2.3 网络中的编码 课件-2025-2026学年七年级上册信息科技西大版

义务教育《信息科技》 7 年级上册 第 2 单元 解密互联网 第 3 课 网络中的编码 学习目标 情境引入 新知学习 项目探究 目录 了解互联网中信息传输的过程，知道网络中编码的概念； 体验网络编码的基本过程，了解网络编码的作用。 学习目标 本课的学习目标是： 情境引入 在通信不发达的航海时代，相距遥远的船只之间要传递信息，主要依靠灯语。灯语系统以点码（短）和划码（长）的组合来表示信息。例如：使用灯语发送国际救难信号“SOS”。 第3课 网络中的编码 S … O --- S … 编码——摩尔斯电码 新知学习 数据通信系统模型 编码 编码是指信息从一种形式转换为另一种方便传输形式的过程。在互联网快速发展的今天，文字、图片、音频和视频等信息在网络中的传递，也需要进行编码。 摩尔斯电码对照表 请按照摩尔斯电码对信息（如：CHINA）进行编码后，使用手电筒发送灯语，其他同学观察、记录，并使用摩尔斯电码进行解码。 试一试 新知学习 数据通信系统模型 数据通信系统模型 互联网中的信息传输是建立在数据通信系统之上的。数据通信系统基本由信源、信宿及信道三要素组成。 新知学习 信息编码 字符编码 在计算机里，存储的信息都必须用二进制进行编码，即用“0”和“1”来表示信息。 填一填 十进制 28 二进制 11101011 11100 235 十进制与二进制之间的转换 新知学习 信息编码 图像编码 为了方便图像文件在互联网中的存储、处理与传输，在满足一定质量的条件下，对图像进行变换、压缩，以减少用于表示图像的数据量，这个过程被称为图像编码或图像压缩。 看一看 在计算机上查看图像文件属性 方法：选中图片点击右键，选择属性，可以查看图像的编码信息，如文件大小、文件项目类型、分辨率及位深度等属性。 新知学习 信息编码 图像编码 图像的编码压缩方式不同，其文件项目类型也不同，常见的图像文件项目类型有BMP、JPEG、GIF、PNG等。 查一查 查找资料，比较BMP、JPEG、GIF、PNG几种图像格式的编码特点及应用场景。 图像格式 编码特点 应用场景 BMP JPEG GIF PNG 无损压缩，图像质量高，但文件较大 有损压缩，能够将图像压缩在很小的储存空间，但会造成一定的图像数据损伤。 文件小、质量高、色彩较少，支持动画和透明背景 适合用于需要无损画质的场合，如图像处理、打印等 适合用于存储和传输大量图像，特别是连续色调的图像 适用于存储和传输颜色较为单一的图像，以及制作简单的动画效果 无损压缩，支持透明效果，相较于JPEG格式来说文件较大 适用于需要无损压缩和透明效果的场合，常用于图像处理软件中 新知学习 网络中的信号 模拟信号 在生活中，声音是通过振动产生的，并以声波的形式来传播，声波是一种模拟信号，其波形是连续变化的。例如人说话或唱歌时产生的声波是模拟信号，如下图所示。 我们在使用手机、电脑进行网络视频聊天，常常会遇到这样一种现象：从手机、电脑中听到的声音与对方实际的声音有所不同。你知道这是为什么吗？ 想一想 新知学习 网络中的信号 数字信号 声音在互联网中传送时，需要将模拟信号转换为数字信号，这个过程称为模数转换。因为转换过程中难免有损耗，所以经过网络传输的声音与实际声音有所不同。数字信号与模拟信号不同，它是离散信号，其波形图如下所示。 新知学习 网络中的信号 调制与解调 在数据通信系统中，当计算机A要通过传输模拟信号的公用网络发送信息给计算机B时，需要将计算机中的数字信号加载到模拟信号上，这个过程称为调制。调制就像为信号找一个交通工具，让它载着信息穿过其熟悉的信道到达目的地。计算机B接收信号后须进行反变换，即解调。 信号调制与解调的过程 新知学习 网络中的信号 调制与解调 负责进行调制与解调的设备是调制解调器（Modem）。常见的调制方式有调幅（AM）和调频（FM） 调制解调器 新知学习 网络中的数字数据编码 双极性编码 信息经过编码变换为由0和1组成的二进制数字，在数字通信中，用间隔相同的电信号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为码元。双极性编码就是用正电平表示二进制“1”、负电平表示二进制“0”。 例如：二进制数字数据“01110010”使用双极性编码，其编码波形图如下。 正电平 负电平 新知学习 网络中的数字数据编码 曼彻斯特编码 双极性编码在遇到数字数据连续为“0”或“1”时无法直接判断码元的个数。因此，网络中常常使用曼彻斯特编码来解决这一问题。曼彻斯特编码是使用高低电平的跳变来表示二进制数据中的“0”或“1”的编码方式。其编码规则如下： （1）把每一个码元分成两个相等的间隔； （2）由高电平向低电平跳变表示二进制“1”； （3）由低电平向高电平跳变表示二进制“0”。 以传输字符H的二进制序列01001000为例，其曼彻斯特编码如右图所示： 0 0 0 0 0 0 1 1 项目探究 绘制曼彻斯特编码波形图 如果我们想要通过网络向身在远方的朋友发出问候，只需在键盘上敲下“Hello！”朋友即刻就能接收到消息。但在复杂的数据通信系统中，需要先将其转换为二进制数，然后使用曼彻斯特编码转换为电信号。 Hello! 二进制序列 电信号 曼彻斯特编码 项目探究 绘制曼彻斯特编码波形图 究 请根据上述关于曼彻斯特编码的介绍，绘制出信息“Hello！”的编码波形图。 提示：“Hello！”中每个字符的 ASCII 编码（十进制）分别为： “72”“101”“108”“108”“111”“33” 项目探究 绘制曼彻斯特编码波形图 究 请根据上述关于曼彻斯特编码的介绍，绘制出信息“Hello！”的编码波形图。 操作练习 一、知识检测 1.判断题。 数据通信系统由信源、信道和信宿三部分组成。 （　 　） 2.选择题。 将计算机中数字信号加载到模拟信号上的过程称为（　　）。 A.调制 B.解调 C.压缩 D.量化 正确 A 操作练习 二、技能操练 请仔细观察下方的双极性编码波形图，写出其表示的二进制数字。 0 1 1 1 1 0 0 0 $$