大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)-課件 第3章 計(jì)算機(jī)中信息表示

計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)1---未來(lái)已來(lái)，將至已至總目錄

Contents總目錄ABOUTME計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中信息表示計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)云計(jì)算基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)上篇互聯(lián)網(wǎng)下篇上篇計(jì)算機(jī)3信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教研室第3章計(jì)算機(jī)中信息表示4信息科學(xué)與工程學(xué)院計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教研室目錄

Contents目錄數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換壹數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示貳非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示叁回顧計(jì)算機(jī)工作原理-“存儲(chǔ)程序”馮?諾依曼計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由五大部件組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備組成。存儲(chǔ)程序通過(guò)輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)和指令到計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)起來(lái)，然后CPU從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令、執(zhí)行指令，直到所有指令全部執(zhí)行完，最后通過(guò)輸出設(shè)備將結(jié)果顯示出來(lái)信息用二進(jìn)制格式存儲(chǔ)和表示在計(jì)算機(jī)中，無(wú)論何種信息，都是用“0”和“1”來(lái)表示，即二進(jìn)制數(shù)。導(dǎo)引

Introduction何謂信息？數(shù)值型數(shù)據(jù)：具有量的含義，可進(jìn)行加、減等運(yùn)算；

如23.1、-3、3/4非數(shù)值型數(shù)據(jù)：沒(méi)有量的含義，不能進(jìn)行加、減等運(yùn)算；

如字符，圖形，圖像，音頻，視頻，動(dòng)畫(huà)等指所有能輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算機(jī)識(shí)別、存儲(chǔ)和加工處理的符號(hào)的總稱(chēng)信息(數(shù)據(jù))的分類(lèi)引例Example世界上有10種人一種是懂二進(jìn)制的！一種是不懂的！引例Example猜數(shù)字游戲（1-63之間的數(shù)）①②③④⑤⑥33343537383941424345464749505153545557585960616263161718192021222324252627282930314849505153545557585960616263891011121314152425262728293031404142434445464756575859606162634567121314152021222328293031363738394445464752535455606162632367101114151819222326273031343538394243464750515455585962631357

91113151719212325272931333537394143454749515355575961633.1數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換壹NUMBERSYSTEMSANDCONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS開(kāi)關(guān)（二進(jìn)制）身高（十進(jìn)制）星期（七進(jìn)制）時(shí)鐘（六十進(jìn)制）生活中的進(jìn)制：二十四節(jié)氣（二十四進(jìn)制）常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS十進(jìn)制(Decimal)

01二進(jìn)制(Binary)02八進(jìn)制(Octal)03十六進(jìn)制(Hexadecimal)04常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS數(shù)制也稱(chēng)為計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法。對(duì)于任意R進(jìn)制計(jì)數(shù)制有基數(shù)R,權(quán)Ri和按權(quán)展開(kāi)。

基數(shù)基數(shù)是指計(jì)數(shù)中所用到的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)，進(jìn)位規(guī)律是“逢R進(jìn)一”

權(quán)數(shù)值每一位所具有的值稱(chēng)為權(quán)。R進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是R的整數(shù)次冪。數(shù)值的按權(quán)展開(kāi)任意R進(jìn)制數(shù)的值都可以表示為：各位數(shù)值與其權(quán)的乘積之和。3.1.1數(shù)制的概念及特點(diǎn)常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS1、十進(jìn)制有10個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。十進(jìn)制具有以下特點(diǎn)每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按逢十進(jìn)一來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以10為底的冪次方。666.66=6×102＋6×101＋6×100＋6×10-1＋6×10-2按權(quán)展開(kāi)常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS2、二進(jìn)制有2個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1。二進(jìn)制具有以下特點(diǎn)每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按逢二進(jìn)一來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以2為底的冪次方。按權(quán)展開(kāi)例：(101101.11)2

=1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2==32+0+8+4+0+1+0.5+0.25(45.75)10(1010.001)2(111.101)2(10001.110)2+常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS3、八進(jìn)制有2個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7。八進(jìn)制具有以下特點(diǎn)每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按逢八進(jìn)一來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以8為底的冪次方。按權(quán)展開(kāi)例：(642)8=6×82+4×81+2×80=(418)10常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS4、十六進(jìn)制有16個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。十六進(jìn)制具有以下特點(diǎn)每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按逢十六進(jìn)一來(lái)決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以16為底的冪次方。按權(quán)展開(kāi)例:(9B4.4)16=9×162+11×161+4×160+4×16-1=(2484.25)10數(shù)制的書(shū)寫(xiě)：752.65(752.65)10

