第2节 数据采集与编码-【学考一号】2025年高中信息技术学业水平复习方略课堂精讲

考点一 数据采集尧数制及数制间的换算 1. 数据采集遥 渊1冤早期通过观察尧实验等人工方法采集 数据遥 渊2冤现在在互联网尧物联网条件下主要以传 感器尧网络爬虫等机器获取方法采集数据遥 2. 数字化遥 渊1冤将模拟信号转换为数字信号的过程称 为数字化遥 渊2冤数字化的理论依据是采样定理袁采样定 理的基本内容院在一定条件下袁用离散的序列可 以完全代表一个连续函数遥 渊3冤将模拟信号转换成数字信号一般需要 经过采样尧量化与编码遥 淤采样院是将信号从连续时间渊空间冤域上 的模拟信号转换到离散时间渊空间冤域上的离散 信号的过程袁通过采样器实现遥每秒的采样样本 数即为采样频率袁单位为赫兹渊Hz冤遥 构·网络体系 第二节 数据采集与编码 学·知识清单 数据 采集 与编 码数制及数制转换 十六进制 十进制 八进制 二进制 数据采集 数字化 声音尧图像尧视频编码 条形码尧二维码 汉字编码 ASCII编码 编码 模拟信号的数字化过程 数字信号 编码量化采样 模拟信号 100101100011101 C. 文本数据处理一般先提取特征再进行 分词尧数据分析等处理 D. 静态大数据的批处理可以和流数据的 实时处理相整合袁降低切换延时时间 2达标 为提升高考考生身份核验精准 度袁某省采购了一批野人脸识别系统冶安装在各 考点学校门口遥 管理人员在考试前上传所有考 生的准考证号尧身份证号尧照片等数据遥 在考生 进入考点时袁考生刷身份证袁经 人脸比对成功方可进入校园参 加考试遥 该系统所用的部分移 动终端及其参数和功能如下表 所示遥 下列关于该系统数据的 说法中不正确的是渊 冤 A. 系统中采集到的考生数据不属于大数 据范畴 B. 工作人员在考前所上传的考生照片不 属于数据 C. 信息系统中的考生数据一般存储在服 务器的数据库中 D. 信息系统中的用户指的是该系统的使 用者尧考生尧数据库管理员等有关人员 配 置 名称 参数 功 能 200W高清摄像头 CPU RK3288袁四核 光谱监测 操作系统 Android7.1/OS IP66防尘防水 主频 1.8GHz 人脸识别 内存 2GB 内置 NFC模块 ROM 16GB 红外感应模块 第一章 数据与信息 5 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 信息技术 于量化院是指将信号的连续取值近似为有 限个离散值的过程遥 3. 数制及数制转换遥 渊1冤计算机内部以二进制方式对数据进行 存储和处理遥 渊2冤常见的数制有二进制尧八进制尧十进制 和十六进制遥 渊3冤任何进制数都可以用基数与权值来表 示遥 例如袁10011B=1伊24+0伊23+0伊22+1伊21+1伊20遥 渊4冤将十进制整数转换成 k 进制整数可用 除 k取余法袁将 k进制数转换成十进制数可用 按权展开相加法遥 示例 1院二进制转十进制用按权展开相加法遥 10101101B=1伊27+ 0伊26+1伊25+0伊24+1伊23+ 1伊22+0伊21+1伊20=173D遥 示例 2院十进制整 数转二进制整数用 野除二取余冶法遥 173D越10101101B遥 渊5冤二进制数转换成十六进制数袁从二进制 数的低位开始袁每 4 位二进制数转换成 1 位十 六进制数曰反之袁每 1位十六进制数可转换成 4 位二进制数遥 00011101B=1DH曰7CH=01111100B遥 1达标 模拟信号的数字化过程是渊 冤 A. 采样寅编码寅量化 B. 采样寅量化 C. 量化寅采样寅编码 D. 采样寅量化寅编码 2达标 十进制数 2016D 转换为十六进 制数是渊 冤 A. 71315H B. 7E0H C. 15137H D. FD7H 3达标 下列关于数制的说法错误的是 渊 冤 A. 