项目二 认识数据编码课件-2025-2026学年沪科版高中信息技术必修一

第一单元 数据与信息 项目二 探究计算机中的数据表示 ——认识数据编码 目录 CONTENTS 认识编码 声音数字化 图像的数字化 文本数据的编码 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 一、编码的概念与意义 编码是指用预先规定的方法将数字、文字或其他对象转换成规定的符号组合。 编码概念 在计算机中 ,编码一般是将各种对象编成二进制代码的过程。 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 一、编码的概念与意义 让对象有唯一的标识，可以对信息进行有效的处理，比如容易排序，有时也是为了对信息加密，使其不为外人所知…… 编码意义 不同领域有着不同的编码原则和方法。 课程导入 说一说：生活中的编码 一、编码的概念与意义 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 活动2.1（P15） （1）了解身份证号的编码规则，分析一代身份证与二代身份证的区别，思考启用二代身份证的原因。 区别：一代身份证号15位，二代身份证号18位。与一代相比，二代用4位数字表示出生年（一代仅用2位），且末尾多了一位区分码。 原因：一代身份证号用2位数字表示出生年，如用92表示1992年。2000年之后，如果仍用2位数字表示出生年就会出现歧义，如00既可代表1900年，也可代表2000年。 一、编码的概念与意义 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 二、文本数据的编码 2-1 西文字符的编码： 字母、数字、标点，称为 西文字符。 国际上普遍采用的西文字符 编码是ASCII码 ASCII 码用 7 个二进 制位表示 1 个字符 字母 A 的 ASCII 码是 1000001 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 二、文本数据的编码 2-1 西文字符的编码： 解密游戏： 1001000 1001001 0110010 0110000 0110010 0110101 HI 2025 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 二、文本数据的编码 2-2 汉字的编码： 输入码：也叫外码，用键盘输入汉字时所使用的编码。 国标码：汉字编码的国家标准GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集》，国标码用2个字节表示一个汉字，每个字节最高位为0 如：大的国标码 00110100 01110011 汉字机内码：是汉字在计算机内的基本表示形式。最高位均为1的2个字节，有效解决国标码在计算机内部存储和处理时会ASCII冲突 如：大的国标码 10110100 11110011 字形码（输出码）：表示汉字字型信息的编码，实现计算机对汉字的输出。 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 二、文本数据的编码 2-3 Unicode的编码： 为每种语言中的每个字符设定了统一且唯一的二进制编码,以满足跨语言、跨平台进行文本转换和处理的要求。 Unicode- -般用2个字节表示一一个字符(非常偏僻的字符用4个字节)。 课程导入 三、声音数字化 把连续变化的波形信号（模拟信号）转换成为离散的数字信号，将幅度和频率以 0 和 1 编码的形式表示出来，这一过程称为声音数字化。 概念： 声音与数字信号相互转换的过程： 物体振动发声 信号放大到扬声器输出 音频存储 输出 声源 将模拟信号转换成数字信号，进行量化、采样 模数转换器 将数字信号发送到声卡，还原回模拟信号 数模转换器 麦克风录入 将声波描述成模拟信号 将数字音频存储为mp3等格式 三、声音数字化 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 声音数字化的过程包含采样、量化、编码三个步骤。 三、声音数字化 （1）采样： 每隔一段时间在模拟声音信号的波形上取一个幅度值。 三、声音数字化 采样频率：每秒所采样的次数，单位为 HZ( 赫兹 ) 。 通常有：44.1kHz、22.05kHz、11.025kHZ 采样频率越高，采集的数据就越多信号的保真度就越好。 （2）量化：用二进制数表示采祥所得到的幅度值，单位bit 。 三、声音数字化 （3）编码： 经过采样和量化，模拟声音信号转化为一组二进制数序列，再通过编码将其按照一定的规则记录下来。不同的编码方式形成不同格式的音频文件，如WAV、MP3等。 