(-752.65)8(752.65)16(-101.11)2

752.65D-752.65O752.65H-101.11B

火眼金睛:以下書(shū)寫(xiě)正確的是？常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS×√×√√752.652ABCHABC2B1H101.1H

二進(jìn)制只有0和1兩種狀態(tài)，正好與物理部件的兩種狀態(tài)相對(duì)應(yīng),計(jì)算機(jī)中用低電位表示″0

″

，高電位表示″1

″

，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。二進(jìn)制的1和0可以與邏輯代數(shù)中的“真”和“假”對(duì)應(yīng)，便于應(yīng)用邏輯代數(shù)理論研究計(jì)算機(jī)理論(助記:挺直了堂堂正正做人就是真1）為什么用二進(jìn)制表示信息？解惑

Answer常用數(shù)制NUMBERSYSTEMS1、R進(jìn)制十進(jìn)制2、十進(jìn)制

R進(jìn)制3、二進(jìn)制八進(jìn)制4、二進(jìn)制十六進(jìn)制3.1.2不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS1、R進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制任意R進(jìn)制數(shù)據(jù)按權(quán)展開(kāi)、相加即可得十進(jìn)制數(shù)。例1：(101101.11)2=1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-232+0+8+4+0+1+0.5+0.25(45.75)10例2：(642)8=6×82+4×81+2×80=(418)10例3:(9B4.4)16=9×162+11×161+4×160+4×16-1(2484.25)10===不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS(101.101)2=1×22+0×21+1×20=4+0+1+0.5+0+0.125+1×2-1+0×2-2+1×2-3練習(xí)1：(101.101)2=（）10(學(xué)習(xí)通提交)=(5.625)10不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)-“除2取余”十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)-“乘2取整”帶整數(shù)和小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)則由方法一和方法二綜合組成。轉(zhuǎn)換秘籍：2、十進(jìn)制數(shù)

R進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)，需將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換。1）十進(jìn)制→二進(jìn)制。不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS1363102222余數(shù)1011二進(jìn)制數(shù)低位二進(jìn)制數(shù)高位例1：(13)10=()21101不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS(0.6875)10=()20.68752×37501.2×7502×0.501.2×01.整數(shù)1011二進(jìn)制數(shù)高位二進(jìn)制數(shù)低位例2：0.0.0.0.0.1011不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS例3：(13.6875)10=(13)10+(0.6875)10=(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2練習(xí)：(127)10=（）2練習(xí)：(93)10=（）2練習(xí)：(158)10=（）2練習(xí)2：(65.25)10=（）2

(學(xué)習(xí)通提交)不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)：?例：(1111011011.100101011)2

=(001,111,011,011.100,101,011)2=(1733.453)8八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：?例:

(736.4)16=(111011110.100)2=(111011110.1)23、二進(jìn)制八進(jìn)制八01234567二

0000010100111001011101115題不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換CONVERSIONBETWEENDIFFERENTNEMBERSYSTEMS二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)：?例：(1111011011.100101011)2

=(11,1101,1011.1001,0101,1000)2=(3DB.958)16十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：?例:

(A3B.C)16=(101000111011.1100)2=(101000111011.11)20123456789二

0000000100100011010001010110011110001001十六

ABCDEF二1010101111001101111011114、二進(jìn)制十六進(jìn)制6題引例Example猜數(shù)字游戲解密：①②③④⑤⑥33343537383941424345464749505153545557585960616263161718192021222324252627282930314849505153545557585960616263891011121314152425262728293031404142434445464756575859606162634567121314152021222328293031363738394445464752535455606162632367101114151819222326273031343538394243464750515455585962631357

9111315171921232527293133353739414345474951535557596163舉一反三Drawsinferences猜姓氏：1北京市(京)、2天津市(津)、3河北省(冀)、4山西省(晉)、5內(nèi)蒙古自治區(qū)(蒙)6遼寧省(遼)

、7吉林省(吉)、8黑龍江省(黑)、9上海市(滬)、10江蘇省(蘇)11浙江省(浙)、12安徽省(皖)

13福建省(閩)、14江西省(贛)、15山東省(魯)16河南省(豫)、17湖北省(鄂)、18湖南省(湘)

