信息的编码
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。
1.2 信息的编码

信息的编码
导入
信息的代码 通常,用来表示信息的符合组合叫做
。Leabharlann 例如:18位的数字组成的我国公民身份证号码
330382197702010101
户籍所在的省、 出生的年月 序列号和 市、地区信息 日的信息 校验码
导入
计算机的代码是“0”和“1”。 冯·诺依曼提出:数据和程序都应采用二进制代码表示。
A—65—1000001—01000001
字符编码
知识链接: b:位bit(比特),存放一位二进制数,即0或1,
是最小的存储单位。 B:字节byte,8个二进制位为一个字节,计算机存 储的基本单位。
1B=8b
存储容量(文件大小)单位B、KB、MB、GB、TB
1KB=1024B
KB(千字节)
1MB=1024KB MB(兆字节)
数字编码
二进制
十进制
18 例:(10010)B=(
)D
1 0 0 1 0 =1×24+0×23+0×22+1×21+0×20
20 21
=16+0+0+2+0 =18
24
22
23
按权展开相加法:每个 数码在不同的数位上, 对应不同的权值(2N-1)
数字编码
十六进制
十进制
139 例:(8B)H=(
)D
二进制
例:(28)D=(11100 )B
2 28 ……0 2 14 ……0 2 7 ……1
2 3 ……1 2 1 ……1
除二取余法:十进 制的数字除以2取余 数,余数从下往上 读取。
0
数字编码
十进制
二进制
例:(89)D=( 1011001)B
信息的编码

采样频率越高,量化的Байду номын сангаас密程度越好,测得的点越 密,音效越好,保真程度越好。
图像数字化
数字化的思想:把一幅图像看成是由许许多多彩 色和各种级别的灰度的点(这些点叫像素)组成,这
些点纵横排列就构成一幅画。 像素越多,排列越紧密,图像越清晰。
文字稿
黑白两色
一个像素用一位二进制数 表示
黑白照片 单色灰度
什么是信息编码
为了方便信息的存储、检索、处理和使 用,赋予信息以代码的过程。就是信息的编 码。 也就是说用不同的代码与各种信息建立一一 对应的关系。
如居民身份证号码 1 4 2 2 0 1 1 9 9 4 1 2 0 6 5 1 6 8
如商品外包装上的条形码
字符编码
ASCII码特点:
1、该编码使用7位二进制数,由128个代码组成(码值范围 0~127)。 2、其中包括94个图形字符码(码值范围33~126),34个控 制字符码(码值范围0~32和127 )。 3、10个数字字符和26个英文字母由小到大排列,且数字在 前,大写字母次之,小写字母在最后,这一特点可用于字符 数据的大小比较。 4、数字0~9由小到大排列,ASCII码分别为48~57,ASCII 码与数值恰好相差48。 5、在英文字母中,A的ASCII码值为65,a的ASCII码值为97, 且由小到大依次排列。因此,只要我们知道了A和a的ASCII 码,也就知道了其他字母的ASCII码。
字符编码
ASCII码在计算机存储单元中的存放规则
计算机中存储器用来存放运行的数据,程序 等,它们存储的基本单位是8位二进制数,规 定为一个存储单元,称为字节。
[注意]计算机在存放ASCII码时,占用1个字 节的右7位,最左位补0
信息的编码ppt课件

• 模拟量:连续,平滑变化的量.
• 现实生活中的声音、图像和视频等信息都
是连续变化的物理量,通过传感器(如话
筒)将它们转换成电流或电压等模拟量的
变化形式;然后经过“模数转换”过程再
把它们转换为数字量。计算机要处理他们
模拟量,首先要将它们数字话,将它们变成
一系列二进制数据.
