1.2数字化与编码2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

1.2 数字化与编码 一、选择题 1．某位图中的色彩由 C、M、Y、K 四原色组成，对于某种颜色分量（如C）又可用0～255不同的值来表示。那么一个颜色分量所需的量化位数以及所有色彩所需的量化位数分别是（   ） A．7bit，28bit B．8bit，32bit C．8Byte，32Byte D．256bit，1024bit 2．小华同学通过Windows系统自带的“录音机”程序录制了自己的声音，这一过程实现了 A．语音识别 B．图像识别 C．格式转换 D．模数转化 3．LED显示屏常用点阵图显示文字，下图对汉字“西”进行二进制编码，如第3行的编码为0111111111111100，则第11行的编码是（   ） A．0011111111111000 B．0011000000001000 C．0010100011101000 D．1101011100010111 4．下列关于数制的说法，正确的是（    ） A．二进制数10111中最高位1对应的权值是25 B．二进制数末位若是1，则该二进制数必定是奇数 C．去掉某二进制数末位数字后，新数必为原数的1/2 D．十进制数x Mod16的运算结果与x对应的二进制数最高4位的值一定相等 5．下列关于信息编码的说法，正确的是（   ） A．目前计算机中的数据都以二进制和十六进制进行编码 B．二进制数101001B和十六进制数29H对应的十进制数相等 C．已知字符“Q”的ASCII码十六进制值是51H，则字符“N”的ASCII码值是48H D．BMP、PNG、MPEG都属于图像文件的编码格式，但采用了不同的编码方法 6．下列数字中，最大的奇数是（    ） A．C5H B．11000000B C．191D D．11000011B 7．以下的表达式中正确的是（   ） A．101 011 1110B  <  700D B．11 111 111 111D  >  11 111 111 111B C．123456H  <  123456D D．654321O  >  654321D 8．CSS样式表中用6位十六进制数表示颜色，例如，a：hover { color：#6600ff}，1、2位是红色值，3、4位是绿色值，5、6位是蓝色值，而在VB中， RGB方法的三个参数分别指红、绿、蓝三个颜色分量的十进制值，上例中红、绿、蓝三个颜色分量的十进制表示是（   ） A．102，0，255 B．102，0，165 C．66，0，165 D．66，0，255 9．十进制数123转换成二进制是（   ） A．1111011B B．1101111B C．1101110B D．1111010B 10．使用UltraEdit软件查看字符“2020新冠肺炎！”的内码，部分界面如图所示。 下列说法正确的是(    ) A．输入字符“10”显示的内码是“31 30 B．图中使用ASCII编码的有5个字符 C．汉字“炎”所占存储空间为4字节 D．图中“！”为全角字符，内码为“A1” 11．使用UltraEdit软件观察字符“勒索病毒WannaCry”的内码，部分界面如图所示。则字符小写字母“z”的二进制码是 A．01101110 B．01111010 C．10000000 D．01101010 12．下列关于进制与信息编码的说法，不正确的是（   ） A．8位二进制数能表示的颜色数最多为256种 B．对声音模拟信号采样时提高采样频率能提高保真度 C．在二进制数末尾增加一位，其值会变成原数的2倍 D．某十六进制数的末位为4，对应的十进制数一定是4的倍数 13．英文字母A的ASCII码为01000001，英文字母D的ASCII码转化为十进制后是（  ） A．64 B．65 C．68 D．70 14．一张大小为1280×720，位深度为32的位图，在其它参数不变的情况下，裁剪成640×360，颜色模式为256级灰度的位图，则处理前后的图像存储容量比为（   ） A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:1 15．十进制数 58 转换为二进制整数是（    ） A．010111 B．111010 C．10111 D．111101 二、填空题 16．将原始的BMP格式图片批量转换为JPEG格式图片，作为训练手写数字识别模型的数据集。转换后的图片占用的存储空间变小，这种数据压缩方式属于 （选填：无损压缩/有损压缩）。 17．一段时长为1分钟，采样频率为44.1kHz，量化位数为16位，双声道立体声的无压缩音频，占用的存储空间是 MB（保留整数位） 18．将下列十进制数转换成二进制数（写出计算过程） （1）55                  （2）93.25 19．小明用某音频软件录制一段时长为512秒的WAV格式的音频，设置如下：采样频率为8kHZ，若量化划分等级范围为0~255，且为双声道录制，则该音频的数据量至少为多少 KB。 20．（1111111）2 =( )10 三、判断题 21．1个字节可以存放2个0~255之间的整数。( ) 22．数据存储的基本单位为b。( ) 23．发报代码由长音和短音组成，分别用“-”和“•”表示，有一8位电码“••-•---•”，若用二进制表示，可以写成10101110。( ) 24．全角状态下输入的英文字母也只占一个字节大小。    ( ) 四、操作题 25．学校举办庆祝建党100周年歌咏比赛要求参赛选手自行录制歌曲，并上传到指定网站，文件大小不超过10MB。