第3章-計(jì)算機(jī)中信息的表示與存儲(chǔ)課件

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第3章計(jì)算機(jī)中信息表示與存儲(chǔ)第3章計(jì)算機(jī)中信息表示與存儲(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo) 本章介紹了二進(jìn)制、不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換方法、數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示以及信息編碼等知識(shí)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)需要同學(xué)們掌握二進(jìn)制運(yùn)算及數(shù)制間的轉(zhuǎn)換，原碼反碼補(bǔ)碼的表示與應(yīng)用，理解計(jì)算機(jī)編碼的方法與應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo) 本章介紹了二進(jìn)制、不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換方法、數(shù)值本章學(xué)習(xí)內(nèi)容3.1 信息表示的形式3.2 信息存儲(chǔ)形式3.3 信息編碼本章學(xué)習(xí)內(nèi)容3.1 信息表示的形式3.1.1 二進(jìn)制數(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，二進(jìn)制是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來(lái)表示的數(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)采用的一種數(shù)制。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“

2、借一當(dāng)二”。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用二進(jìn)制的主要原因是在設(shè)計(jì)電路、進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候更加簡(jiǎn)便、可靠、邏輯性強(qiáng)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)是由電來(lái)驅(qū)動(dòng)的，電路實(shí)現(xiàn)“開(kāi)/關(guān)”的狀態(tài)可以用數(shù)字”0/1”來(lái)表示，這樣計(jì)算機(jī)中所有信息的轉(zhuǎn)換電路都可以用這種方式表示，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的加工、存儲(chǔ)與傳輸都可以用電信號(hào)的“高/低”電平來(lái)表示。3.1.1 二進(jìn)制數(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，二進(jìn)制是用03.1.2 數(shù)制數(shù)制，又進(jìn)位計(jì)數(shù)制，是指用少量的數(shù)字符號(hào)，按照先后次序把它們排成數(shù)位，由低到高進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)滿進(jìn)位。1. 基數(shù)和位權(quán)數(shù)制的類型不同，但具有共同的計(jì)算和運(yùn)算的規(guī)律。數(shù)制中有基數(shù)和位權(quán)兩個(gè)概念?；鶖?shù)是進(jìn)位制的基本特征數(shù)，即所

3、用到的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。例如十進(jìn)制 ：用09 十個(gè)數(shù)碼表示，基數(shù)為10。而權(quán)則是處在不同位置上的數(shù)字代表的值不同，各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。如十進(jìn)制數(shù)每個(gè)數(shù)位上的權(quán)則是10的某次冪。3.1.2 數(shù)制數(shù)制，又進(jìn)位計(jì)數(shù)制，是指用少量的數(shù)字符號(hào)，位權(quán)的表示法是指，數(shù)字的總個(gè)數(shù)為基數(shù)，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，而該冪次由每個(gè)數(shù)所在的位置決定。排列方式是以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分自右向左分別為0次冪、1次冪、2次冪、，小數(shù)部分自左向右分別為負(fù)1次冪、負(fù)2次冪、負(fù)3次冪、。2. 常用的進(jìn)位記數(shù)制 （1）十進(jìn)制所使用的數(shù)碼有10個(gè)，即0、1、2、9，基數(shù)為10 ，各位的位權(quán)是10i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”

4、。例如，十進(jìn)制數(shù)(124.56)10可以表示為：(124.56)10=1102+2101+4100+510-1+610-2 位權(quán)的表示法是指，數(shù)字的總個(gè)數(shù)為基數(shù)，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的（2）二進(jìn)制所使用的數(shù)碼有2個(gè)，即0、1，基數(shù)為2 ，各位的位權(quán)為2i，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”。例如，二進(jìn)制數(shù)(1101.01)2可以表示為：(1101.01)2=123+122+021+120+02-1+12-2 （3）八進(jìn)制所使用的數(shù)碼有8個(gè)，即0、1、2、7，基數(shù)為8，各位的位權(quán)是8i，進(jìn)位規(guī)則是“逢八進(jìn)一”。例如，八進(jìn)制數(shù)(35.21)8可以表示為：(35.21)8=381+580+28-1+18-2 （

5、2）二進(jìn)制（4）十六進(jìn)制所使用的數(shù)碼有15個(gè)，即0、1、2、9、A、B、C、D、E和F（其中A、B、C、D、E、F分別表示10、11、12、13、14、15），基數(shù)為16，各位的位權(quán)是16i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”。例如，十六進(jìn)制數(shù) (2C7.1F)16可以表示為： (2C7.1F)16=2 162+12 161+7 160+116-1+1516-2常用數(shù)制的特點(diǎn)如表3-1所示。（4）十六進(jìn)制常用數(shù)制的特點(diǎn)如表3-1所示。1.1.3 不同數(shù)制間轉(zhuǎn)換1. 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，需要將整數(shù)部分與小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分采用“除基取余法”，小數(shù)部分采用“乘基取整法”。（

