1.2 信息的编码
所谓信息的编码是指把所有的信息按照一个统一的形式表示以便存储、处理和分析。计算机中以二进制表示所有的信息，通常把信息表示成二进制代码的过程称为数字化。计算机中数据采取二进制编码，所以在使用计算机进行信息处理时，首先对信息进行编码，把数据转换为二进制代码。计算机采用二进制编码，二进制技术系统的特点是： （1）有两个基本数码：0，1
（2）采用逢二进一得进位规则
（3）每个数码在不同数位上，对应权值不同
一、十进制和二进制的转化（（按权展开法、位权值表法）
1.二进制基础：
① 计算机是以二进制的形式存储所有信息的。
② 二进制只有“0”和“1”两个数字，每个数字0或1就是一个位（bit），英文叫bit，音译即为比特，是信息
最小的存储单位。字节（Byte）是信息基本的存储单位。1字节（B）=8位（bit），1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB 1TB=1024GB
③ n个比特能表示的最大状态数为2n。
2.二进制化十进制的方法：乘权相加法
① 十进制的一个变式：
（123）10 = 1×102 + 2×101 +3×100
② 不难想到二进制也应该有这样的变式：
(10111010)2=1×27+0×26+1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+0×20=186
得到的结果186即为十进制。
台湾921地震【练一练】把下面的二进制数化为十进制数
⑴（100011）2 =10
⑵（11111111）2 =10
3、十进制化二进制的方法：除二取余法
① 看下图的十进制带余数的除法，观察产生的余数。
我们发现产生的余数如果自下而上排列组合起来得到的正好就是原来的十进制数
② 由此我们推出二进制化十进制的方法：
【练一练】把下面的十进制数化为二进制数
⑴（18）10 =2
⑵（64）10 =2
⑶（101）10 = 2
赤字率4.使用计算器完成进制转换
“开始”——>“程序”——>“附件”——>“计算器”
二、字符的数字化
计算机能够处理文字、声音、图形、图像等信息，这得归功于信息的__数字___化。 1.英文、数字、英文标点符号等采用ASCII码表示。吕贝卡
① 共有128个编码位置，范围是0~127，用二进制表示为7位，实际在计算机中存储时占用一个字节，第一位补“0”。
② ASCII码字符之间的关系：如知道大写“A”的ASCII码是65，则“B”是66，“C”是67，以次类推，而小写“a”是65+32=97。
2.中文采用16位编码，一个字符占用2个字节的存储空间。
① GB2312：包括6763个常用汉字。
② GBK：GB2312的扩充，共包含21003个汉字。
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③ GB18030：最新的简体中文汉字编码。
④ BIG5：港澳台的繁体中文码，共收录5401个常用汉字，7652个次常用汉字
⑤ Unicode：把全世界在使用的所有字符统一进行编码。也是16位编码。
三、声音的数字化
声音信号是通过采样和量化实现模拟量的数字化。采样频率越高，量化的分辨率越高，所得数字化声音的保真程度越好，但是它的数据量也越大。采样频率通常为44.1KHz. 采样声音大小=采样频率×量化位数/8×采样时间×声道数
声音数字化：把连续平滑变化的模拟信号转化为数字信号，声音数字化的方法通常采用的是“采样和量化”，这个过程称为“模数转换（A/D）”，声音数字化使用的传感器：话筒，通过它获得的电流或者电压波形进行采样和量化，变成数字形式的数据，计算机就可以存储
和处理这些信息；
采样：按一定频率，即每个一段小时间，测得模拟信号的模拟值，采样频率越高声音效果越好，CD的采样频率是44.1kHz；
量化：将采样时测得的模拟电压值，要进行分级量化。方法是按整个电压变化的最大幅度划分几个区段，把落在某个区段的采样到的样本归类，并给出相应的量化值；区段划分得越细密，声音越好；播放声音，计算机要进行“数模转换（D/A）”，即数字化声音转化为模拟声音信号，通过喇叭来播放。