、19廣東省(粵)20廣西壯族自治區(qū)(桂)、21海南省(瓊)、22重慶市(渝)、23四川省(川)

24貴州省(黔)、25云南省(滇)、26西藏自治區(qū)(藏)、27陜西省(陜)

28甘肅省(甘)、29青海省(青)、30寧夏回族自治區(qū)(寧)、31新疆維吾爾自治區(qū)(新)資料：

自新冠疫情發(fā)生以來(lái)，國(guó)家每天都要通報(bào)全國(guó)31省市區(qū)(不含港澳臺(tái)）最新疫情情況，31個(gè)省市區(qū)分別是：

豫舉一反三Drawsinferences？①②豫鄂湘粵桂瓊黔川渝請(qǐng)你給這31省市區(qū)用所學(xué)信息表示知識(shí)進(jìn)行編碼。1、需要多少?gòu)埧ㄆ?、每張卡片上分別為哪些省市區(qū)，編碼分別是多少......……3.2數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示貳NUMERICALDATAREPRESENTATIONINCOMPUTER計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER計(jì)算機(jī)中的信息：數(shù)值型數(shù)據(jù)：103D，110B，865O，18FH非數(shù)值型數(shù)據(jù)：字符，圖形，圖像，音頻，視頻，動(dòng)畫(huà)等計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER計(jì)算機(jī)中數(shù)的有關(guān)概念：數(shù)的長(zhǎng)度：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度常以字節(jié)(Byte)為單位。1字節(jié)（Byte)=8比特（bit）數(shù)的符號(hào)：對(duì)于數(shù)值型數(shù)據(jù)，一般用數(shù)的最高位來(lái)表示數(shù)的正負(fù)號(hào)。

″

0″

正

″

1″負(fù)小數(shù)點(diǎn)：隱含規(guī)定小數(shù)點(diǎn)位置。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER1.數(shù)值數(shù)據(jù)的表示（1）+13D=1101B

例:一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)表示00001101（2）-13D=-1101B

一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)表示10001101真值機(jī)器數(shù)3.2.1數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER如果直接利用機(jī)器數(shù)進(jìn)行計(jì)算，由于符號(hào)問(wèn)題，結(jié)果將會(huì)出錯(cuò)：為了使符號(hào)位可以與數(shù)值一樣參與計(jì)算又保證結(jié)果正確，計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)機(jī)器數(shù)常用原碼、反碼和補(bǔ)碼三種方式。例如：-5+8=3，-5的機(jī)器數(shù)為10000101，8的機(jī)器數(shù)為00001000，運(yùn)算結(jié)果為-13，顯然是錯(cuò)誤的。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER⑴原碼用最高位表示數(shù)值的符號(hào)，右邊各位表示數(shù)值的絕對(duì)值的方法叫原碼表示法。例如：（+1100110）2的原碼為01100110

（-1100110）2的原碼為11100110

（+0000000）2的原碼為00000000（-0000000）2的原碼為10000000用原碼表示數(shù)值數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、直觀、與真值轉(zhuǎn)換也方便，但不能用原碼對(duì)兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減或異號(hào)數(shù)相加，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果。因此，為運(yùn)算方便，在計(jì)算機(jī)中通常將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算（兩個(gè)異號(hào)數(shù)相加實(shí)際是兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減），由此引入了反碼和補(bǔ)碼的概念。例如：25+（-36）=[00011001]原碼+[10100100]原碼=[10111101]原碼，結(jié)果為-61，是錯(cuò)誤的。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER⑵反碼對(duì)于正數(shù)，反碼與其原碼相同，對(duì)于負(fù)數(shù)，反碼是除符號(hào)位外其它各位變反。（+1100110）的反碼為01100110（-1100110）的反碼為10011001（+0000000）的反碼為00000000（-0000000）的反碼為11111111由于出現(xiàn)了正0和負(fù)0的形式不同。同樣不能用反碼對(duì)兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減或異號(hào)數(shù)相加，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果。例如：-25+36=[11100110]反碼+[00100100]反碼=[00001010]反碼，將反碼再取反碼，得到結(jié)果的原碼[00001010]原碼，轉(zhuǎn)換為真值10，結(jié)果是錯(cuò)誤的。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER⑶補(bǔ)碼對(duì)于正數(shù)，補(bǔ)碼與其原碼相同，對(duì)于負(fù)數(shù)，補(bǔ)碼是其反碼加1。（+1100110）2的補(bǔ)碼為01100110（-1100110）2的補(bǔ)碼為10011010（+0000000）2的補(bǔ)碼為00000000（-0000000）2的補(bǔ)碼為00000000練習(xí)3：-9的補(bǔ)碼是多少？（用8位二進(jìn)制表示）引入補(bǔ)碼的概念后，兩數(shù)的補(bǔ)碼之“和”等于兩數(shù)“和”的補(bǔ)碼，因此，在計(jì)算機(jī)中的加減法運(yùn)算可以利用其補(bǔ)碼直接做加法，最后再把結(jié)果求補(bǔ)碼得到真值。例如：25-36=25+(-36)（25）=（00011001）2→[00011001]補(bǔ)碼（-36）=（10100100）2→[11011100]補(bǔ)碼[00011001]補(bǔ)碼+[11011100]補(bǔ)碼=[11110101]補(bǔ)碼，