数据在计算机内部以十进制方式进行 存储和处理 B. 二进制数有两个基本数码 C. 二进制采用逢二进一的进位规则 D. 二进制数 1011B转换为十进制数为 11D 4达标 二进制数 10010111转换成十六 进制数是渊 冤 A. 9BH B. 97H C. 79H D. 8AH 5达标 下列有关进制与信息编码的说 法正确的是渊 冤 A. 二维码的信息存储量比一维条形码更 大袁功能也更强大 B. 十六进制数 A7 转换为二进制数为 1010111 C. 图像的数字化需要经过采样尧量化和解 码等环节 D. 用 n位二进制数表示颜色数量袁最多能 表示 2n-1种颜色 6达标 某十进制偶数 n 转换为二进制 数 x袁下列说法正确的是渊 冤 A. x中 1的个数一定比 0的个数多 进位制 标识 二进制 B 八进制 O 十进制 D 十六进制 H 基本数码 进位规则 0袁1 逢二进一 0袁1袁2袁噎袁6袁7 逢八进一 0袁1袁2袁噎袁8袁9 逢十进一 0袁1袁2袁噎袁9袁A袁 B袁C袁D袁E袁F 逢十六进一 十进制 k进制整数除 k取余 按权展开相加 0 3712 噎噎 余 1 噎噎 余 0682 噎噎 余 1122 噎噎 余 1342 噎噎 余 0012 噎噎 余 152 噎噎 余 022 噎噎 余 112 二进制 十六进制 4位换 1位 1位换 4位 f渊t冤 1412108642 131211109876543210 t 6 B. n%4的值一定与 x最右侧两位的值相等 C. n+1转换为二进制数后袁位数可能比 x多 D. n转换为十六进制数袁其最低位一定等 于 0 考点二 常见编码 人们通常把用来表示信息的符号组合称为 信息代码袁而编制代码的过程称为信息编码遥 1. 计算机存储信息的单位遥 渊1冤计算机只能识别和处理由野0冶和野1冶两 个符号组成的二进制代码袁或称计算机只能识 别机器语言遥 其中的野0冶或野1冶就是计算机存储 信息的最小单位野位冶或称野比特冶遥 渊2冤基本单位院字节袁Byte渊简写野B冶冤曰1个字 节=8个比特渊位冤遥 渊3冤1B=8bit曰1KB=1024B曰1MB=1024KB曰1GB= 1024MB曰1TB=1024GB曰1PB=1024TB曰1EB=1024PB曰 1ZB=1024EB遥 2. ASCII码遥 ASCII码即美国信息交换标准代码袁 基本 的 ASCII 码共有 128 个袁用 1 个字节中的低 7 位编码遥 二进制范围为 00000000~01111111袁即 十六进制的 00~7F遥 3. 汉字编码遥 1个汉字需要 2个字节来存储即 16位二进 制或 4位十六进制遥 汉字编码分为外码尧交换 码尧机内码和字形码遥 渊1冤外码渊输入码冤遥 音码院按照汉字的字音特征编码袁如智能拼 音码尧全拼尧简拼尧双拼遥 形码院按照汉字的形体结构特征编码袁如五 笔字形码尧郑码遥 音形码院以字音为主袁辅以字形特征的编 码袁如自然码尧智能 ABC遥 形音码院以字形为主袁辅以字音特征的编 码袁如智能五笔遥 渊2冤交换码渊国际码冤院计算机系统之间交换 汉字用 GB2312标准遥 渊3冤处理码渊机内码冤院处理码是计算机内部 用于信息处理的汉字代码遥 渊4冤字形码院对字形的编码称为字形码遥 汉 字输出显示和打印的字形有点阵方式和矢量方 式两种表现方式遥 用 UltraEdit或 WinHex工具软件观察内码 时袁ASCII 码渊英文字符冤只占 1 个字节袁2 位十 六进制曰汉字编码占 2个字节袁4位十六进制遥 1达标 ASCII码表中的大写字母 Z后有 6个其他字符袁接着便是小写字母遥 现在已知字 母 Y的 ASCII码为渊1011001冤2袁则字母 a的 ASCII 码用十六进制表示是渊 冤 A. 61H B. 62H C. 63H D. 64H 2达标 某字库采用点阵方式描述汉字 字形袁点阵规模为 16伊16袁每个点用 1个二进制 位表示袁野0冶表示白点袁野1冶表示黑点袁逐行编码遥 汉字野和冶的字形如图所示袁下列描述正确的是 渊 冤 A. 