高中信息技術(shù)

高中信息技術(shù)第一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、信息

人類(lèi)生活離不開(kāi)信息。烽火告急信鴿傳書(shū)結(jié)繩記事古代信息傳播技術(shù)第二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

定義1：信息是指數(shù)據(jù)、信號(hào)、消息中所包含的意義。

電視上有重大新聞的消息，報(bào)紙上有足球比賽結(jié)果的消息，這些消息都是信息。同學(xué)們還能說(shuō)說(shuō)哪些是信息呢？例如電視、報(bào)刊、雜志中的各類(lèi)消息是信息。紅綠信號(hào)燈顯示時(shí)所代表的含義是信息。

定義2：信息也被理解為事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和關(guān)于事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述。

世界上的萬(wàn)事萬(wàn)物都在不停地運(yùn)動(dòng)、變化，萬(wàn)事萬(wàn)物里都有信息。例如春暖花開(kāi)傳遞著春天到了的信息，大雁南飛傳遞著秋天來(lái)臨的信息。

定義3：信息也指對(duì)消息接受者來(lái)說(shuō)是預(yù)先不知道的東西，具有“不確定性”。

如廣播天氣預(yù)報(bào)時(shí)，收聽(tīng)者預(yù)先不知道天氣情況，那么對(duì)于急需了解天氣狀況的收聽(tīng)者來(lái)說(shuō)天氣預(yù)報(bào)就是很重要的信息。天氣預(yù)報(bào)越詳細(xì)，信息量就越大，不確定性就越小。

從以上這些定義中，同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)信息是一種很難簡(jiǎn)單地加以描述的東西，它不是一個(gè)實(shí)體。因此，關(guān)于信息的定義也是多種多樣，同學(xué)們可以從不同的角度與層面去理解、認(rèn)識(shí)。第三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、信息的載體和形態(tài)從古到今，信息的傳遞方式在不斷的發(fā)生變化，從文字、電報(bào)、電話到當(dāng)今的電子郵件，信息傳遞方式越來(lái)越便捷。那么我來(lái)考考大家，古代人們點(diǎn)燃的烽火是信息嗎？電子郵件是信息嗎？

點(diǎn)燃的烽火本身不是信息，它里面包含的意義即有外敵入侵才是信息，點(diǎn)燃的烽火只是信息的載體。而信息必須通過(guò)載體才能呈現(xiàn)。接下來(lái)，我們就來(lái)了解一下信息和載體的關(guān)系。

１、信息必須通過(guò)載體才能體現(xiàn)，而載體本身不是信息。例如十字路口我們知道紅燈停，綠燈行，但紅綠燈不是信息，它所包含的意義是紅燈停、綠燈行，這才是信息。

２、同樣的信息可以加載于不同的載體之上。例如要告訴某人一件事，寫(xiě)信給他，信息的載體就是文字和紙張；打電話給他，信息的載體就是語(yǔ)言和電波；發(fā)電子郵件給他，信息的載體就是文字和因特網(wǎng)?？梢?jiàn)，信息可以有不同的載體呈現(xiàn)，相同的信息可以用多種不同的載體來(lái)表示和傳播。

載體也稱為信息的表現(xiàn)形式。那么信息常見(jiàn)的表現(xiàn)形式有哪些呢？有語(yǔ)言、文字、聲音、圖像和視頻等。大部分的信息都是通過(guò)這些載體來(lái)呈現(xiàn)的。第四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六信息的概念：信息不是指事物本身，而是指用來(lái)表現(xiàn)事物特征的一種普遍形式；信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式的反應(yīng)，人們可通過(guò)感官或儀器從外部世界感知、獲取信息。

信息的界定：信息就是我們?cè)谶m應(yīng)外部世界和控制外部世界的過(guò)程中，與外部世界進(jìn)行交換的內(nèi)容的名稱。信息、物質(zhì)、能量構(gòu)成人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的三大基礎(chǔ)1、無(wú)所不在的信息第五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、信息的傳輸a.信息傳輸?shù)幕具^(guò)程：信源編碼信宿譯碼信道信息信息信號(hào)信號(hào)信源：信息的發(fā)布者信宿：信息的接受者信道：信息的通道信息可以空間傳輸，（通信）也可在時(shí)間傳輸。（存儲(chǔ)）第六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六b.信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)信息的價(jià)值體現(xiàn)在它的存儲(chǔ)、傳輸、運(yùn)用等環(huán)節(jié)中。信息與物質(zhì)、能量的本質(zhì)差別主要體現(xiàn)在傳遞過(guò)程。物質(zhì)、能量：

傳遞（運(yùn)輸）時(shí)，從某點(diǎn)發(fā)出物質(zhì)或能量后，其自身的數(shù)量就減少。傳遞過(guò)程服從質(zhì)量守恒或能量守恒定律。信息：

信源發(fā)出后，其自身的信息不減少，而且同一信息可同時(shí)供給多個(gè)信宿。（這一特性稱為信息共享性。）第七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六

信息雖反映了事物的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式，但并不是事物的本身，所以它不能單獨(dú)存在。而信息的存儲(chǔ)、傳輸必需借助某種符號(hào)，而符號(hào)又必需依附某種載體。

信息的載體稱為媒體c.載體與媒體：第八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、信息的特征

知道了什么是信息，再讓我們來(lái)總結(jié)一下信息的特征，以便更深刻的認(rèn)識(shí)信息的內(nèi)涵。

1、信息必須依附于載體。信息的表示、傳播、存儲(chǔ)必須依附于某種載體，載體就是承載信息的事物。不存在沒(méi)有載體的信息。

2、信息是可以被存儲(chǔ)、保留、加工和處理的。信息可以脫離它所反映的事物被存儲(chǔ)和保留。信息是可以加工和處理的。經(jīng)過(guò)加工、處理，特別是經(jīng)過(guò)人的分析、綜合和提煉，使信息具有更高的使用價(jià)值。例如在EXCEL表中輸入每位同學(xué)語(yǔ)文考試成績(jī)后，通過(guò)函數(shù)統(tǒng)計(jì)得到班級(jí)平均分、標(biāo)準(zhǔn)差和學(xué)生排名等信息就是經(jīng)過(guò)加工處理更具價(jià)值的信息。

3、信息是可以傳遞和共享的。電視中播放的節(jié)目供許多人一起分享。黑板上的板書(shū)所蘊(yùn)含的信息也是大家共享的。信息可以被重復(fù)使用而不會(huì)像物質(zhì)和能源那樣產(chǎn)生損耗。例如電視臺(tái)每晚播放的新聞可以重復(fù)播放，并不會(huì)因?yàn)橹夭ザ鴮?dǎo)致信息的損失。

4、信息具有時(shí)效性。有些信息一旦過(guò)期就沒(méi)什么價(jià)值了。如昨天的氣象信息對(duì)今天的出行而言通常就是沒(méi)有用的。