將補(bǔ)碼再取補(bǔ)碼，得到結(jié)果的原碼并轉(zhuǎn)換為真值-11。在計(jì)算機(jī)中用補(bǔ)碼表示數(shù)值數(shù)以后，數(shù)的加減運(yùn)算都可以統(tǒng)一化成補(bǔ)碼的加法運(yùn)算，不用單獨(dú)處理符號(hào)，這是十分方便的。反碼通常作為求補(bǔ)碼的中間形式。3.3非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示叁NONNUMERICALDATAREPRESENTATIONINCOMPUTER計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER1.西文字符的編碼2.漢字字符的編碼3.多媒體數(shù)據(jù)的表示非數(shù)值數(shù)據(jù)=>數(shù)值編碼=>二進(jìn)制編碼把對(duì)某一類(lèi)信息賦予代碼的過(guò)程稱(chēng)為編碼(Coding)。3.3.1非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER1、西文字符的編碼-ASCII碼

目前，國(guó)際上使用的字母、數(shù)字和符號(hào)的信息編碼系統(tǒng)是采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），簡(jiǎn)稱(chēng)為ASCII碼。7題計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER2.漢字編碼

漢字編碼比常用字符的編碼要復(fù)雜得多，這是因?yàn)闈h字的數(shù)量比較多，而且漢字的字形也是復(fù)雜多變。(1)漢字輸入碼(2)漢字交換碼（國(guó)標(biāo)碼）(3)漢字機(jī)內(nèi)碼(4)漢字字形碼計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER(1)漢字輸入碼

漢字輸入碼是指用戶(hù)從鍵盤(pán)上輸入漢字時(shí)所使用的編碼。音碼如標(biāo)準(zhǔn)拼音；形碼如五筆字型；計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER(2)漢字交換碼（國(guó)標(biāo)碼）

漢字交換碼是用于電腦信息交換的一種漢字編碼，是電腦之間傳遞信息（漢字）的一種協(xié)議，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制編碼，故所有的漢字都得轉(zhuǎn)成二進(jìn)制編碼形式，要想在計(jì)算機(jī)中識(shí)別漢字必須在電腦中包含漢字交換碼。就相當(dāng)于人們說(shuō)話(huà)都用漢語(yǔ)一樣，大家才能溝通。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER1981年我國(guó)頒布了GB2312國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)選出6763個(gè)常用漢字和682個(gè)非漢字字符，并為每個(gè)字符規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)代碼，以便在不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行漢字文本交換。GB2312字符集構(gòu)成一個(gè)94行、94列的二維表，行號(hào)稱(chēng)為區(qū)號(hào)，列號(hào)稱(chēng)為位號(hào)，每一個(gè)漢字或符號(hào)在碼表中的位置用它所在的區(qū)號(hào)和位號(hào)來(lái)表示國(guó)標(biāo)碼規(guī)定，每個(gè)漢字由一個(gè)2字節(jié)代碼組成。每個(gè)字節(jié)的最高位恒為0，其余7位用于組成各種不同的碼值。

啊區(qū)號(hào)16位號(hào)01區(qū)位碼：“1601”用十六進(jìn)制表示為：1001H計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER

區(qū)位碼無(wú)法用于漢字通信，因?yàn)樗赡芘c通信使用的控制碼（00H~1FH）（即0~31）發(fā)生沖突。又規(guī)定每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)必須分別加上20H（即二進(jìn)制數(shù)00100000），經(jīng)過(guò)這樣的處理而得的代碼稱(chēng)為國(guó)標(biāo)交換碼，簡(jiǎn)稱(chēng)交換碼，