该汉字字形编码需要 16伊16个字节 B. 该汉字字形第一行编码需要 2个字节 C. 该汉字字形编码的第一个字节内容是 0FH D. 该汉字字形编码的最后一个字节内容 是 FFH 3达标 用 UltraEdit 软件观察野hold 住冶 这几个字符的内码袁如下图所示院 则野doll冶这几个字符的内码是渊 冤 A. 64 6F 6C 6C B. 6C 64 D7 D7 C. 68 6F 6C 6C D. 6C 64 6F 6F 第一章 数据与信息 7 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 信息技术 4达标 用 UltraEdit软件观察野Soho一族冶 6 个字符袁显示的十六进制内码如图所示袁则字 符野一冶的内码用二进制表示应该是渊 冤 A. 渊11010010 10111011冤2 B. 渊11010011 01101111冤2 C. 渊11010111 11100101冤2 D. 渊11011101 11010111冤2 4. 条形码尧二维码遥 渊1冤条形码是将宽度不等的多个黑条和白 条袁按照一定的编码规则排列袁用以表达一组信 息的图形标识符遥 渊2冤二维条码/二维码是用某种特定的几何 图形按一定规律在平面上渊二维方向冤分布的黑 白相间的图形记录数据符号信息遥 不可随意扫 描非官方的二维码或安装未经验证的应用袁否 则会带来安全隐患遥 5. 声音编码遥 将模拟声音数字化需要经过采样尧量化尧编 码三个过程遥 常见的声音文件类型有 Wave尧MP3尧WMA 等遥 存储容量渊单位院位冤=采样频率渊Hz冤伊量化 位数渊bit冤伊声道数伊时长渊s冤渊注院立体声为双声 道冤遥 采样频率越高袁所得数字化声音的保真效 果越好袁数据量也越大遥 6. 图像编码遥 图像数字化的基本思想是把一幅图像看成 由许多彩色或各种级别灰度的点组成袁这些点按 纵横排列起来构成一幅画袁 这些点称为像素 渊注院DPI是指每英寸的像素数冤遥 渊1冤数字图像包括位图图像与矢量图形遥 淤位图图像院通过野像素冶来描述图像袁适合 表现层次和色彩比较丰富的图像袁所需的存储 空间较大袁放大后会影响其清晰度遥常用的位图 编辑软件有野画图冶野Photoshop冶等遥 常见格式有 BMP尧JPEG尧GIF尧TIF尧PNG等遥 于矢量图形院是用一组数学公式来描述的图 像遥通过指令的描述袁可以构成一幅图的所有点尧 直线尧曲线尧矩阵形和椭圆等的位置尧大小尧形状 和颜色遥 常用的矢量图编辑软件有 CorelDraw尧 Flash尧AutoCAD 等 遥 常见格式有 WMF尧EMF尧 SWF等遥 渊2冤存储容量渊单位院位冤=水平分辨率伊垂直 分辨率伊每个像素所需位数遥 分辨率院像素的个数遥 如果每个像素的存储空间为 n位袁 那么每 个像素能够实现的颜色种类为 2n种遥 7. 视频编码遥 视频是由连续的图像帧组成的遥 根据帧速 率的不同袁可分为 PAL 制渊25 帧/秒冤袁NTSC 制 渊30帧/秒冤遥 存储容量渊单位院位冤=帧图像存储容量伊帧 频伊播放时长遥 5达标 某段未经压缩的音频袁采样频率 是 44.1kHz袁量化位数为 8b袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 声音数字化需要经过采样和量化两个 过程 B. 该音频数字化时袁量化值取值范围为 1耀 256 C. 用手机播放音频的过程实现了信号的 数模转换 D. 该音频数字化时袁每分钟的采样样本数 为 44100个 颜色 每个像素点所占的二进制位数 黑白 1位 256色/256级灰度 8位 24位真彩色 渊RGB颜色模式冤 24位 32位真彩色 32位 8 6达标 下列有关信息编码知识的说法 正确的是渊 冤 A. 