三、声音数字化 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 三、声音数字化 一张CD-ROM中存放了1小时的数字音乐（未经压缩），其数据量是多少？ 数据量（单位：字节）=数据率*时间 =（采样频率*量化位数*声道数）/8*时间 1 Byte=8 bit 标准CD格式 采样频率：44.1kHz，量化位数：16， 声道数：2 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. A．2×44.1×16×2 B．2×44100×16×2÷8 C．120×44.1×16×2÷8 D．120×44100×16×2÷8  电影《哪吒2》中有一段来自侗族大歌的音频，其参数为：时长2分钟、采样频率44.1kHz、量化位数16位、双声道，计算该音频文件未压缩时的存储容量（字节）公式为（     ） D 三、声音数字化 声音数字化的过程 采样 量化 编码 采样频率 量化位数 文件格式 存储容量 × = × 时长 声道数 × 8 时长 三、声音数字化 课程入 课导入 采样 量化 编码 分辨率 颜色位深度 文件格式 存储容量(字节) × = 文件格式 8 四、图像数字化 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 四、图像数字化 运用扫描技术或数字摄像技术可以将空间上连续的模拟图像转换成用0、1表示的数字图像，这一过程称为图像数字化。 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 四、图像数字化 1、采样：将连续的模拟图像，按照固定间隔分割成离散的像素点阵列 像素：构成数字图像的最小单位 图像分辨率：横向和纵向的像素点的数目 例如，一幅图像的分辨率为640×480 表示该图像由横向640个像素点、纵向480个像素点，共640×480=307200个像素点组成 记录每个像素点的颜色或亮度所需的二进制位数，称为颜色深度（也称色彩位数） 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 四、图像数字化 2、量化：将采样得到的每个像素点的颜色或亮度用若干位二进制数表示出来 颜色深度（也称色彩位数）：记录每个像素点的颜色或亮度所需的二进制位数 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 四、图像数字化 3、编码：将量化后的像素数值，按照特定规则组织成计算机可识别的数字图像数据。 作用：确保图像数据能被存储、传输和编辑 不同的编码方法形成了不同格式的图像文件，如BMP、JPG、PNG、JPEG、GIF、PSD格式等 课程导入 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. 四、图像数字化 未经压缩的位图图像的数据量=图像分辨率×颜色深度/8 一幅1024*768的16位色彩的图像该如何计算它的容量？ 1024*768*16/8/1024=1536KB=1.5MB。 课后作业 1.小明的电脑里存储了一段音频时长为256秒、立体声双声道的WAV波形文件，那么这段音频文件大小是（    ）KB。 A．44.1*1000*16*256/8/1024 B．44.1*16*256/8/1024 C．44.1*1000*16*2*256/8/1024 D．44.1*16*2*256/8/1024 C 课后作业 2、如图，则该图片的大小约为（    ） A．6KB B．3MB C．48KB D．6MB D 2048×1024×3=629145 B=6144 KB=6MB 课后作业 3、有下列数据文件： ①wuzhen.bmp  ②wuzhen.gif  ③wuzhen.wav  ④wuzhen.mpg  ⑤wuzhen.jpg  ⑥wuzhen.doc 一般属于图像文件的有（   ） A．①②④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①②④⑤ C wav 是音频文件格式，mpg 是视频文件格式，doc 是文档文件格式 课后作业 4、如图所示，是一个“大”字的8*8信息编码点阵图，假设空方块 用“0”表示，黑方块用“1”表示，试分析并回答下列问题。 （1）点阵图第七行用“0”和“1”从左向右排列的信息编码是____________ （2）表示该字型的方法是点阵方式还是矢方式？ ___________ （3）只修改- -行编码就可以将原图的“大”字改成“人”字，应修改第____ 行，修改后的编码是______________。 01000100 点阵方式 4 00010000 谢谢大家观看 Wherever you go, no matter what the weather, always bring your own sunshine. $