因此，“啊”字的國(guó)標(biāo)交換碼計(jì)算為：交換碼高位：區(qū)碼+20H=16H+20H=36H

交換碼低位：位碼+20H=01H+20H=21H

交換碼=3621H計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER(3)漢字機(jī)內(nèi)碼

漢字機(jī)內(nèi)碼，也稱(chēng)漢字內(nèi)碼，是指漢字在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、加工、處理時(shí)所用的代碼。漢字機(jī)內(nèi)碼以漢字交換碼為基礎(chǔ)，在得到漢字交換碼后，將漢字交換碼的每個(gè)最高位置加1，即加80H,就得到了漢字機(jī)內(nèi)碼。

“啊”字的機(jī)內(nèi)碼計(jì)算為：機(jī)內(nèi)碼高位：交換碼高位+80H=B6H機(jī)內(nèi)碼低位：交換碼低位+80H=A1H

機(jī)內(nèi)碼=B6A1H計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER區(qū)位碼：計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER國(guó)標(biāo)碼：計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER機(jī)內(nèi)碼：計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER練習(xí)4：某漢字的區(qū)位碼是3453H，它的國(guó)標(biāo)碼是()H？機(jī)內(nèi)碼是()H？（學(xué)習(xí)通提交）計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER(4)漢字字形碼漢字字形碼即漢字輸出碼，用于顯示或打印漢字時(shí)產(chǎn)生字形。漢字的字形稱(chēng)為字模，以點(diǎn)陣表示。點(diǎn)陣中的點(diǎn)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器中的一位，對(duì)于16

16點(diǎn)陣的漢字，其有256個(gè)點(diǎn)，即256位。由于計(jì)算機(jī)中，8個(gè)二進(jìn)制位作為一個(gè)字節(jié)，所以16

16點(diǎn)陣漢字需要2

16=32字節(jié)表示一個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)字信息稱(chēng)為字模。點(diǎn)陣數(shù)越大，分辨率越高，字形越美觀，但占用的存儲(chǔ)空間越多。例：以16*16點(diǎn)陣為例01234567891011121314150123456789101112131415十六進(jìn)制0000F0000000112C3333F333336C80000000F000084231000004E000000008C7請(qǐng)問(wèn)：以16*16點(diǎn)陣存儲(chǔ)一個(gè)漢字，需要多少字節(jié)？計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER練習(xí)5：以8*8，24*24點(diǎn)陣存儲(chǔ)一個(gè)漢字各需要多少字節(jié)？（學(xué)習(xí)通提交）練習(xí)6：請(qǐng)寫(xiě)出右圖中的漢字的點(diǎn)陣數(shù)字信息？

計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER(1)多媒體技術(shù)概述a、媒體、多媒體、多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)概念b、多媒體系統(tǒng)的應(yīng)用(2)多媒體信息表示a、圖形b、圖像c、音頻d、動(dòng)畫(huà)(3)多媒體數(shù)據(jù)特點(diǎn)(4)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成3.多媒體數(shù)據(jù)的表示(1)多媒體技術(shù)概述

a、概念

媒體：在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義①用以存儲(chǔ)信息的實(shí)體（如磁盤(pán)、光盤(pán)等）②指信息的載體（如文本、聲音、圖形、圖像等）而多媒體信息技術(shù)中指后者多媒體：文本、聲音、圖形、圖像及動(dòng)畫(huà)等信息載體中，兩個(gè)或多于兩個(gè)的組合多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)：讓計(jì)算機(jī)能綜合處理多媒體信息的技術(shù)。它使計(jì)算機(jī)能綜合處理聲、文、圖等信息，將信息的存儲(chǔ)、傳輸和輸出有機(jī)結(jié)合起來(lái)，且具有集成性和交互性，引領(lǐng)人們走進(jìn)一個(gè)多姿多彩的世界。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTERb、常見(jiàn)的多媒體系統(tǒng)應(yīng)用

多媒體信息咨詢(xún)系統(tǒng)（如房地產(chǎn)交易咨詢(xún)系統(tǒng)、酒店信息咨詢(xún)系統(tǒng)等）多媒體管理系統(tǒng)（如超級(jí)市場(chǎng)管理系統(tǒng)等）多媒體通信系統(tǒng)（如可視電話(huà)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等）多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)（如KTV點(diǎn)歌系統(tǒng)）多媒體輔助教育系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER

