 平均不确定度 信源熵（公式一定要记住） H(X):平均信息量,称为信源 X 的熵。 信源熵、香农熵 离散信源熵 H(X)
(平均不确定度/平均信息量/平均自信息量) 定义：信源的平均不确定度 H(X)为信源中各个符号不确定度的数学期望，即：
H ( X ) p( xi ) I ( xi ) p( xi ) log p( xi )
简答题： 一、 信源编码与信道编码的区别 答：信源编码是压缩信源发出的信息的冗余度，是为了提高信息传输的有效性；而信 道编码是在信源编码器输出的代码组上有目的地增加了一些监督码元，增大了信息的 冗余度，以提高传输信息的可靠性。 二、 能否将三种码（信源编码、信道编码、密码）合成一种码进行编译？ 答：提高有效性必须去掉信源符号中的冗余部分,此时信道误码会使接收端不能恢复原 来的信息,也就是必须相应提高传送的可靠性,不然会使通信质量下降； 反之,为了可靠而采用信道编码,往往需扩大码率,也就降低了有效性。安全性也有 类似情况 编成密码,有时需扩展码位,这样就降低有效性；有时也会因失真而使授权用户无法 获得信息,必须重发而降低有效性,或丢失信息而降低可靠性。 从理论方面来说，若能把三种码合并成一种码来编译，即同时考虑有效、可靠和安全， 可使编译码器更理想化，在经济上可能也更优越。 这种三码合一的设想是当前众所关心的课题，但因理论上和技术上的复杂性，要 取得有用的结果，还是相当困难。
信息与编码信息与编码 15-6
根据定义，恰好可纠正t个错误的纠错码可以纠正不多于t的个错误，码的最小距离与纠错性能有如下关系。
第二节课：
6.2码的基本定义与纠错检错能力。----------35分钟
6.3编码理论的基本问题。----------------------10分钟
例题、练习题
例题：结合相关概念给出例题。
作业、思考题
P140页6.1, 6.2题
教案
内容
备注
第六章编码理论的基本知识
6.1代数码理论的基本特点
编码理论中具有以下特点。
定理6.2.3码C恰好可纠正t个错误的充分必要条件为d(C)=2t+1或2t+2。
推论6.2.1d(C)=d的充分必要条件是码C恰好可纠正 个错误。
例6.2.4我们称以下类型的码为码长n的q元重复码，如C={00…0,11…1,…,(q-1)(q-1)…(q-1)}因为d(C)=n，所以码C既是一个恰好可以纠正个错误的纠错码，同时又是一个恰好可以检出n-1个错误的检错码。
定义6.2.2设 ，那么x和y的汉明距离d(x,y)为x和y中不同的位置个数，因此 其中 而 。由此看来，汉明距离函数d(x,y)是 的映射，其中N为全体非负整数。我们以下记d(x)为x的汉明势，这是x中非另分量的个数。
定理6.2.1如果d(x,y)是V(n,q)上的汉明距离函数，那么对任意 ,满足下列性质：
东北电力大学
教案封皮
开课单位
理学院信息与计算教研室
第02章 信息的分类与编码
。
2.2.3 信息分类的基本方法
同层级类目之间存在着并列关系，称为同位类。
一个层级类目经分解形成的下层类目，称为下位类；相应的被 分解的类目称为上位类；上位类与下位类的关系是隶属关系。
同层级类目互不重复，不同层级的类目互不交叉。每个下位层
的类目只对应于一个上位层。
2.2.3 信息分类的基本方法
层分系统与子系统，一些子系统之间存在着相互联系和信息共享
问题：如生产类信息和人事类信息中都包含工人这一类信息。生 产类信息在对工人这一信息的定义和再分类时就要和人事类信息
兼容
2.2.2 信息分类的基本原则
5、实用性
由于信息的属性与特征的多样性，在实际生活中选择何种属性与特 征进行分类还要考虑到人们实际应用的需要。 例如：某企业在开发新产品时，管理部门、设计部门与制造部门从 各自的应用目的出发，对信息的分类会提出不同的要求。
义坐标的代码、复合码等六类。
①
系列顺序码：一种特殊的顺序码。它是将顺序代码分成若干 段（系列），并与编码对象的分类一一对应，给每段的编码
对象赋予一定的顺序。
优点：是能表示一定的信息属性或特征，易于添加； 缺点：是空码较多，不便于机器处理，不适应于复杂的分类
• 《中华人民共和国行政区划代码》。
2.3.3 代码的分类
（2）字母型代码 定义：字母型代码或称字母码是用一个或多个字母表示分类对象 的代码。 优点：
字母型代码与数字型代码相比，同样位数的代码比数字型的容量
