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1、高一信息科技第高一信息科技第 1 1 章整理章整理第一章：第一章： 信息与信息技术及其数字化信息与信息技术及其数字化一信息一信息1.1.对信息的认识对信息的认识信息论创始人香农香农认为：信息时能够用来消除不确定性的东西。某一知识使不确定性减少的程度越大，则它的信息量越大。承载信息的物质叫做信息的载体信息的载体。人类生活不可或缺的三大基本资源三大基本资源：信息，物质和能源。2.2.信息的特征信息的特征传载性传载性：信息的传载性是指信息可以传递，并且在传递中必须依附于某种载体。信息必须借助某种载体才能呈现出来。信息在空间上的传递就是通信通信，在时间上的传递就是存储存储。共享性共享性：信息不会因被使
2、用而消减。信息的共享不仅不会产生损耗，而且还可以广泛的传播和扩散，使更多人共享。可处理性可处理性：信息是可以处理的，它可以通过加工增加使用价值。时效性时效性：有些信息在其生成后，反映的内容越新价值越高，时间越长价值随之减少。但不会变得毫无价值。3.3.信息的处理和工具信息的处理和工具信息的处理包括：信息获取，信息存储，信息加工，信息表达，信息传输五方面。计算机的特征特征：高速，准确，自动。二数制二数制1.1.进位计数制进位计数制20 世纪 30 年代中期，数学家冯冯诺依曼诺依曼大胆提出采用二进制二进制作为数字计算机的数制基础数制基础，这个设想和“存储程序存储程序”的思想共同构成了冯冯诺依曼体系
3、结构诺依曼体系结构的基础。目前，计算机内部处理的信息都是用二进制形式表示的，其基本单位是字节（Byte，简写为 B） ，一个字节由八个二进制位一个字节由八个二进制位（bit，简写为 b）构成构成。进位计数制，简称进位制，是按进位方式实现计数的一种规则。数码数码：一组用来表示某种数制的符号基数基数：数制所使用的数码个数位权位权：数码在不同位置上的倍率值进制的标识 用数值后面加上特定的字母来区分B二进制 D十进制( D 可以省略） H十六进制2.2.二进制数二进制数二进制数很好的吻合了物理世界中的二态现象二态现象，在电路上很容易实现。用“0”和“1”组成的二进制代码在电路中表示数值，不仅可以消除电
4、信号失真失真，更重要的是用电子元件比较容易实现。3.3.不同数值的相互转换不同数值的相互转换十进制转换成二进制十进制转换成二进制：除二取余，逆序排列二进制转换成十进制二进制转换成十进制：按权展开，逐项求和十六进制和八进制十六进制和八进制由于二进制位数较多，不便交流和记忆，因此为了书写方便还采用了十六进制和八进制的形式。十六进制数用 A、B、C、D、E、F 分别对应十进制数的10、11、12、13、14、15。十进制转其他进制 除以 2（8，16）取余数 其他进制转十进制 将各位的数值与其对应的位权相乘后再求和 二进制转十六进制 四合一(从右至左，四位分隔，不足高位补零）二进制转八进制 一分四（
5、一位变四位，不足四位高位补零）十六进制转二进制 每一位用 4 位二进制数表示 八进制转二进制 每一位用 3 位二进制数表示4.4.二进制的运算二进制的运算最基本的三种运算：算术运算，关系运算（比较运算）和逻辑运算算术运算算术运算：是计算机最基本的运算功能，包括加、减、乘、除四则运算，其基础是二进制的加法。二进制加法运算规则：逢二进一关系运算：关系运算：关系运算就是比较两个数据相同与否，若不相同再区分大小。包括：大于、小于、等于、大于等于、小于等于、不等于共共六种六种运算。其运算结果为一个逻辑值（1 或 0）逻辑运算：逻辑运算：在计算机处理的数据中有一类称为逻辑数据。它只有两种值：T T(Tru
6、e，真)和 F F(False，假)，或者相应地用“1”或“0”来表示。对逻辑数据的操作称为逻辑运算。基本逻辑运算包括：与（AND)、或（OR)、非（NOT)逻辑运算“与或非”也有优先级别，从高到低依次为 NOT、AND 、OR。 同时也要遵循自左向右运算顺序和括号优先的原则。与与运算中有有 F F 则则 F F或或运算中有有 T T 则则 T T三信息的数字化三信息的数字化1.数字化是计算机处理信息的基础，用二进制数制序列来表示现实世界中各种各样信息的过程就是信息信息“数字化数字化”的过程的过程。信息可识别的符号形式，称为数据数据。建立数据与代码间的对应关系称为“编码编码” ，编码的过程编码
