1.2 信息的编码

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1、1.2信息的编码世界上第一台计算机爱尼阿克（ENIAC）诞生于1946年，是世界上第一台通用电子数字计算机。它是由美国宾夕法尼亚大学摩尔电机学院的约翰.莫克莱和布雷斯帕.爱克特主要设计和制造的。专用于科学计算，最初用于计算大炮射击的弹道问题。第一台计算机是一个庞然大物，由众多的电子器件组合而成，使用操作控制台上的开关来输入程序。早期的程序都记录在穿空卡片或纸带都依靠孔的位置或数量来表示数据。其内部数据采用人们熟悉的十进制计数系统。每进行一项运算均需设置许多开头拔插6000多根电缆，机器能快速处理当

2、下的数据，内部没有任何的存储记忆。在爱尼阿克即完成时，著名的数学家冯.诺依曼多次问了该研究小组。他高度赞赏这一工作，但同时提出了若干及为重要的建议。其中有一条就是既然电子计算机用开关来控制，而开关只有两种状态即开与关，那么可以用两个数字0、1来表示。也就是说用二进制计数系统，大大提高了电子元件的运算速度。工作中的ENIAC上节课我们学习了信息及其特征，现在下列一组数字，它们不是一个简单的数，而是代表着不同的信息，猜一猜，它们可能代表什么？119;120；96315你知道生活中信息的编码形式还有哪些

3、？条形码、交通图标、红绿灯信号、盲道……计算机的编码方式是什么？为什么？一、十进制计数系统与二进制计数系统不同进制的计数分具有各自相应的权值数和计数规则。例如：十进制计数系统的权值数为10，二进制计数系统的权值数为2。我们来比较一下十进制计数系统与二进制系统的计数规则。1、十进制计数系统：（1）有十个基本数字，即0~9。（2）采用逢十进一的进位规则。（3）每个数码在不同的数位上，对应不同的权值。2、二进制计数系统：（1）有两个基本数码：0、1。（2）采用逢二进一的进位规则。（3）每个数码在不同的数

4、位上，对应不同的权值。3、信息的编码我们已经了解了信息及信息的特征，知道了二、十进制计数系统的计数规则，并了解了冯.诺依曼体系结构的经典之一，即计算机内部用二进制代码来表示所有的数据、程序等信息。显示器显示人们易于接受的十进制数以及图画等经过一系列处理机器内部能识别和处理的二进制数（1）整数二进制与十进制的换算。二转十：按权位展开法十转二：除2取余倒排法（2）小数二进制与十进制的换算。二转十：按权位展开法十转二：乘2取整顺排法二、字符编码在上机操作时，同学们会发现我们的键盘上不仅有数字，而且有字母

5、、字符、汉字等，并且我们向计算机内部输入的还有图像、声音等，而计算机内部处理的是二进制。那么它们是怎样转换成计算机能够识别的二进制（也就是它们的编码）的呢？下面我们来看一字符的编码。为了能让计算机存储、处理这些通过键盘输入的字符，需要为每个字符规定一个二进制形式的代码。ASCII（美国信息交换标准码）见P6表1.2.3。问：为什么7位二进数就能够表示出128种元素？思考：通过观察ASCII码字符编码表，我们可以发现字符编码表是将字符首先编制成十进数，然后再通过我们刚才讲的十进制转化为二进制数的规则

6、，将相应的十进制数转变为机器能够识别的二进制数。那么有的同学有可能会发现这样一个问题，例如：A的字符编码是65，而十进制65的值也是65，那样怎样区分它们呢？机器中会设置相应的数据类型加以区分这些数码，也就是说首先将它们归类,然后再进行相应的机器识别。通常情况下基本数据类型有字符型、整型、浮点型、布尔型。被充：计算机存储信息的最小单位及基本单位计算机存储信息的最小单位———二进制位(比特、bit或b)计算机存储信息的基本单位———字节（Byte或B）1个字节（B）=8个位（b）存储容量（文件大小）

7、单位有B、KB、MB、GB、TB1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1.2.3汉字编码输入码处理码（内码）汉字显示字形码汉字编码：第一个字节1×××××××第二个字节1×××××××实践体验观察字符的内码软件：winhex1.2.4多媒体信息编码1、声音数字化利用windows附件中“录音机“程序录音并播放，引出声波。录音时模拟信号如何转化为数字信号？———采样、量化（模数转换器）问：1秒钟双声道的立体声CD音乐，需多少存储空间？提示：CD采用44.1KH

8、z的采样频率，16位音频。44.1*1000*16/8*2=1764000B=1.68MB1、图像和视频数字化问：一幅分辨率为640*480的黑白图例需要多少的存储空间？640*480*1/8=38400字节