大得多。例如：用一位英文字母型代码最多可以表示26个(A-Z)类 目，而一位数字型代码最多只能表示10个类目，2位字母型代码最
缺点：
• 不能充分利用信息。在面分类法形成的分类体系中，可组成的类目 很多，但有时实际应用的类别不多。 • 用手工来组成信息类目比较困难。
信息论与编码复习期末考试要点
30
1
1
2 W1
2W3
W1
Wi pij Wj
i
1 4W1
13W2
3 4
W3
15W4
W2
W3
2 3
W2
4 5
W4
W4
W1 W2 W3 W4 1
• 稳态分布概率
W 1 3 3 5 , W 2 3 6 5 , W 3 1 2 3 3 3 6 5 5 ,1 3 W 3 6 4 5 1 4 7 4 3 6 5 1 5 7 4 3 9 5
14
三、互信息
• 互信息
• 定义为 xi的后验概率与先验概率比值的对数
I(xi;yj)lo2gp(p x(ix|iy)j)
• 互信息I(xi;yj)：表示接收到某消息yj后获得 的关于事件xi的信息量。
15
平均互信息
• 平均互信息定义
I ( X ; Y ) H ( X ) H ( X |Y ) H ( Y ) H ( Y |X )
I(X ； Y ) H (X ) H (Y )
38
• 2）无嗓有损信道 –多个输入变成一个输出(n＞m)
p(bi | aj ) 1或0
p(ai
|
bj
)
1或0
• 噪声熵H(Y|X) ＝ 0 • 损失熵H(X|Y) ≠ 0
I(X ； Y )H (Y )H (X )
Cm axI(X ;Y )m axH (Y ) p(a i) 39
加密
y 信道编码
k 加密 密钥
z
信
解密 密钥
道 z'
信宿 v
信源解码
x' 解密
y'
信道解码
信息分类和编码的基本原则与方法
信息分类和编码的基本原则与方法信息分类和编码是信息处理中非常重要的环节。
本文将介绍信息分类和编码的基本原则与方法，包括信息分类的基本原则、信息编码的基本原则以及信息分类和编码的具体方法。
下面是本店铺为大家精心编写的3篇《信息分类和编码的基本原则与方法》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《信息分类和编码的基本原则与方法》篇1一、信息分类的基本原则信息分类是指将信息按照一定的原则和标准进行归类。
信息分类的基本原则包括：1. 唯一性原则：每个信息都应该有一个唯一的分类编号，以便于信息的识别和管理。
2. 统一性原则：信息分类应该按照一定的标准进行，以确保不同人对同一信息的分类结果是一致的。
3. 层次性原则：信息分类应该按照层次结构进行，以便于信息的组织和管理。
4. 可扩展性原则：信息分类应该具有一定的可扩展性，以便于随着信息的增加和新的分类的需求，可以对分类体系进行扩展和调整。
二、信息编码的基本原则信息编码是指将信息转化为编码的形式，以便于信息的存储、传输和处理。
信息编码的基本原则包括：1. 唯一性原则：每个信息都应该有一个唯一的编码，以便于信息的识别和管理。
2. 简洁性原则：编码应该尽可能简洁，以便于信息的存储和传输。
3. 可读性原则：编码应该具有一定的可读性，以便于人们的理解和识别。
4. 兼容性原则：编码应该具有一定的兼容性，以便于不同系统和平台的信息交换和共享。
三、信息分类和编码的具体方法信息分类和编码的具体方法包括：1. 层次分类法：按照信息的层次结构进行分类，如国家、省、市、县等。
2. 线性分类法：按照信息的线性结构进行分类，如时间、地点、人物、事件等。
3. 主题分类法：按照信息的主题进行分类，如政治、经济、文化、科技等。
4. 标签编码法：按照信息的标签进行编码，如颜色、形状、大小等。
5. 字母数字编码法：按照信息的字母数字进行编码，如邮政编码、电话号码等。
6. 空间编码法：按照信息的空间位置进行编码，如经纬度、UV 坐标等。
计算机信息编码课件
图像编码
图像编码是将图像信息转换为二进制代码的过程。常见的 图像编码有JPEG、PNG、BMP等。
音频编码
音频编码是将音频信息转换为二进制代码的过程。常见的 音频编码有MP3、AAC、WAV等。
视频编码
视频编码是将视频信息转换为二进制代码的过程。常见的 视频编码有MPEG、H.264、AVI等。
信息编码的标准
应用
在计算机内部，所有数据 都是以二进制形式存储和 处理的。
十进制编码
01
定义
十进制编码是用十进制数表示数 据的一种方法，其中每一位都是 0-9之间的数字。