13
1、声音的数字化
• 采样:按照一定频率,即每隔一段时间,测得模拟信号的
7
(1)怎样将汉字输入计算机? ——输入码
向计算机输入汉字的两中方法: (1)自动识别方式(字形/语音)
例子:扫描仪、复印机; (2)将汉字编码(外码)输入形码/音码
例子:智能ABC(音码) 五笔(形码)
8
(2)在计算机之间怎样交换汉字信息? ——交换码(区位码)
• 为了方便数字系统之间汉字信息通信交换的需
模拟量值.;
• 如:CD采用的采样频率为44.1kHz. • 量化:将采样测得的模拟电压值,进行分级量化.按照整
个电压变化的最大幅度划分成几个区段,把落在某个区 段的采样到的样本值归成一类,并给出相应的量化值;
14
15
2、图像数字化
• 图形数字化的基本思想:把一副图象看成
由许多彩色和各种级别灰度的点组成.把 这种点称为像素.
10
(3)在计算机内部怎样处理汉字? —处理码
• 处理码:计算机内部用于信息处理的汉字代码,
也称汉字机内码.
• 已知:一个区位码占用两个字节,每个字节最高
位为0;英文字符的机内码是7位ASCII,最高位 也是0.
• [思考]两者如何区分呢? • 为了在计算机中能区分二者,将区位码最高位
置的0改设置为1(故ascii码小于128,机内 码大于128)并将区号和位号各增加一个适当 的常数,构成了汉字的机内码。
信息的编码

汉字编码
1.怎样将汉字输入计算机? 2.在计算机内部怎样处理汉字? 3.在各计算机系统之间怎样交换汉字信息? 4. 计算机怎样实现汉字信息的输出(显示)?
汉字编码
怎样将汉字输入计算机?
汉字输入方法: 自动识别方式和汉字编码输入。
字形识别 语音识别 输入码:音码、形码、音形码、形音码
汉字编码
在各计算机系统之间怎样交换汉字信息?
数字编码
进 制 基本数 码 位权 计数规则
i 01 2 二进制 逢二进一 “半斤八两”是表示“差不多,相
当”。原来古时候在重量方面设置了 八进制、十六进制具有哪些特征? 01234567 8i 八进制 逢八进一 一斤是十六两,这表明古时候在重量 方面采用的数制是: 0123456789 10i 十进制 逢十进一
。 。
数字编码
字符编码
国际上普遍采用ASCII编码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换 标准代码) 作为通用的字符编码 。 ASCII编码的作用就是给英文字母、数字、标点 、字符转换成计算机能识别的二进制数的标准 。在信息表示中使用最多的符号有:数字0~9, 大小写英文字母(A~Z,a~z),通用的算术运 算符及各种标点符号等大约128种,需要用 7 位二进制数来编码表示128个不同的符号。
十六 进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
练习: A5H=(1010 ,0101)B 3BDH=( )B (4B9E) 111010B= ( )H =(0100,1011,1001,1110)
16 2
=(100101110011110)
2
数字编码
信息编码(ASSCII码表)

控制码在计算机中不作为字符来显示,而是 作为某一特定动作的功能代码。例如,代码7 的功能是使主机中的扬声器鸣声,代码10 (20H)是空格字符,65(41H)是字符 “A”,97(61H)是字符“a”。完整的基本ASCII 码表如下表所示:
1.1.7.2字形编码
计算机显示的字符是从ASCII码转化为字符点阵 来实现的。常用的字符输出有两种手段:屏幕显示 和打印输出。例如,如果要输出字符H,则不应输 出其编码72或对应的二进制数、十六进制数,而 应输出字形H。这种用于输出的、表示字符字形的 数据,称为字形编码。屏幕显示时,字形编码为1 的点则亮,为0的点则不亮;打印机输出时,计算 机控制打印机的打印针,有的打下去,有的不打, 便打出所需的符号和文字。
1、基本ASCII码 在ASCII码中,二进制最高位为0的编码为基本ASCII码,其