6、1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制整數(shù)例如：用“除基取余法”將十進(jìn)制整數(shù)327轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。“除基取余法”轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：1.1.3 不同數(shù)制間轉(zhuǎn)換1. 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)采用“乘基取整法”。即把給定的十進(jìn)制小數(shù)乘以基數(shù)，取其整數(shù)作為二進(jìn)制小數(shù)的第一位，然后取小數(shù)部分繼續(xù)乘以基數(shù)，將所的整數(shù)部分作為第二位小數(shù)，重復(fù)操作直至得到所需要的二進(jìn)制小數(shù)。（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)2. 非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)采用“按權(quán)展開(kāi)法”，即先把各位非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)，寫成多項(xiàng)式,然后計(jì)算十進(jìn)制結(jié)果。例如:寫出(110

7、1.01)2， (237)8，(10D)16的十進(jìn)制數(shù)。2. 非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)3. 二進(jìn)制與八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)，以及十六進(jìn)制數(shù)存在著倍數(shù)的關(guān)系，例如23=8, 24=16所以它們之間的轉(zhuǎn)換非常方便。 在二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，可以用“三位并一位”的方式，以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右側(cè)向左側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最左方添“0”補(bǔ)足三位；小數(shù)部分從左側(cè)至右側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最右方添“0”補(bǔ)足三位。然后各組的三位二進(jìn)制數(shù)，按照各自的位權(quán)22、21、20展開(kāi)后相加，就得到了一位八進(jìn)制數(shù)。例如，將二進(jìn)制小數(shù)10110

8、111 .01101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)，轉(zhuǎn)換過(guò)程如下： 3. 二進(jìn)制與八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，用“一位拆三位”的方法，即將每位八進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)展開(kāi)表示。例如，將八進(jìn)制數(shù) 123.46轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)表示。八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，用“一位拆三位”的方法，即將每位八進(jìn)同理，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“四位并一位”的方法，十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“一位拆四位”的表示方法。例如，用“四位并一位”的方法將二進(jìn)制數(shù)110110111 .01101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。同理，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“四位并一位”的方法，十4. 八、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換八、十、十六進(jìn)

9、制之間的轉(zhuǎn)換可以借助二進(jìn)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。如：八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，先將八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，然后再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制。同理，十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制，先將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制。常用的數(shù)制對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-2所示。4. 八、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換表3-2 常用的數(shù)制對(duì)照表表3-2 常用的數(shù)制對(duì)照表3.2.1 信息的存儲(chǔ)單位1. 位(bit)讀作“比特”，簡(jiǎn)寫為“b”，表示二進(jìn)制中的1位。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是以0和1來(lái)表示的。一個(gè)二進(jìn)制位只有能有一種狀態(tài)，即只能存放二進(jìn)制數(shù)“0”或者“1”。2. 字節(jié)(Byte)：字節(jié)，簡(jiǎn)寫為“B”，讀作“拜特”，是計(jì)算機(jī)信息中用于描述存儲(chǔ)容量和傳輸容

10、量的一種計(jì)量單位，在一些計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言中也表示數(shù)據(jù)類型和語(yǔ)言字符。計(jì)算機(jī)中是以字節(jié)為單位解釋信息的。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成，即“1B=8 b”。3.2.1 信息的存儲(chǔ)單位1. 位(bit)3. 字長(zhǎng)前面介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)指標(biāo)的時(shí)候介紹過(guò)“字”和“字長(zhǎng)”的概念，字是指計(jì)算機(jī)的CPU在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長(zhǎng)”。字長(zhǎng)與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系，是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。字長(zhǎng)直接反映了計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度，字長(zhǎng)越大，計(jì)算機(jī)一次性處理的數(shù)字位數(shù)越多，處理數(shù)據(jù)的速度就越快。4. 擴(kuò)展存儲(chǔ)單位計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位是字節(jié)，用B表示，常用的存儲(chǔ)單位還有KB、MB、GB、