以上就是關(guān)于信息的一些具體特征。下面，我們一起來(lái)探討一下有關(guān)信息重要性和特征的話題。第九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1、載體依附性

海報(bào)、論壇、廣播、、會(huì)議等形式發(fā)布通知。海報(bào)、論壇等以文字形式呈現(xiàn)信息；廣播、會(huì)議等以聲音形式呈現(xiàn)信息；信息依賴文字、聲音、視頻等媒體呈現(xiàn)，依賴海報(bào)、紙張、光盤(pán)、u盤(pán)、磁帶等介質(zhì)存儲(chǔ)，這些信息賴以存在的媒體和介質(zhì)成為信息的載體。信息是不能獨(dú)立存在的，它總是以某種形式（如聲音，文字、圖像、視頻等）表現(xiàn)出來(lái)，并依附在一定的載體上，信息的這個(gè)特征稱為載體依附性。第十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六注意：（1）不存在沒(méi)有載體的信息。（2）同一個(gè)信息可以依附于不同的載體，不同信息可以依附于同一個(gè)載體。交通信息既可通過(guò)信號(hào)燈顯示，也可以警察的手勢(shì)來(lái)傳遞；同樣一則新聞我們?cè)陔娨暽下?tīng)到了，在報(bào)紙上也看到了。第十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、共享性英國(guó)現(xiàn)實(shí)主義戲劇家蕭伯納所說(shuō)：“兩個(gè)人在一起交換蘋(píng)果與兩個(gè)人在一起交換思想完全不一樣。兩個(gè)人交換蘋(píng)果，每個(gè)人手上還有一個(gè)蘋(píng)果；但是兩個(gè)人在一起交換了思想，每個(gè)人就同時(shí)有兩個(gè)人的思想?！钡谑?yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六3、時(shí)效性從前，有兩家人是鄰居，王家賣(mài)油、張家賣(mài)日歷。王家媳婦每次賣(mài)油時(shí)都會(huì)偷偷省下一小勺油，到年底時(shí)，就積攢了一罐油，再賣(mài)掉它，就有了過(guò)年的錢(qián)。而張家媳婦看在眼里十分羨慕，也學(xué)王家媳婦的樣子，每個(gè)月也都偷偷省下一本日歷，可等到年底卻沒(méi)換到錢(qián)？為什么？聽(tīng)聽(tīng)小故事

油代表的是物質(zhì)，而日歷代表了信息，信息的效用會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸降低，漸漸失去效用。第十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六4、價(jià)值性信息是有價(jià)值的，就像不能沒(méi)有空氣和水一樣，人類(lèi)也離不開(kāi)信息。因此人們常說(shuō)，物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成世界的三大要素,但往往信息的價(jià)值也是相對(duì)的。首先，信息具有時(shí)效性，一些信息會(huì)隨著時(shí)間的推移而失去效用；其次，對(duì)于不同的信息接收者，信息的價(jià)值是不同的。第十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六汶川地震前，四川省綿竹市西南鎮(zhèn)檀木村出現(xiàn)了大規(guī)模的蟾蜍遷徙：數(shù)十萬(wàn)只大小蟾蜍浩浩蕩蕩地在一制藥廠附近的公路上行走，很多被過(guò)往車(chē)輛壓死，被行人踩死。大量出現(xiàn)的蟾蜍，使一些村民認(rèn)為會(huì)有不好的兆頭出現(xiàn)。當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門(mén)對(duì)此解釋說(shuō)，這是蟾蜍正常的遷徙，并對(duì)大量蟾蜍的產(chǎn)生做了科學(xué)的解釋。由于人們沒(méi)有正確地利用這條信息，造成了很大的悲劇……信息的價(jià)值性第十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六5、可偽性?關(guān)于日本地震，網(wǎng)上散布謠言核暴炸會(huì)污染到水質(zhì)，造成很多地方食鹽的暫時(shí)性短缺。?中獎(jiǎng)短信：尊敬的用戶您好，恭喜你的號(hào)已榮獲58000元與三星電腦一臺(tái)是中央電視臺(tái)【非常6+1】欄目的……第十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六3、信息的處理

信息可以進(jìn)行整理、分類(lèi)、編輯等處理，也可以從一種形式變換為另一種形式，或從一種載體轉(zhuǎn)移到另一種載體，并經(jīng)過(guò)收集、存儲(chǔ)、處理、傳輸、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，使原有信息體現(xiàn)其價(jià)值，實(shí)現(xiàn)增值。

獲取原始信息、對(duì)其進(jìn)行加工整理，使之成為有用信息的過(guò)程稱為信息處理。a.信息處理的意義第十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六b.信息處理的基本過(guò)程輸入存儲(chǔ)處理輸出（采集）（保存）（加工）（傳送）六次信息革命特征第一次語(yǔ)言的形成第二次文字的創(chuàng)造第三次造紙術(shù)和印刷術(shù)的發(fā)明應(yīng)用第四次電報(bào)、電話的發(fā)明及應(yīng)用第五次計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展第六次多媒體和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展應(yīng)用第十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六廣東汕頭華僑中學(xué)技術(shù)組二、信息的基本特征

