大学计算机基础（第六版）课件 02计算机中的信息表示

第2章计算机中的信息表示01数制与转换02数值数据的表示03数据的存储单位和内存地址04字符与汉字的编码Contents目录05多媒体信息的表示01数制与转换大家可以自行添加一些说明内容2.1数制与转换进位计数制数的表示常用的数制二进制数的特点数制间的转换二进制和十进制数之间的相互转换任意进制数和十进制数之间的相互转换二进制数、八进制数和十六进制数之间的相互转换二进制数的运算规则二进制数的算术运算二进制数的逻辑运算2.1.1进位计数制

数的表示数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。基数：数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”，常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，基为2。位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码，代表的数值不同。如Rn2.1.1进位计数制

特点每一种进位制数都有一个固定的基数，即数的每一位可取R个不同数码之一。运算时“逢R进一”，故称R进制。如十进制数的每一位可取0～9的十个数码之一，运算时“逢十进一”。每一位数码Ki对应一个固定的权值Ri。相邻位的权相差R倍。如向前借一位，则“借一当R”。常用进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制十进制 R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制 R=2，可使用0,1八进制 R=8，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制 R=16，可使用0,……,9,A,B,C,D,E,F2.1.1进位计数制

按权展开式具体为：若数A为A=Kn-1Kn-2...K1K0.K-1K-2...K-m

则计算其值一般用按“权”展开的多项式来表示:A=Kn-1Rn-1+Kn-2Rn-2+...+K1R1+K0R0+K-1R-1+...+K-mR-m

式中Ki表示第i位的数码，R为基数，m、n是正整数，n为整数部分的位数，m为小数部分的位数。Ri为对应位的权值。

2.1.1进位计数制

按权展开式实例十进制数(1252.34)10的按权展开式为：

(1252.34)10=1×103+2×102+5×101+2×100+3×10-1+4×10-2八进制数(123.45)8的按权展开式为：

(123.45)8=1×82+2×81+3×80+4×8-1+5×8-2权Rn基数2.1.1进位计数制

常用的数制十进制D二进制B八进制O十六进制H十进制D二进制B八进制O十六进制H0123456780110111001011101111000012345671001234567891011121314151617100110101011110011011110111110000100011112131415161720219ABCDEF1011计算机中常用的进位计数制是十进制、二进制、八进制和十六进制。如下表所示：2.1.1进位计数制

二进制数：

(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2八进制数：

(32.01)8=3×81+2×80+0×8-1+1×8-2常用的数制十六进制数：

(6C.2E)8=6×161+C×160+2×16-1+E×16-22.1.1进位计数制

二进制数的特点

（1）计算机采用二进制数,可进行逻辑运算，能方便的使用逻辑代数；（2）实现过程容易；（3）工作过程可靠,方便计算机记忆和传输及处理；（4）计算机运算规则简单；

2.1.2数制间的转换

十进制数转化为二进制数：方法：二进制数和十进制数之间的转换整数部分-采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分-采用乘2取整法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。2.1.2数制间的转换

十进制数转化为二进制数：【例2-3】将一个十进制的整数转换成二进制整数，如(23)10转换成二进制数是多少？二进制数和十进制数之间的转换

(23)10=(10111)2十进制数转化为二进制数：【例2-4】将一个十进制的小数转换成二进制小数，如(0.87)10转换成二进制数是多少？二进制数和十进制数之间的转换

(0.87)10=(0.1101111)22.1.2数制间的转换

二进制数转化为十进制数：方法：按权展开式二进制数和十进制数之间的转换(10111.11)2=1×24+0×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2

=23.752.1.2数制间的转换

十进制数转化为任意进制数：方法：任意进制数和十进制数之间的转换整数部分-采用除R取余法，即逐次除以R，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分-采用乘R取整法，即逐次乘以R，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。任意进制数转化为十进制数：方法：按权展开式2.1.2数制间的转换

任意进制数和十进制数之间的转换将(100.345)D转换成八进制为()O(2576)8=2×83+5×82＋7×81＋6×80＝1406(A10B.8)16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1

=41227.52.1.2数制间的转换

二进制数转化为八进制数：二进制数和八进制数、十六进制数之间的转换一位八进制数对应三位二进制数

整数部分：从右向左按三位进行分组，高位不足补零，每三位合为1位。小数部分：从左向右按三位进行分组，低位不足补零，每三位合为1位。001

101

011.110

010(B)=153.62(O)153.62(O)【例2-6】

(1101011.11001)2转换成八进制数是多少？2.1.2数制间的转换

二进制数转化为十六进制数：二进制数和八进制数、十六进制数之间的转换一位十六进制数对应四位二进制数整数部分：从右向左按四位进行分组，高位不足补零，每4位合为1位小数部分：从左向右按四位进行分组，低位不足补零，每4位合为1位。

