浙教版必修一1.3 数据采集与编码 第2课时 课件
文档属性
| 名称 | 浙教版必修一1.3 数据采集与编码 第2课时 课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 浙教版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2022-11-11 10:28:06 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第一章 数据与信息
1.3 数据采集与编码
第 2 课时
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.掌握编码的概念，熟悉数据编码的基本方式.
2.掌握编码后存储容量的计算公式.
学习目标
新课讲授
随堂练习
智能手机的出现让我们的生活越来越便利，像付款可以直接扫码支付，乘共享单车可以直接扫码骑行，查询个人核酸检测情况出示健康码，开会可以扫码签到……那么这一张张的二维码到底是什么？它怎么会有我们所需要的信息呢？
学习目标
新课讲授
随堂练习
知识点一：编码
1.编码的概念
是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。实际上是对信息的载体——数据进行处理，最终存储在计算机中的都是经过一定规则编码后的二进制数字。
编码就是信息的代码，一个编码唯一代表一个信息、一个物品等。①、编码是系统惟一识别每个、某类信息的依据；②、编码是进行信息分类、校核、合计、检索的关键字；③、编码可克服项目参差不齐的缺点，节省内存与外存空间；④专用含义：编码一般都会包含一定的含义。
2.编码的意义和作用
学习目标
新课讲授
随堂练习
3.编码的种类
字符编码、条形码、二维码、声音编码、图像编码、视频编码。
1B=8b
学习目标
新课讲授
随堂练习
知识点二：计算机信息编码类型
1.字符编码
基本的ASCII码共128个，每个字符的编码在计算机中占用1个字节(2^8=256)，最高位用为0，只用1个字节中的低7位编码。二进制范围为00000000~01111111，即十六进制的00~7F。数字、字母是按顺序依次排列。
(1)ASCII码
思考：英文字母A的ASCII码十六进制值为 ，英文字母a的ASCII码十六进制值是多少？字符0的ASCII码十六进制值是多少？
0:30H
A:41H
a:61H
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.字符编码
(2)汉字编码
是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号，常用的输入码有拼音码、五笔字型码等
在计算机内部汉字代码都用机内码，在早期的GB2312字符集中，1个汉字或者汉语标点（全角字符）在计算机中用2个字节表示，1个英文字母或英文标点（半角字符）占1个字节。
思考：如何区分是汉字字符还是英文字符的编码？
中英字符识别原则：
1个字节的十六进制值<=7FH,则为ASCII码;若>7FH，则连同后面的字节一起两个字节为GB2312码。
易错！：
1.注意十六进制内码加减计算的进退位问题，如图中推出小写字母j的内码为69+1＝6A，很容易按十进制思维得到70.同理30－1＝2F。
2.数字、字母、符号等可能是以全角模式输入的，为双字节的GB2312编码，须观察对应内码来识别。
用UltraEdit软件观察字符内码
学习目标
新课讲授
随堂练习
2.条形码和二维码
条形码是将宽度不等的多个黑条（条）和白条（空），按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。我国普遍采用EAN13条形码，由13位数字组成。
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（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。
只在水平方向单向的表达商品信息，它的一定高度通常是为了便于条码设备的对准、读取。
在水平和垂直方向都可表达信息，信息存储量更大，功能也更加强大。
学习目标
新课讲授
随堂练习
3.声音编码
声音信号通过麦克风转换成电流信号，通过声卡上的模数转换器（ADC）将电流信号转换成一串数字信号，采样、量化后对其进行编码，以文件的形式存储在计算机的外部设备中。
常见的声音文件类型有Wave、MP3、WMA等。
音频信号数字化的保真度取决于采样频率和量化值，采样频率越高，量化位数越大，所得数字化声音的保真度越好，但是它的数据量也会越大。
