1.2数据编码 课件-2024-2025学年粤教版（2019）高中信息技术必修一

数据编码 将人类的感知转换为计算机语言 数字化的方式 数据类型 数字化方式 文字 键盘输入、语音输入、文字识别 图像 拍照、扫描 音频 使用麦克风进行录音 视频 使用数码设备录像、视频采集卡采集 数字化 数字化的作用 将旅游记录下来 2 两种信号 模拟信号和数字信号 模拟信号 连续变化的物理量所表达的信息。例如：声波 数字信号 离散变化的数字值所表达的信息。例如：电压 模拟信号与数字信号 波峰波谷。取区间内的任意值，只能取两个值，高电平和低电平 4 模拟信号与数字信号的传输 6 3 6 7 5 2 1 9 2 4 6 5 2 2 7 8 5 9 0 9 2 4 6 5 与透明指针组合，遮罩动画。数字和数轴 5 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。 模拟信号是传导能量的一种方式。在传播的过程中，能量会不断被损耗而逐渐衰减。 ×：电路干扰和环境干扰 模拟信号的传输 数字信号是离散时间信号的数字化表示，信号的自变量、因变量都是离散的。 √：电路干扰和环境干扰 数字信号有利于存储、加密与纠错，具有较强的保密性和可靠性。 1 1 1 1 0 0 0 0 模拟信号的传输 一个电路的高电平和低电平。摩斯密码。海明码纠错 7 文字编码 二进制：计算机使用的存储方式 N位二进制数可以表示个十进制数 1 1111 每个0或1就是一个位，也称为比特(bit)，简记为 b 每一个位存储一个1个二进制码 一个字节由8位组成，为Byte，简记为B 01100001 1+32+64 = 97 1字节 = 比特 8 1Byte = bits 8 进制、字节与比特 一开始是十进制是齿轮 9 某公司想为每个员工分配一个唯一的二进制位ID，以便计算机管理。 如果有500名员工，则最少需要多少位来表示？ 如果又增加了200名员工，则是否需要调整位数？ 如果需要调整，应该调整到多少位合适？ 提示：28=256 29=512 210=1024 答案：500名员工至少需要9位来表示， 需要调整位数至10位。 进制、字节与比特 0100 0001 65 二进制 十进制 文字编码：ASCII码 字符 A 0110 0001 97 a 0100 0110 70 F 0110 0110 102 f 一开始是十进制是齿轮 11 美国信息交换标准代码： American Standard Code for Information Interchange) 能表达所有的英文字母和标点符号 用8位二进制数表示256个字符,每个字符在计算机中占一个字节 文字编码： ASCII码 一开始是十进制是齿轮 12 文字编码：汉字 那些长得一样但是编码不同的汉字是哪里来的？【鉝猫杂谈】_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1Ee4y197i4/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 汉字最难可以有多难？【鉝猫杂谈】_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1gT4y1Q7EL/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 13 文字编码：汉字 一级字3500 二级字3000 三级字1605 基本区20902 扩A6582 扩B42711 扩C4149 扩D2222 扩E5762 扩F7473 那些长得一样但是编码不同的汉字是哪里来的？【鉝猫杂谈】_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1Ee4y197i4/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 汉字最难可以有多难？【鉝猫杂谈】_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1gT4y1Q7EL/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 14 由于ASCII码只包含英文、数字和一些控制符号，并不能表示汉字，因此，我国设计 了用于处理汉字的简体中文的GB码和用于繁体中文的BIG5码（大五码）。 1980年发布的《信息交换用汉字编码字符集》（GB 2312）一共收录了7445个字符， 包括6763个汉字和682个其他符号。 GB 2312主要分为两部分：编号127之前的符号跟ASCII码所表示的意义相同，属于单字节码； 编号127之后的符号统一用两个字节表示，包含了几乎所有的简体中文字（中文编码高字节的最高位不为0）。 1995年公布的《汉字内码扩展规范》（GBK 1.0）收录了21 886个符号，分为汉字区 和图形符号区，汉字区包括21 003个字符。 文字编码 相同而不同_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1PS4y167Mp/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 15 统一码（Unicode），也叫万国码、单一码，由统一码联盟开发，是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。 统一码是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。 