第2章　数制与信息编码

计算机诞生之初，其使命是“计算”，故称计算机。随着计算机技术、网络通信技术、微电子技术等的发展，计算机的性能越来越强，其解决问题的领域也由当初的数值计算，扩展到非数值数据，应用领域遍及各行各业。而今的计算机处理的数据不仅包括数值数据，还包括字符（西文字符、中文字符）、音频、图像、图形、视频、动画等。

如果说计算机可以完成诸如“120+30=150”之类的数值计算人们很容易理解，可是如果说计算机可以计算出“红色+绿色=黄色”就很难想象了，因为颜色是无法做数学计算的。同样，声音、图片、视频等也没有办法进行计算。那么作为计算机的使用者，你是否对此感到好奇呢？是否想知道对于那么多不能进行计算的信息，计算机是如何进行计算、处理的呢？

其实，计算机是个非常简单的机器，它能做的事情只有一件事：计算。而今无论多么复杂的计算机能做的计算只有两类：算术运算和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除等；逻辑运算包括与、或、非等运算。而能进行计算的数据必须是数字形式的，并且二进制是计算机的基石，所以在计算机中所有不是数字的信息必须变成数字信息，而且是二进制的数字信息。接下来，本章就揭秘计算机如何将所有信息都变成二进制的数字信息，并进行处理的。将各种现实生活中的信息用计算机能处理的方式表示出来，这个过程称之为信息编码。

或许有的人认为是否了解这些过程对于人们使用计算机没有影响，无须了解。那么请看图2-1～图2-4，你是否见到过？是否熟悉？

图2-1～图2-3是常用的图像编辑工具（Photoshop）中的参数设置，如果不了解图像的编码原理，则无法自如地使用图像编辑工具中琳琅满目的参数以及诸多功能。图2-4是网络配置工具的参数设置，如果不了解二进制、网络地址理论知识，则无法正确配置一台计算机的网络参数，无法与其他计算机、其他网络进行通信。图2-5是音频处理软件的参数设置，如果不了解声音的编码原理，则无法通过设置这些参数对音频文件进行加工处理。事实上，所有现实生活中的数据（如数值数据、西文字符、汉字、声音、图像、动画、视频等）都需要经过信息编码，才能输入到计算机，并被计算机加工处理。

图2-1　Photoshop拾色器

所以，如果不了解信息编码知识，就无法在更高层次上使用计算机应用软件。信息编码知识的缺失将会制约人们使用计算机的能力。因此，本章无论对于想追求计算机终极奥秘的学生，还是只是想利用计算机进行应用的学生来讲都是必须要学习的。

图2-2　Photoshop“新建”对话框

图2-3　Photoshop模式菜单

图2-4　网络属性设置对话框

图2-5　音频编辑参数设置