第四章 数制与信息编码

第四章、数制和信息编码

1.计算机最基本的功能是对数据进行存储、处理和输出。

2.信息社会特征：社会信息化、设备数字化、通信网络化。

3.信息社会和数字化社会的主要动力是以计算机技术、通信技术和控制技术为核心的现代

信息技术的飞速发展和广泛应用。

4.在信息社会中，信息成为比物质和能源更为重要的资源。

5.数字化：用二进制编码对多种信息，包括文字、数字、声音、图形、图像、影像等进行

表达、存储、传输和处理。

6.信息：经过加工并对客观世界产生影响的数据。

7.编码：用数字、字母等按规定的方法和位数来代表特定的信息。（为了人与计算机之间

进行信息交流和处理）

8.采用二进制编码好处：①物理上容易实现，可靠性强。②运算简单，通用性强。③计算

机中二进制数的0、1数码与逻辑量“假”与“真”的0与1吻合，便于表示和进行逻辑运算。

9.解码：为从计算机输出数据而进行逆向的转换。

10.逻辑运算：逻辑变量之间的运算。

11.真值表：在逻辑运算中，把逻辑变量的各种可能组合与对应的运算结果列成表格。（用

1或T表示真，用0或F表示假）

12.数据存储的最小单位为一个二进制位（bit，b），一位可存储一个二进制数0或1.

13.计算机存储容量的基本单位：字节（Byte，B）。

1 B = 8字节

1 KB = 1024 B

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 MB = 1024 TB

14.一个西文字符占一个字节，一个中文字符占两个字节，一个整数占四个字节，一个双精

度实数占八个字节。

15.原码、反码和补码，实质是对负数表示的不同编码。

16.原码、反码最小值是-127，补码的最小值是-128。

17.定点整数是纯整数，定点小数是纯小数。

18.浮点数由阶码和尾数两部分组成：阶码用定点整数表示，所占的位数确定了数的范围。

尾数用定点小数表示，所占的位数确定了数的精度。

19.为了唯一的表示浮点数在计算机中的存放，规定尾数的最高位为1，通过阶码进行调整。

20.两种类型的浮点数：①单精度浮点数，占4个字节，阶码占7位，尾数占23为，阶符

和数符各占1位。②双精度浮点数，占8个字节，阶码占10位，尾数占52位，阶符和数符各占1位。

21.对西文字符编码用的是ASCII字符编码，用7位二进制编码，可以表示128个字符。

a，1100001，对应的十、十六进制数分别是97,61H

A，1000001，对应的十、十六进制数分别是65,41H

0，0110000，对应的十、十六进制数分别是48,30H

空格，0100000，对应的十、十六进制数分别是32,20H

22.西文字符还有一种EBCDIC码，用在大型机器中，采用8位基2码表示，有256个编码

状态。

23.汉字信息处理系统：输入码→国际码→机内码→汉字字形码。

24.汉字字形码两种表示方式：点阵（这个汉字字形点阵的代码），矢量（描述汉字字形的

轮廓特征）。

25.点阵和矢量区别：前者编码、存储方式简单，无需转换直接输出，但字形放大后产生的

差，后者相反。

26.国际码（汉字交换码）：中文信息处理的国家标准，占两个字节，每个字节最高位为“0”。

27.机内码：为了区分汉字编码和ASCII码而引入，在国际码的基础上每个字节的最高位为

“1”。

28.模拟音频的数字化：将模拟信号转化成数字信号。

29.数字化过程：采样→量化→编码。

30.采样：时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率（每秒钟的采样次数）。

31.量化位数（采样精度）：存放采样点振幅值的二进制位数，决定了模拟信号数字化以后

的动态范围。

32.数字音频的质量指标：采样频率，量化位数（采样精度），声道数。

33.声道数：声音通道的个数。单声道只记录和产生两个波形，双声道产生两个波形。

34.记录每秒钟存储声音容量=采样频率（Hz）×采样精度（bit）×声道数÷8=每秒数据量（字

节数）

35.WAV文件：微软公司采用的波形声音文件存储格式，直接记录了真实声音的二进制采

样数据，多用于存储简短的声音片段。

36.MIDI文件：是为了把电子乐器与计算机相连而制定的一个规范，是数字音乐的国际标

准。将乐器弹奏的每个音符记录为一连串的数字，然后有声卡上的合成器根据这些数字代表的含义进行合成后由扬声器播放声音。

37.在多媒体应用中，WAV文件存放的是解说词，MIDI文件存放的是背景音乐。两者均可

以压缩成MPEG格式文件。

38.MP3文件：适合在网上传播，使用最多的音频格式文件。

39.RA文件：采用流媒体的方式在网上实时播放。

40.图形：通过绘图软件绘制的由直线、圆、圆弧、任意曲线等图元组成的画面，以矢量图

形文件形式存储。

41.图像由扫描仪、数字照相机、摄像机等输入设备捕捉的真实场景画面产生的映像，数字

化后以位图形式存储。放大缩小要失真，占用空间比矢量文件大。

42.图像的颜色深度：①黑白图，颜色深度为1。②灰度图：颜色深度为8，占一个字节，

灰度级别为256级。③RGB：由红绿蓝三基色通过不同的强度混合而成，当强度分成256级（值为0~255），占24位，就构成了“真彩色”。

43.图像字节数=列数×行数×颜色深度÷8

一个分辨率为1280×1024的“24位真彩色”图像大小为：1280×1024×24÷8≈4MB

44.图形图像文件格式有：BMP文件，GIF文件，JPEG文件，WMF文件，PNG文件。

45.多媒体数据：文字、图形、图像和声音等各种类型的数据。

第五章数据处理

1.数据处理：对数据的采集、存储、检索、加工、变换、传输。通过各种数据处理软件将

不同形式的数据输入和编辑，加工成易于被人们所接受的信息形式。

2.数据处理目的：从大量的，乱七八糟的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说是

有价值、有意义的信息。