文字人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的主要媒體。在計(jì)算機(jī)發(fā)展早期，主要為文字終端，出現(xiàn)圖形、圖像、聲音等媒體后，相應(yīng)出現(xiàn)了多種終端。

計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER（2）

多媒體信息表示a、圖形

也稱(chēng)為矢量圖形，是把圖像按某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析而產(chǎn)生的結(jié)果。它不直接描述數(shù)據(jù)的每一點(diǎn)，而是描述產(chǎn)生這些點(diǎn)的過(guò)程和方法，是用一個(gè)指令集合來(lái)描述的。優(yōu)點(diǎn)：分別控制處理圖中各部分，如移動(dòng)、放大等不失真計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER例1：一個(gè)矩形可定義為Rect，0，0，200，200，Red，Blue即畫(huà)一個(gè)矩形，從熒光屏左上角開(kāi)始，水平走200個(gè)像素，然后向下走200個(gè)像素，邊框線(xiàn)是紅色，方框中填藍(lán)色。例2：畫(huà)一個(gè)圓可定義為：Circle，x，y，r即圓心由x和y指明，圓的大小由r表示計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTERb圖像

分為靜態(tài)圖像和活動(dòng)視頻，由輸入設(shè)備捕捉的實(shí)際場(chǎng)景畫(huà)面或以數(shù)字化形式存儲(chǔ)的任意畫(huà)面

靜態(tài)圖像：以位映射矩陣的方法來(lái)表示每一像素點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)，每個(gè)像素點(diǎn)獨(dú)立賦予顏色和亮度。如單色用1位表示，4位可表示16種色，8位可表示256種色，24位可達(dá)到1600多萬(wàn)種色，達(dá)到照片逼真水平，當(dāng)然，相應(yīng)所占存儲(chǔ)空間也越大，目前許多位圖圖像均為24位。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER視頻：若干圖像數(shù)據(jù)連續(xù)播放形成視頻，以幀來(lái)組織，一般一秒內(nèi)形成24~30幀。幀越多，畫(huà)質(zhì)與圖像轉(zhuǎn)變?cè)狡交?。?jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER電視視頻為模擬視頻，計(jì)算機(jī)視頻為數(shù)字視頻，而高清電視（HDTV）是為迎合與計(jì)算機(jī)兼容而開(kāi)發(fā)出來(lái)的，采用的數(shù)字化視頻技術(shù)。NTSC（NationalTelevisionStandardCommittee）美國(guó)研制的NTSC制式目前最久最廣泛使用的電視制式。以525條橫掃描線(xiàn)來(lái)組成一個(gè)屏幕幀，每秒30幀，圖像改變采用偶數(shù)線(xiàn)和奇數(shù)線(xiàn)相互交錯(cuò)更新方式，造成視覺(jué)的動(dòng)態(tài)圖像。采用這種制式的主要國(guó)家有美國(guó)、加拿大和日本等。PAL（PhaseAlternatingLine）中國(guó)、英國(guó)等國(guó)采用的，以625條掃描線(xiàn)組成屏幕幀，每秒25幀，也是以奇偶數(shù)掃描線(xiàn)交錯(cuò)方式造成動(dòng)態(tài)圖像。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化PAL電視標(biāo)準(zhǔn)分辨率為720*576,24比特的色彩位深，畫(huà)面的寬高比為4：3。SECAM（SequentialColorandMemory）法國(guó)、俄羅斯等國(guó)采用，同樣采用625條線(xiàn)和25幀，與上兩種比，其基礎(chǔ)技術(shù)采用頻率調(diào)制，傳播方式也不同。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER目前國(guó)際上對(duì)模擬電視輸出視頻處理所用標(biāo)準(zhǔn)如下模擬視頻：計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER數(shù)字視頻：常見(jiàn)數(shù)字視頻文件格式很多1、MPEG（MovingPictureExpertsGroup運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組）于1988年成立的專(zhuān)門(mén)針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像和語(yǔ)音壓縮制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的組織。MPEG標(biāo)準(zhǔn)主要有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等，大家現(xiàn)時(shí)泛指的MPEG-X版本，就是由ISO所制定而發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。2、AVIAVI這個(gè)由微軟公司發(fā)布的視頻格式，在視頻領(lǐng)域可以說(shuō)是最悠久的格式之一。AVI格式調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好，壓縮標(biāo)準(zhǔn)可任意選擇，是應(yīng)用最廣泛、也是應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)的格式之一。3、movMOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司開(kāi)發(fā)的一種音頻、視頻文件格式，用于存儲(chǔ)常用數(shù)字媒體類(lèi)型。用于保存音頻和視頻信息,甚至WINDOWS7在內(nèi)的所有主流電腦平臺(tái)支持。4、rmvbRMVB是一種視頻文件格式，其中的VB指VariableBitRate（可變比特率）。較上一代RM格式畫(huà)面要清晰很多，原因是降低了靜態(tài)畫(huà)面下的比特率。5、WMV，一種獨(dú)立于編碼方式的在Internet上實(shí)時(shí)傳播多媒體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，Microsoft公司希望用其取代QuickTime之類(lèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及WAV、AVI之類(lèi)的文件擴(kuò)展名。位圖產(chǎn)生方法①用畫(huà)圖程序獲?、谟脽晒馄磷ト、踳indows徽標(biāo)+shift+s④用掃描儀或數(shù)字化視頻圖像抓取設(shè)備⑤購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER常用數(shù)字化圖像的保存格式BMP：BMP（Bitmap）是Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種Windows應(yīng)用程序所支持。這種格式的特點(diǎn)是包含的圖像信息較豐富，幾乎不進(jìn)行壓縮，但文件占用了較大的存儲(chǔ)空間。JPEG：JPEG是由聯(lián)合照片專(zhuān)家組（JointPhotographicExpertsGroup）開(kāi)發(fā)的。既是一種文件格式，又是一種壓縮技術(shù)。它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，在獲取極高的壓縮率的同時(shí)能展現(xiàn)十分豐富生動(dòng)的圖像GIF：GIF(GraphicsInterchangeFormat)是CompuServe公司開(kāi)發(fā)的圖像文件格式，GIF格式的特點(diǎn)是壓縮比高，磁盤(pán)空間占用較少、下載速度快、可以存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)。由于GIF圖像格式采用了漸顯方式，在圖像傳輸過(guò)程中，用戶(hù)先看到圖像的大致輪廓，然后隨著傳輸過(guò)程的繼續(xù)而逐步看清圖像中的細(xì)節(jié)。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER常用圖像格式轉(zhuǎn)換工具：ConverItNow，windows自帶畫(huà)板常用靜態(tài)圖像處理軟件：Adobephotoshop常用視頻編輯軟件：AdobePremiere常用圖像、音頻、視頻格式轉(zhuǎn)換工具：格式工廠常見(jiàn)視頻格式介紹：搜索引摯查找，知識(shí)擴(kuò)充計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTERc音頻

