第2课 如何使信息数字化（课件）-七年级信息技术上册同步精品课堂（新世纪版2018）

第2课 如何使信息数字化 ” 1 《黑客帝国》：二进制世界？ 关于我们是不是生活在计算机程序中这个问题，被一部名为《黑客帝国》的科幻电影绝妙地搬上了银幕。电影中的外星人把一切物理现实都降解为一套计算机程序，亿万人类都以为自己在过着正常的生活，绝对没有想到这一切只不过是由计算机创造出来的幻觉，而人类的真身则在舱室中熟睡，被外星人当做能源来利用。 在这部影片中，外星人只需要运行较小一点的计算机程序，就可以产生出微型的人工现实。如果谁想要成为功夫大师或者战斗机飞行员，只需要在计算机中插入一张CD光盘，程序就被输入了人类的大脑，一瞬间人就学会了那些复杂的技能。 当代很多物理学家现在都在思考一个问题：整个宇宙会是一个计算机程序吗？我们可能只是一张宇宙CD光盘上的二进制数位吗？ 他的身后是由“0”和“1”组成的代码世界 2 发现问题 计算机只能处理二进制数字信息，我们该如何将这些文字、图像、声音、视频信息转换成数字形态的信息呢？ 数字化是多媒体技术的基础:数字、文字、图像、语音，包括虚拟现实，及可视世界的各种信息等，实际上通过采样定理都可以用0和1来表示，这样数字化以后的0和1就是各种信息最基本、最简单的表示。因此计算机不仅可以计算，还可以发出声音、打电话、发传真、放录像、看电影，这就是因为0和1可以表示多媒体。用0和1还可以产生虚拟的房子，因此用数字媒体可以代表各种媒体，可以描述千差万别的现实世界。 多媒体数字化的过程：采样、量化、编码。 3 字符的编码表示 思考：用8位的二进制数进行字符编码，最多能容纳几个字符？ 28=256 ASCII 码用7位二进制数来编码，因此 ASCII 码最多可以表示 27=128 个字符，包括字母、数字、标点符号、控制符号等西文字符。 1981 年我国颁布了《信息交换用汉字编码字符集(基本集)》GB2312一80,简称国标码，一共收集了7445个字符，其中汉字6763个。很明显,用一个字节是无法进行编码的，因此用两个字节编码一个国标码字符，每个字节最高位为0。 4 字符的编码表示 请对照表格，找出以下字符的ASCII码，并转换成二进制数形式： ①C:______ 二进制数形式_________ ②h:______ 二进制数形式_________ ③i：______ 二进制数形式________ ④n：______ 二进制数形式________ ⑤a：______ 二进制数形式________ 65 1000001 104 1101000 1101001 105 1101110 110 97 1100001 注意：C的ASCII码值为65，c的ASCII码值为99！ 5 图像的数字化 将图片放大后呈像素点状，像素是组成数字图像的最小单位。 6 图像的数字化 最简单的黑白图像中，每个像素只有“黑”或“白”两色。如果用0表示白，1表示黑，请试着解码下列图像。 11111 00001 11111 10000 11111 7 图像的数字化 未经压缩的图像数据量=图像分辨率×颜色深度/8 [单位：字节（B）]。 未经压缩的一张颜色深度为8位的彩色图像，以尺寸为600×800像素进行存储，那么需要存储的图像数据量是多少？ 根据公式计算：（600×800×8）/8=480000B 8 声音的数字化 ①采样：以很小的时间间隔，不断测得模拟信号瞬间的幅度值；数学方法建立坐标轴，横坐标为时间，纵坐标为电压。 采样频率：每秒钟声音被采样的次数，以赫兹（Hz）为单位。 ②量化：读取到的十进制物理量数值用二进制表示。 量化位数：采样的样本精度，是每个采样点上可用数据表示的最大整数值。若量化位数是8位，则采样点上可表示的最大数值为28=256。 ③编码：将样本值用计算机能够存储和处理的二进制数表示。 9 声音的数字化 音频数据量=采样频率×量化位数×声道数×时长/8 [单位：字节（B）] 如果使用44.1kHz的采样频率对模拟音频信号采样，采样点的量化位数为8位，录制4分钟的双声道声音，那么获得的Wave格式声音文件的字节数是多少？ 44.1×1000×8×2×4×60/8=21168000字节 10 视频的数字化 1、采样：获取视频在播放期间每一个时刻所对应图像帧的所有像素点的颜色或亮度的过程。 2、量化：对每一个像素点的颜色或亮度进行评估的过程。量化精度越高，图像再现就越接近原始图像。 3、编码：决定采用怎样的格式来存储在采样和量化过程中所获得的信息。视频是由按一定速率播放的一幅幅有序列的图像组成的，每一幅图为1帧，如果图像序列变化超过每秒24帧，根据视觉暂留原理，在视觉上呈现为动态画面。 现代社会逐渐衍生出了短视频的形式，符合当下人们碎片化阅读的需求。 11 巩固练习 1、将