1、声音的波形表示：声音通常用波形表示，如下图。其中波的振幅表示声音的大小，频率表示声音的音调。
【试一试】启动WINDOWS附件中的录音机，打开计算机中的任意扩展名是wav的文件，看看声音的波形效果。
2、声波的数字表示：把模拟的声波表示成数字形式的过程称为采样，如下图。
波形的数字采样模拟图
声音位数：用多少个二进制位来表示声音，一般是8位或16位。
采样频率：每秒对声音波形采样的次数（单位：Hz）
一般的立体声采用44kHz的采样频率。
3、声音文件的存储容量计算
存储容量(Byte)= 采样频率(Hz)×声音位数(bit)×声道数×时间(s)÷8【练一练】：
(1)录制一段时长10秒、采样频率为22.05KHz、量化位数为8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( )
（A）215KB （B）430.7KB （C）1.7MB （D）3.4MB
(2)用Windows附件中的录音机程序录制一段时长10秒的WAVE格式音频，文件格式如下图所示：
则存储该音频文件需要的磁盘空间约为
（A）4.9KB （B）9.8KB （C）312.5KB （D）625KB
四、图象和视频的数字化
图像的基本单位是像素（pixel）。表示颜种类越多，彩越逼真，所需的储存空间也越大。彩图像的三种基本是_红__、_绿___、_蓝
要求：能计算黑白图像、256级灰度图像、16图像、256图像、16位图像，24位图像的容量。
黑白照片大小计算：（一个像素点1/8字节）大小=像素点个数×1/8
彩照片大小计算：（一个像素点3字节）大小=像素点个数×3
记住RGB颜信息：可持续发展的基本内涵
RGB(255,0,0) 红RGB(0,255,0) 绿RGB(0,0,255) 蓝RGB(255,255,0) 黄RGB(255,0,255) 品红RGB(2,255,255) 青RGB(255,255,255) 白RGB(0,0,0) 黑
计算机处理图像的第一步就是对各种图像进行数字化，就要通过图像数字化器来转换。常用的图像和视频数字化设备：扫描仪、数码相机和连接在计算机上的摄像头；图像数字化原理：先要把图片打格子分成若干小块，每块用一个数字来表示一种颜。如果图像是纯黑白两的，那每块只用1或0表示即可。若图像是16的，每块用4位二进数表示，因为2^4=16，即4位二进制有16种组合，每种组合
表示一种颜就行了。真彩位图的每个小块，都是由不同等级的红绿蓝三种彩组合的，如图所示，每种颜有2^8个等级，所以共有2^24种颜，因此每小块需要24位二进制数来表示。可见，数字图像越艳丽，则需要记录的二进制数就越多越长。除此之外，打的格子越密，则一副图的总数据量就越大，例如图片分成了11×14=154块，按真彩位图来计算，则总数据量为154×24=3696比特。这些小格子显然是太大了，不能表现图片的细节，实际中的格子要密得多，例如1024×768，这是大家都熟悉的显示分辩率。分辨率越高图像的质量越好，越清晰。
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩或各种级别的灰度的点组成。这些作为基本元素的点在计算机中称为像素。
位图图像是由像素（pixels）构成的。看下面的例子：
这是原图
这是放大若干倍后头部的部分：
我们可以明现看到这张图是由一个个小块组成，每个块的颜是单一的。
2、位图的分辨率：一张位图水平方向的像素个数×垂直方向的像素个数
一般我们用的桌面分辨率是800×600，目前流行的是1024×768。范安翔
3、像素的颜位数：像素的颜用二进制代码表示。
例如一张黑白图，它只有黑和白两种颜，那么我们只需要一个位就可以表示它了。同理，如果是一张256的图片，那么它的颜就必须要8（256=28）个位才能表示。
4、位图的存储空间计算公式：
存储空间=分辨率×颜位数÷8 （单位：字节）
【练一练】：注意后面的单位
⑴ 1024×768。
⑵ 512×100的16。
⑶ 1024×512的16。
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