小明要参加此次比赛，他要完成歌曲录制的任务。 （1）下列选项中，( )是小明录制歌曲时必备的硬件设备 ①录音话筒 ②带声卡的电脑 ③扫描仪 ④打印机 ⑤摄像头⑥音箱 A．②③⑥     B．①②③     C．①②⑥     D．①②⑤ （2）小明录制歌曲的时候使用的参数如下图所示，歌曲时长为10分钟，保存的格式是WAV，该声音文件的大小为( ) A．50.4ME    B．6.3MIE    C．12.6MB    D．25.2ME （3）试听时，指导考师认为录制的音效不是很好，你认为小明可以采取哪些措施来改善音效( ) ①适当增加采样频率 ②适当减少采样频率 ③增加声道数 ④增加采样精度 ⑤改用十六进制编码 A．①③⑤    B．①③④    C．②④⑤    D．②③④⑤ （4）录制的歌曲文件大小超过举办方要求的10MB，大家想到压缩，可又担心质量受损，小明向大家介绍了一种无损压缩编码：行程长度编码RLE。原理就是把一系列重复的值用一个单独的值再加上一个计数值来取代。当最高位为1时，则后面7位表示是数据的重复次数；当最高位为0时，则后面7位数是被压缩的数据。例如：1011101 1011101 1011101 1011101 1011101 1011101这样一串编码重复了6次，所以可以写成10000110 01011101。第1个字节，最高位是1，后面的7位0000110表示数据重复次数是6；第2个字节，最高位是0，那么后面的7位1011101就是被重复的数据。根据以上压缩策略，下列( )经过RLE压缩后的数据为1000010101 01100110。 A．1100110 1100110 1100110 1100110 1100110    B．01100110 01100110 01100110 01100110 01100110 C．1100110 1100110 1100110 1100110    D．01100110 01100110 01100110 01100110 （5）小明为了让大家进一步了解声音录制与编码相关知识，为大家梳理了一张流程图，部分留空，请你完善流程图中的内容。( )、( )、( )、( )、( )。 （填字母：A．模拟信号 B．声音压缩 C．编码 D．采样 E.选择声音录制软件） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】本题考查图像数字化相关内容。每个颜色分量用0～255不同的值来表示，28=256，所以每个颜色分量所需的量化位数为8bit，则所有色彩所需的量化位数为8bit*4=32bit。故本题答案是B选项。 2．D 【详解】本题主要考查声音数字化。通过Windows系统自带的“录音机”程序录制了自己的声音，这一过程其实是将模拟信号转换为数字信号，是模数转化的过程，故本题选D选项。 3．C 【详解】本题考查编码相关内容。由“第3行的编码为0111111111111100”推知，白色块代表0，红色块代表1。以此规则进行编码，则第11行编码为：0010100011101000。故本题答案为C选项。 4．B 【详解】本题主要考查数制相关知识点。二进制数10111中最高位1对应的权值是24；二进制数末位若是1，则该二进制数必定是奇数；若二进制末尾是0，去掉某二进制数末位数字后，新数必为原数的1/2；十进制数x Mod16的运算结果与x对应的二进制数最高4位的值不一定相等，如十进制数33，故本题选B选项。 5．B 【详解】本题考查进位制转换和编码知识。选项A,目前计算机中的数据只能以二进制编码,没有十六进制；C项,51H-3H=4EH,而不是48H；D项MPEG是视频编码格式,不是图像格式；B项,101001B=41D,29H=41D,十进制都是41,B项正确。 6．A 【详解】本题主要考查进制数的转换。十六进制数和二进制数可通过“按权展开、逐项相加”的方法转换为十进制数，故C5H转换为十进制为197D，11000000B转换为十进制为192D，11000011B转换为十进制为195D，故最大的奇数是C5H，故本题选A选项。 7．B 【详解】本题考查进制数的转换。数值相同时，二进制数<八进制数<十进制数<十六进制数。101 011 1110B → 702D  > 700D；11 111 111 111D > 11 111 111 111B；123456H > 123456D；654321O < 654321D。故选B。 8．A 【详解】本题主要考查进制数的转换。十六进制可通过“按权展开、逐项相加”的方法转换为十进制数，故66对应十进制为102，00对应十进制数为0，ff对应十进制数为255，故本题选A选项。 9．A 【详解】本题考查的是十进制与二进制的转换。十进制转二进制的方法是“除2取余，余数倒序排列”。选项A正确。 10．A 【详解】本题考查的是字符编码。图中使用ASCII编码的有;20204个字符，选项B错误。一个汉字占两个字节，选项C错误。图中“！”为全角字符，内码为“A3 A1”，选项D错误。故选项A正确。 11．B 【详解】本题考查的是信息编码。由图中可知字母“y”的十六进制码是：79，故可推出小写字母“z”的十六进制码为：7A，转换为二进制为：01111010，选项B正确。 12．C 【详解】本题考查的是进制与编码相关知识。在二进制数末尾添0，其值会变成原数的2倍，故本题应选C。 13．C 【详解】本题进制转化的相关知识点 英文字母A的ASCII码为01000001，转化为十进制为65，英文字母D的ASCII码转化为十进制后是65+3=68.