手机扫描某二维码得到其中的信息是 信息的编码过程 B. 对一张黑白位图进行编码袁每个像素的 颜色至少需要用 2位二进制来表示 C. 对声音进行数字化时袁采样频率越高袁 得到的声音越逼真袁需要的存储空间也越大 D. 我国编制的野中华字库冶包含 50多万个 汉字袁在计算机中存储时不能用二进制方式编码 7达标 使用 UltraEdit软件观察字符野杭 州亚运 Coming! 冶的内码袁部分界面如图所示院 下列说法正确的是渊 冤 A. 图中汉字是 GB2312 码 袁其他字符是 ASCII码 B. 字符 野C冶的内码值用二进制表示为 0010000001000011 C. 图中字符共占 16个位 D. 小写字母野j冶的内码值用十六进制表示 为 70H 8达标 图像 F为图 a所示的 200伊100像 素尧256色位图袁图像 G 为图 b 所示的 200伊100 像素尧16 色位图袁则图像 F与 G 的存储容量之 比为渊 冤 A. 1颐2 B. 1颐1 C. 2颐1 D. 16颐1 9达标 使用某 APP 时可通过手机相机 拍照袁并保存为 1024伊768袁颜色位深度 16位的 BMP格式图像袁下列说法正确的是渊 冤 A. 该图像某个像素的颜色值编码表示可 能为 0000H B. 拍照过程实现了信号的数模转换 C. 若将拍照图像转换为 256 级灰度 BMP 格式位图袁则存储容量变为原来的 2倍 D. 无论采用哪种格式袁在计算机内部都是 以十六进制的形式存储图像 10达标 某未经压缩的双声道音频袁采样 频率是 44.1kHz袁量化位数为 8位袁下列说法正 确的是渊 冤 A. 10秒钟的该音频文件容量约为 881KB B. 该音频数字化时袁每秒钟的采样样本数 为 256个 C. 其他参数不变袁采样频率修改为 88.2kHz 对该音频音质无影响 D. 声音经过采样和量化两个过程袁实现数 字信号转换成模拟信号 图 a 图 b 第一章 数据与信息 9 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 信息技术 课堂精讲参考答案与解析 必修 1 数据与计算 第一章 数据与信息 第一节 数据尧大数据尧信息与知识 考点一 感知数据 达标 1. B揖解析铱目前处于互联网技术的发展期袁大数据正进 入人们生活的方方面面遥 达标 2. C揖解析铱移动网络的升级大大扩展了手机的应用 领域遥 达标 3. C揖解析铱科学强调证据袁而数据的客观性正好为科 学研究提供了可靠的依据遥 考点二 数据尧信息与知识 达标 1. A揖解析铱计算机内部的数据都是以二进制方式存储 和处理的曰在大数据技术中处理的大部分是非结构化数据曰同一 数据经不同的人或在不同场景下解释后产生的信息可能是不同 的曰信息加工是对收集来的信息进行去伪存真尧去粗取精尧由表 及里尧由此及彼的加工过程袁这一过程一般将使信息增值遥 达标 2. A揖解析铱数据在计算机内部使用二进制方式进行存 储曰信息具有时效性袁信息的价值并非永恒不变曰数据量大不一 定就是大数据袁大数据一般具有数据规模大尧速度快尧数据类型 多尧价值密度低四个特征遥 考点三 数据管理与安全 达标 1. D揖解析铱便于调试和测试的后门会被黑客利用遥 达标 2. D揖解析铱数据在多个地方备份可以避免设备故障导 致信息丢失遥 达标 3. B揖解析铱脸部数据属于生物特征遥 考点四 数据与大数据 达标 1. D揖解析铱大数据要分析全体样本袁大数据技术支持 大数据的全样处理曰大数据要分析数据的相关性袁而不是因果关 系曰大数据商品个性推荐中分析的是用户购买商品之间的关联 性袁而不是用户购买该商品的原因曰文本处理的一般步骤是分 词尧特征提取尧数据分析和结果呈现遥 达标 2. B揖解析铱工作人员在考前所上传的考生照片属于 