11、TB，它們之間換算關(guān)系為：KB：千字節(jié) KB=1024B=210BMB: 兆字節(jié) MB=1024KB=220BGB: 吉字節(jié) GB=1024MB=230BTB: 太字節(jié) TB=1024GB=240B3. 字長(zhǎng)3.2.2 原碼、反碼和補(bǔ)碼1.原碼正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用1表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制數(shù)的絕對(duì)值表示，這種表示稱為原碼表示。例如，求“+69”和“-69”的原碼數(shù)0也有“正零”和“負(fù)零”之分，“+ 0”的原碼=0000，“-0”的原碼=1000。3.2.2 原碼、反碼和補(bǔ)碼1.原碼2. 反碼計(jì)算機(jī)中規(guī)定，反碼的最高位為符號(hào)位。正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)原碼除符號(hào)位外各位

12、按位取反，即“1”取反變?yōu)椤?”， “0”取反變?yōu)椤?” 。例如，求十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的反碼。若用一個(gè)字節(jié)表示，將十進(jìn)制數(shù)5轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)為00000101。因?yàn)椤?5”是正數(shù)，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的原碼為00000101，所以反碼與原碼相同，( +5 )反00000101；2. 反碼用4位二進(jìn)制表示的反碼正/負(fù)數(shù)如下：用4位二進(jìn)制表示的反碼正/負(fù)數(shù)如下：3. 補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼就是其原碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是先求其反碼，然后在最低位+1。例如，十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的補(bǔ)碼用一個(gè)字節(jié)表示為：(+5)10 = (00000101)原 =(00000101)反 = (00000101)補(bǔ)(-5) 10=

13、 (10000101)原 = (11111010)反 = (11111011)補(bǔ)補(bǔ)碼沒(méi)有“+0”和“-0”的區(qū)別，即 0 補(bǔ)碼只有一種形式。3. 補(bǔ)碼用4位二進(jìn)制可以表示的補(bǔ)碼正/負(fù)數(shù)如下：用4位二進(jìn)制可以表示的補(bǔ)碼正/負(fù)數(shù)如下：3.2.3 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正負(fù)之分外，還有整數(shù)和小數(shù)之分。計(jì)算機(jī)不僅能處理帶符號(hào)的數(shù)值問(wèn)題，還能解決數(shù)值中存在的小數(shù)點(diǎn)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)定，小數(shù)點(diǎn)是用隱含規(guī)定位置的方式來(lái)表示，并不占用二進(jìn)制位。同時(shí)，根據(jù)小數(shù)點(diǎn)位置是否固定，數(shù)的表示方法可分為定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。1. 定點(diǎn)數(shù)： 定點(diǎn)數(shù)指小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是固定不變的，通常有定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)之分。定點(diǎn)整數(shù)是將小數(shù)

14、點(diǎn)位置固定在數(shù)值的最右端，定點(diǎn)小數(shù)是將小數(shù)點(diǎn)位置固定在有效數(shù)值的最左端，符號(hào)位之后，3.2.3 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正負(fù)之分外，還有整數(shù)和小在十進(jìn)制系統(tǒng)中，如果規(guī)定小數(shù)點(diǎn)左邊存放7個(gè)數(shù)碼，右邊存放3個(gè)數(shù)碼，當(dāng)我們存儲(chǔ)數(shù)字5.623166時(shí)，小數(shù)后只能保留3位，即5.623，其精度受損；而當(dāng)存放的數(shù)超過(guò)8位時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致其數(shù)值的不正確。所以，當(dāng)存放的數(shù)字整數(shù)部分很大或者小數(shù)部分很長(zhǎng)時(shí)，定點(diǎn)數(shù)顯然不適合，于是又引入了浮點(diǎn)數(shù)，主要用來(lái)解決數(shù)據(jù)溢出、精度受損問(wèn)題，在十進(jìn)制系統(tǒng)中，如果規(guī)定小數(shù)點(diǎn)左邊存放7個(gè)數(shù)碼，右邊存放3個(gè)2. 浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置浮動(dòng)變化的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)。對(duì)十進(jìn)制來(lái)說(shuō)，浮點(diǎn)數(shù)是以10的n

15、次方表示的數(shù)。例如，十進(jìn)制數(shù)245.78， 使用浮點(diǎn)表示法為0.24578103。其中0.24578為一個(gè)定點(diǎn)數(shù)，3表示小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)3位。當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)采用指數(shù)形式表示時(shí)，指數(shù)部分稱為“階碼”，小數(shù)部分稱為“尾數(shù)”。尾數(shù)和階碼有正負(fù)之分，例如，二進(jìn)制數(shù)“-0.00111”，浮點(diǎn)表示為“-0.1112-2”，這里尾數(shù)（-0.111）和階碼（-2）都是負(fù)數(shù)。尾數(shù)的符號(hào)表示數(shù)的正負(fù)，階碼的符號(hào)則表明小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。2. 浮點(diǎn)數(shù)3.3.1 二十進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)輸入輸出時(shí)，通常采用十進(jìn)制數(shù)，而計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1，所以必須進(jìn)行二進(jìn)制編碼。二十進(jìn)制編碼方法很多，常用的有BCD碼即8421碼，是指用4位二進(jìn)制編