指的是大約在20HZ~20KHZ的頻率范圍，屬于聽(tīng)覺(jué)類(lèi)媒體。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER音頻分類(lèi)：波形聲音：實(shí)際上包含所有聲音形式，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中，任何聲音信號(hào)都要先對(duì)其數(shù)字化，并能恰當(dāng)恢復(fù)出來(lái)（如可把麥克風(fēng)、磁帶錄音、電視廣播等各種聲源所產(chǎn)生的聲音數(shù)字化轉(zhuǎn)換）語(yǔ)音：人的聲音不僅是一種波形，而且還有內(nèi)在的語(yǔ)言、語(yǔ)音學(xué)內(nèi)涵。音樂(lè)：符號(hào)化了的聲音，這種符號(hào)就是樂(lè)曲，樂(lè)譜是轉(zhuǎn)化為符號(hào)媒體的聲音。如MIDI就是一種十分規(guī)范的形式。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER聲音三要素：音調(diào)、音強(qiáng)、音色音調(diào)：與頻率高低有關(guān)音強(qiáng)：與幅度有關(guān)，即聲音的響度音色：由混入基音的泛音決定，音的感覺(jué)特性。即不同發(fā)生體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同，每一種樂(lè)器、不同的人以及所有能發(fā)聲的物體發(fā)出的聲音，除了一個(gè)基音外，還有許多不同頻率的泛音伴隨，正是這些泛音決定了其不同的音色音調(diào)、音強(qiáng)與音色示意圖音調(diào)與頻率有關(guān)，音強(qiáng)與幅度有關(guān)計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER吉他拔弦后產(chǎn)生的波形號(hào)角發(fā)出的聲波波形計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER數(shù)字音頻：指音頻信號(hào)用一系列的數(shù)字表示計(jì)算機(jī)中的音頻必須是數(shù)字形式的，因此必須把模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成有限個(gè)數(shù)字表示的離散序列，即音頻數(shù)字化，在這一處理技術(shù)中，要考慮采樣、量化、編碼的問(wèn)題計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER開(kāi)始音頻信號(hào)頻率采樣頻率采樣量化保存為聲音文件結(jié)束音頻信號(hào)處理過(guò)程流程圖計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTERSTEP1：選擇采樣頻率，即進(jìn)行采樣采樣：也稱(chēng)為離散化，其作用是把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)，變成在時(shí)間不上連續(xù)的信號(hào)序列（如圖示）根據(jù)采樣定理，采樣頻率至少高于信號(hào)最高頻率的2倍，采樣的頻率越高，聲音“回放”質(zhì)量越好，但存儲(chǔ)容量也越大。常用3種采樣頻率：

