3.1数据编码 课件(共24张PPT)-江苏省2025年1月普通高中学业水平合格性考试信息技术复习
文档属性
| 名称 | 3.1数据编码 课件(共24张PPT)-江苏省2025年1月普通高中学业水平合格性考试信息技术复习 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2024-12-11 09:14:53 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第3单元 认识数据
3.1数据编码
必修1 数据与计算
目
录
1
知识梳理
2
知识拓展
3
巩固练习
编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程。计算机的编码是指用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成可以存储在计算机里的数值。
1.模拟信号与数字信号
按照取值特征,可以将信号分为模拟信号和数字信号。
（1）模拟信号：其值被称为模拟数据,用传感器直接获得的信号,如声音、温度和压强等。
特征：模拟信号的值是随时间而连续变化的,波形光滑。
（2）数字信号：其值被称为数字数据,直接用计算机所能理解的二进制表示,方便计算机进行处理。
特征：数字信号随时间的变化是非连续的,可以由模拟信号转换得来。
2.声音的数字化
声音的数字化：是指将模拟声音数据转换为数字数据的过程。
将模拟声音数据转换为数字数据的过程：采样→量化→编码。
3.二进制与数制转换
计算机外部的各种形式的数据经过编码后,都以二进制的形式存储在计算机中。
二进制数只有0和1这两个数字符号,其计数特点是“逢二进一”。
计算机中存储数据的最小单位是二进制位,用比特（bit）表示。1比特能表示两种（21）状态（即0或1）,2比特可以表示00、01、10、11四种（22）状态,3比特可表示八种（23）状态……计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特构成1字节,1字节二进制数可表示28（256）种状态。
在二进制数中,每一个数字在不同位置上具有不同的权值,各位上的权值是基数2的若干次幂,如二进制数10010,5个位置上的权值从右往左可以表示为： 20、21、22、23、24。
将二进制转换为十进制数时,只要将二进制数的每位上的数字与其对应位置的权值相乘,然后求和即可。如10010（2） ＝ 1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋0×20 ＝18（10）。
将十进制非负整数转换为二进制数,可使用短除法,即“除二取余”法。例如,把将十进制整数18转换为二进制的过程,方法如下：
18（10）＝10010（2）
由于二进制数位数较多、书写不便,故常改用十六进制数表示。十六进制需要使用16个不同的基本数字,除了阿拉伯数字0到9外,一般用字母A到F（或a～f）依次表示后续数字（相当于十进制数中的10～15）。十六进制的基本计数规则是“逢十六进一”,即F＋1＝10。
R进制（R≥2）非负整数转换成十进制数采用“按权展开求和法”。
十进制非负整数转换成R进制数（R≥2）采用“除R取余法”。
Python中的非十进制表示方式：
二进制：用“0b”作为前缀,表示一个二进制数值。
八进制：用“0o”作为前缀,表示一个八进制数值。
十六进制：用“0x”作为前缀,表示一个十六进制数值。
Python中的进制转换函数：
bin（）：将一个整数转换为对应二进制数的函数。
oct（）：将一个整数转换为对应八进制数的函数。
int（）：根据一个字符串或浮点数创建一个新的整数的函数。
hex（）：将一个整数转换为对应十六进制数的函数。
4.文本数据的编码
文本数据是用来表示一定意思的一系列字符,包括字母、数字、标点符号、汉字等。
文本数据字符最为典型的两种编码方案是ASCII码和Unicode码。
（1）ASCII码（American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码）
ASCII码用7位（标准ASCII码）或8位（扩展ASCII码）二进制数表示一个字符,集中定义了大小写英文字母、标点符号和数字等字符和符号,共128个。计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符,最高位用0表示,如“A”的ASCII编码为01000001,即65。
常用的ASCII码
ASCII码（十进制） 字符
0—31 控制字符或通信专用字符（不可见）
32 空格
48—57 数字0～9
65—90 大写英文字母A～Z
97—122 小写英文字母a～z
