《计算机组成原理》课件第二章数据的表示-2.3.ppt

1、第2章 数据的表示2.3非数值数据的编码表示非数值数据的编码表示2.3.1逻辑数据 逻辑数据是表示事物相对立的两种可能值，比如“真”或“假”，“是”或“否”等。逻辑数据在计算机中也是用一位二进制数表示，一个事件成立用1表示，不成立用0表示。有时用n位二进制位表示n个逻辑数据，其中的每一位代表的是逻辑概念的0和1。逻辑数据只能参加逻辑运算，按位进行运算，如“与”、“或”、逻辑左移、逻辑右移等。2.3.2西文字符 西文字符是指由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号组成的字符集。西文字符的编码方案有多种，目前国际上普遍采用的是美国国家信息交换标准代码（American Standard Code

2、for Information Interchange），简称ASCII码。ASCII码编码标准中规定8位二进制数中最高位为0，余下7位可以有128个编码，表示128个字符。ASCII字符编码集见表2-3。2.3.2西文字符2.3.3汉字字符汉字字符 为了适应汉字信息处理的不同需要，汉字编码方案根据用途可分为三类：汉字输入码、汉字内码和汉字字模码。（1）汉字输入码 将每个汉字用一组键盘按键表示，这样形成的汉字编码成为汉字输入码。常见的汉字输入码有数字编码（如区位码等）、字音编码（如微软拼音输入法等）和字形编码（如五笔字型码等）。2.3.3汉字字符汉字字符（2）汉字内码 为了使汉字信息交换有一个

3、通用的标准，1981年我国制定推行了信息交换用汉字编码字符集（基本集）（GB2312-80）。这个标准称为国标码，又称国标交换码。GB2312国标字符集中为每个字符规定了一个唯一的二进制代码。每个编码字长为2个字节，每个字节占用7位二进制，最高位为0。这个14位的代码表示该字符在字符集码表中的区号和位号。为了信息处理和存储方便，以及与ASCII码兼容，计算机系统将汉字国标码的每个字节的最高位置1，作为该汉字的“机内码”，即汉字内码。目前PC机中汉字内码的表示大多数采用此种方式。非数值数据的编码表示非数值数据的编码表示（3）汉字字模码 每一个汉字的字形首先预存在计算机内，GB2312国标汉字字符

4、集中的所有字符的字形信息集合在一起称为字形信息库。不同的字体（如宋体、楷体等）对应着不同的字形库。汉字的字形主要有两种描述方法：字模点阵描述和轮廓描述。字模点阵就是将汉字用n行n列点的方阵来表示，在字符中有点的地方用“1”表示，没点的地方用“0”表示，这样形成的二进制点阵数据称为汉字的字模点阵码。汉字的轮廓描述法是把汉字笔画的轮廓用一组直线和曲线来描述，记下每一直线和曲线的数学描述公式。2.3.4多媒体信息 （1）图的编码表示 计算机内的图有两种表示形式：图像和图形。图像表示法类似于汉字的字模点阵码。把原始图像离散成mn个像素点所组成的一个矩阵。每个像素的颜色或灰度用二进制数表示。颜色深度越多

5、，描述一个像素的二进制位数越大。图形表示法是将画面中的内容用几何元素（如点、线、面、体）和物体表面材料与性质和环境的光照位置等信息来描述。2.3.4多媒体信息（2）声音的编码表示 从物理学的角度看，声音可以是用一种连续的随时间变化的声波波形来表示。计算机要表示和处理声音，必须将声波波形转换为二进制表示形式，这个转换过程称为声音的“数字化编码”。声音数字化编码过程分为三步：1）采样：以固定的时间间隔对声音波形进行数据采集，使连续的声音波形变成一个个离散的样本值。每秒钟采样的次数被称为采样频率。采样频率越高声音的质量越好。通常计算机采用的采样频率有44.1KHz、22.05KHz和11.025KHz。2）量化：对采样的每个样本值用一个二进制数字量来表示。转换的二进制位数越多，量化精度越高，声音的质量越好。一般有16位或8位。3）编码：对产生的二进制数据进行编码，按照规定的格式进行表示。2.3.4多媒体信息（3）视频信息的表示 计算机通过视频获取设备（如视频卡），将视频信号转换为计算机内部的二进制数字信息，这个过程称为视频信号的“数字化”。对一幅彩色画面的亮度、色差进行采样和量化，得到一幅数字图像。视频信息的数字化过程以一幅幅彩色画面为单位进行的，所以数字视频信息的数据量非常大，解决这个问题采用压缩编码技术。