编码范围是十进制数0~127(即0000 0000B~01111111B或 00H~7FH),即基本ASCII码有128组编码。可见,基本ASCII码 只需要7位二进制进行编码就可以了,所以又称为7位字符编码。 在实际存储时,由于存储器是按字节作为最小单位来组织的,7 位编码仍然需要占用1个字节的存储空间,必须在编码前补一个 二进制数0,使者成为一个字节。
因而,计算机内部总是存储字符编码,而不存储字
形编码,只在输出时根据字符编码(如ASCII码),在字形 编码库中取出相应的字形码,送到输出设备(屏幕或打印 机)去输出。
1.1.7.3 内码和外码
内码是指电子计算机内部进行存贮、传递和运算所使 用的数字代码。例如,字符“A”的内码是65(41H),外 码是指电子计算机与人进行交换的字形代码,例如,字符 “B”的外码是它的字形编码。
信息的编码

十六进制 9 A B C D E F
二进制化十进制: “按权相加”
例如:(11010)2=l * 24+l * 23+ 0 * 22+1* 21+0 * 20
=16+8+0+2+0 =(26)10
十进制化二进制: “除二取余”
例如:(54)10=(110110)2
54/2 商为27 余数为0 最低位 27/2商为13 余数为1 13/2商为6 余数为1 6/2商为3 余数为0 3/2商为1 余数为1 1/2商为0 余数为1 最高位信的编码(1)信息的编码
1、信息本身是看不见摸不着,但可以用 一定的方式表现出来 2、例如:身份证号码、电话号码 3、为了方便,计算机内部使用二进制
二进制的特点
1、有二个基本数码0、1 2、逢二进一的进位规则(退1当2) 3、每个数码在不同的数位,对应不 同的权值 4、二进制B,十进制D,十六进制H 例如:1101B=13D=DH
练习: 1、(1101.11)2=( 13.75 )10 2、(23.75)10=(10111.11 )2
二进制与十六进制转换
一、二进制化十六进制 1、以小数位向左、右四个一段分段 2、直接写成十六进制
二、十六进制化二进制 将每一个十六进制数码写四个一段二
进制
练习:
1、(11101.11)2=( 1D.C
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8
十进制 9 10 11 12 13 14 15
二进制 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
信息的编码

你知道身份证是如何编码的吗?
例如:330302198801232418 省、市、地区+出生年、月、日+顺序码+较验码(0-9、X)
在计算机中也是用十进制编码的吗?为什么?
在计算机中用二进制编码。冯.诺依曼 计算机作为一种电子计算工具,是由大量的电子器件组成的,在这些 电子器件中,电路的通和断、电位的高和低,用两个数字符号“1”和 “0”分别表示容易实现。同时二进制的运算法则也很简单,因此,在 计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储、传输和处理数据。
十进制 (标识D) 0
二进制 (标识B) 0000
十六进制 (标识H) 0
表1.2.2 进位制转换
二进制数不便于书写和 记忆,人们经常采用十 六进制来表示他们。转 换方法位每4位二进制数 可以用1位十六进制数代 替。 (11010010)2 =11010010B =D2H 7FH=01111111B
位图、矢量图
失真否
储存空间 组成 画质 画图板
查看 压缩比
视频的数字化
视频存储空间=水平像素×垂直像素×每个像素所需位数*每秒播放的图片数* 时间
视频是如何数字化的呢?(连续播放的图像) 视频是由连续的图像帧组成的。我国使用的PAL制
式的视频每秒显示25帧。如果一段10秒钟长的视频 的分辨率为720×576的PAL制式的彩色视频(3B), 它包含约300MB的数据。NTSC制式的视频每秒显示 30帧.
