【正文】 1 信息技術(shù)基礎(chǔ)知識點大綱 第一章 信息與信息技術(shù) 1． 1 信息及其特征 信息無處不在 1. 物質(zhì)、能源和信息（ information）是人類社會的三大要素。 2. 信息指數(shù)據(jù)（ data）、信號、消息中所包含的意義。 3. 信息是事物的運動狀態(tài)和關(guān)于事物運動狀態(tài)的描述。 4. 世界上的萬事萬物都在不停地運動、變化，萬事萬物里都有信息。 P2 5. 信息是指對消息接受者來說是預(yù)先不知道的東西，所以具有“不確定性”。 信息的載體和形態(tài) 1． 信息本身不是實體，必須通過載體才 能體現(xiàn)，但不隨載體的物理形式而變化。 2． 語言、文字、聲音、圖像和視頻等是信息的載體，也是信息的常見表現(xiàn)形態(tài)。 3． 紙張可以承載文字和圖像，磁帶可以承載聲音，電視可以承載語言、文字、聲音、圖像和視頻，所以也把紙張、磁帶、廣播、電視、光盤、磁盤等稱為信息的載體。 4． 相同的信息，可以用多種不同的載體來表示和傳播。 5． 不存在沒有載體的信息。 信息的五個特征 1． 信息的表示、傳播、儲存必須依附于某種載體，載體就是承載信息的事物。 2． 信息是可以加工和處理的。信息也可以從一種形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一 種形態(tài)。 3． 信息可以脫離它所反映的事物被存儲和保留和傳播。 4． 信息是可以傳遞和共享的。信息可以被重復(fù)使用而不會像物質(zhì)和能源那樣產(chǎn)生損耗。 5． 信息具有時效性。 1． 2 信息的編碼 1. 信息的代碼：把用來表示信息的符號組合叫做信息的代碼。 2. 計算機只能識別和處理由“ 0”、“ 1”兩個符號組成的數(shù)字代碼。或稱計算機只能識別機器語言。 3. 馮諾依曼：數(shù)據(jù)和程序都應(yīng)采用二進制代碼表示。 4. 基本單位：字節(jié)， Byte 簡寫“ B”；最小單位：位， bit 簡寫“ b”。 5. 1B=8b； 1KB=1024B； 1MB=1024KB； 1GB=1024MB。 6. n位能最多表示 2n個數(shù)，能表示的最大十進制數(shù)是 2n1。 7. 進位制標(biāo)識：二進制（ B），十進制（ D），十六進制（ H） 8. 二進制進位規(guī)則：逢二進一。 9. 十六進制轉(zhuǎn)換為二進制時，每一位十六進制數(shù)對應(yīng) 4位二進制數(shù)，反之相同。 如 7F H=0111 1111 B。其中 H和 B 是進制標(biāo)識符。 10. 二進制 —— 十進制：按權(quán)展開。如（ 110101） 2=1*25+1*24+1*22+1*20=53 11. 十進制 —— 二進制：除 2 取余法。如 26=（ 11010 ） 2 1． 2． 2字符編碼： 1． 計算機內(nèi)的英文字符編碼采用 ASCII 碼，即美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（ American Standard Code for Information Interchange）。該編碼使用一個字節(jié)（ byte）中的后 7 位二進制數(shù)，最左用“ 0 填充”，可以表 27=128 種編碼。 2 2． 具體請見書本 P6 頁。其中控制字符有 34個，編碼 032 和 127；圖形字符包括 26個大寫英文字母 6590、 26 個小寫字母 9712 10 個數(shù)字符號、 32 個標(biāo)點及其他常用符號。 3． 如（ 1）已知“ A”的 ASCII 值為 65，問“ C”的 ASCII 值為多少？ 答：“ C”的 ASCII 值為 65+2=67。 （ 2）已知“ A”的 ASCII 值為（ 1000001） 2，問“ C”的 ASCII 值的二進制值為多少？ 答： =1000001+1+1=1000011 1． 2． 3漢字編碼 1． 漢字編碼：漢字與西文字符一樣，也是一種字符，在計算機內(nèi)也是以二進制代碼形式表示的，這些代碼稱為漢字編碼。 2． 漢字輸入碼：將漢字 輸入計算機的編碼稱為輸入碼，又稱外碼。 3． 常用的輸入碼： 音碼：按照漢字的字音特征編碼，如智能拼音碼。 形碼：按照漢字的形體結(jié)構(gòu)特征編碼，如五筆字型碼。 音形碼：以字音為主，輔以字型特征的編碼。 形音碼：以字型為主，輔以字音特征的編碼。 4． 1個漢字占 2 字節(jié)， 2字節(jié) =2*8 位 =16 位；能提供 216=65536 個代碼。 1 個字符（包括英文字符）占 1 字節(jié)。 5． 漢字的編碼按照 GB23121980 標(biāo)準(zhǔn)，使用 2字節(jié)編碼。 6． 會觀察內(nèi)碼：如用 16 進制顯示了“ PC個人電腦”這幾個字的內(nèi)碼： 50 43 B8F6 C8CB B5E7 C4D4，問“個”字內(nèi)碼是什么？ 答：因為英文占 1字節(jié)，中文占 2 字節(jié)，所以“ PC 個人電腦”占 10 字節(jié)， 1字節(jié) =8位，所以總共 80 位，每 4位二進制轉(zhuǎn)換成 1位十六進制，所以對應(yīng)的“個”字內(nèi)碼是：B8F6 1． 2． 4多媒體信息編碼 1． 模擬量：連續(xù)、平滑變化的量稱為模擬量（或模擬信息）。