必修1 专题二 数据的采集与编码-【导与练】2024高考信息技术一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

专题二　数据的采集与编码 思维导图 一、数据采集与信息数字化 1.数据采集方式 早期:采用观察、测量、实验、调查等人工方法。 现在:互联网、物联网下以传感器、网络爬虫等机器获取方法为主。 2.信息数字化 (1)信息可用模拟信号或数字信号表达。模拟信号以连续变化的物理量存在,模拟信号经过采样量化后可以得到数字信号。数字信号在取值上是离散的、不连续的信号,是可被计算机存储、处理的二进制数据。 (2)模拟信号与数字信号可相互转换,将模拟信号转换成数字信号的过程称为数字化,其中用到的主要设备是模数转换器(ADC)。 (3)将模拟信号转换为数字信号一般需要经过采样、量化与编码。 归纳提炼 二、数制 1.数据在计算机内部是以二进制方式进行存储和处理的。 2.常用进制有:二进制(B)、八进制(O)、十进制(D)、十六进制(H)等。 3.十进制转R进制的方法:除R取余,除到商为0,最后将得到的余数倒序连接。 4.R进制转十进制 【方法提炼】 常规方法:按位权展开求和法。二进制、十六进制转十进制的方法如下图所示。 【方法优化】 高效方法:标号法。二进制、十六进制转十进制的方法如 下图所示。 5.二进制与十六进制互换 【方法提炼】 二进制转十六进制:4位二进制数转换为1位十六进制数。 【方法提炼】 十六进制转二进制:1位十六进制数转换为4位二进制数。 三、编码 1.字符编码 (1)常见的字符编码有ASCII、Unicode及各种汉字编码。 (2)ASCII(美国信息交换标准代码):是现今最通用的单字节编码系统。基本的ASCII码共有128个,用1个字节中的低7位编码。二进制范围为00000000～01111111,即十六进制的00～7F。 【学习心得】 1个ASCII字符存储时占用1个字节。 (3)汉字编码:计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的。汉字编码分为外码(输入码)、交换码、机内码和字形码。 【学习心得】 1个汉字存储时占用2个字节。 (4)UltraEdit查看字符内码(十六进制内码) 内码与对应的字符 【方法提炼】 ①中文字符(含全角字符)对应内码中的两组编码,英文字符对应内码中的一组编码。 ②英文字符(半角字符)对应的内码范围为00～7F。 2.声音编码 (1)模拟声音数字化的方法:采样、量化、编码。 (2)声音的保真度与采样频率、量化位数成正比;声音保真度越好,其存储 容量越大。 (3)录音的过程:将模拟信号转为数字信号。 播放的过程:将数字信号转为模拟信号。 (4)常见的声音文件格式:Wave、MP3、WMA、MID等。 (5)Wave格式音频文件的存储容量计算公式:存储容量=采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数×时长(s)(单位:位)。 3.图像编码 (1)数字图像包括位图图像和矢量图形两种。 位图与矢量图的区别: ①位图图像(又称栅格图或点阵图)是通过像素来描述图像的,色彩丰富, 所需的存储空间较大,放大后会失真。 ②矢量图形是指用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像。矢量图形与分辨率无关,任意放大矢量图形,不会丢失细节或影响清晰度。 (2)图像数字化的方法:采样、量化、编码。 (3)常见的图像文件格式:BMP、JPEG、GIF、PNG等。 (4)图像存储容量的计算公式:存储容量=总像素×颜色位深度(单位:位)。 4.视频编码 (1)组成视频的单位是帧,而一帧就是一幅静态的图像。 (2)PAL制式的视频每秒钟播放25帧图像,NTSC制式的视频每秒钟播放30帧 图像。 (3)数字电视采用了数字传输和存储技术,具有高清晰度、双向交互、多功能多业务等优势。 (4)常见的视频编码方式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。 (5)常见的视频数据格式主要有:AVI、MPEG、MOV等。 (6)视频存储容量的计算公式:视频容量=1帧图像存储量×帧频×时间(秒) (单位:位)。 [例1] 下列属于数据的采集方式的是(　　) ①观察　②实验　③互联网　④物联网　⑤传感器 A.①②③ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②③④⑤ 典型例题 解析:数据的采集方式主要有观察、实验、互联网、物联网和传感器等,故答案为D。 D [例2] 下列数字最大的是(　　) A.111101B B.111011B C.3FH D.62D 解析:111101B=61D,111011B=59D,3FH=63D,最大的是3FH,故答案为C。 C [例3] 下列有关进制的描述,错误的是(　　) A.二进制数只有“0”和“1”两个数码 B.二进制数101101011101101转换为十六进制数为5AED C.十进制数69转换为二进制数为1000101 D.十六进制数A2E转换为十进制数为2506 解析:十