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  • 教学目标:1、了解信息技术的含义、现状和未来趋势2、初步了解计算机中数据与信息的关系,知道信息编码方法和度量单位教学重点与难点:信息编码方法教学过程:一、回顾上一节课的内容什么是信息信息的基本特征...

    教学目标:

    1、了解信息技术的含义、现状和未来趋势

    2、初步了解计算机中数据与信息的关系,知道信息的编码方法和度量单位

    教学重点与难点:

    信息的编码方法

    教学过程:

    一、 回顾上一节课的内容

    什么是信息,信息的基本特征

    二、 新课

    1、什么是信息技术

    提问:什么是信息技术,信息技术是否就是计算机?

    学生阅读课本P4,回答问题。

    总结:信息技术是指信息的获取、存储、加工处理、传递、利用和服务过程中涉及的相关技术。

    信息技术主要由微电子技术、通信技术、计算机技术和传感技术等组成,其中计算机技术是信息技术的核心。

    2、信息技术的发展与应用

    请学生讨论回答

    总结:

    广播电视教学、网络学校、计算机辅助教学、电子警察、取款机、收银机等

    3、信息的编码

    我们要用计算机对信息进行加工、处理,但计算机是由电子元器件构成的,只认识0,1,也就是二进制数,我们只有把这些信息转换成二进制,计算机才能够读懂。

    (1)二进制

    A、什么是二进制?

    十进制 0~9 逢十进一

    二进制 0,1 逢二进一

    B、完成表格P10

    C、十进制0~9转换为二进制

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    0000

    0001

    0010

    0011

    0100

    0101

    0110

    0111

    1000

    1001

    (2)英文——数字:ASCⅡ码

    A:65 a:97 0:48

    (3)汉字——数字:汉字国标码

    (4)多媒体信息编码

    通过采样、压缩等手段进行数字化

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  • 信息论与编码技术+(冯桂+林其伟+陈东华+著)+清华大学出版社+课后答案.pdfChap1 思考题与习题 参考答案1.1 信息论与编码技术研究的主要内容是什么?信息论是一门应用概率论、随机过程、数理统计和近代代数的方法,来...

    信息论与编码技术+(冯桂+林其伟+陈东华+著)+清华大学出版社+课后答案.pdf

    Chap1 思考题与习题 参考答案

    1.1 信息论与编码技术研究的主要内容是什么?

    信息论是一门应用概率论、随机过程、数理统计和近代代数的方法,来研究广义的信息传输、提取

    和处理系统中一般学科。编码技术研究的主要内容是如何既可靠又有效地传输信息。

    1.2 简述信息理论与编码技术的发展简史。

    1948年香农在贝尔系统技术杂志上发表了两篇有关“通信的数学理论”的文章。在这两篇论文中,

    他用概率论测度和数理统计的方法系统地讨论了通信的基本问题,得出了及格重要而带有普遍意义的结

    论,并由此奠定了现代信息论的基础。

    从 1948 年开始,信息论的出现引起了一些有名的数学家如柯尔洛夫、A.Feinstein、J.Wolfowitz 等

    人的兴趣,他们将香农已得到的数学结论做了进一步的严格论证和推广,使这一理论具有更为坚实的数

    学基础。

    在研究香农信源编码定理的同时,另外一部分科学家从事寻找最佳编码(纠错码)的研究工作,并

    形成一门独立的分支——纠错码理论。

    1959 年香农发表了“保真度准则下的离散信源编码定理”,首先提出了率失真函数及率失真信源

    编码定理。从此,发展成为信息率失真编码理论。

    香农 1961年的论文“双路通信信道”开拓了网络信息论的研究。

    现在,信息理论不仅在通信、计算机以及自动控制等电子学领域中得到直接的应用,而且还广泛地

    渗透到生物学、医学、生理学、语言学、社会学、和经济学等领域。

    1.3 简述信息与消息、信号的定义以及三者之间的关系。

    信息就是事物运动的状态和方式,就是关于事物运动的千差万别的状态和方式的知识。

    用文字、符号、数据、语言、音符、图像等能够被人们感觉器官所感知的形式,把客观物质运动和

    主观思维活动的状态表达出来成为消息。

    把消息变换成适合信道传输的物理量,这种物理量称为信号。

    它们之间的关系是:消息中包含信息,是信息的载体;信号携带消息,是消息的运载工具。

    1.4 简述一个通信系统包括的各主要功能模块及其作用。

    通信系统主要分成下列五个部分:

    (1)信息源。 信源是产生消息和消息序列的源。

    (2)编码器。 编码是把消息变换成信号的措施。

    (3)信道。信道是指通信系统把载荷消息的信号从甲地传到乙地的媒介。

    (4)译码器。译码就是把信道输出的编码信号(已叠加了干扰)进行反变换。

    (5)信宿。 信宿是消息传送的对象,即接收消息的人或机器。

    1.5 你有没有接触与考虑过信息与信息的测度问题,你如何理解这些问题?