0011

0110

1110.1101

0100(B)=36E.D4(H)36E.D42.1.2数制间的转换

八进制数转化为十六进制数：以二进制为媒介二进制数和八进制数、十六进制数之间的转换【例2-7】

(345.67)8转换成十六进制数是多少？

３４５·６７八进制↓↓↓↓↓转换为

011

100

101·110

111

二进制

0

1110

0101·1101

1100↓↓↓↓

Ｅ５·ＤＣ十六进制2.1.3二进制数的运算规则

二进制数的算术运算包括加法、减法、乘法和除法运算二进制数的算术运算加法规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（向高位进位）减法规则：0-0=0；10-1=1（向高位借位）；1-0=1；1-1=0乘法规则：0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1除法规则：0/1=0；1/1=1

1101+111011011

11011-111011011101×1010000011010000+11011000001010110111110111011111110111002.1.3二进制数的运算规则

二进制数的逻辑运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非和逻辑异或运算二进制数的逻辑运算逻辑与：只有当所有条件都成立时结论才成立。

0∧0＝0；0∧1＝0；1∧0＝0；1∧1＝1。逻辑或：只要其中一个条件成立结论就成立。

0∨0=0；0∨1=1；1∨0=1；1∨1=1ABF=A∧B000010100111

逻辑与的真值表ABF=A∨B000011101111

逻辑或的真值表2.1.3二进制数的运算规则

二进制数的逻辑运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非和逻辑异或运算二进制数的逻辑运算逻辑非NOT：!1=0；!0=1逻辑异或XOR：只有当两个逻辑值不相同时，结果才为1。

0⊕0=0；0⊕1=1；1⊕0=1；1⊕1=0AF=A0110

逻辑非的真值表ABF=A⊕B000011101110

逻辑异或的真值表2.1.3二进制数的运算规则

多位二进制数的逻辑运算只需按位进行，不存在算术运算中的进位和借位运算。二进制数的逻辑运算【例2-10】对下述二进制数进行与、或、异或、非逻辑运算。1001ʌ110010001001∨110011011001⊕11000101

1001＝01102.2数值数据的表示机器数与真值原码、反码和补码原码反码补码定点数与浮点数定点数的表示定点数的表示范围浮点数的表示浮点数的规格化浮点数在计算机中的存储2.2.1机器数与真值

机器数与真值计算机中只能处理0和1表示的数；计算机中用0表示正号，用1表示负号把在机器内存放的正负号数码化的数称为机器数，把用正负号表示的数称为真值。真值数(+0101111)2→机器数(00101111)2真值数(-1101101)2→机器数(11101101)211101101数符数值2.2.1机器数与真值

无符号数和有符号数无符号数是指计算机字长的所有二进制位均表示数值本身。有符号数是指机器数分为符号和数值部分，左边第一位为符号计算机中用0表示正号，用1表示负号【例2-11】将（-23）10转换成二进制数。（1）（-23）10=（110111）2（2）（-23）10=（10010111）2（3）（-23）10=（1000000000010111）2答案（1）是没有考虑机器字长的情况，而答案（2）（3）分别是按照机器字长为8位、16位转换的结果。要注意的是，不同的字长，所保存的数据范围是不同的，也是有范围限制的，超出了范围，则称为“溢出”。有溢出时，应考虑用更大的字长来表示数据。无符号数和有符号数

无符号数即将所有的位都用来表示数值的大小，二进制的无符号整数X0X1…Xn，X0是最高位的数，而不是符号位。【例2-12】给出8位，16位机器数表示无符号整数的范围。（1）8位字长：28-1≥X≥0即0~255（2）16位字长：216-1≥X≥0即0~65535即无符号整数的表示范围为0≤|X|≤2n-1。n为字长位数。【例2-13】设某机器的字长为8位，写出机器数10011001作为无符号整数和有符号整数对应的真值。解：10011001作为无符号整数时，其对应的真值是（10011001）2=（153）1010011001作为带符号整数时，其最高位的数码表示为符号“-”。所以其对应的真值为（-25）。2.2.2原码、反码和补码为了有效解决计算机中减法问题，在计算机中对有符号数的表示有3种方法：原码、反码和补码。原码：正数的符号位用0表示，负数的符号位用1表示，数值部分即为真值绝对值所对应的二进制数。例：某8位机中有两个二进制数真值：X＝+1010101，Y＝-1010101。真值X+1010101Y-1010101原码[X]原01010101[Y]原11010101