02
03
特点
应用
十进制编码是人类日常使用最为 熟悉的数字系统，易于理解和计 算。
在日常生活中，我们经常使用十 进制进行计数、计算和表示数据 。
详细描述
GB2312码使用2个字节的16位二进制数表示一个字符，总共可以表示20992个常用的简体中文字符。
字符编码的应用
总结词
字符编码是计算机处理文本信息的基础，广泛应用于各种软件、操作系统和网络通信中 。
详细描述
无论是操作系统、办公软件还是网页浏览器，都需要使用字符编码来正确显示和处理文 本信息。同时，在网络通信中，字符编码也是实现不同系统之间信息交换的重要桥梁。
通过去除音频信号中的冗余成分，降低数据量， 便于存储和传输。
压缩编码方法
采用预测编码、变换编码、矢量量化等算法，实 现音频数据的压缩。
压缩编码标准
如MP3、AAC等，具有不同的压缩比和音质表现 。
音频无损压缩编码
无损压缩原理
保留原始音频数据的所有信息，不产生任何失真。
无损压缩编码方法
采用行程长度编码、哈夫曼编码等算法，实现无损压缩。
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第一章信息与信息编码
1．信息
●信息是表示事物运动的状态及其变化方式。
●信息、物质和能源为人类社会的三大资源。
●信息的特征：
（1）信息必须依附于某种载体；（载体就是承载信息的物体）；
（2）信息是可以共享的；
（3）信息是可以处理的；
（4）信息有时效性。
2．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，或者说信息的编码。
●记数系统（数制）：用一组统一的符号和规则来表示数的方法。
●二进制；用0和 1两个数字及其组合来表示任何一个数值，进位的规则是“逢二
进一”。
数字卫在不同的位上代表不同的值，接从右至左的次序，以2的倍数递增。
●在计算机中，数的正负也是用0和1来表示的。
●十进制整数转换成二进制数：一般使用“除以二取余”法。
●二进制整数转换成十进制数：一般可将每位二进制数和2的相应次幂相乘，再求
它们的和；
●二进制整数转化为十六进制数：每十位二进制数用一个十六进制数字代替。
● ASCll码：即美国信息交换标准码。
在该码中，用 7位二进制数编码来表示字符
或控制符，共可以表示128个（27＝128）。
其中包括94个字符（l个数字、26个英文大写字母、26个英文小写字母及标点符号和其他常用符号），34个控制符（空格、回车、换行等）。
●汉字编码：GB2312－80标准为6763个常用汉字规定了进制代码，每个汉字使用
两个字节表示；新的国家标准GB13000能表示20902个汉字，使用四个字节来表示一个汉字。
●声音编码：最常用的是脉冲编码调制（PCM），它需经过采样、量化与编码两个步骤；另一种音频编码方法为乐器数字化接日（MIDI〕，即用数字描述乐谱。
●图像的编码：一幅彩色图像可以看成是由许许多多个彩色的点（像素）组成，每个点有深浅不同的颜色任何一种颜色均可用红、绿、蓝三种原色调配出来。
位图文件是一种存储图像的文件，它的扩展名为．bmP。
●电视和电影是由连续的图像帧组成，所以，播放视频的计算机需要有处理速度较高的CPU和容量较大的存储器。
3．信息的压缩：
信息是可以压缩的。
声音、图像和视像的数字化信息量一般都比较大，所以都要采用压缩技术。
MP3是音乐信息压缩标准；JPG是静态图像信息的压缩标准；MPEG和RM是视频信息的压缩标准，这些标准都有很高的压缩比。
●无损压缩：解压后能够完全还原为原来的数据；有损压缩：解压后还原的数据没有原来的精确，质量有所损失，但在可接受的范围内，主要用于音频和视频数据的压缩。
一、选择题
1．现代社会中，人们把_________称为人类不可缺少的资源。
A．物质、能量、信息
B．物质、知识、信息
C．物质、能量、知识
D．能量、知识、信息
2．关于信息的叙述，以下正确的是_________。
A．纸张是一种信息
B．信件是一种信息
C．图片是一种信息
D．收音机里播出的天气预报是一种信息
3.下列叙述中正确的是_______。
A.高级中学的信息科技课本就是信息
B.信息科技考试试卷就是信息
C.电视里播出的新闻内容就是信息
D.人们所看的报纸就是信息
4. 信息是通过载体传播的，信息具有可加工性和_________。
A.多样性及时效性
B.共享性及时效性.