数据遥 第二节 数据采集与编码 考点一 数据采集尧数制及数制间的换算 达标 1. D揖解析铱将模拟信号转换成数字信号一般需要经过 采样尧量化与编码遥 达标 2. B揖解析铱十进制整数转十六进制整数用除十六取 余法遥 达标 3. A揖解析铱数据在计算机内部以二进制方式进行存储 和处理遥 达标 4. B揖解析铱根据 4位二进制相当于 1位十六进制的规 律转换袁1001转换为 9袁0111转换为 7遥 达标 5. A揖解析铱十六进制 A7转换为二进制为 10100111曰 图像的数字化需要经过采样尧量化和编码等环节曰用 n位二进制 数表示颜色数量袁最多能表示 2n种颜色遥 达标 6. B揖解析铱x中 1的个数不一定比 0的个数多袁如 2D= 10B曰x最低位一定是 0袁n+1转为二进制后袁最低位变成 1袁不会 增加二进制数的位数曰n转换为十六进制数袁其最低位不一定等 于 0袁如 8D=8H遥 考点二 常见编码 达标 1. A揖解析铱字母 a 的 ASCII 码是字母 Y 的 ASCII 码 加 8遥 达标 2. B揖解析铱该汉字一行编码需 16位袁即 2个字节袁共 需 32个字节曰第一个字节内容为 00H曰最后一行表示该汉字的 最后两个字节袁为 0800H袁最后一个字节内容是 00H遥 达标 3. A揖解析铱根据观察野hold冶的内码是 68 6F 6C 64袁 所以野doll冶的内码是 64 6F 6C 6C遥 达标 4. A揖解析铱根据观察野一冶的内码是 D2 BB袁转换为二 进制是 11010010 10111011遥 达标 5. C揖解析铱数字化需要经过采样尧量化尧编码三个过 程曰8b的量化值取值范围是 0~255曰44.1kHz说明每秒采样样本 数是 44100遥 达标 6. C揖解析铱扫码的过程是读取二维码中的信息袁属于 解码过程曰黑白图像袁两种颜色袁每个像素需要 1位二进制位曰在 计算机中所有的数据都需要用二进制编码遥 达标 7. A揖解析铱字符 野C冶的内码值用二进制表示为 01000011曰图中字符共占 16个字节曰小写字母野j冶的内码值用十 六进制表示为 6AH遥 达标 8. C揖解析铱图像容量计算公式院水平像素伊垂直像素伊 颜色位深度袁图 a和图 b的水平像素尧垂直像素均相同袁颜色位 深度图 a为 8bit袁图 b为 4bit遥 因此图像 F与图像 G的存储容量 之比为 2颐1遥 达标 9. A揖解析铱图像总像素个数为 1024伊768袁颜色位深度 为 16位袁即每一个像素点需要用 16位二进制进行编码遥 根据 二进制转十六进制野8421冶的规则袁四位二进制数可以转化为一 位十六进制数袁因此有可能为十六进制数 0000H曰拍照过程是图 像数字化过程袁属于模数转换曰将图像转换为 256级灰度袁即位 深度为 8位袁存储容量变为原来的 1/2曰图像在计算机中均为二 进制存储遥 达标 10. A揖解析铱音频大小=44.1伊1000伊8伊2伊10衣8衣1024抑 861KB曰每秒样本数是 44.1k曰采样频率和量化位数决定了音频质 量曰声音经过采样尧量化尧编码三个过程袁实现模拟信号转换成数 字信号遥 第二章 算法与问题解决 第一节 算法与控制结构 考点一 算法 达标 1. D揖解析铱算法是解决问题的方法和步骤遥 达标 2. C揖解析铱一个算法一定要有结果输出袁这与算法野1 个或多个输出冶的特征相吻合遥 达标 3. D 考点二 算法的控制结构 达标 1. A 达标 2. B揖解析铱流程图包含往回走的流程线袁是循环结构曰 当 n=4 或 2等偶数时袁野n饮n伊3冶不会被执行曰判断条件野n=1?冶 改成野n>0?冶得到结果不同袁比如 n=2袁循环直接结束了不会进入 循环体曰表达 n是偶数的表达式应为 n%2==0遥 达标 3. D揖解析铱观察流程图可知袁输入 n袁输出的是 5302遥 64