正数↑↑负数↑↑

数符数值

数符数值8位二进制数原码所能表示的整数存储范围用十进制数表示为127～+127，用二进制数表示为11111111～01111112.2.2原码、反码和补码原码的缺点：零的表示形式有两种；+0：00000000；-0：10000000；采用原码表示数直接进行二进制加法运算，结果可能是不正确的。在某8位机中，X=+6，Y=-3，则[X]原=00000110，[Y]原=10000011。两数直接做加减法运算：00000110

00000110加法运算：

＋

10000011加减运算：－1000001110001001

10000011显然，直接用这两个数相加，结果为10001001，即-9，是不正确的；

这两个数的原码相减，结果为10000011，即-3，也是不正确的2.2.2原码、反码和补码反码正数的反码和原码一致。负数的反码是把原码除符号位之外各位取反，即符号位不动，数值位1变换成0，0变换成1。【例2-14】某8位机中有两个二进制数真值：X＝+1010101，Y＝-1010101，分别求其反码。解：因为X为正数，[X]反=[X]原=01010101；Y为负数，[Y]反=10101010；反码通常作为求补码的中间变换。2.2.2原码、反码和补码补码正数的补码和原码一致。负数的补码是在反码基础上末位加“1”，符号位为1不变。【例2-14】某8位机中有两个二进制数真值：X＝+1010101，Y＝1010101，分别求其补码。解：因为X为正数，即为原码本身，故[X]补=01010101；而Y是负数，故[Y]原=11010101，[Y]反=10101010，[Y]补=10101011【例2-15】分别求+10和-13的补码为多少？解：先求真值对应的二进制机器数：(+10)=(00001010)2,(-13)=(+10001101)2[+10]补=00001010；[-13]补=11110011；2.2.2原码、反码和补码计算机中补码的运算计算机中引入补码的概念后，所有的减法运算都可以用加法来完成。（A+B）补=（A）补+（B）补；（A-B）补=（A）补+（-B）补；【例2-16】用补码的加法完成真值：(-5)10+(4)10的运算。解：首先(-5)10=(10000101)2，(4)10=(00000100)2，再转换成补码，进行补码的加法运算，运算如下：5的补码形式为：

111110114的补码形式为：

＋00000100结果的补码形式为：11111111注意：补码相加得到的依然是和的补码形式，所以需要将结果还原成原码。运算结果的补码

(11111111)2

还原成原码为

(10000001)2，可见计算结果为-1。2.2.3定点数与浮点数在计算机中参与计算的数除了正负之外可能既有整数部分又有小数部分，在进行加减运算时需先将小数点位置对准，那么在计算机中小数点的位置是如何表示呢？根据小数点位置是否固定，数的表示方法有定点数和浮点数两种表示方法。定点数表示数据的小数点位置固定不变。分为定点整数（纯整数）和定点小数（纯小数）。定点整数又根据是否有符号位分为无符号整数和有符号整数。定点整数小数点位置固定在数值的最右端，定点小数则是将小数点位置固定在有效数值的最左端，即符号位之后。2.2.3定点数与浮点数定点数的表示范围在讨论数值数据在计算机中的表示时，经常用到数据范围和精度这两个概念。数据范围是指数据所能表示的最大值和最小值。数据精度用实数所能给出的有效数字位数表示。二进制数无符号整数的表示范围带符号整数的表示范围80～255（28

1）-128～127（27

1）160～65535（216

1）-32768～32767（215

1）320～232

1-231～231

12.2.3定点数与浮点数浮点数计算机中大量处理的实数采用“浮点数”或称为“科学计数法”表示。浮点数即指小数点位置不固定的数，它既有整数部分又有小数部分。任意一个二进制浮点数N都可以表示成如下形式：

式中，M称为浮点数的尾数，是一个纯小数，E为浮点数的阶码部分，是一个整数。尾数的位数决定数据表示的精度，当阶码长度相同时，尾数的位数越多，则数据精度越高，而阶码的位数决定了数据表示的范围，阶码位数越多，则能表示的数据范围越大。2.2.3定点数与浮点数浮点数计算机中大量处理的实数采用“浮点数”或称为“科学计数法”表示。浮点数即指小数点位置不固定的数，它既有整数部分又有小数部分。任意一个二进制浮点数N都可以表示成如下形式：