7、的过程是将信息按照一定的规则进行变换，形成特定的符号系统。2.2.字符编码（字符编码（ ASCIIASCII 码）码）ASCIIASCII 码码（美国信息交换标准代码） ，是计算机最常用的代码之一，它用 7 位二进制代码表示，存储时占一个字节一个字节（8 位） ；可表示 27共 128 个不同的字符；，94 个字符和 34 个控制符。这种编码使用了每个字节的低 7 位，最高位为“0” 。3.3.汉字的编码汉字的编码国标码国标码汉字编码采用的是“汉字信息交换码” ，简称国标码，每个汉字占用 2 个字节，每个字节只用低 7 位，最高位为“0” 。机内码机内码汉字在计算内存储加工处理时使用的代码称为
8、“机内码” ，它是将国标码的两个字节的最高位分别置“1”而得到的。输入码输入码汉字输入时采用的编码称为“输入码” ，它包括音码、形码、区位码。字形码字形码汉字输出时采用的编码称为“字形码” ，大多采用点阵和矢量函数的方式。4.4.图像编码图像编码计算机中显示的图像一般分为两大类两大类：矢量图和位图。矢量图矢量图的数据量较小，无论放大，缩小或旋转都不会失真（优点优点） ，但难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果（缺点缺点） 。位图位图的基本思想基本思想：把一幅图像按照行列分割成许许多多的点，这些点称为像素像素。分割越细，像素越多，图像就越清晰。分割越细，像素越多，图像就越清晰。5.5.模拟量和数字量
9、：模拟量和数字量：现实生活中的信息通常是连续变化的“模拟量模拟量” ；“数字量数字量”是指把某一物理量用相对应的数值表示，是不连续的或离散的数字表现形式。 “数字化数字化”就是将模拟量转换成数字量的过程。6.6.声波的数字化声波的数字化通过采样采样和量化量化将声波数字化。7.7.图像的数字化图像的数字化基本思想基本思想是：把一幅图像看作是纵横分割的许多图像元素的组合，对每个图像元素进行采样和量化。一个黑白像素只要一位二进制代码表示；24 位颜色的彩色像素需用3 个字节表示。四信息的压缩四信息的压缩1.常用的压缩方式压缩方式可分为有损压缩和无损压缩。2.2.有损压缩有损压缩是在较小地损失图片质量
10、的情况下，对图片文件中相同或相似数据进行大量压缩，使得生成的文件更小。它广泛地应用于图像、动画和视频文件。图像、动画和视频文件。3.3.无损压缩无损压缩指的是用特殊的算法对原数据文件进行重新编码以生成尽量少占用磁盘空间文件的技术，而对这种文件进行解压后，所得的数据与原数据完全相同完全相同。4.声音和图像文件常见的文件格式声音和图像文件常见的文件格式BMP：无压缩，不丢失图像细节，文件较大。JPG（JPEG）：有损压缩的图像模式，适合网上传输。 （静态图像信息压缩格式）GIF：8 位位图，最大支持 256 色，数据经过一定压缩，支持动画和透明。PNG：位图格式与 GIF 格式类似，支持透明，最大
11、支持 24 位真彩色。无损压缩。MP3：压缩音乐的典型比例有 10:1、17:1，甚至 70:1。 （声音信息压缩格式）MPEG：（视频信息压缩格式）WAV ：微软的普通 WAV 格式具有很高的音质，但因为没有经过压缩 。RA 、RM 、RMX ：RealNetworks 是最大的流式媒体的名字，它的文件格式比较多。MIDI ：MIDI 允许数字合成器和其他设备交换数据；MID 文件格式由 MIDI 继承而来。MID 文件并不是一段录制好的声音，而是告诉声卡如何再现音乐的一组指令。 文件较小。AVI ： AVI 文件目前主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影像信息，有时也出现在 Internet 上，供用户下载、欣赏新影片的精彩片断。
