12信息的编码.ppt

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1、1.2信息的编码v什么是信息编码？为什么要对信息进行编码？ v计算机中是如何编码的？为什么这样编码？v数的编码基础：二进制代码的特征是什么？二十进制转换方法。v目前最为通用的字符编码方案是什么？它的作用是什么？你知道身份证是如何编码的吗？ 生活中生活中的编码的编码什么是信息编码？为什么要对信息进行编码？v信息编码实际上是采用某种原则或方法编制代码来表示信息。v根本目的是为了能对信息进行有效的处理，有时也是为了对信息加密，使其不为局外人所知。v计算机只能处理“0”、“1”组成的二进制代码，所计算机处理信息时先要对信息进行二进制编码 二进制代码的特征二进制代码的特征1）只有两个基本数码：0，12

2、2）采用逢）采用逢2 2进进1 1的进位规则的进位规则十进制采用逢10进1 如：176=23二进制采用逢2进1 如：(1011)2(101)2= (10000)23 3）每个数码在不同的数位上，对应不同的权值）每个数码在不同的数位上，对应不同的权值十进制: 157=1*102+5*101+7*100二进制: 10010=1*24+0*23+0*22+1*21+0*20 （1101.01）2 =123+1 22+0 21+1 20+0 2-1+1 2-2信息的编码信息的编码二进制数十进制数(用“按权相加”法）(10010 )2 (18)10二进制数10010代表的值2423222120转换结果1

3、 24 + 0 23 + 0 22 + 1 21 + 0 20 18二进制与十进制的转换二进制与十进制的转换二进制数十进制数(练习）(110101 )2 ( )102 5 + 2 4 + 2 2 + 2 0 32 + 16 + 4 + 1 5353二进制与十进制的转换二进制与十进制的转换二进制与十进制的转换二进制与十进制的转换十进制数二进制数(用“除二取余”法）十进制数二进制数(练习）(117 )10 ( )211725812222229147310101111110101二进制与十进制的转换二进制与十进制的转换 计算机存储的最小单位 二进制位（位、比特、bit或b） 计算机存储的基本单位 字

4、节（Byte或B） 8个位（比特）1个字节、 8bit1Byte 、8b1B存储容量（文件大小）单位B、KB、MB、GB、TB1KB=1024BKB（千字节）1MB=1024KBMB（兆字节）1GB=1024MBGB（千兆字节）1TB=1024GBTB（百万兆字节）01000001位（位（b）1个字节（个字节（B）依次增大，每一级增大1024倍补充补充使用1个二进制位（比特）可以表示2种信息01用n个二进制位最多可以表示2n种不同的信息使用2个二进制位（比特）可以表示4种信息00 0110 11使用3个二进制位（比特）可以表示8种信息000 100001 101010 110011 111传递

5、、表达信息的规则212，224，238，2416，2532，2664标准的ASCII码使用一个字节中的7 7个位来表示128128个字符。如：t的ASCII码是116，也就是01110100B（这个B是啥意思啊？）包含94个图形字符码和34个控制符码注：一个字节由8个位组成， ASCII码只占用了右面的7位，最左位用“0 ”填充。ASCII码表（P6 表1.2.3）试一试：在表中查找符号“”的ASCII码字符编码字符编码十进制十进制（标识（标识D）二进制二进制（标识（标识B）十六进制十六进制（标识（标识H）00000010001120010230011340100450101560110670

6、1117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F表表1.2.2 1.2.2 进位制转换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=D2H7FH=01111111B十六进制、计算器使用v十六进制 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E Fv计算器 v 标准型 科学型 切换v各种进制的转换练习v1.2练习.doc汉字编码v怎样将汉字输入计算机？v在各计算机系统之间怎样交换汉字信息？v在计算机内部怎样

7、处理汉字？v计算机怎样实现汉字信息的输出（显示）？怎样将汉字输入计算机？v自动识别v编码输入 称为 输入码 又称 外码 v有音码（如全拼）v还有形码（如五笔字形码）在各计算机系统之间怎样交换汉字信息？v交换码v1981年 GB231280信息交换用汉字编码及字符集 又称为 区位码。 位区01029394010216啊阿17雹饼94思考思考:在计算机中在计算机中,如何表示区码和位码如何表示区码和位码,各需多少字节各需多少字节?为什么为什么?在计算机内部怎样处理汉字？v处理码 也称 内码 由交换码（区位码） 转化而得到。计算机怎样实现汉字信息的输出（显示）？v汉字字形码 两种方式 点阵方式 矢量方

8、式内码查看v文本文件中输入想要查看的文字或字符vUltraEdit-32的使用练习1.2.3v练习1.2.3v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。v模拟量:连续,平滑变化的量.v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。 转换方法：采样和量化转换方法：采样和量化 部件：模数转换器部件：模数转换器 多媒体信息编码声音信息如何数字化？声音信息如何数字化？模数转换模数转换（A/DA/