式中，M称为浮点数的尾数，是一个纯小数，E为浮点数的阶码部分，是一个整数。[101.011]2=0.101011×23，则0.101011为尾数，3是阶码。尾数的位数越多，则数据精度越高，阶码位数越多，则能表示的数据范围越大。2.2.3定点数与浮点数浮点数的表示浮点数的规格化可见，尾数小数点位置不同，则浮点数表示形式不唯一。约定：要求尾数真值最高有效位为1，称为浮点数的规格化。[101.011]2=0.101011×23

=10.1011×21=1.01011×22故[101.011]2=0.101011×23为该数的规格化表示形式。2.2.3定点数与浮点数浮点数在计算机中的存储浮点数在计算机中的存储，由阶码和尾数构成。阶码分为阶码的符号位（阶符）和阶码数值本身。尾数分为数符和数值本身，按照规定位数存储。在浮点数表示中，数符和阶符都各占1位不同字长的计算机浮点数位数分配：数符阶符阶码尾数字长16位，阶符1位，阶码4位，数符1位，尾数10；

字长32位，阶符1位，阶码7位，数符1位，尾数23；

字长64位，阶符1位，阶码10位，数符1位，尾数52。浮点数在计算机中的存储【例2-17】如字长16位浮点数，设尾数占10位，阶码占4位，数符和阶符各占1位，则N=-1101.010B如何存储呢？解：首先将N规格化：N=-1101.010B＝-0.110101×2100B151413

109

01001001101010000数符为负1位阶符为正1位阶码p，4位尾数d，10位2.3数据存储单位和内存地址数据存储单位位字节字内存地址2.3.1数据存储单位数据存储单位在计算机中，用二进制数表示存储数据的单位称为存储单位。位（bit）：也称为比特，简记为b，是计算机存储数据的最小单位。字节（Byte）：简记为B，是存储数据的基本单位。通常规定1B＝8b。KB、MB、GB和TB：1KB=210B

=1024B1TB＝210GB＝220MB＝230KB＝240B;字（Word）：计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字。一个字通常由一个字节或若干个字节组成。计算机部件能同时处理的二进制数据的位数称为字长。字长越长，精度越高。字长一般是字节的整数倍，如32位，4个字节长。2.3.2内存地址数据存储单位计算机中用于存储数据的设备称为存储设备，比如内存，硬盘等。存储设备存储数据的最小单位是“位”，存储数据的基本单位是“字节”，字节是计算机用于存储、传输和计算的基本计量单位，存放一个字节的一组存储元称为存储单元，它是CPU访问存储器的基本单位。存储容量是指某个设备所能容纳的二进制数据的总和，通常用字节来表示，常用的单位有B,KB,MB,GB和TB等存储设备都是由系列存储单元组成的，为了有效的进行数据的访问，需要对存储单元编号，即为“编址”，由操作系统完成，而存储单元的编号称为“地址”，通过地址访问存储单元中的数据。地址通常用十六进制表示。2.3.2内存地址数据存储单位存储单元Byte存储位bit存储体图2-9存储体结构示意与地址表示0000H

0001H

FFFEH

FFFFH

例2-18内存空间地址段为3001H至7000H，可以表示多少个字节的存储空间？解：内存空间存储单元的基本单位是字节B。地址3001H至7000H内存空间的大小为4000H，即4000H=4*163D=16384D=100000000000000B=214D∵十进制：1KB＝210B=1024字节D

二进制：1KB＝210B=10000000000字节B

十六进制：1KB＝210B=4×162B=400字节H∴十进制算法：214=24*210B=16*210B=16KB

或16384/1024=16KB（D）或二进制算法：100000000000000/10000000000=10000KB（B）或十六进制算法：4000/400=10KB（H）则用十进制数表示为16KB存储空间。2.4字符与汉字的编码十进制数编码ASCII编码汉字编码

输入码交换码机内码字形码Unicode编码多媒体信息编码音频图形与图像视频与动画字符与汉字的编码计算机除了用于数值计算外，还要处理大量的非数值信息。以若干位数码或符号的不同组合来表示非数值信息的方法，称为“编码”。编码应具有唯一性：每一种组合都有确定的唯一的含义。计算机编码就是指对输入到计算机中的各种信息用二进制数进行编码的过程。2.4.1十进制数编码用四位二进制数的形式来直接表示一位十进制数。这种表示方法称为二-十进制编码，又称BCD（BinaryCodedDecimal）码。在十进制数的编码中，最常用的是“8421”码和“余3”码。