Wave格式音频文件的存储容量计算公式：
存储容量（b）=采样频率（Hz）x量化位数（b）x声道数x时长（s）
4.图像编码
数字图像包括矢量图形与位图图像。
矢量图形是指用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像。任意放大矢量图形，不会丢失细节或影响清晰度，因为矢量图形与分辨率是无关的。
位图图像又称栅格图或点阵图，图像采样就是把一张图像分解成一个一个大小相同的点，这些点称作像素（pixel），是组成位图图像的基本单位。根据不同的编码方式，可分为多种图像文件格式，如BMP、JPEG、GIF、PNG等。
像素越多，图像越真实，越能体现细节，同时也需要更多的存储空间。
位图图像的存储容量计算公式：
存储容量（b）=总像素（图像分辨率）× 颜色位深度（量化位数）
① 总像素（个）=水平像素的个数×垂直像素的个数。
② 颜色位深度（b/个）=是指图像中每个像素记录颜色所用二进制数的位数。即需要多少位二进制数才能表示该图像所有的颜色数。
颜色位深度 颜色数 关系
1位图像 黑白图像 21=2，每个像素点有2种颜色可选
4位图像 16色图像 24=16，每个像素点有16种颜色可选
8位图像 256色图像 28=256，每个像素点有256色可选
5.视频编码
静态的图像连续播放就形成视频，PAL制式的视频每秒播放25帧图像。NTSC制式的视频每秒播放30帧图像。一幅图像即为一帧。
存储容量（b）＝水平像素×垂直像素×颜色位深度×帧频（帧/s）×时间（s）
帧图像容量（b）=总像素× 颜色位深度
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.计算机中的数据是用( )表示的。
A.汉语 B. ASCII码 C.二进制代码 D.英文
2.下列工具中能把模拟声音转换成数字声音的是( )
A.麦克风 B.声卡 C.扬声器 D.打印机
3. ( )不是将模拟信号数字化需要经过的步骤
A.采样 B.量化 C.编码 D.输入
4.关于信息数字化的描述，错误的是( )
A.可以利用麦克风、扫描仪、照相机、手机等采集设备
B.非数字化信息转化成数字信息，只需要经过编码一个过程
C.模拟信息要转化成二进制数字
C
B
D
B
学习目标
新课讲授
随堂练习
5.计算机编码是指( )
A.仅仅指对输入到计算机中的汉字用二进制数进行编码的方式
B.对需要输入到计算机中的各种数据用二进制数进行编码的方式
C.仅仅指对输入到计算机中的图像和视频用二进制数进行编码的方式
D.仅仅指对输入到计算机中的十六进制数和十进制数用二进制数进行编码的方式
6.关于数据编码的说法，错误的是( )
A.便于对于信息进行存储、加工、传递等处理
B.是一种形式上的转换
C.解码是编码的逆过程
D.就是十进制数转化成二进制数
B
D
学习目标
新课讲授
随堂练习
7.以下四个数中,最大的数是( )
A. 1111011B B.98O C.105H D.168D
8.汉字在计算机内的表示方法一定是( )
A.国标码 B.机内码 C.最左位置为1的2字节代码 D.外码
9.7位二进制编码的ASCII码可表示的字符个数为( )
A.128 B.130 C.127 D.64
10.英文字母p的ASCII码（十进制）值为( )
A.111 B.112 C.113 D.114
C
B
A
B
学习目标
新课讲授
随堂练习
11.有一段WAV格式音频文件，采用44.1KHz的采样频率，量化位数为16位，双声道，时长为1分钟，此音频文件的数据量约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
44.1*1000*16*2*60/8/1024/1024≈10MB
学习目标
新课讲授
随堂练习
12.图像素材中有一张“小飞象.bmp”文件，它是分辨率1024*768的32位真彩色位图图像，该图像占用的存储空间约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1024*768*32/8/1024/1024≈3MB
学习目标
新课讲授
随堂练习
13.一段时长为1分钟，分辨率为800×600的16位色的NTSC制式视频所需的存储空间约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
800*600*16*30*60/8/1024/1024≈1.6GB
第一章 数据与信息
1.3 数据采集与编码
第 2 课时
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.掌握编码的概念，熟悉数据编码的基本方式.