例子(分類(lèi))主要內(nèi)容主要的信息特征幾點(diǎn)啟示例1：體育盛事(體育)即使路途遙遠(yuǎn)，人們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)電視節(jié)目觀看體育賽事。信息的可傳遞性。信息可以在時(shí)空之間實(shí)現(xiàn)傳遞。例2：分享銷(xiāo)售的經(jīng)驗(yàn)與技巧(經(jīng)濟(jì))公司設(shè)立了每季度一次的銷(xiāo)售方案評(píng)獎(jiǎng)，每位銷(xiāo)售人員積極參與，樂(lè)于分享，形成良好的企業(yè)文化氛圍，銷(xiāo)售業(yè)績(jī)攀升。信息的可共享性。彼此分享成功的經(jīng)驗(yàn)和技巧，這是學(xué)習(xí)和進(jìn)步的表現(xiàn)。例3：啤酒與尿布(經(jīng)濟(jì))超市老板敏銳地從計(jì)算機(jī)自動(dòng)收款系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，啤酒與尿布的銷(xiāo)售量同時(shí)增長(zhǎng)，于是改變銷(xiāo)售策略，結(jié)果銷(xiāo)售量大增。信息是可以處理的，如果運(yùn)用得當(dāng)，則可以增值。善于從凌亂的信息中尋找它們之間的聯(lián)系，會(huì)有意料不到的收獲。例4：象棋比賽(生活)看到已經(jīng)失效過(guò)時(shí)的“象棋比賽”通知，想?yún)①愐矝](méi)機(jī)會(huì)了。信息的時(shí)效性問(wèn)題。信息的時(shí)效性能決定其使用價(jià)值。例5：赤壁之戰(zhàn)(戰(zhàn)爭(zhēng))蔣干偷“書(shū)”，曹操斬將；龐統(tǒng)謀略，曹船相接；黃蓋詐降，曹軍大敗。信息真?zhèn)涡?，具有真?shí)與虛假之分。真真假假，可能誤事害人，也可能是智慧的高度體現(xiàn)。第十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六信息特征實(shí)例Eg2.“結(jié)繩計(jì)數(shù)”“烽火告急”“信鴿傳書(shū)”“學(xué)富五車(chē)”，其中“信鴿”“竹簡(jiǎn)”是信息么？Eg1.名著《三國(guó)演義》在圖書(shū)館被人們借了又借，這體現(xiàn)了信息什么特性？Eg3.南海觀光游輪突然故障下沉，求救信號(hào)沒(méi)有回應(yīng)，憑中國(guó)移動(dòng)手機(jī)微弱信號(hào)，拯救了一船游客的性命！——信息價(jià)值性——載體依附性——信息共享性。第二十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六我們了解了信息無(wú)處不在，信息的特征。我們說(shuō)過(guò)信息必須依附于一定的載體存在的，那么信息本身是看不見(jiàn)摸不著的。人們通常用表示信息的符號(hào)組合叫做信息的代碼。比如說(shuō)身份證號(hào)碼通過(guò)前六位可以知道居民的戶籍所在地，接下來(lái)的八位是出生年月日，而最后的四位是序列號(hào)及校驗(yàn)碼。從這個(gè)可以看出，每個(gè)代碼都有它特別的意義。比如說(shuō)，十字路口的路燈，紅燈表示停，綠燈表示行等等。那么，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，代碼是特指的，是指由0和1組成的數(shù)字代碼。對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，它只認(rèn)識(shí)由0和1組成的代碼，其他的符號(hào)它一概不認(rèn)識(shí)。那么，為什么要想將其他的符號(hào)代碼給計(jì)算機(jī)處理，就必須要將符號(hào)轉(zhuǎn)換成由0和1組成的代碼。那么這個(gè)由0和1組成的代碼，到底是什么呢第二十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六由萊布尼茲提出二進(jìn)制。馮。諾依曼提出在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制代碼(一)十進(jìn)制的特點(diǎn)十進(jìn)制有0、1、2、3到9的基數(shù)，逢十進(jìn)一，就變成10。每個(gè)數(shù)碼在不同的數(shù)位上，對(duì)應(yīng)的權(quán)值不同。這句話什么意思呢？456，4表示4個(gè)100，5表示5個(gè)10，而6表示6個(gè)1，那么，4所對(duì)應(yīng)的權(quán)值就是100，5所對(duì)應(yīng)的權(quán)值是10，6所對(duì)應(yīng)的權(quán)值是1。這是十進(jìn)制的特點(diǎn)。（二）二進(jìn)制的特點(diǎn)二進(jìn)制只有0和1，也就是基數(shù)是0和1，在所有的二進(jìn)制數(shù)當(dāng)中，只會(huì)出現(xiàn)0和1，而不會(huì)出現(xiàn)其他的符號(hào)，比如說(shuō)（11010）2、（0101110）2（1011111）2，。大家可以看到，所有的二進(jìn)制數(shù)都用括號(hào)括起來(lái)，并且下面標(biāo)了一個(gè)2，這是為了避免與十進(jìn)制數(shù)相混淆第二十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六事實(shí)上，我們現(xiàn)在使用的電子計(jì)算機(jī)大多屬于馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)，其主要特征是計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息，包括數(shù)據(jù)和程序都采用二進(jìn)制代碼表示。

那么，什么是二進(jìn)制代碼呢？同學(xué)們可以聯(lián)系我們熟悉的十進(jìn)制代碼來(lái)理解。

十進(jìn)制代碼有0-9十個(gè)基本數(shù)碼，采用逢十進(jìn)一的進(jìn)位規(guī)則，每個(gè)數(shù)碼在不同數(shù)位上有不同的權(quán)值。所謂權(quán)值就是數(shù)碼在不同位置上的倍率值。

例如56789這個(gè)數(shù)是怎么讀的呢？五萬(wàn)六千七百八十九?！叭f(wàn)”就是右起第五位的倍率值，也就是10的4次方；同樣，“千”就是右起第四位的倍率值，也就是10的3次方，以此類(lèi)推?？梢?jiàn)十進(jìn)制數(shù)碼的權(quán)值可以表示為10的i-1次方（i表示位置）。通過(guò)權(quán)值可以反映一個(gè)數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中的實(shí)際數(shù)位。

參照十進(jìn)制代碼的特點(diǎn)，二進(jìn)制代碼的特點(diǎn)就是用0-1兩個(gè)基本數(shù)碼，采用逢二進(jìn)一的進(jìn)位規(guī)則，每個(gè)數(shù)碼在不同數(shù)位上的權(quán)值是2的i-1次方（i表示位置）。其大小也可以用權(quán)值計(jì)算。

第二十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.1二進(jìn)制及二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則

2、采用二進(jìn)制的原因

⑴電路簡(jiǎn)單

計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成的，邏輯電路只有兩種狀態(tài)：如開(kāi)關(guān)的接通和斷開(kāi)、晶體管的飽和與截止、電壓的高電平與低電平等。

⑵運(yùn)算簡(jiǎn)單

二進(jìn)制運(yùn)算法則簡(jiǎn)單

⑶工作可靠

二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單、狀態(tài)少，數(shù)字的存儲(chǔ)、傳輸和處理不易出錯(cuò)

⑷邏輯性強(qiáng)

二進(jìn)制的0和1正好與邏輯代數(shù)的“真”與“假”相匹配。P5表1.2.2進(jìn)位制轉(zhuǎn)換第二十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.2八進(jìn)制與十六進(jìn)制

1、八進(jìn)制◆八進(jìn)制有八個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7；進(jìn)位基數(shù)為8；加法運(yùn)算為“逢八進(jìn)一”；減法運(yùn)算為“借一為八”。

◆八進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開(kāi)表示法：

D=Qn-1.8n-1+Qn-2.8n-2+…+Q0.80+Q-1.8-1+…+Q-m.8-m

如：(317)8=3×82＋1×81＋7×80＝(207)10第二十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.2八進(jìn)制與十六進(jìn)制

2、十六進(jìn)制◆十六進(jìn)制有16個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；進(jìn)位基數(shù)為16；加法運(yùn)算為“逢十六進(jìn)一”；減法運(yùn)算為“借一為十六”。其中：A－10、B－11、C－12、D－13、E－14、F－15

◆十六進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開(kāi)表示法：

D=Qn-1.16n-1+Qn-2.16n-2+…+Q0.160+Q-1.16-1+…+Q-m.16-m

如：(3C4)16=3×162＋12×161＋4×160＝(964)10

第二十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.2八進(jìn)制與十六進(jìn)制◆各進(jìn)制數(shù)的區(qū)別表示：

十進(jìn)制：在數(shù)字后加D或不加字母，512D或512；

二進(jìn)制：在數(shù)字后加B，1011B；

八進(jìn)制：在數(shù)字后加Q，126Q；

十六進(jìn)制：在數(shù)字后加H，A804H；

第二十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑴二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)相加即可。二進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開(kāi)的表示法：