16、碼表示1位十進(jìn)制數(shù)。4位二進(jìn)制數(shù)權(quán)值分別為23、22、21、20，即8、4、2、1。BCD碼與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換直觀、簡(jiǎn)單，對(duì)于一個(gè)多位十進(jìn)制數(shù)，只需將它的每一位數(shù)字按照表3-3中所列的對(duì)應(yīng)關(guān)系用BCD直接列出即可。 表3-3十進(jìn)制與BCD轉(zhuǎn)換對(duì)照表3.3.1 二十進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)輸入輸出時(shí)，通常采用十進(jìn)3.3.2.字符編碼字符編碼，即用規(guī)定的二進(jìn)制數(shù)表示輸入到計(jì)算機(jī)中文字和符號(hào)的方法。字符編碼是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、交互的重要方式。國(guó)際上采用的是美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（American Standard Code For Information Interchange），即ASC II碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，每

17、個(gè)字符的ASCII碼用1個(gè)字節(jié)( 8位)來(lái)存放，字節(jié)的最高位( b7)為校驗(yàn)位，通常用“0”來(lái)填充，后7位(b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0)為編碼值，7位二進(jìn)制共有128種狀態(tài)(27= 128 )，可表示128個(gè)字符，即26個(gè)小寫字母、26個(gè)大寫字母、10個(gè)數(shù)字、32個(gè)符號(hào)、33個(gè)控制符號(hào)和一個(gè)空格。7位編碼的ASCII碼是目前使用最為廣泛的字符編碼，稱為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼字符集。3.3.2.字符編碼字符編碼，即用規(guī)定的二進(jìn)制數(shù)表示輸入到計(jì)3.3.3 漢字編碼計(jì)算機(jī)只識(shí)別由0、1組成的代碼，ASCII碼是英文信息處理的標(biāo)準(zhǔn)編碼，漢字信息處理也必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)編碼。1

18、981年，我國(guó)頒布了信息交換用漢字編碼字符集基本集（GB 2312-1980），也稱為“國(guó)標(biāo)碼”，共對(duì)6763個(gè)漢字和682個(gè)圖形字符進(jìn)行了編碼。國(guó)標(biāo)碼規(guī)定：漢字用兩個(gè)字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)用七位碼（高位為0）。國(guó)標(biāo)碼將漢字和圖形符號(hào)排列在一個(gè)94行94列的二維代碼表中，每?jī)蓚€(gè)字節(jié)分別用兩位十進(jìn)制編碼，前字節(jié)的編碼稱為區(qū)碼，后字節(jié)的編碼稱為位碼，這樣得到GB 231280的區(qū)位圖，用區(qū)位圖的位置來(lái)表示的漢字編碼，稱為區(qū)位碼。如“?！弊衷诙S代碼表中處于17區(qū)第3位，區(qū)位碼即為“1703 ”。3.3.3 漢字編碼計(jì)算機(jī)只識(shí)別由0、1組成的代碼，ASCI1. 漢字輸入碼漢字輸入碼也稱外碼，是為了將漢字

19、輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼。目前，漢字輸入碼有很多種，最常用的是拼音編碼和字形編碼。（1）拼音編碼拼音編碼是按照拼音規(guī)則輸入漢字，只要會(huì)拼音就可以輸入漢字。如，搜狗拼音，微軟拼音、智能ABC等都屬于拼音編碼，這種編碼簡(jiǎn)單清晰、容易記憶，操作方便，適合廣大用戶。缺點(diǎn)：重碼率高，生僻字難輸入。（2）字形編碼字形編碼是指按漢字的筆畫用字母或數(shù)字進(jìn)行編碼。如，五筆字型屬于此類編碼。字形編碼不像拼音編碼那么簡(jiǎn)單，需要熟記上千個(gè)字根和上百個(gè)筆畫，在鍵盤上打入字根和筆畫才能從計(jì)算機(jī)中選出漢字，所以需要經(jīng)過(guò)專門的訓(xùn)練學(xué)習(xí)才能掌握。字形編碼重碼少，輸入速度快，效率高，適合打字員或發(fā)音不準(zhǔn)的用戶使用。1. 漢字輸入碼

