1.2 数据编码 课后练习（含答案解析）2025-2026学年必修1数据与计算（粤教版2019）

1.2 数据编码 课后练习（含答案解析）
考察知识点：模拟信号、数字信号，文字、图像、声音编码
一、选择题（每题 3 分，共 36 分）
1、下列哪项不是数字信号的优点？（ ）
A、 抵抗电路干扰和环境干扰的能力强
B、 易于加密
C、 数模转换时会带来量化误差
D、 便于存储和纠错
2、声音编码中，采样频率的单位是（ ）
A、 Hz B、 dB C、 bit D、 Byte
3、字母f对应的的ASCII码为（）
A、97 B、102 C、101 D、99
4、现有一张位图文件，其分辨率为1920* 1024像素，图像深度为8位，试计算该文件所占用的空间是多少KB ( )
A、 (1920* 1024*8) /8/ 1024/1024
B、 (1920* 1024*8) /8/1024
C、 (1920* 1024*8) /8
D、 (1920* 1024*8) /1024
5、下列哪项不是图像编码的常见格式？
A、 JPEG B、 PNG C、 MP3 D、 BMP
6、一个三位二进制数1*0,其中某数位模糊不清。将其转化为十进制数，可能是( )
A、5或6 B、4或6 C、6或7 D、4或7
7、信息小组的同学要为自己制作的短视频录制配音，不需要经过下列哪一环节( )
A、采样 B、传输 C、编码 D、量化
8、在对音频数字化的过程中，下列描述正确的是( )
A、采用较高的采样频率，可得到较高的声音质量
B、采用较低的采样频率，可得到较高的声音质量
C、采样频率的高低与声音质量无关
D、采样频率越高，声音质量就越低
9、有一幅8*6像素的黑白图象，如右图所示，如果该图象的每一行按照从左到右编码，若第二行编码为10110000，那么第四行的编码是（　　）
A、 11010101 B、 01010001
C、 10101110 D、 00111000
10、下列关于数据二进制特征的描述，正确的是（ ）
A、 计算机中数据以八进制为基础进行存储，二进制仅用于运算
B、 二进制数的每一位只能是 0 或 1，符合计算机电路的开关特性
C、 二进制转换为十进制时，权值以 10 为基数递增
D、 日常生活中人们更习惯使用二进制，因此计算机采用二进制存储
11、下列属于图像编码常见格式的是（ ）
A、 WMV B、 PNG C、 WAV D、 MP4
12、下列关于数字信号与模拟信号的说法，错误的是（ ）
A、 数字信号抵抗干扰能力强于模拟信号
B、 模拟信号可直接被计算机处理
C、 数字信号便于加密和纠错
D、 数模转换会产生量化误差
二、判断题（打√ 或 × ，每题 2分，共 10 分）
1、计算机中所有数据都是以二进制形式存储和加工的。（ ）
2、数据的价值仅取决于其数量，数量越多价值越高。（ ）
3、JPEG 是图像编码格式，MP3 是音频编码格式。（ ）
4、信息可以脱离载体独立存在和传播。（ ）
5、八进制数（65）8与十进制数（53）10等值。（ ）
三、填空题（每空 2 分，共 20 分）
1、数据的基本特征包括二进制、 、分散性、 。
2、进制表示中，B 代表二进制，D 代表十进制，H 代表 ，O 代表 。
3、声音编码的基本流程为采样、 、 。
4、信息的主要特征有载体依附性、价值性、 、 、普遍性等。
5、图像文件大小的计算公式为：文件大小 = × /8（单位：B）。
四、计算题（每题 8 分，共 24 分）
1、一幅分辨率为640×480像素的16级灰度图像，容量是多少？
2、一段单声道音频，采样频率为8000 Hz，量化位数为8位，持续时间为8秒。计算该音频文件的大小（单位:KB）。
3、.将十六进制数（3A）16分别转换为二进制数和十进制数。
五、简答题（每题 10 分，共 10 分）
1、请分别解释数据的 “语义性” 和信息的 “共享性” 特征，并各举一个生活中的实例。
解析：
一、选择题
1、答案：C 。因为离散的数值不能完全匹配连续模拟量从而会导致偏差，这是数模转换过程中都存在的问题，所以C答案不是优点。
2、答案：A。采样频率表示单位时间内采集样本的数量，单位为赫兹（Hz）。
3、答案：B。小写字母的ASCII码从a为（97）开始，按字母顺序递增，所以f为102。
4、答案：B。位图文件所占用空间计算公式为： 文件大小= 图像分辨率*图像深度 /8,单位[B] 。