    略。

    1.6 什么是事物的不确定性?不确定性如何与信息的测度发生关系?

    由于主、客观事物运动状态或存在状态是千变万化的、不规则的、随机的。所以在通信以前,收信

    者存在“疑义”和“不知”,即不确定性。

    用数学的语言来讲,不确定就是随机性,具有不确定性的事件就是随机事件。因此,可运用研究随

    机事件的数学工具——概率论和随机过程来测度不确定性的大小。

    1.7 试从你的实际生活中列举出三种不同类型的通信系统模型,并说明它们的信源、信道结构,写出

    它们的消息字母表、输入与输出字母表及它们的概率分布与条件概率分布。

    略。

    1.8 在你日常生活中出现过哪些编码问题?能否用编码函数给以描述?

    略。

    Chap2 思考题与习题 参考答案

    2.1 同时扔一对均匀的骰子,当得知“两骰子面朝上点数之和为 2”或“两骰子面朝上点数之和为 8”或“两

    骰子面朝上点数是 3和 4”时,试问这三种情况分别获得多少信息量?

    解:同时扔一对均匀的骰子,可能呈现的状态数有 36种,各面呈现的概率为 1/6,所以 36种中任何一

    种状态出现的概率都是相等,为 1/36。

    (1)设 “两骰子面朝上点数之和为 2”为事件 A。在 36 种情况中,只有一种情况,即 1+1。则

    2

    ( ) 1/ 36

    ( ) log ( ) log 36 5.17(

    P A

    I A P A

    =

    = − = ≈ 比特)

    (2)设 “两骰子面朝上点数之和为 8”为事件 B。在 36种情况中,有六种情况,即 5+3,3+5,2+6,

    6+2,4+4。

    2

    ( ) 5 / 36

    36( ) log ( ) log 2.85(

    5

    P B

    I B P B

    =

    = − = ≈ 比特)

    (3)设 “两骰子面朝上点数是 3和 4”为事件 C。在 36种情况中,有两种情况,即 3+4和 4+3。

    2

    ( ) 2 / 36

    ( ) log ( ) log 18 4.17(

    P C

    I C P C

    =

    = − = ≈ 比特)

    2.2 同时掷两个均匀的骰子,也就是各面呈现的概率都是 1/6,求:

    (1) 事件“3和 5同时出现”的自信息量;

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  • Chap11.11.219481948 A.FeinsteinJ.Wolfowitz195919611.31.4123451.51.61.71.8Chap22.1“”“”“36 1/6361/36P (A) 1/ 36I (A) =−log P (A) log2 36 =≈5.17(P (B ) 5/ 3636I (B ) =−log P (B ) log2 =≈2.85(5P ...

    Chap1

    1.1

    1.2

    1948

    1948 A.FeinsteinJ.Wolfowitz

    1959

    1961

    1.3

    1.4

    1

    2

    3

    4

    5

    1.5

    1.6

    1.7

    1.8

    Chap2

    2.1“”“”“

    36 1/636

    1/36

    P (A) 1/ 36

    I (A) =−log P (A) log2 36 =≈5.17(

    P (B ) 5/ 36

    36

    I (B ) =−log P (B ) log2 =≈2.85(

    5

    P (C ) 2 / 36

    I (C ) =−log P (C ) log 18 =≈4.17(

    2

    2.2 1/6

    (1) 3 5

    (2) l

    (3) (2312 )

    (4) 1

    1/636

    1/36

    13 5 A 36 5+3 3+5

    P (A) 2 / 36

    I (A) =−log P (A) log 18 =≈4.17(

    2

    l B36 1+1

    P (B ) 1/ 36

    I (B ) =−log P (B ) log2 36 =≈5.17(

    Z=Y+X.

