消息的數(shù)字化及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-05-28 07:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 E 15 1111 17 F 十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系表 1） 同一數(shù)值可表示為不同數(shù)制的數(shù)，它們之間可相互轉(zhuǎn)換。 2） 日常書面語言習(xí)慣用十進(jìn)制。計算機(jī)運(yùn)算用二進(jìn)制數(shù)。計算機(jī)程序書寫為簡便，可用八進(jìn)制、十六進(jìn)制。 3） 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換運(yùn)算方法請閱讀教材。 三、數(shù)字化的實(shí)現(xiàn) A/D、 D/A簡介 （一） A/D轉(zhuǎn)換器原理 A/D的原理簡化框圖 A/D是專用集成電路成熟產(chǎn)品，以 A/D的位數(shù)標(biāo)明它能達(dá)到的轉(zhuǎn)換精度 。 固定電話使用 8位 A/D，移動通信使用 13位 A/D。 由 A/D實(shí)現(xiàn)語音數(shù)字化 。 目前高精度 A/D可達(dá) 32位。 模擬量（信號）通過 A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字量（信號） 。 三、數(shù)字化的實(shí)現(xiàn) A/D、 D/A簡介 （一） A/D轉(zhuǎn)換器原理 （續(xù)） A/D的位數(shù) 與 量化電平數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系是： M=2n 其中 M表示量化電平數(shù)， n表示位數(shù)。 3位 A/D對應(yīng) 8個量化電平關(guān)系圖 。 A/D允許的輸入信號幅值一般為 177。 5V，根據(jù)電平數(shù)即可計算出量化精度 。 三、數(shù)字化的實(shí)現(xiàn) A/D、 D/A簡介 （二） D/A轉(zhuǎn)換器原理 由 D/A完成由數(shù)碼到模擬信號的反變換。 數(shù)碼變模擬信號的原理說明簡圖 四、字符的數(shù)字化編碼 （一）英文的字符編碼 高 3位 低 4位 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DEL SP 0 @ P . p 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2 2 B R b r 0011 ETX DC3 3 C S c s 0100 DOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENG NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN amp。 6 F V f v 0111 BEL ETB 39。 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y I y 1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + 。 K [ k { 1100 FF FS , L \ l | 1101 CR GS = M ] m } 1110 SO RS . N ↑ n ~ 1111 SI US / ? O ↓ o DEL 采用 ASCII碼 四、字符的數(shù)字化編碼 （二）漢字的字符編碼 漢字編碼分為輸入碼、交換碼、機(jī)內(nèi)碼和字形碼。目的是將漢字也用二進(jìn)制編碼表示，并映射成 ASCII碼。 1． 將漢字影射到計算機(jī)鍵盤上的一組鍵盤符號。目前常用的輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、自然碼、表形碼和電報碼等。 2． 交換碼 ： 計算機(jī)內(nèi)部處理漢字信息的一種標(biāo)準(zhǔn)代碼。 中國國家標(biāo)準(zhǔn)總局于 1981年制定了中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB231280《 信息交換用漢字編碼字符集 基本集 》 ，即國標(biāo)碼。國標(biāo)碼的物理模型表現(xiàn)形式是 區(qū)位編碼 ，即把國標(biāo) GB231280中的漢字、圖形符號與一個94 94的方陣對應(yīng)。 國標(biāo)碼字符集中收集了常用漢字和圖形符號 7445個，其中 7445個漢字和圖形字符各占一個位置后，還剩下 1391個空位，這 1391個位置空下來保留備用。 四、字符的數(shù)字化編碼 區(qū)位碼的物理模型圖： 方陣包含的位置總數(shù)是 94 94＝ 8836個，利用“區(qū)”、“位”的代號來編碼漢字，因而可以編碼 8836個漢字與字符。 （二）漢字的字符編碼（續(xù) 1） 四、字符的數(shù)字化編碼 （二）漢字的字符編碼（續(xù) 2） 3． 機(jī)內(nèi)碼 國標(biāo)碼變換為二進(jìn)制代碼需要兩個 7位碼，一個 7位（ 27=128）表示“區(qū)”，另一個 7位表示“位”。但是這個代碼在計算機(jī)內(nèi)部處理時會與ASCII碼發(fā)生沖突，為解決這個問題，把國標(biāo)碼的每一個字節(jié)的首位上加1。由于 ASCII碼只用 7位（首位置 0），所以，這個首位上的“ 1”就可以作為識別漢字代碼的標(biāo)志，計算機(jī)在處理到首位是“ 1”的代碼時把它理解為是漢字的信息，在處理到首位是“ 0”的代碼時把它理解為是 ASCII碼。 4． 漢字的字形碼 ： 漢字輸出碼 在計算機(jī)中用一組二進(jìn)制數(shù)表示點(diǎn)陣，用 0表示白點(diǎn)，用 1表示黑點(diǎn)。漢字字形點(diǎn)陣有 16 1 24 2 48 48幾種。點(diǎn)陣數(shù)越多對每個漢字的修飾作用就越強(qiáng)，打印質(zhì)量也就越高。點(diǎn)陣是漢字圖形的數(shù)字化信息，又稱漢字字模。可以選擇不同的字模，如“宋體”、“楷體”等來改變字體圖形。 （ 1）聲音信息的特點(diǎn)： ? 信息量大 ? 精細(xì)、準(zhǔn)確。 ? 最方便、最熟悉（使用信息作為傳遞方式） 表達(dá)方式 數(shù)據(jù)量 信 息 ASCII 1 字節(jié) 字符名稱 點(diǎn)陣（ 16*8） 16 字節(jié) 字符名稱，字形字體 聲音 約 2022字節(jié) 字符名稱，音高，音長，音強(qiáng) 五、語音信息的采集與數(shù)字化 （ 2）聲音有三個要素：音強(qiáng)、音調(diào)和音色 。 ? 音強(qiáng)（或稱響度） ? 聲音的強(qiáng)弱，由聲波的振幅決定的。 ? 幅度越大、音強(qiáng)越大。 ? 音調(diào) ? 聲波的頻率有關(guān) ? 頻率快則音調(diào)高，頻率慢則音調(diào)低。 ? 音色 ? 基音和泛音 ? 正是由于泛音的不同，才出現(xiàn)了不同的音色。 五、語音信息的采集與數(shù)字化 五、語音信息的采集與數(shù)字化 （一）語音的波形采集與數(shù)字化 把語音信號波形幅度值變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)碼，見圖。方法是將連續(xù)語音波形 “采樣 ”，再將每一個采樣值編碼。 3位碼、 8電平的采樣、編碼過程示意圖 （一）語音的波形采集與數(shù)字化 采樣定理：設(shè)取樣脈沖 s(t)的重復(fù)頻率為
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