容易失真受外界干擾。 2． 數(shù)字化：將模擬量變成一系列二進制數(shù)據(jù)（或數(shù)字信息）。如計算機處理的信息，光盤 里記 錄的信息等。數(shù)字技術(shù)將逐步取代模擬技術(shù)。 3． 聲音信號是通過采樣和量化實現(xiàn)模擬量的數(shù)字化。這個過程稱“模數(shù)轉(zhuǎn)換（ A/D轉(zhuǎn)換）”，承擔(dān)轉(zhuǎn)換任務(wù)的電路或芯片稱為“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”簡稱 ADC。 4． 數(shù)模轉(zhuǎn)換（ D/A 轉(zhuǎn)換）：即將數(shù)字化信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。 5． 采樣：就是按一定的頻率，即每隔一小段時間，測得模擬信號的模擬量值。如CD 采用的采樣頻率為 ，即每秒鐘要采樣 44100 次。 6． 量化的分辨率：在量化時采用二進制位數(shù)稱為量化的分辨率。 7． 數(shù)字化聲音的質(zhì)量取決于采樣頻率和量化分級的細(xì)密 程度。 8． 采樣頻率越高，量化的分辨率越高，所得數(shù)字化聲音的保真程序也越好，數(shù)據(jù)量也越大。 9． 像素（ pixel）：圖像數(shù)字化的基本思想是把一幅圖像看成由許多彩色或各種級別灰度的點組成的，這些點按縱橫排列起來構(gòu)成一幅畫，這些點稱為像素（ pixel） 10．每個像素有深淺不同的顏色，像素越多，排列越緊密，分辨率越高，圖像越清晰。 3 11．彩色圖像顏色種類越多，色彩越逼真，所需的儲存空間也越大。 12．黑白圖像每個像素占 1 位，即 1/8 字節(jié)；彩色圖像每個像素占 3 字節(jié)；灰度圖像每個像素占 1 字節(jié)。 13．視頻是 由連續(xù)的圖像幀組成。 14．我國視頻使用 PAL 制，每秒顯示 25 幀。 15．壓縮是為了減少容量。 16． JPG：是靜態(tài)圖像的壓縮格式。 都是有損壓縮 17． MP3：是音樂信息的壓縮格式。 18． MPEG1：是 VCD 壓縮格式。 19． MPEG2：是 DCD 壓縮格式。 無損壓縮 20．文件壓縮是 如： Winzip（擴展名是 .zip）、 Winrar（擴展名是 .rar） 容量的計算 1. CD 容量計算如： CD 采樣頻率為 ， 16 位量化分辨率，立體雙聲道，計算 每秒數(shù)據(jù)量是多少？ 答：容量 =*（ 16/8 字節(jié)） *2（雙聲道） 2. 黑白圖像容量計算如：一幅分辨率為 800*600 像素的黑白圖像所占的容量？ 答：黑白是 2 種信息，所以 2n=2， n=1 位 =1/8 字節(jié)； 容量 =800*600*1/8 字節(jié)。 3. 彩色圖像容量計算如： （ 1） 一幅分辨率為 1024*768 像素的彩色圖像，每個像素使用 3 字節(jié)表示，那么圖像容量是多少？ 答：容量 =1024*768*3 字節(jié) （ 2） 一幅分辨率為 1024*768 像素的 256 級灰度圖像，容量是多少？ 答： 2n=256， n=8 位 =8/8 字節(jié) =1 字節(jié)； 容量 =1024*768*1 字節(jié) （ 3） 一幅分辨率為 1024*768 像素的彩色圖像，每個像素使用 16 位表示，那么圖像容量是多少？ 答：容量 =1024*768*16/8 字節(jié) 4. 視頻容量計算如：計算一段 10 秒鐘長分辨率為 720*576 的 PAL 制式的彩色視頻的容量？ 答： PAL 制式為 25 幀即 25 幅圖像，彩色圖像通常每像素占 3字節(jié)， 所以一幅彩色圖像容量 =720*576*3 字節(jié)， 10秒鐘容量 =720*576*3*25*10 字節(jié) 1． 3信息技術(shù) 1． 3信息技術(shù)及其應(yīng)用 1．“ IT”： information technology，信息技術(shù)。 2．?dāng)?shù)字化是信息技術(shù)發(fā)展的一個重要主題，已越來越深入地影響人們的日常生活。 3．信息技術(shù)：是應(yīng)用信息科學(xué)的原理和方法，對信息進行采集、處理、傳輸、存儲、表達和使用的技術(shù)。 4 4．信息技術(shù)包含①微電子技術(shù)、②通信技術(shù)、③計算機技術(shù)和④傳感技術(shù)等方面。 5．微電子技術(shù)：是研究如何利用芯片內(nèi)部的微觀特性及一些特殊工藝，在一個微小體積中制成具有一種或多種功能完整的電路或器件?；蚴侵敢源?規(guī)模集成電路為核心的電子電路微小型化技術(shù)的總稱。 6．通信技術(shù)：是傳遞信息的技術(shù)。 7．計算機技術(shù)：是處理、存儲信息的技術(shù)。 8．傳感技術(shù)：是指對信息的采集、傳遞的技術(shù)。 1． 3． 2信息技術(shù)的發(fā)展歷程 1．人類五次信息革命：①語言的形成 ②文字的創(chuàng)造 ③造紙術(shù)、印刷術(shù)的發(fā)明應(yīng)用 ④電報電話廣播電視等的發(fā)明應(yīng)用 ⑤微電子技術(shù)（電子計算機）與現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。 2．