C.多样性及共享性
D.时效性及公开性
5. 计算机内部采用二进制是因为_________。
A.进制简单
B.在计算机内部容易实现
C.进制简单且在计算机内部容易实现
D.都不是
6. 二进制的英文单词是_________
A.bit
B.Byte
C.code
D.binary
7. 组成存储器最基本单元的是二进制记忆元件，它能存储1个二进制位，称为
__________。
A. KB
B. Byte
C. bit
D. MB
8．二进制数由下列数字构成 _________。
A．0、1 B．1、2 C．O、l、2 D．1、2、3
9．在二进制数1011中，左起的第三位数值1，等于十进制数的_________。
A．20 B．21 C. 22 D．23
10．十进制数13 转换成二进制数是_________。
A. 1000
B. 1001 C．1101 D．1110
11．二进制数1100转换成十进制数是_________。
A．9 B．10 C．11 D．12
12. 关于将二进制整数转换成十进制，下列说法正确的是_________。
A.二进制数右起第n位的值应乘以2n-1
B.二进制数左起第n位的值应乘以2n-1
C.二进制数右起第n位的值应乘以2n
D.二进制数左起第n位的值应乘以2n
13．ASCII码是一种常用的英文字符编码，它由_________位二进制数组成。
A．4 B．7 C. 16 D. 8
14. 计算机中的1个____是由 8 个二进制位组成的。
A.字节
B.字
C.ASCII码
D.汉字代码
15. ASCII码共有_________个编码。
A.16
B.32
C.64
D.128
16. 英文字符“C”的ASCII码为1000011，“D”的ASCII码为1000100，则“C”与“D”之间的大小关系为_________。
A."C">"D"
B."C"<"D"
C."C"="D"
D.不能确定
17.下列关于二进制代码的说法中，__________是正确的。
A. 所有的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
C. ASCII是计算机用来表示文字符号的惟一一种二进制代码
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
18. 计算机中信息的编码是指_____。
A. 各种形式的数据按一定法则转换成二进制码
B. 机中的二进制码按一定法则逆转换成各种形式的数据
C. 用7位二进制数表示一个字符，即ASCII码
D. 用二个字节表示一个汉字
19.常用的声音编码方法是脉冲编码调制，它需要经过采样和_________等步骤。
A. 量化
B.编码
C.压缩
D. 量化和编码
20. 信息储存时多采用压缩技术，下列格式属于静态图象压缩标准的是_________。
A.MPGE
B.RM
C.JPG
D.MP3
21. 图像在计算机内部的表示形式是__________。
A. 二进制代码
B. 十进制代码
C. ASCII码
D. 模拟数据
22. 信息的压缩方法分为_________
A. 定长压缩和不定长压缩
B. 规则压缩和非规则压缩
C. 无损压缩和保真压缩
D. 有损压缩和无损压缩
二、填空题
1.人类的生存、发展除了与外界有物质的交换，能量的交换外还必须要有的交换。
2.同样的信息可以由广播、电视或报纸等手段通过声音、图形、图象或文字进行表现与传播，这些声音、图形、图像或文字都是信息的。
3.同样的信息经过不同的分析、综合和提炼，可以得到不同的内在价值。
这说明信息是可以的。
4.人们要及时掌握最新的有用的信息，因为信息有性。
5.当今的计算机已经能够处理文字、声音、图形、图像等信息，这得归功于信息的化。
6.信息的化是计算机进行信息处理的基础。
7.数制转换
①(1001)2 =( )10 ②(101010)2=( )8
③(10.11)2=( )10 ④(11000011)2=( )16
⑤(15)10 =( )2 ⑥(24)10 =( )2
⑦(123)8=( )10 ⑧(123)16=( )10
8.ASCII码包含和控制字符共有128个码位，其中可打印字符个。
9.一个字符的ASCII码用二进制数表示，存放时占一个字节，即8位。
10.字符“5”的ASCII码是0110101，那么“0”的ASCII码是；“A”的ASCII码是1000001，那么“C”的ASCII码是。
11.GB2312-80汉字国标码容纳了个常用汉字。
12最近开始使用的GB1300标准规定统一用两个位表示一个文字符号，同一个拉丁字母、同一个汉字、同一个符号，不论是哪个国家，都采用相同的编码，该标准包含有个符号，
其中有个汉字。
13.使用不同的输入法输入同一个汉字，该汉字在计算机内部的表示形式是的。
14.对声音的编码常有和，前者是用数字记录声波的波形即音乐本身，后者是用数字描述乐谱。
15. 是将声音变换为数字化信息，又将数字化信息变换为声音的设备。
16.存储画面为640×480点阵，黑白二色的位图图像文件至少需要字节。
17.画面的分辨率为800×600，其中每一像素用24位颜色来显示，在每秒25帧的速率下，一分钟视频信号要占用兆字节空间。
18.为了在有限的容量中存储更多的信息，为了提高信息的传输效率，一般都要对数字化信息进行处理。
不同的数据都有不同的数据压缩标准，MP3是压缩标准，JPG是压缩标准，MPEG、MR是压缩标准。