故本题选C选项 14．D 【详解】本题考查图像数字化。图像文件容量=像素*颜色深度/8，256级灰度的颜色深度是8位（2^8=256）。则处理前后的照片存储容量比约为1280*720*32/8:640*360*8/8=16:1，故本题选D选项。 15．B 【详解】本题考查的是进制数转换。十进制数转二进制数，整数部分转换方法：除2取余，逆序书写。故本题应选B。 16．有损压缩 【详解】本题主要考查数据压缩。JPEG（ Joint Photographic Experts Group）即联合图像专家组，是用于连续色调静态图像压缩的一种标准，文件后缀名为.jpg或.jpeg，是最常用的图像文件格式。其主要是采用预测编码（DPCM）、离散余弦变换（DCT）以及熵编码的联合编码方式，以去除冗余的图像和彩色数据，属于有损压缩格式，它能够将图像压缩在很小的储存空间，一定程度上会造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量降低，如果追求高品质图像，则不宜采用过高的压缩比例。 17．10 【详解】本题主要考查音频文件容量计算。音频文件容量=采样频率*量化位数*声道数*时长/8，故一段时长为1分钟的双声道立体声的无压缩音频（采样频率为44.1kHz，量化位数为16位），占用的存储空间是（60×44.1×1000×16×2）/8/1024/1024≈10MB。故答案为：10。 18．（1）110111B    （2） 1011101.01B 【详解】本题考查十进制数与二进制数的转换。十进制数的整数部分主要通过“除权取余、逆序排列”的方法；十进制的小数转换为二进制，主要是小数部分乘以2，取整数部分依次从左往右放在小数点后，直至小数点后为0。 因此，（1）55÷2=27...1，27÷2=13...1，13÷2=6...1，6÷2=3...0，3÷2=1...1，1÷2=0...1，因此十进制数55转换为二进制数是110111B。 （2）93÷2=46...1，46÷2=23...0，23÷2=11...1，11÷2=5...1，5÷2=2...1，2÷2=1...0，1÷2=0...1，整数部分对应的二进制数是1011101B 0.25*2=0.5，0.5*2=1.0，即小数部分对应的二进制数是01B。因此93.25对应的二进制数是1011101.01B。 19．8000 【详解】本题主要考查音频文件容量。量化划分等级范围为0~255故需要8位二进制（2**8=256），音频文件容量=采样频率*量化位数*声道数*时长/8=8*1000*8*2*512/8/1024=8000KB，则该音频的数据量至少为8000KB。 20．127 【详解】本题考查的是进制数转换。将二进制整数转换为十进制数可采用“按权展开、逐项相加”的方法。二进制数1111111转换为十进制数为：1+1*2^1+1*2^2+1*2^3+1*2^4+1*2^5+1*2^6=127。 21．错误 【详解】本题考查的是进制转换。一个字节是8个二进制位，取值范围是00000000-11111111，转为十进制是0-255。只能存放这个范围中的一个数，故题干描述错误。 22．错误 【详解】本题考查的知识点是计算机中数据的存储。字节是计算机数据处理的基本单位，1个字节由8个二进制位组成,常用B表示。1字位(bit)＝1个二进制数，1B=8bit，1KB=1024B，1MB= 1024KB，1GB=1024MB。故该判断错误。 23．× 【详解】本题考查进制转换的相关知识点 在这串数字中“• ”和“-”用“0”、“1”来表示要一一对应00101110。故表述错误 24．错 【详解】本题考查的是信息编码。全角状态下输入的英文字母占两个字节。故题干中的说法是错误的。 25． C C B A E A D C B 【详解】 本题考查的音频是数字化。 （1）音频设备主要是对音频输入输出设备的总称，其包括的产品类型也很多，一般可以分为功放机、音箱、多媒体控制台、数字调音台、音频采样卡、合成器、中高频音箱、话筒，PC中的声卡、耳机等。故选C。 （2）声音文件大小的计算公式是：数据量=（采样频率（Hz）×采样精度（bit）×声道数×时间）/8。计算时要注意几个单位的换算细节：时间单位换算：1分钟=60秒；采样频率单位换算：1kHz=1000Hz；数据量单位换算：1MB=1024×1024=1048576B；另外，单声道的声道数为1，立体声的声道数为2。如图所示该声音文件时长为10分钟，则该文件的大小=[22050×8×1×（10×60）]/（8×1024×1024）=12.6MB。故选C。 （3）音频文件的影响因素有采样频率、声道数和采样精度。采样频率越大，采样精度越高，声道数越多，音频文件的音效越好。故选B。 （4）观察压缩后的数据10000101 01100110，第1个字节的最高位是1,则其后面的7位0000101表示数据重复次数是5；第2个字节的最高位是0,那么后面的7位1100110就是被重复的数据，因此压缩前的数据为：1100110 1100110 1100110 1100110 1100110，选项A符合压缩原理。 （5）声音录制与编码流程为：准备阶段选择声音录制硬件——E.选择声音录制软件——A.模拟信号——录制——D.采样——量化——C.编码——数字信号——B.声音压缩——存储与上传。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$