2.掌握编码后存储容量的计算公式.
学习目标
新课讲授
随堂练习
智能手机的出现让我们的生活越来越便利，像付款可以直接扫码支付，乘共享单车可以直接扫码骑行，查询个人核酸检测情况出示健康码，开会可以扫码签到……那么这一张张的二维码到底是什么？它怎么会有我们所需要的信息呢？
学习目标
新课讲授
随堂练习
知识点一：编码
1.编码的概念
是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。实际上是对信息的载体——数据进行处理，最终存储在计算机中的都是经过一定规则编码后的二进制数字。
编码就是信息的代码，一个编码唯一代表一个信息、一个物品等。①、编码是系统惟一识别每个、某类信息的依据；②、编码是进行信息分类、校核、合计、检索的关键字；③、编码可克服项目参差不齐的缺点，节省内存与外存空间；④专用含义：编码一般都会包含一定的含义。
2.编码的意义和作用
学习目标
新课讲授
随堂练习
3.编码的种类
字符编码、条形码、二维码、声音编码、图像编码、视频编码。
1B=8b
学习目标
新课讲授
随堂练习
知识点二：计算机信息编码类型
1.字符编码
基本的ASCII码共128个，每个字符的编码在计算机中占用1个字节(2^8=256)，最高位用为0，只用1个字节中的低7位编码。二进制范围为00000000~01111111，即十六进制的00~7F。数字、字母是按顺序依次排列。
(1)ASCII码
思考：英文字母A的ASCII码十六进制值为 ，英文字母a的ASCII码十六进制值是多少？字符0的ASCII码十六进制值是多少？
0:30H
A:41H
a:61H
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.字符编码
(2)汉字编码
是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号，常用的输入码有拼音码、五笔字型码等
在计算机内部汉字代码都用机内码，在早期的GB2312字符集中，1个汉字或者汉语标点（全角字符）在计算机中用2个字节表示，1个英文字母或英文标点（半角字符）占1个字节。
思考：如何区分是汉字字符还是英文字符的编码？
中英字符识别原则：
1个字节的十六进制值<=7FH,则为ASCII码;若>7FH，则连同后面的字节一起两个字节为GB2312码。
易错！：
1.注意十六进制内码加减计算的进退位问题，如图中推出小写字母j的内码为69+1＝6A，很容易按十进制思维得到70.同理30－1＝2F。
2.数字、字母、符号等可能是以全角模式输入的，为双字节的GB2312编码，须观察对应内码来识别。
用UltraEdit软件观察字符内码
学习目标
新课讲授
随堂练习
2.条形码和二维码
条形码是将宽度不等的多个黑条（条）和白条（空），按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。我国普遍采用EAN13条形码，由13位数字组成。
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（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。
只在水平方向单向的表达商品信息，它的一定高度通常是为了便于条码设备的对准、读取。
在水平和垂直方向都可表达信息，信息存储量更大，功能也更加强大。
学习目标
新课讲授
随堂练习
3.声音编码
声音信号通过麦克风转换成电流信号，通过声卡上的模数转换器（ADC）将电流信号转换成一串数字信号，采样、量化后对其进行编码，以文件的形式存储在计算机的外部设备中。
常见的声音文件类型有Wave、MP3、WMA等。
音频信号数字化的保真度取决于采样频率和量化值，采样频率越高，量化位数越大，所得数字化声音的保真度越好，但是它的数据量也会越大。
Wave格式音频文件的存储容量计算公式：
存储容量（b）=采样频率（Hz）x量化位数（b）x声道数x时长（s）
4.图像编码
数字图像包括矢量图形与位图图像。
