2023学年完整公开课版信息编码

1.2字符、汉字

多媒体信息编码教学目标初步认识“位”的概念，掌握存储单位KB、MB、GB之间的换算了解ASCII字符、汉字编码方案理解汉字字形、声音、图像编码原理，掌握其数据量的计算方法数字化编码二进制编码信息编码计算机中的信息是用二进制表示的。因为：

物理上容易实现可靠性强运算简单通用性强在计算机中只能识别二进制数码信息，因此，一切字母、数字、符号、图像、声音等信息都必须用二进制特定编码来表示；信息才能传送、存储和处理信息的表示计算机基本工作原理是存储程序和程序控制外存内存计算机内存（RAM）读取数据的速度很快，可是断电会丢失。外存（硬盘、光盘、存储卡、MP3）读取数据的速度慢2G1.0TB计算机内存：计算机存储程序和数据的部件几个数据存储单位：字节Byte76543210位Bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B1PB=1024TB=250B二进制数中的一位0或1。8个二进制位

。计算机存储数据的基本单位。计算机内存：计算机存储程序和数据的部件几个数据存储单位：字（Word）：计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数字串。（一个字由若干个字节组成）数据存储的最小单位：位（bit）数据存储的最基本单位：字节（Byte）计算机处理数据的基本单位：字（word）存储单位的换算1个bit0或18个bit表示1个字节（Byte)记为：8bit=1B

1010101010101001010101003个字节KB读作千字节1024个字节表示千字节

1024B=1KBGB读作兆字节1024个千字节表示兆字节1024KB=1MB1024*1024B=1MB存储单位的换算GB读作兆字节1024个千字节表示兆字节1024KB=1MB1024*1024B=1MBTB读作太字节1024个兆字节表示太字节

1024MB=1TB1024*1024B*1024B=1TB计算机内部信息信息控制信息数据信息指令控制字数值型数据非数值型数据定点数浮点数数字串字符与字符串汉字与汉字串学生活动阅读教材

P5—P7字符编码

1。使用

位二进制数表示

2。ASCII码构成编排规律

西文字符：

——

拉丁字母、数字、标点符号和一些特殊符号

广泛使用的西文字符编码：ASCII码

即美国标准信息交换代码。AmericanStandardCodeforInformationInterchange

基本ASCII码

7位二进制字符编码；最高位为0；可以表示128个字符。

扩充ASCII码

8位二进制字符编码；最高位为0或1；可以表示256个字符。

基本ASCII码

可表示128个常用字符，从0到127。包括：34个控制字符；52个英文字母；10个数字；

32个字符和运算符。

空格

20H

32

‘0’～‘9’30H～39H48～57

‘A’～‘Z’ 41H～5AH65～90

‘a’～‘z’

61H～7AH97～122编排规则：数字>大写字母>小写字母ASCII字符编码表012345670123456789101112131415ASCII字符编码表0123456711001234567891011121314150001例如：“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是976*16+1=97字符存储计算机存储器存放ASCII码时，

一个字符占用一个字节

（用8个二进制来表示）A（1000001）2=（65）1065字符数值（65）10=（1000001）2如何加以区分？学生活动阅读教材P

如何区分数值和字符？定义数据类型：数值型字符型日期型逻辑型汉字编码60岁老奶奶40岁大叔10岁小学生学生活动阅读教材P7

向计算机输入汉字有哪几种方式？汉字编码60岁老奶奶40岁大叔10岁小学生语音自动识别手写自动识别编码输入法音码类

全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC形码类

五笔字型法、郑码输入法等。汉字在计算机中的表示输入码

交换码

字形码

处理码

汉字输出汉字输入

汉字存储汉字输入码1交换码（GB2312-80）2

每个汉字占两个字节。一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。汉字分区，每个区94个汉字。区码位码010203…92939401…………………02………………………………………16啊阿埃…包褒剥17薄雹保…秉饼炳……………………94…………………位区区位码分成94个区，每个区包含94个位，构成一张94×94个单元格。在计算机中，用第一个字节标记区，第二个字节标记位。一个字节（byte）占用八位二进制数00000001000000100001000000010001010111100000000100000010010203…92939401…………………02………………………………………16啊阿埃…包褒剥17薄雹保…秉饼炳……………………94…………………饼区号：17

位号：93饼区号：（17）10=(00010001)2

位号：（93）

10=(01011101)20001000101011101ASCII码DC1]汉字饼000100010101110117

93国标码（GB2312-80）2

每个汉字占两个字节。一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。汉字分区，每个区94个汉字。区位码不同于国标码。

