1.2.3数据编码与压缩课件2024-2025学年高一上学期必修一第一章人教/中图版（2019）

数据编码 你听得懂老师的指令吗？ …---… sos 数据编码 一、字符编码 二、声音编码 三、图像编码 四、数据压缩 CONTENTS 目 录 行业PPT模板http:///hangye/ 计算机存储单位 计算机中的所有数据都以二进制形式进行存储和处理。计算机中存储一个“0”或“1”占用一个二进制位，称为1比特（bit）， 比特是计算机存储数据的最小单位。8个二进制位组成一个字节(byte)， 字节是计算机中存储数据的基本单位。 1比特（bit） 字节(byte) 计算机存储单位 计算机中常见的存储单位与换算关系 2048 MB = GB 3MB = KB 2 3072 字符编码 01 字符编码 由于计算机只能识别二进制数据，所以在处理各种类型的字符数据时，需要将字符转换为计算机可以识别的二进制数据。计算机通过特定的字符编码来将字符转换为二进制数据。 所谓字符编码，即人为地制定常见字符和二进制编码之间的一一对应关系，形成字符编码标准，以实现字符数据的处理。 A B 01000001 01000010 字符编码 ASCII编码 美国信息交换标准代码 (American Standard Code for Information Interchange) 字符集：大小写字母、数字、常用符号等128个字符 字符编码：利用1个字节对128个字符进行数字编码 声音编码 02 声音编码 声音的表示 振幅反映响度的强弱 时间 振幅 频率反映音调的高低 声音编码 微信语音 vs 真实声音 不一样？ 声音编码 声音数字化的基本方法是按照一定的时间间隔采集声波的振幅， 并将其转换为二进制数序列。声音数字化的基本步骤是采样、 量化和编码。 一、声音数字化的实现过程 采样: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，即每秒采样44100次。 9 10 声音编码 时间 1s 2s 3s 4s 5s 1 2 3 4 5 6 7 8 振幅 时间 1s 2s 3s 4s 5s 1 2 3 4 5 振幅 采样频率越高，数字化后的声音质量越好，越接近原声 声音编码 时间 1s 2s 3s 4s 5s 2 1 4 5 1 3 5 7 5 2 0 1 2 3 4 5 6 7 量 化 值 时间 1s 2s 3s 4s 5s 5 2 9 10 2 7 11 15 11 5 12 14 0 2 4 6 8 11 9 5 3 1 10 13 15 7 量 化 值 量化:将采样值变换到最接近的整数值，即用有限个数的数值近似地表示原来连续变化的值。 量化位数越多，量化值就会越接近采样值，音频的精度就越高。 声音编码 编码 样本序号 1 2 3 4 5 量化值（十进制） 5 2 9 10 7 二进制编码 0101 0010 1001 1010 0111 样本序号 6 7 8 9 10 量化值（十进制） 11 15 11 5 2 二进制编码 1011 1111 1011 0101 0010 声音编码 音频所占的存储容量取决于采样频率、量化位数、声道数和时长，其计算公式为: 音频所占的存储容量=采样频率X量化位数X声道数X时长/8 练习：录制一段时长为10秒、量化位数为16位、采样频率为50kHz、未经压缩的单声道音频，则该音频所占存储容量约为 A:1MB B:10MB C:16MB D:50MB A 图像与视频编码 03 模板来自于： 第一PPT https:/// 图像编码 一副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。 750x500 200x133 分辨率（水平像素数×垂直像素数）越高，图像质量越高 50x33 图像编码 颜色深度为n，能表示的颜色为2ⁿ。颜色深度越大，图像的色彩就越丰富，图像占用的存储空间也就越大。 颜色深度: 4 颜色深度: 6 颜色深度: 8 颜色深度是指图像中每个像素的颜色所占的二进制位。 图像编码 图像所占存储空间由该图像的水平像素数、垂直像素数以及颜色深度来决定，计算公式为: 图像所占的存储容量=水平像素数X垂直像素数X颜色深度/8 一幅分辨率为1024x512像素未经压缩的图像，颜色深度为16位，则该图片存储容量约为 A.0.5MB B.1MB C.2MB D.4MB B 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。 图像编码 文件压缩 数据压缩:按照一定的编码规则对数据进行重新组合，以去除数据冗余以使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间。数据压缩分为无损压缩和有损压缩。 2444666668888888 12345678 2468 文件压缩 WAV格式：无损压缩格式 APE格式：无损压缩格式 AMR格式：有损压缩格式 MP3格式：有损压缩格式 AVI格式：无损压缩格式 WMV格式：有损压缩格式 MP4格式：有损压缩格式 BMP格式：无损压缩格式 PNG格式：无损压缩格式 GIF格式：无损压缩格式 JPEG格式：有损压缩格式 JPG格式：有损压缩格式 $$