    Z 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ⎤

    ⎡ ⎤ ⎡

    ⎢ ⎥ ⎢ ⎥

    P (z ) 1/ 36 2 / 36 3/ 36 4 / 36 5/ 36 6 / 36 5/ 36 4 / 36 3/ 36 2 / 36 1/ 36⎦

    ⎣ ⎦ ⎣

    ∑P (z ) 1

    H (Z ) =− P (z )log P (z )

    Z

    4 6 8 10 6

    log2 36 =−[

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  • 计算机中的编码知识

    2021-06-18 03:46:52
    计算机中的编码知识计算机是使用这些编码在计算机内部和键盘等终端之间以及计算机之间进行信息交换。为了使信息的表示、交换、存储或加工处理方便,在计算机系统中通常采用统一的编码方式,因此制定了编码的国家标准...

    计算机中的编码知识

    计算机是使用这些编码在计算机内部和键盘等终端之间以及计算机之间进行信息交换。为了使信息的表示、交换、存储或加工处理方便,在计算机系统中通常采用统一的编码方式,因此制定了编码的国家标准或国际标准。

    fe2131dd1e86ad960993bc9918475cc4.png

    1.二-十进制编码

    在计算机中,为了适应人们的习惯,采用十进制数方式对数值进行输入和输出。这样,在计算机中就要将十进制数变换为二进制数。将十进制数变换为二进制数的方法很多,但是不管采用哪种方法的编码统称为二-十进制编码,即BCD码(Binary Coded Decimal)。在二-十进制编码中最常用的一种是8421码。它采用4位二进制编码表示1位十进制数,其中4位二进制数中由高位到低位的每一位权值分别是:23、22、21、20,即8、4、2、1。BCD码在形式上是0和1组成的二进制形式,而实际上它表示的是十进制数,只不过是每位十进制数用4位二进制编码表示,运算规则和数制都是十进制。

    2.字符编码

    英文字母和常用的数学符号与标点符号等字符通常采用ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码)编码。

    ASCII码有7位码和8位码两种形式。7位ASCII码用7位二进制数进行编码,可以表示128个字符。8位ASCII码用8位二进制数进行编码,可以表示256个字符。

    标准ASCII 码为7位码,也叫基础ASCII码,表示所有的大写和小写字母、数字0~9、标点符号,以及在美式英语中使用的特殊控制字符共128个符号。8位ASCII码的前127个符号编码与7位码相同,后128个称为扩展ASCII码。

    计算机存储单元中,7位ASCII码常用一个字节来表示(8位二进制位),其最高位(b7)用作奇偶校验位。所谓奇偶校验是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法,一般分奇校验和偶校验两种。奇校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位b7添1;偶校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数,若非偶数,则在最高位b7添1。

    3.汉字编码

    汉字种类繁多,编码比拼音文字困难,因此在不同的.场合要使用不同的编码,通常有4种类型的编码,即输入码、国标码、内码、字形码。

    (1)输入码

    输入码所解决的问题是如何使用西文标准键盘把汉字输入到计算机内。有各种不同的输入码,主要分为三类:数字编码、拼音编码和字形编形码。

    (2)国标码

    国标码又称为汉字交换码,在计算机之间交换信息用,用两个字节来表示,每个字节的最高位均为0,因此可以表示的汉字数为214=16384个。将汉字区位码的高位字节、低位字节各加十进制数32(即十六进制数的20)便得到国标码。

    (3)内码

    汉字内码是在设备和信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的代码。无论使用何种输入码,进入计算机后就立即被转换为机内码。规则是将国标码的高位字节、低位字节各自加上128。

    为了统一表示世界各国的文字,1993年国际标准化组织公布了“通用多八位编码字符集”的国际标准ISO/IEC 10646,简称UCS(Universal Code Set),它为包括汉字在内的各种正在使用的文字规定了统一的编码方法。

    (4)字形码

    字形码是表示汉字字形的字模数据,因此也称为字模码,是汉字的输出形式,通常用点阵、矢量函数等表示。

    4.多媒体信息编码

    所谓多媒体信息是指由文字、声音、图像为载体的信息。图像和声音信息在计算机中也是以二进制形式编码的。

    (1)图像编码

    一幅彩色图像(image)可以看成是由许许多多个彩色的点(像素)组成的,如图1所示。每个像素点有深浅不同的颜色,这种点越小,图像越清晰。

    (2)声音编码

    声音是由声波传递的,声波编码数据在文件中的存储形式、排列顺序等称为文件格式,因各种应用需求不同,存在着多种多样的声音文件格式,有些文件格式可以存储多种不同的音频编码数据,也有些文件格式是为某一种音频编码特制的。

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