20、2. 漢字內(nèi)碼漢字通過(guò)鍵盤或其他設(shè)備輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，計(jì)算機(jī)內(nèi)部會(huì)根據(jù)國(guó)標(biāo)碼將漢字轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)部可以識(shí)別和使用的二進(jìn)制數(shù)，也就是機(jī)內(nèi)碼，即漢字內(nèi)碼，漢字的內(nèi)碼在計(jì)算機(jī)中是唯一的。通過(guò)漢字內(nèi)碼可以達(dá)到通用和高速傳輸文本信息。3. 漢字字形編碼ASCII碼和GB-2312國(guó)標(biāo)碼解決了漢字的輸入、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算等問(wèn)題，但漢字在顯示器顯示或打印輸出時(shí)，需要另外對(duì)“字形”進(jìn)行編碼。所有字形編碼的集合稱為字庫(kù)。字庫(kù)存放在硬盤中，漢字輸出時(shí)，先在字庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的字形編碼，再輸出到顯示器或打印機(jī)中。字形編碼分為點(diǎn)陣字形編碼和矢量字形編碼兩種。（1）點(diǎn)陣字形編碼（2）矢量字形編碼2. 漢字內(nèi)碼3.3.4

21、多媒體信息編碼1. 編碼過(guò)程日常生活中，我們接觸到的聲音和圖像都是一種隨著時(shí)間連續(xù)變化的物理量，例如聲音是一種波，通過(guò)空氣傳播，時(shí)大時(shí)小、時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近；圖像是因?yàn)橥渡涞轿矬w上的光被物體表面反射到人眼中而形成的像，是隨著時(shí)間、地點(diǎn)變化的光波。這些在時(shí)間和幅度上連續(xù)變化的物理量稱之為模擬信號(hào)，如圖3.3(a)所示。而計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是用一連串脈沖來(lái)代表所要傳送的信息，不同的脈沖組合代表不同的信息。數(shù)字信號(hào)在數(shù)學(xué)上表示為在某區(qū)間內(nèi)離散變化的值。因此，數(shù)字信號(hào)的波形是離散的、不連續(xù)的，因?yàn)槊}沖只有“有”（0）、“無(wú)”（ 1）兩種狀態(tài)，如圖3.3(b)所示。所以在計(jì)算機(jī)處理聲音和圖像信息之前

22、，需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，也就是時(shí)間和幅度上連續(xù)變化的信號(hào)用時(shí)間和幅度上離散的數(shù)字來(lái)表示，這個(gè)轉(zhuǎn)變的過(guò)程叫做“模/數(shù)(A/D)變換”。3.3.4 多媒體信息編碼1. 編碼過(guò)程2. 音頻信息的數(shù)字化數(shù)字聲音的質(zhì)量取決于采樣頻率和量化分級(jí)的細(xì)密程度。采樣頻率越高，量化的分辨率越高，所得數(shù)字化聲音的保真程度也越好，但是它的數(shù)據(jù)量也會(huì)越大。采樣頻率越高，模擬信號(hào)的波形就劃分的越細(xì)，經(jīng)過(guò)離散數(shù)字化的波形就越接近于原始波形。量化級(jí)數(shù)是指對(duì)滿幅度的模擬信號(hào)平均分得的份數(shù)，表示該級(jí)數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)稱為量化位數(shù)。也就是說(shuō)，當(dāng)量化的位數(shù)為n時(shí)，量化級(jí)數(shù)為2n。對(duì)滿幅度信號(hào)的量化級(jí)數(shù)越多，量化后的數(shù)值越接近

23、于真實(shí)值，但量化位數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量的增大，對(duì)數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)和傳輸都會(huì)帶來(lái)負(fù)面的影響。通用的音頻采樣頻率有：44.1kHz、22.05kHz以及11.025kHz。量化位數(shù)有8bit、16bit等。對(duì)于量化后的波形聲音文件數(shù)據(jù)量（存儲(chǔ)空間）的計(jì)算公式為：音頻文件數(shù)據(jù)量（字節(jié)）=采樣頻率 * 時(shí)間（秒）*量化位數(shù) *聲道數(shù) / 8位2. 音頻信息的數(shù)字化3. 音頻數(shù)據(jù)的壓縮音頻數(shù)據(jù)的壓縮，一般考慮降低采樣頻率、降低量化位數(shù)。根據(jù)奈奎斯特采樣定理以及音頻信號(hào)的帶寬等因素，一般考慮將音頻的采樣頻率確定為44.1kHz，這個(gè)采樣頻率能夠保證聲音的高質(zhì)量還原。在音頻采樣頻率確定的情況下，音頻數(shù)據(jù)的壓縮就考