現(xiàn)代信息技術(shù)：以微電子和光電子技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐。 3．光電子技術(shù)：以光電子學(xué)的原理和光器件 為基礎(chǔ)的面向信息、通信、材料加工和能量傳輸?shù)鹊膽?yīng)用技術(shù)。 4．現(xiàn)代光通信是讓激光在光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）中傳播，提高了通信的速度和效率。VCD、 DVD 光盤就是光存儲的一種載體。 5．現(xiàn)代通信技術(shù)：是指用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段來實現(xiàn)信息傳遞的一門技術(shù)學(xué)科。 6．通信：就是通過媒體將信息由一點（信源）傳送到另一點（信宿）的過程。 7．計算機網(wǎng)絡(luò)（ puter work）：是將計算機通過通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，按網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（ protocol）進行通信的系統(tǒng)。 1． 3． 3信息技術(shù)展望 1． 摩爾定律：每隔 18個月左右，微處理器的集成度增加一倍。 2． 量子計算機：采用量子元器件 3． 生物計算機：如 DNA 計算機 4． 網(wǎng)格計算：網(wǎng)格（ grid）：是一種將許多不同的計算機上的各種資源（ CPU 處理能力、存儲空間或者數(shù)據(jù)）匯集起來，并將其應(yīng)用到一個復(fù)雜的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中 5． 機器人（ robot）技術(shù)：是綜合應(yīng)用計算機、通信、感測、控制等技術(shù)的成果。 6． 數(shù)字地球：就是將地球名處的資源、環(huán)境和生態(tài)信息，包括大氣層、海洋和地球整體各 圈層的信息，將它們與所在的地理位置聯(lián)系起來，采用數(shù)字博物館的方式把它們組織起來， 使用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對整個地球的數(shù)字描繪。 7． 智能小區(qū)：在家庭設(shè)備聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，將小區(qū)各戶之間的家庭智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)。 8． 因特網(wǎng) 2（ Inter2）：是以大學(xué)和公司為主，政府支持。 9． 下一代因特網(wǎng)（ Next Generation Inter，簡稱 NGI）：是一個政府項目。 10． 虛擬現(xiàn)實（簡稱 VR）：是指計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)生成的一種具有逼真的視覺、聽覺、觸覺和嗅覺效果的現(xiàn)實模擬環(huán)境，可以用人體自身的技能與它進行交互，在交互過程中將體驗到“身臨其境”的感覺，與人們在 相應(yīng)的實際現(xiàn)實中的“在場”感受相似或完全一致。 11． 虛擬現(xiàn)實三層次含義： （ 1）利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)生成的一種虛擬的逼真實體，具有逼真的 三維視覺、立體聽覺、有質(zhì)感的觸覺和嗅覺效果。 （ 2）使用者可以通過自身的形體動作與虛擬場景進行交互，即使用者的感覺器官在虛擬現(xiàn)實場景中的反應(yīng)具有真實感。 5 （ 3）虛擬現(xiàn)實技術(shù)借助于各種三維傳感設(shè)備，如頭盔式立體顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三操縱器等來完成交互。 12．虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用：如波音 777 的虛擬制造；外科醫(yī)療手術(shù)；飛行訓(xùn)練；空間遙控；哈佛望遠(yuǎn) 鏡的修復(fù)；立體多兵種虛擬協(xié)同作戰(zhàn)演練等。 13．多媒體技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)，虛擬現(xiàn)實是多媒體技術(shù)的重要發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域。 14． ENIAC 愛尼阿克：世界上第一臺電腦。 15. 光導(dǎo)纖維的工作原理是全反射。 16．計算機發(fā)展： 代次 年份 主要采用的元器件 第一代計算機 19461957 電子管 第二代計算機 19581964 晶體管 第三代計算機 19651977 小規(guī)模和中規(guī)模集成電路 第四代計算機 1978 至今 大規(guī)模超大規(guī)模集成電路 第二章 信息的來源與獲取 2． 1信息獲取方法 1． 信息來源多樣性。 信息獲取方法多樣性。 2． 大眾媒體（如報紙、雜志、書籍、廣