D=Dn-1.2n-1+Dn-2.2n-2+…+D0.20+D-1.2-1+…+D-m.2-m如：(1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2

=

8+0+2+1+0.25=(11.25)10

第二十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：①整數(shù)的轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制數(shù)反復(fù)除以2，直至商為0，然后把第一次相除得到的余數(shù)作為最低位K0，最后一次得到的余數(shù)作為最高位Kn－1，將每次相除所得的余數(shù)按次序排列起來(lái)，Kn-1Kn-2…K0，即為所求的二進(jìn)制數(shù)。第二十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：①整數(shù)的轉(zhuǎn)換例：將(121)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)2121…余數(shù)為1(K0)60…余數(shù)為0(K1)2302…余數(shù)為0(K2)15…余數(shù)為1(K3)27…余數(shù)為1(K4)23…余數(shù)為1(K5)21…余數(shù)為1(K6)20低位高位(121)10=K6K5K4K3K2K1K0=(1111001)2第三十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：②純小數(shù)的轉(zhuǎn)換

乘二取整法：將十進(jìn)制的小數(shù)乘以2，取乘積的整數(shù)部分，作為相應(yīng)二進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)后最高位K-1，然后反復(fù)取小數(shù)部分乘以2取整數(shù)部分，得到K-2K-3…K-m，直至乘積的小數(shù)部分為零或二進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)達(dá)到精度為止，所得的序列0.K-1K-2K-3…K-m就是轉(zhuǎn)換后得到的二進(jìn)制小數(shù)。第三十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：②純小數(shù)的轉(zhuǎn)換例：將(0.8125)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：

0.8125×2＝1.6250…整數(shù)部分為1(K-1)

0.6250×2＝1.2500…整數(shù)部分為1(K-2)0.2500×2＝0.5000…整數(shù)部分為0(K-3)

0.5000×2＝1.0000…整數(shù)部分為1(K-4)(0.8125)10=0.K-1K-2K-3K-4=(0.1101)2高位低位第三十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.2.3各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：③對(duì)于既有整數(shù)又有小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)，可將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后加起來(lái)即可。例：將(25.25)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：

整數(shù)部分：(25)10＝(11001)2小數(shù)部分：(0.25)10=(0.01)2

故:(25.25)10=(11001.01)2第三十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.3信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示1.3.1數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示

1、機(jī)器數(shù)與真值計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)值均用二進(jìn)制來(lái)表示。通常用一個(gè)數(shù)的最高位作為符號(hào)位：0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)；如：＋18=00010010

－18=10010010機(jī)器數(shù)：在計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的、連同符號(hào)位一起數(shù)字化的數(shù)字。真值：機(jī)器數(shù)表示的真實(shí)值；如：機(jī)器數(shù)10110101－>－53(十進(jìn)制)或－0110101；機(jī)器數(shù)00101010－>＋42(十進(jìn)制)或＋0101010可見(jiàn)，在機(jī)器數(shù)中，用0、1取代了真值的正負(fù)號(hào)。第三十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六ASCII編碼的作用就是給英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)、字符轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)規(guī)定了一個(gè)大家都認(rèn)可并遵守的標(biāo)準(zhǔn)。下圖就是ASCII編碼表。第三十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六從ASCII編碼表中我們可以觀察到ASCII編碼規(guī)定了哪些字符的二進(jìn)制代碼？有94個(gè)字符（包括10個(gè)數(shù)字符號(hào)、26個(gè)大寫(xiě)英文字母、26個(gè)小寫(xiě)英文字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和其他常用符號(hào)）和34個(gè)控制符，共含128個(gè)字符。這128個(gè)字符的編碼從0-127，相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制0000000-1111111的二進(jìn)制代碼，每個(gè)編碼用到7個(gè)二進(jìn)制位，但實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)卻用了8個(gè)二進(jìn)制位，并將最高位置0，如A的ASCII編碼是65，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制就是01000001，那么為什么要增加這個(gè)看似無(wú)用的二進(jìn)制位呢？這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟、硬件處理的基本單位是字節(jié)，1個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成。也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)是以8位二進(jìn)制位為單位存儲(chǔ)的，因此，即使ASCII編碼只用到7位二進(jìn)制位，但在實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)要占8位，即1個(gè)字節(jié)。

第三十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六儲(chǔ)容量單位1、比特(Bit)：又稱“位”，是計(jì)算機(jī)最小的數(shù)據(jù)單位,二進(jìn)制數(shù)的一位所包含的信息就是1比特

,如二進(jìn)制數(shù)0101就是4比特.。2、字節(jié)（Byte)：計(jì)算機(jī)中用來(lái)表示存儲(chǔ)空間大小的最基本的容量單位；，用字母“B”表示，為8位二進(jìn)制位。3、千字節(jié)(KB)：1024個(gè)字節(jié)（Byte)；4、兆字節(jié)(MB)：1024個(gè)千字節(jié)(KB)；5、吉字節(jié)(GB)：1024個(gè)兆字節(jié)(MB)；

轉(zhuǎn)換關(guān)系：

1字節(jié)(B)=8比特(Bit)

1KB=210B=1024B

1MB=220B=210KB=1024KB

1GB=230B=210MB=1024MB

1TB=240B=210GB=1024GB第三十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六了解字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法后，很自然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：究竟怎樣區(qū)分?jǐn)?shù)值和字符呢？例如，內(nèi)存中有一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是01000001，它究竟表示的是A這個(gè)字母，還是65這個(gè)數(shù)值，或是其他？如果面對(duì)一個(gè)孤立的字節(jié)，確實(shí)無(wú)法區(qū)分，但存放和使用這個(gè)數(shù)據(jù)的軟件，會(huì)以其他方式保存這些數(shù)碼所屬的數(shù)碼類(lèi)型的信息，指明這個(gè)數(shù)據(jù)是數(shù)值類(lèi)型，或是字符類(lèi)型，或是其他類(lèi)型。

ASCII碼是一種通用的字符編碼，包含了大小寫(xiě)英文字母、數(shù)字等128個(gè)字符?？梢?jiàn)ASCII碼解決了西文字符的編碼問(wèn)題。漢字與西文字符一樣，在計(jì)算機(jī)內(nèi)也是以二進(jìn)制代碼的形式表示的。那么漢字又是如何編碼的呢？計(jì)算機(jī)內(nèi)部又該如何表示數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出ASCII碼的漢字以及更復(fù)雜的聲音、圖像等信息的？第三十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六SCII碼是一種通用的字符編碼，包含了大小寫(xiě)英文字母、數(shù)字等128個(gè)字符?？梢?jiàn)ASCII碼解決了西文字符的編碼問(wèn)題。漢字與西文字符一樣，在計(jì)算機(jī)內(nèi)也是以二進(jìn)制代碼的形式表示的。那么漢字又是如何編碼的呢？計(jì)算機(jī)內(nèi)部又該如何表示數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出ASCII碼的漢字以及更復(fù)雜的聲音、圖像等信息的？第四十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部也是以二進(jìn)制代碼形式表示的，這些代碼，稱為漢字編碼。