44.1KHZ、22.05KHZ、（最常用）11.025KHZ計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTERSTEP2：選擇分辨率，即進(jìn)行量化，選擇用多少二進(jìn)制位來(lái)表示模擬量。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音編碼采用8位，即可有256個(gè)量化級(jí)；在多媒體中，對(duì)于音頻，分辨率可采用16位，其對(duì)應(yīng)65536個(gè)量化級(jí)。STEP3：形成聲音文件要求聲音質(zhì)量越好，則量化級(jí)數(shù)和采樣頻率越高，保存這段聲音相應(yīng)的文件也就越大，即要求存儲(chǔ)空間越大。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER采樣頻率、分辨率與存儲(chǔ)空間關(guān)系采樣頻率分辨率立體聲或單聲道1分鐘所需字節(jié)44.1KHZ16位立體聲10.5MB44.1KHZ16位單聲道5.25MB44.1KHZ8位立體聲5.25MB44.1KHZ8位單聲道2.6MB22.05KHZ16位立體聲5.25MB22.05KHZ16位單聲道2.5MB22.05KHZ8位立體聲2.6MB22.05KHZ8位單聲道1.3MB計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER決定數(shù)字錄音文件大小的公式：

S=R*D*(r/8)*1(或者2)S：文件大小，單位字節(jié)R：采樣頻率，單位KHZD：錄音的時(shí)間，單位sr：分辨率，單位二進(jìn)制位bit1：?jiǎn)温暤?：立體聲計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER例：用44.1KHZ的采樣頻率對(duì)聲波進(jìn)行采樣,每個(gè)采樣點(diǎn)的量化位數(shù)選用16位,則錄制1秒的立體聲節(jié)目,其波形文件所需用的存儲(chǔ)容量為:S=44100*1*16/8*2=176.4KB計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER練習(xí)與思考:采樣頻率為44.1KHZ，分辨率為16位，立體聲，上述條件符合CD質(zhì)量的紅皮書(shū)音頻標(biāo)準(zhǔn)，錄音時(shí)間長(zhǎng)度為10s的情況下，文件大小S為多少?S=（44100*10*16/8）*2=1764KB計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER常用的數(shù)字化聲音文件類(lèi)型

WAV：微軟公司開(kāi)發(fā)的一種聲音文件格式，用于保存Windows平臺(tái)的音頻信息資源，被Windows平臺(tái)及其應(yīng)用程序支持MIDI：一種技術(shù)規(guī)范，是數(shù)字音樂(lè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了各種電子樂(lè)器和計(jì)算機(jī)之間連接的電纜和硬件接口標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程。音序器是一種為MIDI作曲而設(shè)計(jì)的軟件或設(shè)備，可用來(lái)記錄、播放及編輯MIDI文件。這種文件是一系列指令而不是波形數(shù)據(jù)的集合，所以要求存儲(chǔ)空間較小MP3：當(dāng)前主流數(shù)字化聲音保存格式，指MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分，MPEG音頻文件是一種有損壓縮，相同長(zhǎng)度音樂(lè)文件，容量比WAV格式要小很多。計(jì)算機(jī)中信息的表示DATAREPRESENTATIONMETHODSINTHECOMPUTER音頻格式轉(zhuǎn)換工具：格式工廠一款功能全面的格式轉(zhuǎn)換軟件，支持轉(zhuǎn)