文字编码 相同而不同_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1PS4y167Mp/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 16 【科普教室】现实中的巴别塔问题（结尾彩蛋）_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1QE411F7LD/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da www.Unicode.org 17 【科普教室】现实中的巴别塔问题（结尾彩蛋）_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1QE411F7LD/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da www.Unicode.org 18 由于ASCII码只包含英文、数字和一些控制符号，并不能表示汉字，因此，我国设计 了用于处理汉字的简体中文的GB码和用于繁体中文的BIG5码（大五码）。 文字（字符）编码是效率相对较低的编码方式，有单字节码和双字节码两种。其中， ASCII码、莫尔斯码属于单字节码，国标码（GBK）、统一码（Unicode）属于双字节码。 1980年发布的《信息交换用汉字编码字符集》（GB 2312）一共收录了7445个字符， 包括6763个汉字和682个其他符号。 GB 2312主要分为两部分：编号127之前的符号跟ASCII码所表示的意义相同，属于单字节码； 编号127之后的符号统一用两个字节表示，包含了几乎所有的简体中文字（中文编码高字节的最高位不为0）。 1995年公布的《汉字内码扩展规范》（GBK 1.0）收录了21 886个符号，分为汉字区 和图形符号区，汉字区包括21 003个字符。 文字编码 相同而不同_哔哩哔哩_bilibili https://www.bilibili.com/video/BV1PS4y167Mp/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=f1ba755c6beb755734b8c1a932c8a4da 19 2、以下信号中和其他不是一样的是（ ） A、温度信号 B、红绿灯信号 C、心电图信号 D、储蓄罐压力信号 3、在自然界中有各种各样变化的信息量，在电子控制系统中，通常把连续变化的信息量称为模拟信号，把非连续变化的信息量称为数字信号，下列各种变化的量中属于数字信号的是（ ） A.一天中的气温变化 B.海豚发出的声音 C.汽车在高速路上行驶 D.海洋上船只与船只之间的灯光联络信号 第一章 数据与信息 1.2 数据编码 B D 1.已知“C”的ASCII码值的十进制数是67，则“G”的ASCII码值的十进制数是（ ） A 68 B 69 C 70 D 71 2.看P10-11页ASCII码表，其中字符 ！的ASCII码是（ ） 3.ASCII码数值最大的是（ ） A D B a C b D 1 C 及时巩固 0010 0001 C 图像编码 计算机中图像的分类： 被计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图形两种。 2、图像的编码 图像的分类 位图 矢量图 构成：像素点 构成：计算机运算，描述 优点：色彩丰富，细节表现好 缺点：占用磁盘空间大，放大模糊 应用范围：逼真照片 优点：放大不变形 缺点：图形复杂则打开速度慢 应用范围：标志、图形 一、位图图像 位图图像是由像素构成的，适用于逼真照片或要求精细细节的图像。 位图图像像素之间没有内在联系，而且它的分辨率是固定的，如果在屏幕上进行缩放会出现锯齿状。 图像的量化位数 图像量化位数是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级。 例：8位图像用8bit表示，最多可显示28＝256种颜色 计算机中图像大小的计算（未压缩）(P12) 位图图像的文件大小=头信息+图形数据 头信息=文件头+位图信息头+颜色信息 14B 40B 4B 图形数据=分辨率×量化位数÷8 例：一幅图像分辨为640*480，量化位数为8位，如果该图像未被压缩，那么他的文件大小是多少？ 图形数据=640*480*8/8＝307200B≈307KB 头信息=14+40+4=58B 练习：如果有一张图片，其分辨率为1024*800，其量化位数为24位，那么该图像占多少兆字节。 （1MB=1024KB 1KB=1024Byte 1Byte=8bit） 及时巩固 声音编码 1.采样 2.量化 3.编码 声音编码 采样就是把数据输入的模拟信号按适当的时间间隔得到各个时刻的样本值，使其转换为时间上离散幅度上连续的脉冲信号。 1.采样 2.量化 量化是把样值信号的无限多个可能的取值，近似的地用有限个数的数值来表示。 3.编码 编码是将量化后的采样值用二进制数码表示，并转换为由二进制编码0和1组成的数字信号。 声音存储空间计算公式： 有一段1分钟的立体声，其采样频率为44.1kHz，量化位数为16位，这段声音所占的存储空间是多少？ 44.1×1000×16×2×60÷8=10584000B≈10.5MB 及时巩固 总结 数据编码 信号分类 模拟信号 数字信号 编码的 基本方式 两者优缺点的比较 文字编码 单字节码：ASCII码 双字节码：国标码 图像编码 （位图） 编码方式：像素映射数据 文件大小的计算 声音编码 编码方式：采样-量化-编码 文件大小的计算 采样频率×量化位数×声道数×时间÷8 文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8 连续变化 离散时间信号 Thanks $$