從1975開(kāi)始，我國(guó)就進(jìn)行了大規(guī)模的漢字統(tǒng)計(jì)工作，并在1981年制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80。標(biāo)準(zhǔn)中確定將6763個(gè)常用漢字和682個(gè)非漢字圖形符號(hào)（包括外文字母、數(shù)字和符號(hào)）規(guī)定它們的二進(jìn)制代碼，作為漢字編碼。這套編碼稱為漢字信息交換碼，簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼。在這套編碼中涉及到了六千多個(gè)漢字加六百多個(gè)圖形符號(hào)，用一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)顯然不夠，因?yàn)?個(gè)字節(jié)只有8位二進(jìn)制位，只能表示2的8次方，即256個(gè)編碼。那么該用幾個(gè)字節(jié)呢？2個(gè)字節(jié)可以嗎？讓我們來(lái)計(jì)算一下，2個(gè)字節(jié)有16個(gè)二進(jìn)制位，可以表示2的16次方，即65536種不同組合，顯然足夠表示所有字符。因此國(guó)標(biāo)碼規(guī)定用2個(gè)字節(jié)表示1個(gè)漢字，每個(gè)字節(jié)只用低7位，最高位為0。

國(guó)標(biāo)碼對(duì)漢字進(jìn)行了編碼，但漢字在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)、加工處理、傳輸?shù)裙ぷ鲿r(shí)使用的代碼是漢字機(jī)內(nèi)碼或稱漢字內(nèi)碼。目前使用最廣泛的是一種由兩個(gè)字節(jié)組成的內(nèi)碼，這種格式的內(nèi)碼是將國(guó)標(biāo)碼GB2312-80的兩個(gè)字節(jié)的最高位分別置為1而得到的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是表現(xiàn)形式簡(jiǎn)單，同時(shí)解決了中西文內(nèi)碼存在的二義性問(wèn)題。一、漢字編碼第四十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1、漢字輸入碼

與漢字編碼不同，漢字輸入碼是解決如何利用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)來(lái)快捷地輸入漢字的編碼，它規(guī)定了鍵盤(pán)按鍵與漢字的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與二進(jìn)制無(wú)關(guān)，如果我們的鍵盤(pán)上每個(gè)按鍵就是一個(gè)漢字，我們就不需要輸入碼了。常用的漢字輸入碼有拼音輸入法、五筆字型輸入法等。

2、漢字字形碼

漢字輸入碼可以幫助我們將漢字輸入電腦，但如果要在電腦上顯示某個(gè)漢字，則還需要一套記錄每個(gè)漢字字形的編碼，這就是漢字字形碼。

字形碼是字庫(kù)中存儲(chǔ)的漢字字形編碼，一般采用點(diǎn)陣和矢量方式。

第四十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六象形文字公元前5000至4000年左右，有了埃及象形文字1799年，法國(guó)古文字學(xué)家們發(fā)掘出一塊黑石碑。碑文用3種文字寫(xiě)成，分別是希臘文、古埃及象形文字和后期的埃及文字。法國(guó)古代語(yǔ)學(xué)者研究并設(shè)法釋讀了古埃及的象形文字。第四十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六象形文字漢字雖然還保留象形文字的特征，但由于漢字除了象形以外，還有其他構(gòu)成文字的方式；而漢字經(jīng)過(guò)數(shù)千年的演變，已跟原來(lái)的形象相去甚遠(yuǎn)，所以不屬于象形文字，而屬于形、音、義相結(jié)合的“表意文字”。第四十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.漢字的0、1編碼智能ABC全拼五筆字型自然碼┆外碼鍵盤(pán)管理程序碼表機(jī)內(nèi)碼字庫(kù)檢索程序字庫(kù)字模顯示驅(qū)動(dòng)程序控制信號(hào)第四十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六漢字編碼方案

·GB2312-1980和GB2312-1990，共收錄6763個(gè)簡(jiǎn)體漢字、682個(gè)符號(hào)，其中漢字分為兩級(jí)：一級(jí)字3755，以拼音排序，二級(jí)字3008，以偏旁排序?！IG5編碼，是目前臺(tái)灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括440個(gè)符號(hào)，一級(jí)漢字5401個(gè)、二級(jí)漢字7652個(gè)，共計(jì)13053個(gè)漢字?！BK編碼——《漢字內(nèi)碼擴(kuò)展規(guī)范》（俗稱大字符集），兼容GB2312，共收錄漢字21003個(gè)、符號(hào)883個(gè)，并提供1894個(gè)造字碼位，簡(jiǎn)、繁體字融于一庫(kù)。·Unicode編碼(UniversalMultipleOctetCodedCharacterSet)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO的標(biāo)準(zhǔn)，V2.0于1996公布，內(nèi)容包含符號(hào)6811個(gè)，漢字20902個(gè)，韓文拼音11172個(gè)，造字區(qū)6400個(gè)，保留20249個(gè)，共計(jì)65534個(gè)?！B18030-2000——2000年3月國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在北京聯(lián)合發(fā)布的《信息技術(shù)和信息交換用漢字編碼字符集、基本集的擴(kuò)充》，收錄了27484個(gè)漢字，還收錄了藏、蒙、維等主要少數(shù)民族的文字。該標(biāo)準(zhǔn)于2000年12月31日強(qiáng)制執(zhí)行。GB18030-2000作為GBKforUnicode第四十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六漢字的輸入——漢字外碼

按排列順序形成的漢字編碼（流水碼）：如區(qū)位碼；按讀音規(guī)則形成的漢字編碼（音碼），如全拼、簡(jiǎn)拼、雙拼等；按字形形成的漢字編碼（形碼），如五筆字型、鄭碼等；按音、形結(jié)合形成的漢字編碼（音形碼），如自然碼、智能ABC。

第四十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六漢字的字模漢字字模的原理與西文字符的字?；鞠嗤?，只是由于漢字筆畫(huà)復(fù)雜，為了表達(dá)清晰，要比西文字符須要更多的點(diǎn)陣。

圖1.34一個(gè)24×24點(diǎn)陣的漢字字模示例第四十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六漢字系統(tǒng)的工作過(guò)程