多媒体信息编码是指如何用二进制数码表示声音、图像和视频等信息,也称多媒体信息的数字化。 模拟量:连续,平滑变化的量. 现实生活中的声音、图像和视频等信息都是连续变化的物理量,通过传感器(如话筒)将它们转换成电流或 电压等模拟量的变化形式;然后经过“模数转换”过程再把它们转换为数字量,将它们变成一系列二进制数 据,计算机才能处理他们。
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汉字编码
汉字编码
实践体验: 使用UltraEdit软件,查看16进制形式显示字符的内码。
字符 科 普 知 内码
识
A
B
C
汉字编码
1.ASCII码只占( 1 )个字节,汉字编码占( 2 )个字节。
十六 进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
10010101B=(1001 ,0101)=95H (11010101111101) =(0011,0101,0111,1101) =(357D)
2 2
6 7 8 9
16
10 11 12 13 14 15
数字编码
十六进制 二进制
多媒体信息编码 • 现实世界中各种各样的信息,通常是连续变化的“模 拟量”,计算机如果要存储、处理它们,首先要将它 们数字化,即将它们变成一系列二进制数据形式的 “数字量”。 模拟量怎样才能转换成数字量呢?基本的方法是以 很小的时间间隔不断测得模拟量在这些瞬间的样品 (幅度)值(采样),并以某种数值(量化)形式加 以保存,通过“采样”和“量化”就可以实现模拟量 的数字化,这个过程称为“模数转换(A/D转换)”。 而反之,将数字信号转换成模拟信号的过程称为“数 模转换(D/A转换)”
四、声音、图像和视频信息的数字化
• 声音是振动产生的波,它是一种模拟信息,话筒以及相关电路可以把声波转换成电 压的波形,但这仍然是一种连续平滑变化的模拟信号。只有通过采样和量化,模拟 信号才能转换成数字信号。例如,在录制声音的过程中, 声源的声音是一种模拟量, 话筒是传感器,声卡则对采样和量化所得的声音信号进行编码,最后形成数字化的 声音文件。
•
•
数字化声音的质量取决于采样频率和量化分级的细密程度。采样频率越高,量化分 辨率越高,所得数字化声音的保真程度也越好,但是它的数据量也会越大。 声音文件大小的计算公式:采样频率×量化位数×声道×时间。如一般CD格式音 乐采用44.1kHz的采样频率,16位量化分辨率,立体声双声道,你能计算出每秒的数 据量是多少吗?数据量为44100×(16/2)×2 = 176400字节,每分钟的数据量约为 10MB。
A—65—1000001—01000001
字符编码
知识链接: b:位bit(比特),存放一位二进制数,即0或1, 是最小的存储单位。 B:字节byte,8个二进制位为一个字节,计算机存 储的基本单位。
1B=8b
存储容量(文件大小)单位B、KB、MB、GB、TB 1KB=1024B KB(千字节) 1MB=1024KB MB(兆字节) 1GB=1024MB GB(吉字节) 1TB=1024GB TB(太字节) 1PB=1024TB PB(拍字节) 1EB=1024PB EB(艾字节)
数字编码
二进制 十六进制
(每4位二进制数可以用1位十六进制数字代替)
十进 制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进 制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十六 进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
练习: A5H=(1010 ,0101)B 3BDH=( )B (4B9E) 111010B= ( )H =(0100,1011,1001,1110)
16 2
=(100101110011110)
2
数字编码
数字编码
十进制 二进制
28 ……0 例:(28)D=( 11100 )B
2 2 2
14 ……0 7 ……1 3 ……1 ……1 1 0
1010101B=(0101 ,0101)=55H
十六进制
二进制
8 9 10 11 12 13 14 15
(每1位十六进制数可以用4位二进制数字代替)
A5H=(1010 ,0101)B
数字编码
数字编码
字符编码
国际上普遍采用ASCII编码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换 标准代码) 作为通用的字符编码 。 ASCII编码的作用就是给英文字母、数字、标点 、字符转换成计算机能识别的二进制数的标准 。在信息表示中使用最多的符号有:数字0~9, 大小写英文字母(A~Z,a~z),通用的算术运 算符及各种标点符号等大约128种,需要用 7 位二进制数来编码表示128个不同的符号。
