第一单元信息的数字化复习要点
一、信息的基础知识
★信息的概念
1、信息论的创始人克老德·香农对信息的定义：“信息是能够用来消除不确定性的东西”信息：是指数据、信号、消息中所包含的意义
2、人类社会赖以生存和发展的三大资源:信息、物质、能量（能源）
★信息的特征
1、信息的主要特征：传载性、共享性、可处理性、时效性
信息的其他特征：真伪性、价值相对性
2、信息与载体的联系与区别
【判断题】：信息是一抽象物体，可以独立存在，不需承载于任何物体。
（×）
分析：信息可以传递，并且在传递中必须依附于某种载体。
数据所包含的内容是信息，数据是信息的载体。
（√）
★信息的处理过程
信息处理的含义和信息处理的过程（获取、存储、加工、表达）
二、信息与数字化
▲计算机内部的用二进制来表示的原因
1.电路简单，易于表示
2.可靠性高
3.运算简单
【例】以下选项中，（）不是计算机采用二进制的原因。
A 便于识别
B 器件上容易实现
C 节省存储空间
D 运算规律简单
★数制及数制转换
1、数制中的相关概念。
（数码、基数、数位和位权）
2、十进制数与二进制数（整数）之间的转换
1）二进制数转换成十进制数：将二进制数按权值展开求和
2）十进制数转换成二进制数（整数部分）：采用“除2取余，逆序排列”法
答案二进制数右起第n位的值应乘以2n-1
二进制数右起第n位的值应乘以2n
二进制数左起第n位的值应乘以2n
3、计算机中的三种基本运算
（1）算术运算
（2）关系运算
（3）逻辑运算（NOT/AND/OR）
4、二进制数的单位及换算关系
★信息的数字化
信息数字化（信息编码）的目的及含义
目的：由于计算机内部采用二进制数进行运算和存储，因此，在用计算机进行信息处理之前，首先要把待处理的信息用二进制数来表示，即解决信息的数字化问题。
含义：把各种形式的信息转化为二进制数形式的过程就是信息的数字化，或者叫做信息的
编码。
★字符编码
1、数字、英文字母普遍采用的字符编码是ASCII（美国信息交换标准码）
ASCII码表示的字符数、字符分类及特点
ASCII码由7位二进制数（bit）组成，最高为“0”，占1个字节（Byte），共27=128个
规律：按字母排列顺序连续递增
ASCII码的最大值是1111111，相当于十进制的127。
【例1】6位二进制数最多可以表示26=64种不同信息。
【例2】如果要表现1000种不同的状态，至少需要位二进制数。
2X≈1000 ∵210=1024 29=512 ∴X=10位
2、汉字采用的编码
二进制表示
汉字编码知识梳理图
（1）汉字信息交换码（汉字国标码）：汉字信息处理系统间或与通信系统间进行信息交换的汉字代码用于汉字信息交换
汉字在内部以二进制方式存放。
由于汉字数量庞大，必须使用多个字节来表达一个汉字。
至少占二个字节（Byte），16位（bit）。
（2）输入码——音码、形码（如五笔字型）、区位码）
（3）内码——计算机中汉字内码是唯一的，以二进制方式存放表示
（4）字形码——用于汉字的显示和打印，采用点阵方式表示。
【区别】：形码和字形码（形码是输入码）
点阵式字形码的编码过程及占用存储空间的计算。
（存储单元单位的换算关系）
【例】16×16点阵，每个点用一位二进制数表示
16×16= 256个点，需256位二进制数；256÷8 = 32个字节（Byte）
【判断题】：使用不同的输入法输入同一个汉字，该汉字在计算机内部的表示形式（内码）是相同的。
（√）
ASCII码是计算机用来表示文字符号的唯一一种二进制编码。
（×）
分析：文字符号的二进制编码除了ASCII码以外，还有汉字国标码。
★声音编码
