4.2 从编码到解码（教学课件）-小学四年级信息科技同步教学（苏科版2024）

nullnullnullnullnullnullnullnull 第2课 从编码到解码 苏科版2024 四年级上册 第4单元 编码传递信息 1 …01 …02 …03 …04 编码和解码 数字化传输过程 2 趣味导入 在数字化传输过程中，编码和解码是信息存储和传输的必需步骤，也是确保信息能够准确、高效传输的关键。 3 编码和解码 01 4 编码和解码 将字符按规律转化为相应数值进行存储(二进制存储)的过程称为对字符的编码。 字符编码 编码和解码 将存储的二进制数据按某个字符集(码表)转化为相应的字符并显示出来的过程称为对字符的解码。 字符解码 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 直行信号，交警先是俩胳膊张开，右手弯曲 胸前允许右直行通过，两手成0度。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 停止信号，交警举手朝向您，无其它动作时 就是告诉您停止，注意，是直抬左臂。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 左/右转弯信号，左转右转都是两只手的， 一上一下，向右摆动的下手向左转，反向递推， 两手成45度。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 左转弯待转，就是左手上下摆动， 注意，就是只有一只手在一侧动哦。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 变道信号,右手水平摆动就像扇风一样， 手要在胸前。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 减速慢行信号,就是右手上下摆动，掌心向下。 想一想 交警的手势信号是道路交通信号的一种，且优先于交通信号灯、交通标识等其他交通信号。观察下图，你能读懂这些手势信号吗? 编码和解码 示意车辆靠边停车信号 编码和解码 交警的手势体现了编码、解码的基本原理，即通过特定的符号或动作来传递信息。 编码和解码 这些符号或动作在发送方(交警)被编码，接收方(行人、驾驶员)接收到编码后的信息，需要将信息还原为原始的形式，才能准确获取发送方传递的信息内容。 编码和解码 解码就是根据编码规则将编码信息还原为原始信息的过程因此它是编码的逆过程。 数字化传输过程 02 17 数字化传输过程 实验：拷贝不走样 小组同学相互配合完成“拷贝不走样”游戏，在信息传递(非语言或文字)过程中体验各种形式的编码和解码。 实验准备 三名及以上同学组成团队参与游戏，讨论使用的编码方式等。 数字化传输过程 编码 实验过程 第一个人，想一个词(物品名、动物名或成语等)然后通过某一种编码方式传递给第二个人。 草莓 strawberry 数字化传输过程 解码 实验过程 第二个人，尝试解码后将这个词再次以另一种编码方式传递给第三个人。 草莓 strawberry 数字化传输过程 编码 实验过程 第二个人，尝试解码后将这个词再次以另一种编码方式传递给第三个人。 草莓 心果 数字化传输过程 解码 实验过程 看最后一名同学能否正确还原原始信息。 草莓 心果 数字化传输过程 实验结论 通信一般会经历编码、信息传递和解码过程。其中 解码规则必须和编码规则相对应，才能确保信息的有效 传递。 数字化传输过程 议一议 小智和结对学校的同学在线分享阅读成果时，通过拍照将纸质作品数字化，并分享给了对方。 拍摄照片 数字化传输过程 议一议 小智和结对学校的同学在线分享阅读成果时，通过拍照将纸质作品数字化，并分享给了对方。 发送照片 数字化传输过程 议一议 小智和结对学校的同学在线分享阅读成果时，通过拍照将纸质作品数字化，并分享给了对方。 打印照片 数字化传输过程 议一议 思考并讨论：在小智将纸质作品数字化并传输给对方的过程中，数字化作品的制作和呈现经历了哪些环节? 数字化传输过程 小智将纸质作品（手抄报）数字化并传输给对方的过程中，数字化作品的制作和呈现经历了扫描或拍摄、图片处理、文件转换与压缩、网络传输、接收与解压以及打印输出等多个环节。 数字化传输过程 这些环节共同构成了数字化作品从纸质到电子再到纸质的全过程。 数字化传输过程 在数字化传输过程中，先要对人们能直接理解的信息进行编码，转化为数字设备能识别和处理的数字信息。 数字化传输过程 然后通过数字通信技术传输到接收端，最后接收端再对数字信息进行解码呈现，以便人们理解和使用。 数字化传输过程 阅读-----“当代毕昇”--王选 王选是我国著名的计算机文字信息处理专家，他毕生致力于文字、图形、图像的计算机处理研究。 1975年，他开始主持我国计算机汉字激光照排系统，针对汉字印刷的特点和难点，希望发明出第4代激光照排技术。 数字化传输过程 阅读-----“当代毕昇”--王选 1979年，他主持研制成功汉字激光照排系统的主体工程从激光照排机上输出了一张八开报纸底片。 王选通过这项技术让汉字在计算机中“活”了起来，而这背后的关键技术就是编码。 数字化传输过程 阅读-----“当代毕昇”--王选 1981年后，他主持研制成功的汉字激光照排系统、方正彩色出版系统相继推出并得到大规模应用，实现了中国出版印刷业“告别铅与火，迈入光与电”的技术革命，成为中国自主创新和用高新技术改造传统行业的杰出典范。 数字化传输过程 阅读-----“当代毕昇”--王选 汉字激光照排系统被公认为是继毕昇发明活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命，王选也被誉为“当代毕昇”。 数字化传输过程 做一做 下图是一幅像素画及其每一行对应的编码，观察并思考: 是否可以对编码方案中连续重复出现的0或1进行优化？ 数字化传输过程 做一做 下图是一幅像素画及其每一行对应的编码，观察并思考: 是否可以对编码方案中连续重复出现的0或1进行优化？ 数字化传输过程 做一做 分析下图小慧写的编码方案，你能读懂其中的规则吗? 数字化传输过程 7→7个0 313→3个0，1个1，3个0 232→2个0，3个1，2个0 151→1个0，5个1，1个0 232→2个0，3个1，2个0 7→7个0 做一做 请参考小慧的编码规则，在下图右侧的方格中画出与左侧编码对应的像素画。 数字化传输过程 为了节省存储空间、提高传输效率，可以对数据进行压缩加密等处理。 数字化传输过程 图像压缩可以通过优化像素中的重复信息来减少图像的数据量。 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 恩尼格玛(Enigma)密码机是一种用于加密与解密文件的机器。 它的基本结构包括键盘、转子装置、插线板和显示板。 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 用户使用键盘输入明文，密码机通过转子装置实现自动编码，产生一串密文。虽然信 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 虽然信息加密、解密和信息编码、解码的目的不同，但它们都涉及信息的转换。 接收方需要使用相同设置的密码机进行解码，才能将密文转换回明文。 这个过程通过一系列转子的旋转进行，使每个输入字符在输出时都发生变化。 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 这种编码规则时刻都在变化的密码机，曾被认为是无懈可击的，但最终还是被科学家用智慧和技术破解了。 数字化传输过程 阅读-----恩尼格玛密码机 他们不仅设计了自动测试不同密码设置的机械装置以缩短破译时间，而且还制造了一种先进的破译设备--波盘机，它可以快速排除错误的密码组合，并找出正确答案。 数字化传输过程 49 Lavf58.28.100 $$