(每1位十六进制数可以用4位二进制数字代替)
十进 制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
二进 制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十六 进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
(A9E6)16或A9E6H—— 表示十六进制数A9E6。
数字编码
十进制 二进制
28 ……0 例:(28)D=( 11100 )B
2 2 2
14 ……0 7 ……1 3 ……1 ……1 1 0
2
2
除二取余法:十进 制的数字除以2取余 数,余数从下往上 读取。
数字编码
十进制
例:(89)D=(
2
二进制
1 2 数字编码 字符编码
3
4
汉字编码
多媒体编码
数字编码
十进制 二进制
基 本 0、1、2、3、4、5、6、 0、1
数 码 7、8、9 进 位 逢十进一:如1+9=10 规 则 权值 100、101、102、103…… 逢 二 进 一 : 如 1+1=10 20、21、22、23……
注释: “权”是指同一个数字放在不同位置,它所代表的数的大小是不同的。
字符编码
字符编码
“A”的ASCII码是 “Z”的ASCII码是 “a”的ASCII码是 “,”的ASCII码是 “}”的ASCII码是
65 90 97 44
125
记住两个字符的 ASCII码:“A” 65 “a” 97
字符编码
计算机存储器在存放ASCII码时,占 用一个字节(byte)(二进制8位) 的右面7位,最左位用“0”填充。
5 4 3 1+ 0
58 )D
2
25 24
=58
22
23
数字编码
十六进制
例:(8B)H=(
十进制
139
)D
8
B
=8×161+10×160
160 161
=128+10 =139
按权展开相加法:每个 数码在不同的数位上, 对应不同的权值(16N-1)
数字编码
十六进制
例:(10D)H=(
十进制
练习
269 )D
数字编码
进 制 基本数 码 位权 计数规则
i 01 2 二进制 逢二进一 “半斤八两”是表示“差不多,相
当”。原来古时候在重量方面设置了 八进制、十六进制具有哪些特征? 01234567 8i 八进制 逢八进一 一斤是十六两,这表明古时候在重量 方面采用的数制是: 0123456789 10i 十进制 逢十进一
练习: 89 ……1 ……0 110111 55D= 44 ( 22 ……0 100000 32D= ( ……1
2 2
1011001)B
2
11
5 2 1 0
)B )B
2 2 进制
例:34D=( 22 )H
16
34 ……2 练习: 2 ……2 63 99D=( )H 0 7E 126D= ( ) H 例:79D= ( 4F )H
汉字编码
1.怎样将汉字输入计算机? 2.在计算机内部怎样处理汉字? 3.在各计算机系统之间怎样交换汉字信息? 4. 计算机怎样实现汉字信息的输出(显示)?
汉字编码
怎样将汉字输入计算机?
汉字输入方法: 自动识别方式和汉字编码输入。
字形识别 语音识别 输入码:音码、形码、音形码、形音码
汉字编码
在各计算机系统之间怎样交换汉字信息?
16
16 16
79 ……15 4 ……4 0
数字编码
二进制 十进制
例:(1011010)B=(
6
练习: 1 0 1 1 0 1 0 =1×2 +0×2 +1×2 +1×2 +0×2 15 1111B= ( +1 ×2 0 ×2 ) D 20 =32+0+16+8+0+2+0 42 101010B= ( ) D 1 6 2 2
交换码:为了方便各种通信系统之间信息交流而统一制 定的汉字字符集编码标准,GB2313-80区位码占2个字 节。
汉字编码
在计算机内部怎样处理汉字?
处理码:计算机内部用于信息处理的汉字代 码,也称汉字机内码。通常用相连的2个字节 表示。
UltraEdit
汉字编码
计算机怎样实现汉字信息的输出(显示)?
2.用Ultraedit软件观察“hold住”这几个字符的内码,如下 图所示:
则“help”这几个字符的内码是( B ) A.68 6F 6C 6C B.68 65 6C 70 C.68 6F 6C 6D D.6C 64 6F 6F
• 例如,以8×8点阵记录“人”字字形为 例 • 说明:每格即1个点,共8×8=64点, 若白色为0,黑色为1,则对于这个“人” 字,需记录为右侧二进制形式。这就是 使用点阵法将字形与二进制对应的方法。 如果将这些点再细分成16×16点阵,显 示的“人”字是不是会更精细一些呢? 是的,但需要用到的二进制位也会更多。 因此,点越多文字越精细,占用的存储 空间也越大