“8421”码采用四位二进制的前十个数码0000～1001分别代表它所对应的十进制数0～9，每位都有固定的权，它们的权从高到低分别为8-4-2-1。因此又称为有权码或加权码。“余3”码的表示形式是在相应“8421”码的基础上增加数值3，所以，“余3”码属于“偏权码”。

十进制数67的8421编码是

67十进制码01100111BCD码十进制数67的余三码是

67十进制码10011010余三码2.4.2ASCII编码字母和各种字符在计算机中必须按特定的规则转换为二进制编码才能进入计算机。字符编码实际上就是为每一个字符确定一个对应的整数值（以及它对应的二进制编码）。ASCII码是AmericanStandardCodeforInformationInterchange的缩写（美国标准信息交换代码），已被国际标准化组织ISO采纳，作为国际通用的信息交换标准代码。ASCII码是一种西文机内码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。7位标准ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，实际只用到7位（从0到127

），因此可表示128个不同字符。ASCII编码ASCII码为单字节编码(8位)，范围是00000000B～11111111B（或0D～255D，00H～FFH）,这样一个字节最多可表示256种不同的字符。事实上ASCII码的最高位为0，则称为基本ASCII码，即7位ASCII码数据范围为0～127，共可以表示128个编码。第八位的扩充ASCII码的二进制最高位是1，其范围为128～255。

控制字符：0～32，普通字符：94个，共127。例如：“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；换行0AH10

回车0DH13

空格20H32

‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90‘a’～‘z’61H～7AH97～122同一个字母的ASCII码值小写字母比大写字母大32，如：A=01000001、a=01100001。ASCII编码表2.4.3汉字编码

计算机中汉字的编码过程：输入码汉字输入汉字输出国标码内码字形码输入平台键盘和输入法中汉字输入码：zhong输入交换模块汉字机内码：D6D0H

汉字形码输出设备中转换表：输入码、交换码、机内码显示器或打印机（b）汉字“中”编码转换过程示意图转换表：机内码、汉字形码汉字库2.4.3汉字编码

1．输入码

用计算机标准键盘上按键的不同排列组合来对汉字的输入进行编码。键盘输入方法：汉字输入码主要分为4类：顺序码（无重码）、音码、形码和以汉字的音、形相结合的音形码或形音码。

流水码：按一定顺序编排特定的顺序号，如电报码，国标码等。音码类：根据汉字的读音来确定汉字的输入编码。如全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等形码类：根据汉字的字形和结构特征进行的编码。如五笔字型法、郑码输入法等。音形码：结合汉字的读音和字形而对汉字进行的编码。如自然码。（1）国标码由于汉字数量极多，一般用连续的两个字节来表示一个汉字。1980年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基本集》，该标准编码简称国标码，是我国大陆地区及新加坡等海外华语区通用的汉字交换码。

（2）其他编码除了GB码外，目前常用的还有UCS码、Unicode双字节字符集（通用字符集）、GBK码及BIG5码等。每个汉字占两个字节。GB2312-80：一级汉字3755个；二级汉字3008个，共6763个汉字；以及682符号，一共收录7445个字符，奠定了中文信息处理的基础。汉字分区，每个区94个汉字。2．交换码机内码是计算机内部信息存储、传递和运算所使用的代码。国标码GB2312不能直接在计算机中使用，会与基本的信息交换代码ASCII码的冲突。汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。汉字国标码汉字内码中8680(0101011001010000)B (1101011011010000)B

华5942(0011101100101010)B (1011101110101010)B3．机内码比如：“大”的国标码是3473H，与字符组合“4S”的ASCII相同,“嘉,”的汉字编码为3C4EH,与码值为3CH和4EH的两个ASCII字符“<”和“N”混淆。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为“机内码”。这样，当某字节的最高位是1时，必须和下一个最高位同样为1的字节合起来，代表一个汉字。汉字字形码又称为汉字字模，用于汉字在显示或打印机上输出。汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码(TrueType矢量汉字)。所有的不同字体、字号的汉字字形构成汉字库。汉字地址码：每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址地址码和机内码要有简明的对应转换关系点阵：16×16第一行编码为0000001100000000B=0300H4．字形码（1）汉字字形点阵