矢量图形是指用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像。任意放大矢量图形，不会丢失细节或影响清晰度，因为矢量图形与分辨率是无关的。
位图图像又称栅格图或点阵图，图像采样就是把一张图像分解成一个一个大小相同的点，这些点称作像素（pixel），是组成位图图像的基本单位。根据不同的编码方式，可分为多种图像文件格式，如BMP、JPEG、GIF、PNG等。
像素越多，图像越真实，越能体现细节，同时也需要更多的存储空间。
位图图像的存储容量计算公式：
存储容量（b）=总像素（图像分辨率）× 颜色位深度（量化位数）
① 总像素（个）=水平像素的个数×垂直像素的个数。
② 颜色位深度（b/个）=是指图像中每个像素记录颜色所用二进制数的位数。即需要多少位二进制数才能表示该图像所有的颜色数。
颜色位深度 颜色数 关系
1位图像 黑白图像 21=2，每个像素点有2种颜色可选
4位图像 16色图像 24=16，每个像素点有16种颜色可选
8位图像 256色图像 28=256，每个像素点有256色可选
5.视频编码
静态的图像连续播放就形成视频，PAL制式的视频每秒播放25帧图像。NTSC制式的视频每秒播放30帧图像。一幅图像即为一帧。
存储容量（b）＝水平像素×垂直像素×颜色位深度×帧频（帧/s）×时间（s）
帧图像容量（b）=总像素× 颜色位深度
学习目标
新课讲授
随堂练习
1.计算机中的数据是用( )表示的。
A.汉语 B. ASCII码 C.二进制代码 D.英文
2.下列工具中能把模拟声音转换成数字声音的是( )
A.麦克风 B.声卡 C.扬声器 D.打印机
3. ( )不是将模拟信号数字化需要经过的步骤
A.采样 B.量化 C.编码 D.输入
4.关于信息数字化的描述，错误的是( )
A.可以利用麦克风、扫描仪、照相机、手机等采集设备
B.非数字化信息转化成数字信息，只需要经过编码一个过程
C.模拟信息要转化成二进制数字
C
B
D
B
学习目标
新课讲授
随堂练习
5.计算机编码是指( )
A.仅仅指对输入到计算机中的汉字用二进制数进行编码的方式
B.对需要输入到计算机中的各种数据用二进制数进行编码的方式
C.仅仅指对输入到计算机中的图像和视频用二进制数进行编码的方式
D.仅仅指对输入到计算机中的十六进制数和十进制数用二进制数进行编码的方式
6.关于数据编码的说法，错误的是( )
A.便于对于信息进行存储、加工、传递等处理
B.是一种形式上的转换
C.解码是编码的逆过程
D.就是十进制数转化成二进制数
B
D
学习目标
新课讲授
随堂练习
7.以下四个数中,最大的数是( )
A. 1111011B B.98O C.105H D.168D
8.汉字在计算机内的表示方法一定是( )
A.国标码 B.机内码 C.最左位置为1的2字节代码 D.外码
9.7位二进制编码的ASCII码可表示的字符个数为( )
A.128 B.130 C.127 D.64
10.英文字母p的ASCII码（十进制）值为( )
A.111 B.112 C.113 D.114
C
B
A
B
学习目标
新课讲授
随堂练习
11.有一段WAV格式音频文件，采用44.1KHz的采样频率，量化位数为16位，双声道，时长为1分钟，此音频文件的数据量约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
44.1*1000*16*2*60/8/1024/1024≈10MB
学习目标
新课讲授
随堂练习
12.图像素材中有一张“小飞象.bmp”文件，它是分辨率1024*768的32位真彩色位图图像，该图像占用的存储空间约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1024*768*32/8/1024/1024≈3MB
学习目标
新课讲授
随堂练习
13.一段时长为1分钟，分辨率为800×600的16位色的NTSC制式视频所需的存储空间约为
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
800*600*16*30*60/8/1024/1024≈1.6GB