1.2数据编码 课件 2022—2023学年粤教版（2019）高中信息技术必修1（24张PPT）

(共24张PPT)
第1章 数据与信息
信息技术 必修1
1.2数据编码第1章 数据与信息【了解】信号的基础概念信号是表示消息的物理量。比如：声、光信号是人的感官所能识别和接收的信号。利用计算机将现实世界的事物现象符号化、数据化，需要有包含理解、抽象、推理的一个过程。计算机将它们处理转换成0和1组成的二进制编码，进而采用基于二进制的算术运算和逻辑运算进行处理。1.2.1模拟信号与数字信号第1章 数据与信息\数据编码【了解】模拟信号模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。1.2.1模拟信号与数字信号第1章 数据与信息\数据编码模拟信号是传导能量的一种方式，其幅度、频率或相位随时间作连续变化。常见的模拟信号应用：有线相连的电话和无线发送的广播电视。【理解】数字信号数字信号是离散时间信号的数字化表示。其信号的自变量、因变量都是离散的。1.2.1模拟信号与数字信号第1章 数据与信息\数据编码在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。常见的数字信号应用：开关电路中输出电压和电流脉冲的信号。1-1模拟信号与数字信号【理解】模拟信号与数字信号优缺点对比1.2.1模拟信号与数字信号第1章 数据与信息\数据编码名称优点缺点模拟信号简单容易实现保密性差，抗干扰能力弱数字信号抗干扰能力强，保密性、可靠性强技术实现复杂进行远距离传输时哪种信号比较好？模拟信号，因为在远距离传送时，为防止信号畸变，一般采用频带传输，即将数字信号变换成便于在通信线路中传输的交流信号进行传输。【了解】编码的概念在现代技术的信号处理中，通过编码将模拟信号转换为数字信号进行存储和传输。文字、图像、声音等类型数据也可进行编码。【理解】文字编码文字（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。1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码ASCII码表1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码ASCII码练习题第1题已知“A”的ASCII码值的十进制数是65，则“D”的ASCII码值的十进制数是（）A66B67C68D69第2题 已知“C”的ASCII码值的十进制数是67，则“F”的ASCII码值的十进制数是( )A 68 B 69 C 70 D 71CC（2）国标码。目的为了使每个汉字有一个全国统一的代码而颁布了汉字编码的国家标准。每个汉字有个二进制编码，叫汉字国标码。每个汉字使用2个字节，每个字母数字占1个字节，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）。1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码（3）统一码（Unicode）统一码，也叫万国码、单一码（Unicode）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。Unicode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1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码1-2文字编码【理解】图像编码（1）图像编码是指在满足一定保真度的条件下，对图像数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。（2）位图，最小单位为光栅点（或称像素），也叫作点阵图（或像素图）。在计算机二进制数系统中，每一个0或1就是一个位（bit，数据存储的最小单位），8个位就称为一个字节（Byte,数据存储的基本单位，1B=8b）210B = 1024B = 1KB (千字节)220B = 1024KB = 1MB (兆字节)230B = 1024MB= 1GB (吉字节)240B = 1024GB = 1TB (太字节)1.2.2编码的基本方式（3）位图文件所占用的空间，可按以下公式计算：文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8文件头：14个字节信息头：40个字节颜色表项：每一个表项定义一种颜色，每种颜色表项占4个字节图像分辨率=图像x方向的像素数×图像y方向的像素数图像量化位数：（图像深度）记录颜色所用二进制的位数因为文件头，位图信息头 ，颜色表项占用空间相对较小，很多时候计算的位图大小仅仅指的是数据文件的大小=图像分辨率×图像量化位数÷8【例】有一幅16位的位图图像，像素为1024×800。其数据文件的大小位图数据文件大小=图像分辨率×图像量化位数÷8若将上述图像另存为256色位图图像，则文件大小为多大？（256=28）文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷81.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码=1024×800×16÷8（B）=14+40+256*4+1024×800×8÷8 (B)1-3 图像编码声音编码的三部曲：采样、量化、编码。（1）采样。采样就是把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。常用的采样频率有三种：44.1 kHz、22.05 kHz和11.025 kHz。（2）量化。量化是把样值信号的无限多个可能的取值，近似地用有限个数的数值来表示。国标声音量化等级分为256个，即28个,量化位数是8位。（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。模拟信号采样后可用8位二进制数表示，最高位表示符号，正数为0， 负数为1。1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码1.2.2编码的基本方式第1章 数据与信息\数据编码声音存储空间=采样频率×量化位数×声道数×时间÷8声道数：单声道/左声道1声双声道/右声道/立体声2声【例】采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的立体声，1秒声音所需字节数为多少。声音存储空间=采样频率×量化位数×声道数×时间÷8=44.1×1000×16×2×1÷8 ( B )1-4声音编码1.在计算机网络中使用MODEM时，它的功能是( )。A、实现数字信号的编码B、把模拟信号转换为数字信号C、把数字信号转换为模拟信号D、实现模拟信号与数字信号之间的相互转换【解析】在远距离传送时，为防止信号畸变，一般采用频带传输，即将数字信号变换成便于在通信线路中传输的交流信号进行传输。此时在发送端由直流变成交流称为调制，在接收端由交流变成直流称为解调，兼有这两种功能的装置称为调制解调器(MODEM)。【答案】D课堂练习第1章 数据与信息\数据编码第1题 将模拟信号转换为数字信号的过程包含采样和（）①编码 ②量化 ③压缩 ④加密A ①② B ①④ C ②④ D ②③第2题 一张未经压缩、分辨率为30×15、色彩深度为8位的位图图像，其存储容量为（）A 3600B B 450B C 900B D 1024B课堂练习第1章 数据与信息\数据编码AB5.文件夹中存放了三个文件，一个文件是存放了3万个汉字的纯文本文件（编码方式为GBK1.0）；另一个文件是尺寸为1024 768像素、颜色深度为24位的如果想把这三个文件通过电子邮件一并发送（假设邮件附件总容量不能超过20MB）。分别计算这三个文件大小，并判断它们能否一次性发送成功。（注：忽略其他因素增加的文件存储容量。BMP模式社团徽章图像；还有一个文件是一首时长为2分钟的WAV格式的校歌，采样频率是44.1KHZ，量化位数为16位，双声道。）课堂练习第1章 数据与信息\数据编码