点阵码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵。一个24×24点阵的汉字要占用72个字节。不考虑PH{x,y,灰度,色码},一个汉字(24×24)点阵576=8×72=72个字节(一个英文字母1个字节)。汉字点阵类型点阵占用字节数简易型16

1632普及型2424提高型3232精密型484872128288汉字字形的字模数据，以点阵或矢表示。点阵：16×16、24×24、32×32、48×48（2）汉字字形矢量矢量表示方式存储的是描述字形的轮廓特征。当要输出汉字时（显示或打印汉字），通过计算机的计算，由汉字字形描述生成所需大小和形状的汉字点阵。矢量化字形描述与最终文字显示的大小、分辨率无关，因此可产生高质量的汉字输出。Windows中使用的TrueType技术就是汉字矢量表示方式。点阵和矢量表示方式的区别是点阵表示法编码和存储方式简单、无需转换直接输出，但字形放大后产生的效果差，而且同一种字体不同的点阵需要不同的字库。矢量表示方式的特点正好与点阵表示方式相反。100%50%25%20%15%10%各种编码之间的关系字符代码化（输入码）机内码输入码向机内码转换机内码向字形码转换机显示输出打印输出输入码国标码内码字形码汉字输入汉字输出2.4.4Unicode编码Unicode编码是有多家计算机厂商组成Unicode协会进行开发的，成为能表示几乎世界上所有书写语言（650种语言，包括汉字）的字符编码标准。Unicode编码是一种国际标准编码，字符集有多个编码方案，分别是UTF-8，UTF-16和UTF-32，分别为单字节、两个字节和四个字节。2.5多媒体信息的表示音频图形与图像视频与动画媒体：人用来传递信息与获取信息的工具、渠道、载体、中介物等技术手段。多媒体多种媒体的综合，包括数字、文本、图形、图像、动画、音频和视频等。在计算机内部，同样需要转换成0和1数字化信息。2.5.1音频1.声音声音是通过空气传播的一种连续的波，叫做声波。声波是随时间连续变化的物理量。声音的3个重要指标振幅：声波的高低幅度，表示声音的强弱。周期：两个相邻声波之间的时间长度。频率：频率是每秒振动的次数，单位为赫兹（Hz），是以海因里希·鲁道夫·赫兹（

德国物理学家，1888年首先证实了电磁波的存在）命名的。2.声音信号数字化模拟信号要转换为数字信号，需要经过3个步骤：采样、量化、编码。采样（Sampling）将声音信号在时间上离散化，每隔相等的一段时间抽取一个信号样本（声音的幅度）。时间间隔称为采样周期，每秒的采样次数称为采样频率。量化（Quantization）将连续的信号幅度离散化。如果幅度的划分是等间隔的，称为线性量化，否则为非线性量化。每个声音样本的数字化位数称为量化位数。反映了采样精度。编码（Code）模拟信号量经过采样和量化后，形成一系列的离散信号——脉冲数字信号。以一定的方式进行编码，形成计算机内部运行的数据。常用的编码方式PCM采用频率——1秒钟时间内采样的次数。通常采用3种标准频率：11.025kHz（语音效果）、22.05kHz（音乐效果）、44.1kHz（高保真效果）。采样频率越高，声音质量就越高。量化位数——也称“量化精度”，是描述每个采样点样值的二进制位数。量化位数越多，声音的音质越好，声音数据存储量也就越大。声道数——声音通道的个数称为声道数，是指一次采样所记录产生的声音波形个数。随着声道数的增加，所占用的存储容量也成倍增加。声道数越多，声音表现就越丰富，但是数据存储量也就越大。影响声音质量的技术参数例如：CD质量的数字音频每秒钟的数据量为：

(44100Hz×16bit×2)÷8=176400B（约为172KB）WAV又称波形文件，来源于对声音模拟波形的采样。标准格式的WAV文件采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数。其文件容量较大，多用于存储简短的声音片断。不适合于网络传输。常见数字声音文件格式MP3动态影像专家压缩标准音频层面3（MovingPictureExpertsGroupAudioLayerIII），是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式。RARealAudio，是RealNetworks公司开发的一种新型流式音频（StreamingAudio）文件格式。MIDIMusicalInstrumentDigitalInterface，乐器数字接口文件。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通道的演奏定义。计算机中的图形与图像都是以数字化方式进行记录。2.5.2图形与图像1.图形图像