在区号和位号之上各加上32(20H)后得到的二进制代码，就是该字符的国标码。处理码3区码位码

汉字存储码。汉字采用两个字节的编码，其中两个字节的最高位均为1。汉字国标码汉字内码中8680(01010110

01010000)B

(1101011011010000)B

华5942(00111011

00101010)B

(1011101110101010)B

汉字在计算机中的表示输入码

交换码

字形码

处理码

汉字输出汉字输入

汉字存储4.字型码（又称为输出码和字模）为了汉字的输出显示和打印，需要描述汉字的字形，汉字字形通常有两种表示方式：点阵方式和矢量方式。这种对汉字字形的编码，称为汉字的字形码。中国汉字的发展与演变汉字字形码的种类汉字字形码通常有：点阵和矢量两种表示方式点阵：汉字字形点阵的数字代码

16×16、24×24、32×32、48×48矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征的代码优点：编码、存储方式简单、无需转换直接输出缺点：放大后产生的效果差点阵矢量字形码4中文字模点阵中，每个点用1个bit来编码每个点有两种状态，黑色用二进制数1来表示，白色用二进制数0来表示中文字模中，每一行信息由一组十六进制代码来表示

汉字点阵字模的分类

●●●●●●●●●●●●→00010000→00010000→

11111110→

10010010→

11111110→

00010000→

00010000→

00010000●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●储存这个字型码需要8×8=64位二进制，即8个字节（1字节=8位二进制）汉字字形码的存储容量计算

公式：行×列=一个汉字字形码的数据量（单位：bit）16×16的汉字字形点阵，每个汉字要占用多少个字节。GBK：汉字扩充编码，能支持两万多汉字。Unicode编码针对各国文字、符号进行统一性编码。用两字节表示的全编码，对于ASCII字符它也使用两字节表示。BIG5码台湾、香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准，包括440个符号，一级汉字5401个、二级汉字7652个，共计13060个汉字。其他编码5汉字的编码输入码（外码）机内码（内码）输出码（字型码）用于输入汉字的编码用于存储汉字的编码用于输出汉字的编码区位码：4860全拼编码：xiong五笔字型：CEXO熊用机内码表示、存储如国标码（GB）和BIG5码用汉字字型输出汉字小结汉字在计算机中的处理过程。1.2.4多媒体信息编码模拟信号怎么转换成数字信号？模拟量的采样示意学生活动阅读教材P9

术语：A/D转换ADCD/A转换采样量化

随着数字电子技术的迅速发展，各种数字设备，特别是数字电子计算机的应用日益广泛，几乎渗透到国民经济的所有领域之中。数字计算机只能够对数字信号进行处理，处理的结果还是数字量，它在用于生产过程自动控制的时候，所要处理的变量往往是连续变化的物理量，如温度、压力、速度等都是模拟量，这些非电子信号的模拟量先要经过传感器变成电压或者电流信号，然后再转换成数字量，才能够送往计算机进行处理

对于一个3位的电压模数转换器，如果将参考设为1V。声波重要指标：振幅：音量的大小周期：重复出现的时间间隔频率：指信号每秒钟变化的次数

(a)模拟音频信号(b)音频信号的采样(c)采样信号的量化数字化音频的过程如下图所示采样频率量化位数声道数每秒钟抽取声波幅度样本的次数每个采样点用多少二进制位表示数据范围使用声音通道的个数采样频率越高声音质量越好数据量也越大量化位数越多音质越好数据量也越大立体声比单声道的表现力丰富，但数据量翻倍11.025kHz22.05kHz44.1

kHz8位＝25616位＝65536单声道立体声声音数字化三要素采样频率(kHz)量化位数(bit)数据量(KB/s)单声道立体声11.025810.7721.351621.5343.0722.05821.5343.071643.0786.1344.1843.0786.131686.13172.27声音数字化的数据量音频数据量＝采样频率×量化位数×声道数/8(字节/秒)音频的文件格式WAV文件

WAV是Microsoft/IBM共同开发的PC波形文件。因未经压缩，文件数据量很大。

特点：声音层次丰富，还原音质好MP3文件

MP3(MPEGAudiolayer3)是一种按MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。

特点：高压缩比(11:1)，优美音质WMA文件

WMA(WindowsMediaAudio)是WindowsMedia格式中的一个子集(音频格式)。

特点：压缩到MP3一半MIDI文件MIDI(乐器数字接口)是由一组声音或乐器符号的集合。

特点：数据量很小，缺乏重现自然音

由许多点组成的点阵图，我们称为位图（bitmap），构成位图的点称为像素（Pixel）。位图与我们生活中的手工“十字绣”很相似。

50×50100×100300×300

每个像素有深浅不同的颜色，像素越多，排列越紧密，图象就越清晰。分辨率与量化位数图像分辨率是指图像的水平方向和垂直方向的像素个数。用来表示组成该图像的行列数目，亦即图像所包含的像素数目使用水平分辨率x垂直分辨率表示一般来说，分辨率愈高，图像愈细腻，图像文件也越大。由于一幅位图的分辨率是确定的，所以对其进行放大时，会出现马赛克现象。

黑色图像灰度图像2位深度图像彩色图像24位彩色图像位图图像文件大小的计算数字图像数据量的计算公式（以字节为单位）：文件字节数=水平分辨率×垂直分辨率×图像量化