其他 英文标点符号、运算符号、括号等
（2）Unicode码
Unicode是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的。例如,它可以用两个字节来表示一个符号,也可以用更多字节来对字符进行编码。Unicode字符集,是全球可以共享的编码字符集,涵盖了世界上主要文字的字符,其中包括简、繁体汉字,共计74 686个汉字。
图像数据（如颜色）的数字化,也需要先进行采样,但不同的是,图像数据是在空间上的变化,而不是在时间上的变化。
视频是图像（称为帧）在时间上的表示,一段视频就是一系列的帧连续播放而形成的,同时视频往往也有伴音。由于视频常常数据量很大,往往需要压缩存储,以便传播。
1.下面选项中属于数字信号的是（ D ）。
A.胶卷上记录的照片 B.电话线中传输的信号
C.录音磁带上记录的信号 D.计算机中的图片文件
D
2.下列信号中属于数字信号的是（ D ）。
A
B
D
C
D
3.声音信息数字化的两个主要过程是（ C ）。
A.编码、存储 B.压缩、采样
C.采样、量化 D.量化、压缩
4.小明录制了一段时长为4分钟、采样频率为44.1KHz、量化位数为8位、单声道的无压缩音频,需要占用的存储空间大约是（ B ）MB。
A.20 B.10 C.40 D.5
C
B
5.下列关于ASCII码的描述中,错误的是（ D ）。
A.（美国信息交换标准码）用7位（标准ASCII码）或8位（扩展ASCII码）二进制数表示一个字符
B.标准ASCII码字符集中定义了大小写英文字母、标点符号和数字等字符和符号,共128个
C.计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符,最高位用0表示
D.“A”的ASCII码为01000001,即65,“a”的ASCII码与“A”的相同
6.在GB2312编码方案中,存储一个汉字需要占用（ B ）空间。
A.1B B.2B C.1KB D.2b
D
B
7.下列字符中,ASCII码值最大的是（ D ）。
A.a B.A C.Y D.x
8.“A”的ASCII码为01000001,“B”的ASCII码为（ B ）。
A.01000000 B.01000010
C.01000011 D.01000100
9.十进制数17转换成二进制数是（ B ）。
A.（11000）2 B.（10001）2
C.（10010）2 D.（10111）2
D
B
B
10.将二进制数101011转换成十进制数是（ C ）。
A.45 B.46 C.43 D.47
C
第3单元 认识数据
3.1数据编码
必修1 数据与计算
目
录
1
知识梳理
2
知识拓展
3
巩固练习
编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程。计算机的编码是指用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成可以存储在计算机里的数值。
1.模拟信号与数字信号
按照取值特征,可以将信号分为模拟信号和数字信号。
（1）模拟信号：其值被称为模拟数据,用传感器直接获得的信号,如声音、温度和压强等。
特征：模拟信号的值是随时间而连续变化的,波形光滑。
（2）数字信号：其值被称为数字数据,直接用计算机所能理解的二进制表示,方便计算机进行处理。
特征：数字信号随时间的变化是非连续的,可以由模拟信号转换得来。
2.声音的数字化
声音的数字化：是指将模拟声音数据转换为数字数据的过程。
将模拟声音数据转换为数字数据的过程：采样→量化→编码。
3.二进制与数制转换
计算机外部的各种形式的数据经过编码后,都以二进制的形式存储在计算机中。
二进制数只有0和1这两个数字符号,其计数特点是“逢二进一”。
计算机中存储数据的最小单位是二进制位,用比特（bit）表示。1比特能表示两种（21）状态（即0或1）,2比特可以表示00、01、10、11四种（22）状态,3比特可表示八种（23）状态……计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特构成1字节,1字节二进制数可表示28（256）种状态。
在二进制数中,每一个数字在不同位置上具有不同的权值,各位上的权值是基数2的若干次幂,如二进制数10010,5个位置上的权值从右往左可以表示为： 20、21、22、23、24。
将二进制转换为十进制数时,只要将二进制数的每位上的数字与其对应位置的权值相乘,然后求和即可。如10010（2） ＝ 1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋0×20 ＝18（10）。