①用一種輸入方法從鍵盤(pán)輸入漢字。②鍵盤(pán)管理程序按照碼表將外碼變換成機(jī)內(nèi)碼。③機(jī)內(nèi)碼經(jīng)字庫(kù)模檢索程序查對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣信息在字模庫(kù)的地址，從字庫(kù)取出字模。④字模送顯示驅(qū)動(dòng)程序，產(chǎn)生顯示控制信號(hào)。⑤顯示器按照字模點(diǎn)陣將漢字字形在屏幕上顯示出來(lái)。第四十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六王永民與五筆字型出生河南南陽(yáng)農(nóng)民家庭，家境貧寒，父母扒房供其讀書(shū)從小立大志：“翻開(kāi)物理課本、化學(xué)課本，為什么都是外國(guó)人的名字和人頭像？中國(guó)人為什么不能有自己的發(fā)明創(chuàng)造，然后把自己印進(jìn)課本去？”，考入中國(guó)科技大學(xué)1982年五筆字型漢字輸入法和時(shí)任河南省副省長(zhǎng)、河南省科委主任的羅干1978至1983年，發(fā)明“五筆字型”，提出“形碼設(shè)計(jì)三原理”，首創(chuàng)“漢字字根周期表”，發(fā)明25鍵4碼高效漢字輸入法和字詞兼容技術(shù)。在世界上，首破電腦漢字輸入每分鐘100字大關(guān)，獲中、美、英三國(guó)專利。王永民現(xiàn)任中國(guó)科協(xié)委員、中國(guó)民營(yíng)科技實(shí)業(yè)家協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、北京王碼電腦總公司總裁第五十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六例如，以8×8點(diǎn)陣記錄“人”字字形為例

說(shuō)明：每格即1個(gè)點(diǎn)，共8×8=64點(diǎn)，若白色為0，黑色為1，則對(duì)于這個(gè)“人”字，需記錄為右側(cè)二進(jìn)制形式。這就是使用點(diǎn)陣法將字形與二進(jìn)制對(duì)應(yīng)的方法。如果將這些點(diǎn)再細(xì)分成16×16點(diǎn)陣，顯示的“人”字是不是會(huì)更精細(xì)一些呢？是的，但需要用到的二進(jìn)制位也會(huì)更多。因此，點(diǎn)越多文字越精細(xì)，占用的存儲(chǔ)空間也越大第五十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六現(xiàn)實(shí)世界中各種各樣的信息，通常是連續(xù)變化的“模擬量”，計(jì)算機(jī)如果要存儲(chǔ)、處理它們，首先要將它們數(shù)字化，即將它們變成一系列二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式的“數(shù)字量”。

模擬量怎樣才能轉(zhuǎn)換成數(shù)字量呢？基本的方法是以很小的時(shí)間間隔不斷測(cè)得模擬量在這些瞬間的樣品（幅度）值（采樣），并以某種數(shù)值（量化）形式加以保存，通過(guò)“采樣”和“量化”就可以實(shí)現(xiàn)模擬量的數(shù)字化，這個(gè)過(guò)程稱為“模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）”。而反之，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的過(guò)程稱為“數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A轉(zhuǎn)換）”多媒體信息編碼第五十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六生活中有各種各樣的物理量，通常我們需要先將這些物理量的變化轉(zhuǎn)換成電流或電壓的變化形式，然后再通過(guò)對(duì)獲得的電流或電壓波形進(jìn)行采樣和量化，變?yōu)閿?shù)字形式的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)就可以存儲(chǔ)和處理這些信息了。而將物理量進(jìn)行能量方式的轉(zhuǎn)換，變成電流或電壓的工作是由傳感器完成的。常見(jiàn)的傳感器有話筒、溫度傳感器、光敏傳感器、紅外傳感器、距離傳感器等。右圖中的就是聲音、光敏和紅外線傳感器。

同學(xué)們能說(shuō)出生活中哪些設(shè)備用到了哪類(lèi)傳感器嗎？例如電視遙控器就用到了紅外傳感器，當(dāng)你按下遙控器的按鈕時(shí)，就向接收設(shè)備發(fā)出了紅外信號(hào)，接收設(shè)備中的紅外傳感器就會(huì)將接收到的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)，進(jìn)而執(zhí)行某項(xiàng)操作。又如，很多辦公樓都有自動(dòng)移門(mén)，采用的也是紅外線傳感器，當(dāng)你靠近門(mén)時(shí)，通過(guò)紅外線反射，傳感器就會(huì)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓，進(jìn)而開(kāi)啟移門(mén)。相反，當(dāng)你離開(kāi)時(shí)，門(mén)就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。第五十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六聲音是振動(dòng)產(chǎn)生的波，它是一種模擬信息，話筒以及相關(guān)電路可以把聲波轉(zhuǎn)換成電壓的波形，但這仍然是一種連續(xù)平滑變化的模擬信號(hào)。只有通過(guò)采樣和量化，模擬信號(hào)才能轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。例如，在錄制聲音的過(guò)程中，聲源的聲音是一種模擬量，話筒是傳感器，聲卡則對(duì)采樣和量化所得的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼，最后形成數(shù)字化的聲音文件。

數(shù)字化聲音的質(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。

聲音文件大小的計(jì)算公式：采樣頻率×量化位數(shù)×聲道×?xí)r間。如一般CD格式音樂(lè)采用44.1kHz的采樣頻率，16位量化分辨率，立體聲雙聲道，你能計(jì)算出每秒的數(shù)據(jù)量是多少嗎？數(shù)據(jù)量為44100×（16/2）×2=176400字節(jié)，每分鐘的數(shù)據(jù)量約為10MB。

四、聲音、圖像和視頻信息的數(shù)字化第五十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六數(shù)字化聲音的質(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。

聲音文件大小的計(jì)算公式：采樣頻率×量化位數(shù)×聲道×?xí)r間。如一般CD格式音樂(lè)采用44.1kHz的采樣頻率，16位量化分辨率，立體聲雙聲道，你能計(jì)算出每秒的數(shù)據(jù)量是多少嗎？數(shù)據(jù)量為44100×（16/2）×2=176400字節(jié)，每分鐘的數(shù)據(jù)量約為10MB。

2、圖像數(shù)字化

圖像和視頻可以通過(guò)掃描儀、數(shù)碼相機(jī)和攝像頭等設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。圖像數(shù)字化的基本思想是把一幅圖像看成由許許多多的點(diǎn)組成，這些點(diǎn)被稱為像素，它們按縱橫排列起來(lái)構(gòu)成一幅畫(huà)。每個(gè)像素有深淺不同的顏色，像素越多，排列越緊密，分辨率越高，圖像就越清晰。如下圖中，3幅圖像的像素分別為：50×50，100×100和800×800。你覺(jué)得哪一幅最清晰呢？顯然是像素最多、分辨率最高的800×800的圖片。第五十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六50*50100*100800×800第五十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2.4圖像的0、1編碼

（1）圖像類(lèi)型矢量圖（vectorgraphice）法：用一些基本的幾何元素（直線、弧線、圓、矩形等）以及填充色塊等描述圖像，并用一組指令表述。這種圖像一般稱為圖形或合成圖像。位圖（bitmappedgraphics）法：用點(diǎn)陣描述圖像，并用一組0、1碼數(shù)據(jù)描述。這種圖像也稱為位圖。（2）圖像處理過(guò)程離散處理采樣量化第六十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.圖像的離散化