5、答案：C 。MP3是音频编码格式。
6、答案：B。由题可知，该二进制可能是100或110，二进制转十进制可用按权展开求和法，（100）2=1*22 +0*21+0*20=（4）10 ，（110）2=1*22+1*21+0*20=（6）10，所以这个二进制数可能是4或6。
7、答案：B。声音的编码过程为：采样——量化——编码，不包括传输。
8、答案：A。采样频率越高，单位时间内采集的声音样本越多，对原始声音的还原度就越高，因此声音质量越高。
9、答案：D。用第一行编码10110000和图对照，得到”0“表示白色，”1“表示黑色，所以第四行编码为：00111000。
10、答案：B。计算机中所有数据均以二进制形式存储和加工，这是由计算机电路的开关特性（0 对应断开、1 对应闭合）决定的，故 B 正确。A 错误，计算机以二进制为存储和运算基础，非八进制；C 错误，二进制转十进制的权值以 2 为基数递增（如 2 、2 ）；D 错误，日常生活中人们习惯使用十进制，计算机采用二进制是基于硬件特性，而非用户习惯。
11、答案：B。PNG 是图像编码格式，故 B 正确。A 选项 WMV 是视频编码格式，C 选项 WAV 是音频编码格式，D 选项 MP4 是视频编码格式，均不属于图像编码格式，因此 A、C、D 错误。
12、10.答案：B。数字信号抵抗干扰能力强、便于加密纠错，但数模转换会产生量化误差；模拟信号是连续信号，无法直接被计算机（只能处理离散二进制数据）识别，需转换为数字信号，故 B 错误。
二、判断题
1.答案：√
解析：根据数据的二进制特征，计算机电路的开关特性决定了其只能识别 0 和 1，因此所有数据均以二进制形式存储和加工。
2.答案：×
解析：数据的价值不仅取决于数量，更取决于其准确性、及时性、相关性和权威性，高质量的少量数据可能比低质量的大量数据更有价值。
3.答案：√
解析：JPEG 是常用的图像压缩编码格式，MP3 是主流的音频压缩编码格式，二者分别对应图像和音频领域。
4.答案：×
解析：结合信息的载体依附性特征，信息不能脱离载体独立存在，必须依附于文字、图像、声音等载体才能被存储和传播。
5.答案：√
解析：根据八进制转十进制的按权展开求和法，（65） =6×8 +5×8 =48+5=53，与十进制数（53） 等值。
三、填空题
1.答案：语义性；多样性与感知性
解析：数据具有二进制、语义性、分散性、多样性与感知性四大核心特征。
2.答案：十六进制；八进制
解析：B（Binary）代表二进制，D（Decimal）代表十进制，H（Hexadecimal）代表十六进制，O（Octal）代表八进制。
3.答案：量化；编码
解析：音频数字化需经过采样（采集样本）、量化（转换为离散数值）、编码（转换为二进制数据）三个核心环节。
4.答案：传递性；共享性（或时效性、真伪性，任填两个即可）
解析：信息具有载体依附性、价值性、传递性、共享性、时效性、真伪性、普遍性等特征。
5.答案：图像分辨率；图像深度（或量化位数）
解析：位图文件大小 = 图像分辨率（像素总数）× 图像深度（量化位数）/8，其中 除8 是将比特（bit）转换为字节（B）。
四、计算题
1、答案：640*480*4/8=153600(B)。图像文件大小=图像分辨率*图像量化位数/8 ，由题目16级灰度图像可知该图像的量化位数为4，所以根据公式得出答案为640*480*4/8=153600(B)。
2、答案：由 声音存储空间= 采样频率 * 量化位数 * 声道数 * 时间/8得，8000*8*1*8/8=62.5（KB）。
3、答案：二进制数（111010） ，十进制数（58）10
解析：
十六进制转二进制：根据进制转换规则，十六进制每一位对应 4 位二进制数，3 对应 0011，A（10）对应 1010，合并得（111010） 。
十六进制转十进制：按权展开求和，（3A） =3×16 +10×16 =48+10=58。
简答题
答案：
数据的 “语义性”：指将数据符号解释为现实世界中的实体或概念的特性，即数据具有明确的含义。
实例：气象数据中 “风力 7 级”，“7 级” 这一数据符号可解释为 “风很大，能吹起地面杂物” 的现实意义。
信息的 “共享性”：指信息可被多个主体共同获取、使用，且共享过程中信息本身不会损耗。
实例：老师将 “考试时间调整” 的信息告知全班同学，每位同学都能获取该信息，且信息的价值未因多人共享而降低。