将十进制非负整数转换为二进制数,可使用短除法,即“除二取余”法。例如,把将十进制整数18转换为二进制的过程,方法如下：
18（10）＝10010（2）
由于二进制数位数较多、书写不便,故常改用十六进制数表示。十六进制需要使用16个不同的基本数字,除了阿拉伯数字0到9外,一般用字母A到F（或a～f）依次表示后续数字（相当于十进制数中的10～15）。十六进制的基本计数规则是“逢十六进一”,即F＋1＝10。
R进制（R≥2）非负整数转换成十进制数采用“按权展开求和法”。
十进制非负整数转换成R进制数（R≥2）采用“除R取余法”。
Python中的非十进制表示方式：
二进制：用“0b”作为前缀,表示一个二进制数值。
八进制：用“0o”作为前缀,表示一个八进制数值。
十六进制：用“0x”作为前缀,表示一个十六进制数值。
Python中的进制转换函数：
bin（）：将一个整数转换为对应二进制数的函数。
oct（）：将一个整数转换为对应八进制数的函数。
int（）：根据一个字符串或浮点数创建一个新的整数的函数。
hex（）：将一个整数转换为对应十六进制数的函数。
4.文本数据的编码
文本数据是用来表示一定意思的一系列字符,包括字母、数字、标点符号、汉字等。
文本数据字符最为典型的两种编码方案是ASCII码和Unicode码。
（1）ASCII码（American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码）
ASCII码用7位（标准ASCII码）或8位（扩展ASCII码）二进制数表示一个字符,集中定义了大小写英文字母、标点符号和数字等字符和符号,共128个。计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符,最高位用0表示,如“A”的ASCII编码为01000001,即65。
常用的ASCII码
ASCII码（十进制） 字符
0—31 控制字符或通信专用字符（不可见）
32 空格
48—57 数字0～9
65—90 大写英文字母A～Z
97—122 小写英文字母a～z
其他 英文标点符号、运算符号、括号等
（2）Unicode码
Unicode是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的。例如,它可以用两个字节来表示一个符号,也可以用更多字节来对字符进行编码。Unicode字符集,是全球可以共享的编码字符集,涵盖了世界上主要文字的字符,其中包括简、繁体汉字,共计74 686个汉字。
图像数据（如颜色）的数字化,也需要先进行采样,但不同的是,图像数据是在空间上的变化,而不是在时间上的变化。
视频是图像（称为帧）在时间上的表示,一段视频就是一系列的帧连续播放而形成的,同时视频往往也有伴音。由于视频常常数据量很大,往往需要压缩存储,以便传播。
1.下面选项中属于数字信号的是（ D ）。
A.胶卷上记录的照片 B.电话线中传输的信号
C.录音磁带上记录的信号 D.计算机中的图片文件
D
2.下列信号中属于数字信号的是（ D ）。
A
B
D
C
D
3.声音信息数字化的两个主要过程是（ C ）。
A.编码、存储 B.压缩、采样
C.采样、量化 D.量化、压缩
4.小明录制了一段时长为4分钟、采样频率为44.1KHz、量化位数为8位、单声道的无压缩音频,需要占用的存储空间大约是（ B ）MB。
A.20 B.10 C.40 D.5
C
B
5.下列关于ASCII码的描述中,错误的是（ D ）。
A.（美国信息交换标准码）用7位（标准ASCII码）或8位（扩展ASCII码）二进制数表示一个字符
B.标准ASCII码字符集中定义了大小写英文字母、标点符号和数字等字符和符号,共128个
C.计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符,最高位用0表示
D.“A”的ASCII码为01000001,即65,“a”的ASCII码与“A”的相同
6.在GB2312编码方案中,存储一个汉字需要占用（ B ）空间。
A.1B B.2B C.1KB D.2b
D
B
7.下列字符中,ASCII码值最大的是（ D ）。
A.a B.A C.Y D.x
8.“A”的ASCII码为01000001,“B”的ASCII码为（ B ）。
A.01000000 B.01000010
C.01000011 D.01000100
9.十进制数17转换成二进制数是（ B ）。
A.（11000）2 B.（10001）2
C.（10010）2 D.（10111）2
D
B
B
10.将二进制数101011转换成十进制数是（ C ）。
A.45 B.46 C.43 D.47
C
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