第一单元数据与信息项目二探究计算机中的数据表示——认识数据编码 课件 2023—2024学年高中信息技术沪科版（2019）必修1

项目二 探究计算机中的数据表示 ——认识数据编码 学习目标 1.编码的意义和作用是什么？ 2. 数值数据编码的基本方法是怎样的？ 3. 常用的文本数据编码方式是怎样的？ 4. 声音数宇化的基本方法是怎样的？ 5. 图像数宇化的基本方法是怎样的？ 为什么要编码？ 计算机是由逻辑电路组成，只有高低两个电位状态，正好可以表示“0”和“1”。 要想用计算机存储和处理现实中的数值、文本、图像、声音和视频等数据，必须对数据进行二进制编码。 数据的类型不同，编码的方法也不同。 1.什么是编码 核心概念：编码 编码(encoding）是指用预先规定的方法将文字、数字或其他对象转换成规定的符号组合，或将信息、数据转换为规定的脉冲电信号。在计算机中，编码一般是指用预先规定的方法将数宇、文字、因像、声音、视频等对象编成二进制代码的过程。 数值数据的编码 数值数据 二进制数 0、1代码 转换 编码 25的二进制数是多少？ 25 2 2 12 ………1 6 ………0 2 3 2 2 1 ………0 ………1 0 ………1 高位 低位 (25)10=(11001)2 数值数据的编码 数值数据 二进制数 0、1代码 转换 编码 25.375的二进制数是多少？ 25 2 2 12 ………1 6 ………0 2 3 2 1 ………0 ………1 2 0 ………1 高位 低位 (25.375)10=(11001.011)2 0.375 *2 0.750 *2 1.500 *2 1.000 ………0 ………1 ………1 二进制转十进制 （11011.101）2 转换成十进制 =1*2 + 1*2 +0*2 + 1*2 +1*2 + 1*2 +0*2 + 1*2 =16+8+2+1+0.5+0.125 =27.625 采用权相加 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 数值数据的编码 数值数据 二进制数 0、1代码 转换 编码 25和-25的原码、反码和补码有何不同？ (+25)10=(+11001)2 [+11001]原=00011001 [+11001]反=00011001 [+11001]补=00011001 计算机中数值数据的编码分为原码、反码和补码 (-25)10=(-11001)2 [-11001]原=10011001 [-11001]反=11100110 [-11001]补=11100111 数值数据的编码 数值数据 二进制数 0、1代码 转换 编码 计算机中数值数据的编码分为原码、反码和补码 原码 反码 补码 正数 符号位（0）+数字部分 （如果原数不足n-1位，在高位补0） 同原码 同原码 负数 符号位（1）+数字部分 （如果原数不足n-1位，在高位补0） 在原码基础上，符号位不变，其余各位取反 在反码的基础上+1 完成练习1-4题 文本数据的编码 字母、数字、标点符号等称为西文字符。目前国际上普遍采用的西文字符的编码标准是ASCII码（American Standard Code for Information Interchange美国标准信息交换代码） 标准 ASCII 码用 7 个二进制位表示 1 个字符，例如字母 A 的 ASCII 码是 1000001，符 号 # 的 ASCII 码是 0100011。 汉字的编码又是怎样的？P21 中华人民共和国国家标准GB2312——1980，又称国标码 Unicode是国际组织制定的可以容纳世界上所有文字和符号的字符编码方案 声音数据的编码 采样 量化 编码 模拟声音信号 数字声音信号 模拟信号：波形传递 声音数据的编码 采样 量化 编码 模拟声音信号 数字声音信号 采样即每隔一段时间在模拟声音信号的波形上采集一个幅度值 一段模拟声音信号 对其采样时，在波形信号上按时间维度等距离选取若干个离散的点 声音数据的编码 采样 量化 编码 模拟声音信号 数字声音信号 要用二进制数将采样得到的幅度值表示出来 确定量化位数——划分量化级数 确定采样点的量化值，四舍五入 声音数据的编码 采样 量化 编码 模拟声音信号 数字声音信号 确定量化位数——划分量化级数 确定采样点的量化值，四舍五入 0101 010100100101…… 采用不同的编码方法，会形成不同格式的音频文件，如wav格式、mp3格式等 思考 1. 采样频率和声音有什么关系？ 2. 量化位数和声音有什么关系？ 数据量（单位：字节）=数据率*持续时间 =（采样频率*量化位数*声道数）/8*持续时间 一个字节由8个二进制位组成 1MB=1024KB 1KB=1024B 例如： 一张CD-ROM中存放了10分钟的数字音乐（未经压缩），则其数据量是多少KB？已知标准CD格式