1.2数据化与编码-人教中图版（2019）高中信息技术必修一课件

思考： 简述数据、信息与知识之间的关系 1 1.2 数据化与编码 2 1.了解数字化的意义和作用，体验数字技术对日常学习、生活的重要影响。 2.理解并掌握数据编码的基本方式，熟练掌握二进制与十进制之间的相互转换。 3.能够合理选用数字化工具解决问题，感受数字化工具的优势。 学习目标 3 举例说明在日常生活和学习中自已经常使用哪些数字化工具，说说他们对你生活与学习的影响。 4 010 11 00 模拟信号： 用连续变化的物理量所表达的信息 如：声音信号、图形信号等 5 无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视等，都是通过模拟信号来传递的 6 数字信号：离散时间信号的数字化表示。 例如：开关电路中输出电压和电流脉冲就是数字信号。 7 讨论探究： 名称 优点 缺点 模拟信号 数字信号 进行远距离传送时用哪种信号比较好？ 8 我们生活在数字世界 9 10 二进制与数制转换 110011 1001010 二进制基本规则： 基数为2，两个数码是0和1 逢二进一，如 1+1=10 不同的数位对应不同的权值，权值用基数的幂表示。 （1011010）2 20 21 22 11 十进制转二进制:除2取余倒序法 即将十进制整数除以2，得到商数和余数，用商数再除以2，依此类推直到商数为0为止，将每次得到的余数按照逆序排列，即为换算的二进制数的结果。 例1：将十进制数19转换成二进制数 (19)10=(10011)2 12 二进制转十进制：按权展开求和法 即将二进制数的每一位数码乘以这位的权值后求和。 例2：将二进制数10011转换成十进制数 (10011)2=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20=16+0+0+2+1=(19)10 13 其他进制的规则 在计算机科学中，除了使用二进制外，人们还经常使用八进制和十六进制。其基本规则如下： R进制的基数就是R，通常在数的右下角标明，遵循“逢R进一”原则。 八进制数和十六进制数还可以分别用O和H表示。 八进制的基数为8，逢八进一，1位八进制数可以用3位二进制数表示。 十六进制的基数为16，逢十六进一，1位十六进制数可以用4位二进制数表示。 十进制整数转换成R进制数采用“除R取余倒序法”。 R进制数转换成十进制数采用“按权展开求和法”。 14 例3：（226）8=（ ）2 10010110 15 例4：（10010110）2=（ ）8 226 16 例5：（12C）16=（ ）2 100101100 17 例6：（100101100）2=（ ）16 12C 18 数据编码 字符编 字符编码 声音编码 图像编码 视频编码 19 字符编码： ASCII编码（美国信息交换标准码） 20 21 声音编码： 采样：采样是以相等的时间间隔来测得声音模拟信号的模拟量值，对其进行离散化提取。采样频率指每秒声音被测量的次数，以Hz(赫兹)为单位。例如，高保真音乐采样频率一般为44.1kHz，即44100次/s。 量化：将采样值变换到最接近的数字值，即用有限个数的数值近似地表示原来连续变化的值。 编码：通过采样和量化，将一个连续的波形转换成由一系列二进制数表示的数据，形成二进制编码。 22 音频所占的存储容量 = 采样频率 × 量化位数 × 声道数 × 时长/8 例题：一首时长为100s的双声道音乐，采样频率为44.kHz，量化位数为16，计算该音乐的音频所占的存储容量。 音频所占的存储容量 = 44100×16×2×100/8 = 17640000B 17640000/1024/1024 ≈ 17MB 23 图像编码： 一幅图像可以看作由许多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按横纵进行排列，被称为像素，如下图所示。图像中每个像素的颜色值都用一个或多个二进制位来存储。 24 图像所占的存储容量 = 水平像素数 × 垂直像素数 × 颜色深度/8 例1：图像尺寸为90×72像素，颜色深度为1，计算该图像所占的存储容量。 图像所占的存储容量 = 90×72×1/8 = 810B 例2：图像尺寸为90×72像素，颜色深度为24位，计算该图像所占的存储容量。 图像所占的存储容量 = 90×72×24/8 = 19440B 19440/1024 ≈ 19KB 25 视频画面是由以一定的速度连续播放的一组静态图像形成的，这些静态图像被称为帧。当连续的图像变化超过24帧/s时，根据视觉暂留原理，就会形成比较流畅的视频画面了。 常见的视频文件格式有AⅥ、WMV和MP4等。 视频编码：