9、D）模拟量模拟量 数字量数字量 电流电压电流电压 采样采样”和和“量量化化声音声音 声音文件声音文件 话筒话筒声卡声卡T量化值t1t9采样:每隔一小段时间,测得模拟信量的值采样频率：每秒钟采样的数据点的个数采样5662714224t1t9t10101t20110t30110t40010t50111t61110t70010t80010t90100t2t4t3t5t6t8t7量化量化观看一段视频v声音的采样与量化CD采用44.1kHz的采样频率，16位量化分辨率存储空间采样频率量化位数声道数时间存储空间采样频率量化位数声道数时间8 8 字节（字节（B B） 流量时间流量时间采样频率、量化分辨率越高

10、音质越好，但是数据量也越大，所需存储空间也越大声音数字化后所需存储空间计算公式声音数字化后所需存储空间计算公式 图像和视频信息如何数字化？图像和视频信息如何数字化？图像图像 图像文件图像文件扫描仪扫描仪数码相机数码相机摄像头摄像头一幅图像一幅图像(image)可以看成是由许许多多个点可以看成是由许许多多个点(像素像素)组成的，每个点有深浅不同的颜色。组成的，每个点有深浅不同的颜色。图像的数字化就是把每个获取的颜色点以二进制的图像的数字化就是把每个获取的颜色点以二进制的形式存储和表示（形式存储和表示（那么一个点需要几位二进制呢？那么一个点需要几位二进制呢？）由像素组成（由像素组成（P10P10）

11、演示：画图工具查看缩放大尺寸演示：画图工具查看缩放大尺寸 查看缩放显示网格查看缩放显示网格查看图像查看图像 行行 列列 各有多少个像素（图像属各有多少个像素（图像属性）性） 即即分辨率分辨率 139139* *152152画图软件中查看位图画图软件中查看位图组成组成176*133像素73*55像素24*18像素图像总像素图像总像素=水平像素水平像素*垂直像素垂直像素注：排列越紧密，像素越多图像越清晰什么是图像分辨率：即图像的 水平像素*垂直像素位图图像存储空间计算公式v位图图像存储空间 水平像素垂直像素每个像素所需位数8 字节（B）常用分辨率：1024*768 800*600黑白位图图像存储空

12、间计算黑白位图图像存储空间计算1位二进制数表示1个像素800 600的黑白图像需要多少存储空间？480000bit/8=60000B58.6KB8位（比特）1字节8bit1B800600 =480000像素480000像素需要存储空间为480000bitBMP彩色位图图像存储空间计算彩色位图图像存储空间计算16色(24)：4位二进制数表示1个像素256色(28) ：8位二进制数表示1个像素800 600的16色图像需要多少存储空间？800 600的256色图像需要多少存储空间？(800600 4)/8=240000B(800600 8)/8=480000B位图图像存储空间计算表位图图像类别总像

13、素一个像素所占的位数总的位数(bit位)容量(B)黑白8006001位(21=2)80060018006001/8256级灰度8006008位(28=256)80060088006008/816色彩色8006004位(24=16)80060048006004/8256色彩色8006008位(28=256)80060088006008/824位真彩色80060024位8006002480060024/8下面表格以分辨率800600的位图图像为例，计算机各种类别位图图像的存储空间 位图、矢量图v失真否 v储存空间v组成v画质v画图板 查看 压缩比视频的数字化视频的数字化视频存储空间水平像素垂直像素

14、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720576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.视频素材压缩格式(有损压缩）v声音、图像、视频经过数字化后产生的数据量很大，为了提高存储、处理和传输的效率，很多种关于图像、声音、视频的 压缩标准压缩标准 就制订出来了。如：JPG是静态图像常用的压缩格式，MP3是声音常用的压缩格式，VCD和DVD分别使用MPEG1和MPEG2的压缩格式。未经压缩时图像的格式是

15、bmp,声音是wav,视频是avi。图像压缩比计算v根据要求，用画图软件新建一幅图像。v通过 图像-属性 改变图像的大小。v保存 成 未经 压缩 的 BMP 格式v然后 再把 这幅 图像 另存为 JPG 格式v前者BMP图像/后者JPG图像的比值=压缩比练习v1、录制一段时长5秒、采样频率为24KHz、量化位数为16位、双声道立体声的WAVE格式音频，需要的磁盘存储空间大约是( )KB。v2、一幅分辨率为1024 x 768 像素、16位色的位图图像其存储空间为（ ）KB（ ）MB 。v3、一幅分辨率为800600 像素、黑白的位图图像其存储空间为（ ）KB。v4、一幅分辨率为800600 像素、真彩色（24位色）的位图图像其存储空间为（ ）KB。v5、一段时长为10秒钟，分辨率为800600的黑白的PAL制式视频所需的存储空间为（ ）MB。v6、一段时长为10秒钟，分辨率为800600的16位色的PAL制式视频所需的存储空间为（ ）MB。v7、一幅分辨率为800600 像素、24位色的位图图像将其另存为jpg格式后。前后的压缩比为多少？