離散化后的圖像被看成一個(gè)由MⅹN的像素（picture-elements，piel）點(diǎn)陣組成的圖。每個(gè)像點(diǎn)都是一個(gè)單色的小方塊，放大了就是馬賽克。圖像中像素點(diǎn)的密度稱為圖像分辨率（imageresolution），單位為dpi（dotsperinch，每英寸像點(diǎn)數(shù)）。第六十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.采樣與量化

采樣（sampling）就是在每個(gè)小塊中取它的顏色參數(shù)，將它的顏色進(jìn)行分解，計(jì)算出紅、黃、藍(lán)（R、G、B）三種基色分量的亮度值。將每個(gè)采樣點(diǎn)的每個(gè)分量進(jìn)行0、1編碼，就稱為量化。目前，像素深度有如下一些標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型：黑白圖（Black&White）。顏色深度為1，只有黑白兩色。灰度圖(Ggay&Scale)。顏色深度為8，256個(gè)灰度等級(jí)。8色圖(RGB8-Color)。顏色深度為3，用3基色產(chǎn)生8種顏色。索引16色圖(Indexed16-Color)。顏色深度為4，建立調(diào)色板，提供16種顏色。索引256色圖(Indexed256-Color)。顏色深度為16，建立調(diào)色板，提供256種顏色。真彩色圖(RGBTrueColor)。顏色深度為24，提供16777216種顏色，大大超出人眼分辨顏色的極限（16000種）。顏色深度也可以是32，更為真實(shí)。第六十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.位圖圖像的存儲(chǔ)一幅數(shù)字圖像，常用一個(gè)文件存儲(chǔ)，存儲(chǔ)空間為：

文件字節(jié)數(shù)=（位圖寬度ⅹ位圖高度ⅹ位圖顏色深度）/8第六十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.2.5聲音的0、1編碼1.聲音數(shù)據(jù)的編碼過(guò)程·采樣。采樣就是每隔一定的時(shí)間，測(cè)取連續(xù)波上的一個(gè)振幅值。·量化。量化就是用一個(gè)二進(jìn)制尺子計(jì)量采樣得到的每個(gè)脈沖。第六十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六00000001001000110100010101100111011110001001101010111100110111101111101111011110111111111110111010110100000100000000000100100100第六十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.兩個(gè)技術(shù)參數(shù)

采樣頻率采樣頻率定律采樣頻率與信號(hào)頻率之間有一定的關(guān)系，根據(jù)奈奎斯特理論，只要采樣頻率高于信號(hào)最高頻率的兩倍，就能把數(shù)字信號(hào)表示的信號(hào)還原成為原來(lái)的連續(xù)信號(hào)。電話語(yǔ)音信號(hào)頻率為3.4kHZ，采樣頻率為8kHZ即可滿足電話服務(wù)質(zhì)量測(cè)量精度第六十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六圖像文件大小計(jì)算：分辨率×顏色位數(shù)。如一幅彩色圖像的分辨率為1024×768，采用24位顏色，那么為了記錄這幅圖像需要多大的存儲(chǔ)空間呢？數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間為1024×768×（24/8）=2359296個(gè)字節(jié)。如果存儲(chǔ)畫(huà)面為800×600像素的黑白兩色圖像，又至少需要多少字節(jié)呢？因?yàn)橐粋€(gè)黑白兩色的像素只需用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位表示，所以存儲(chǔ)空間為800×600×１/8=60000個(gè)字節(jié)。

3、視頻數(shù)字化

視頻是由連續(xù)的圖像幀組成。我國(guó)使用的PAL制式的視頻每秒顯示25幀。

如果有一段10秒鐘長(zhǎng)的分辨率為720×576的PAL制式的彩色視頻，它包含約300M（720×576×3×25×10）字節(jié)的數(shù)據(jù)。五、數(shù)據(jù)壓縮

聲音、圖像和視頻在經(jīng)過(guò)數(shù)字化后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，為了提高存儲(chǔ)、處理和傳輸這些信息的效率，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。例如用數(shù)碼相機(jī)拍下一張較高像素值的照片，其文件大小往往有幾兆，如果你要同時(shí)將幾張這樣的照片一起通過(guò)郵件發(fā)給你的朋友，就相當(dāng)麻煩，一方面郵箱對(duì)上傳文件都有一定的大小限制，另一方面太大的文件上傳起來(lái)也非常地緩慢。那么用什么方法解決呢？我們可以利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)將這些照片壓縮成較小的文件，同時(shí)又不會(huì)對(duì)照片質(zhì)量造成太大影響。

不同的數(shù)據(jù)采用不同的壓縮方式，如靜態(tài)圖像常用的壓縮格式是JPG，音樂(lè)信息常用的壓縮格式是MP3，VCD和DVD影片分別使用MPEG-1和MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓縮存儲(chǔ)。

另外，同學(xué)們知道嗎？壓縮又分為有損壓縮和無(wú)損壓縮，有損壓縮會(huì)丟棄一些數(shù)據(jù)，常用于聲音和視頻文件，如網(wǎng)上的在線視頻都是經(jīng)過(guò)壓縮的視頻文件，雖然圖像質(zhì)量不是很清晰，但換來(lái)的是流暢的畫(huà)面，這也大大改善了因網(wǎng)速慢而造成的畫(huà)面不連貫的問(wèn)題。無(wú)損壓縮算法一般都有嚴(yán)格的校驗(yàn)功能，以使經(jīng)過(guò)壓縮后的數(shù)據(jù)能完整準(zhǔn)確地還原第六十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六0世紀(jì)40年代以來(lái)，以信息技術(shù)（InformationTechnology）為代表的新技術(shù)革命對(duì)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生了重大影響，信息技術(shù)本身也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。早期的計(jì)算機(jī)在工廠和實(shí)驗(yàn)室里被視為貴重儀器設(shè)備，需要由專業(yè)技術(shù)人員小心翼翼地“服侍”，如今計(jì)算機(jī)已進(jìn)入尋常百姓家。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，改變了我們的生活方式，移動(dòng)電話等個(gè)人移動(dòng)通信設(shè)備使人們能夠隨時(shí)隨地傳遞信息，聯(lián)絡(luò)感情，把握商機(jī)；廣播電視的出現(xiàn)和迅猛發(fā)展使人們能夠毫不費(fèi)力地獲取各種新聞和娛樂(lè)信息；計(jì)算機(jī)更是使人們的生活發(fā)生了巨變。目前，因特網(wǎng)已經(jīng)連接到全球各地，入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)可以與世界各地聯(lián)系，獲取各種信息資源。迅猛發(fā)展的因特網(wǎng)可以將政府機(jī)關(guān)、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、財(cái)政金融、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育等部門(mén)的工作和個(gè)人的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上醫(yī)療……?！靶畔⒏咚俟贰钡慕ǔ蓪⒔o全球的經(jīng)濟(jì)、政治、文化和社會(huì)生活帶來(lái)更加巨大的變化，將極大地改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式。