把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声音的数字化，它是通过对声音信号进行采样、量化和编码来实现的。
采样频率越高、量化级数越多，存储声音的数据量也就越大。
声音数字化时，采样的时间间隔与输出的数据量成（反比），量化的电压等级数与输出的数据量成（反比）
声音编码的编码原理、过程，信息占用存储空间的计算及编码后形成的文件格式。
【例】CD音频率格式采用采样频率为44.1KHz，量化的值用16位二进制数表示，立体声双声道。
每秒数据量=44.1×1000×16×2÷8 Byte(字节)
声音数据化的数据量= 采样频率×量化位数×声道数/8
单位：字节每秒（B/s）赫兹（Hz）位（bit）
【例】一段长度为10秒钟按照44.1Khz、16bit采样的立体声声音文件，其存储容量为1764KB，该声音文件（）
A 没有压缩
B 有损压缩
C 无损压缩
D 少量压缩
分析：立体声指的是双声道
10*44.1*1000*16*2/8/1024 单位KB
音质好坏依次是：CD音频格式/WAV>MP3（音频有损压缩标准格式>WMA>RA（适用于在线播放）
★图像编码
常用的图像编码方法。
位图编码的基本原理，信息占用存储空间的计算及编码后形成的文件格式。
位图：单位像素分辨率
一张分辨率为3200×2400的图像，每行有3200个像素，每列有2400个像素，共有768万像素。
常见图像格式：BMP（标准位图格式、没有压缩过的图像格式）、JPG（静态图像有损压缩标准）、GIF(具有动画效果)、TIF（常用于出版印刷）
【例1】分辨率为800×600像素的计算机显示屏，每个屏幕共有800×600=480000像素，即48万个像素。
【例2】一副分辨率为1024×768像素、用24位二进制数表示的彩色图像，请问该图的存储容量有多少字节？1024×768×24÷8 Byte
★数据的压缩
常用压缩方法及区别、文件压缩比的计算、常用的压缩文件格式、无损压缩常用软件。
数据压缩的实质：数据压缩也是一种编码方式。
（1）无损压缩：压缩后的数据可以完整准确地还原，没有任何数据损失。
常用的软件有WinZip、WinRAR。
常见的压缩对象有程序、文档等。
压缩后所生成的文件称为压缩包。
压缩包中的数据必须用压缩软件还原后才能使用，这个过程称作解压缩。
（实质：解码）
（2）有损压缩：压缩后在一定程度上损害了原始文件的质量，其方法是去除冗余信息，减少信息的存储量。
广泛应用于图像、动画、视频文件中。
JPG（静态图像）、MP3（声音）、MPEG（视频）、VCD（MPEG-1）、DVD（MPEG-2）
文件压缩比的计算。
不可进行有损压缩：文档（如doc、xls、ppt）和程序。
【例】现有一个文件压缩前大小为2MB，采用256:1的压缩比进行压缩，则压缩后的文件大小为多少（单位KB）？
压缩前：256 2
—= —
压缩后：1 ？
2×1÷256MB =2×1×1024÷256KB
【例】对于信息的压缩，以下说法中错误的是
A 压缩信息是为了更少地占用存储空间
B 压缩信息能够减少传输信息的时间
C 压缩后的文件也许会丢失一定的信息
D 压缩后的文件可以直接使用，不需要解压缩
答案：D
分析：A、B选项阐明了信息压缩的目的。
C选项压缩分为有损压缩和无损压缩，有损压缩的文件会丢失信息，无损压缩的信息不回丢失。
D选项压缩的实质是编码，压缩后的文件必须进行解压缩，解压缩的过程是解码的过程。
【例】下列还没有用到数据压缩技术的是（）
A 住宅电话
B 卫星电视
C DV
D D IP电话
彩色图像包含红、绿、蓝三种原色，每个像素都可以用三个字节二进制数据来表示。
这种图像是位图，扩展名为BMP。