一、什么是信息技術(shù)第六十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六雖然我們?cè)谏钪谐?huì)提到“信息技術(shù)”這個(gè)詞語(yǔ)，我們這門(mén)課程也是“信息技術(shù)”課程，但究竟什么是信息技術(shù)目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，一般認(rèn)為，信息技術(shù)是應(yīng)用信息科學(xué)的原理和方法，對(duì)信息進(jìn)行采集、處理、傳輸、存儲(chǔ)、表達(dá)和使用的技術(shù)。信息技術(shù)是以微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)等各種科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。

什么是微電子技術(shù)呢？微電子技術(shù)是研究如何利用半導(dǎo)體器件的微觀特性以及一些特殊工藝，在一個(gè)微小體積中制成具有一種或多種功能完整的電路或器件，簡(jiǎn)單的說(shuō)，微電子技術(shù)就是使電子元器件和電子設(shè)備微型化的技術(shù)，其核心是集成電路技術(shù)。因此微電子技術(shù)通常也被稱為集成電路技術(shù)。世界上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)占地167平方米，重量達(dá)30頓，是一個(gè)名副其實(shí)的“龐然大物”。而如今，計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為不足幾公斤的微型計(jì)算機(jī)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它們的祖宗，變化何其神速。微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展促進(jìn)和推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等信息技術(shù)的快速發(fā)展第六十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

◆1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）誕生于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)。占地面積：170平方米；重30余頓；耗電140千瓦；運(yùn)算速度5000次/秒；使用了18000多個(gè)電子管、1500多個(gè)繼電器、10000多只電容和7000多個(gè)電阻。第七十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代是根據(jù)電子元器件的發(fā)展而劃分：【電子管(1946-1957)】【晶體管1957-1964】【集成電路1965-1970】【大規(guī)模集成電路1971~】第七十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）：（1）第一代：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946~1957年）采用電子管作為運(yùn)算和邏輯元件，使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言。運(yùn)算次數(shù)達(dá)到5000~30000次/秒。IBM705電子計(jì)算機(jī)第七十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）：（2）第二代：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1957~1964年）采用晶體管作為運(yùn)算和邏輯元件，具有主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，使用高級(jí)編程語(yǔ)言（FORTRAN、COBOL）。運(yùn)算次數(shù)達(dá)到幾萬(wàn)次~幾十萬(wàn)次/秒。并被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。CDC6600電子計(jì)算機(jī)第七十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）：（3）第三代：中、小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1965~1970年）采用集成電路代替分立元件，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，中央處理器采用微程序技術(shù)；擁有較完善的操作系統(tǒng)；出現(xiàn)了并行技術(shù)、多處理機(jī)、虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)等技術(shù)。運(yùn)算速度達(dá)到幾十萬(wàn)次~幾百萬(wàn)次。IBM360第七十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）：（4）第四代：大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1971~）采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為主要功能部件，采用更高集成度的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，出現(xiàn)了磁盤(pán)、光盤(pán)、鼠標(biāo)、圖像掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)和高分辨率彩色顯示器以及高質(zhì)量的打印機(jī)和繪圖儀。IBM-PC第七十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

2、微型機(jī)的發(fā)展階段

20世紀(jì)70年代后，出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)。微處理器（Microprocessor）：以單片大規(guī)模集成電路制成的具有運(yùn)算和控制功能的處理器。以微處理器作為中央處理器(CPU)的計(jì)算機(jī)通稱為微型計(jì)算機(jī)。

第一階段（1971-1972）：計(jì)算機(jī)指令長(zhǎng)為4位或8位。采用機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言。

第二階段（1973-1977）：計(jì)算機(jī)指令長(zhǎng)為8位。集成度較高，采用匯編語(yǔ)言和高級(jí)編程語(yǔ)言，并出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。

第三階段（1978-1981）：計(jì)算機(jī)指令長(zhǎng)為16位。具有豐富的指令系統(tǒng)、多種數(shù)據(jù)處理方式。

第四階段（1981-）：90年代出現(xiàn)了由32位微處理器構(gòu)成的微型機(jī)。2001年出現(xiàn)了64位微處理器(Itanium)。第七十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.2計(jì)算機(jī)的分類(lèi)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算機(jī)的速度、存儲(chǔ)量、同時(shí)容納的用戶數(shù)以及價(jià)格。

(1)、巨型計(jì)算機(jī)也稱為超級(jí)計(jì)算機(jī)，其占地最大，價(jià)格最貴，功能最強(qiáng)，其運(yùn)算速度最快，每秒萬(wàn)億次。目前多用于軍事、氣象預(yù)報(bào)、科學(xué)研究等領(lǐng)域。銀河巨型計(jì)算機(jī)第七十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.2計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

(2)、大型計(jì)算機(jī)速度低于巨型機(jī)，容量稍小于巨型機(jī)，價(jià)格低于巨型機(jī)。能夠支持上百個(gè)用戶工作，一般用于處理中度復(fù)雜的問(wèn)題。IBM大型計(jì)算機(jī)第七十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.2計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

(3)、小型計(jì)算機(jī)容量小于大型機(jī)，價(jià)格較便宜，同時(shí)容納30~60多個(gè)用戶。隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，已有用微型機(jī)代替小型機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。小型機(jī)第七十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.2計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

(4)、微型計(jì)算機(jī)又稱“個(gè)人計(jì)算機(jī)”（PC），俗稱“電腦”。價(jià)格便宜，功能齊全，廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、辦公等。主要類(lèi)型有臺(tái)式的、筆記本式等。目前市場(chǎng)上主要流流行的是“雙核”CPU的計(jì)算機(jī)。

微型機(jī)第八十頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.2計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

(5)、工作站是一種高檔的微型機(jī)，介于小型機(jī)和微型機(jī)之間。與普通PC機(jī)的區(qū)別是：配有高分辨率大屏幕、容量很大的內(nèi)存儲(chǔ)器存和外存儲(chǔ)器、有較強(qiáng)的信息處理和高性能的圖形圖像以及聯(lián)網(wǎng)功能。適用于CAD/CAM等。網(wǎng)絡(luò)中的“工作站”泛指聯(lián)網(wǎng)用戶的結(jié)點(diǎn)，以區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，常由一般的PC機(jī)充當(dāng)。

工作站第八十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.3計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

(1)、處理速度快

(2)、計(jì)算精度高

(3)、具有記憶能力

(4)、具有邏輯判斷能力

(5)、支持人機(jī)交互第八十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與應(yīng)用1.1.5計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

(1)、高度集成化

(2)、網(wǎng)絡(luò)化

(3)、智能化

①、智能機(jī)器人

②、專家系統(tǒng)③、模式識(shí)別④、多媒體技術(shù)⑤、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法第八十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，編輯于2023年，星期六通信技術(shù)是傳遞信息的技術(shù)，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)信息快速、可靠、安全的轉(zhuǎn)移，消除人們交流信息的空間和時(shí)間障