第一單元

數(shù)據(jù)與信息項目二

探究計算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示——認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼目錄CONTENTS認(rèn)識編碼聲音數(shù)字化圖像的數(shù)字化文本數(shù)據(jù)的編碼課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.一、編碼的概念與意義

編碼是指用預(yù)先規(guī)定的方法將數(shù)字、文字或其他對象轉(zhuǎn)換成規(guī)定的符號組合。

編碼概念在計算機(jī)中,編碼一般是將各種對象編成二進(jìn)制代碼的過程。課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.一、編碼的概念與意義

讓對象有唯一的標(biāo)識，可以對信息進(jìn)行有效的處理，比如容易排序，有時也是為了對信息加密，使其不為外人所知……編碼意義不同領(lǐng)域有著不同的編碼原則和方法。課程導(dǎo)入說一說：生活中的編碼一、編碼的概念與意義課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.活動2.1（P15）（1）了解身份證號的編碼規(guī)則，分析一代身份證與二代身份證的區(qū)別，思考啟用二代身份證的原因。區(qū)別：一代身份證號15位，二代身份證號18位。與一代相比，二代用4位數(shù)字表示出生年（一代僅用2位），且末尾多了一位區(qū)分碼。原因：一代身份證號用2位數(shù)字表示出生年，如用92表示1992年。2000年之后，如果仍用2位數(shù)字表示出生年就會出現(xiàn)歧義，如00既可代表1900年，也可代表2000年。一、編碼的概念與意義課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.二、文本數(shù)據(jù)的編碼2-1西文字符的編碼：字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)，稱為西文字符。國際上普遍采用的西文字符編碼是ASCII碼ASCII碼用7個二進(jìn)制位表示1個字符字母A的ASCII碼是1000001課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.二、文本數(shù)據(jù)的編碼2-1西文字符的編碼：解密游戲：100100010010010110010011000001100100110101HI2025課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.二、文本數(shù)據(jù)的編碼2-2漢字的編碼：輸入碼：也叫外碼，用鍵盤輸入漢字時所使用的編碼。

國標(biāo)碼：漢字編碼的國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集》，國標(biāo)碼用2個字節(jié)表示一個漢字，每個字節(jié)最高位為0如：大的國標(biāo)碼0011010001110011漢字機(jī)內(nèi)碼：是漢字在計算機(jī)內(nèi)的基本表示形式。最高位均為1的2個字節(jié)，有效解決國標(biāo)碼在計算機(jī)內(nèi)部存儲和處理時會ASCII沖突如：大的國標(biāo)碼1011010011110011字形碼（輸出碼）：表示漢字字型信息的編碼，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)對漢字的輸出。課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.二、文本數(shù)據(jù)的編碼2-3Unicode的編碼：

為每種語言中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一且唯一的二進(jìn)制編碼,以滿足跨語言、跨平臺進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換和處理的要求。Unicode--般用2個字節(jié)表示一一個字符(非常偏僻的字符用4個字節(jié))。課程導(dǎo)入三、聲音數(shù)字化把連續(xù)變化的波形信號（模擬信號）轉(zhuǎn)換成為離散的數(shù)字信號，將幅度和頻率以0和1編碼的形式表示出來，這一過程稱為聲音數(shù)字化。概念：聲音與數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的過程：物體振動發(fā)聲信號放大到揚(yáng)聲器輸出音頻存儲輸出聲源將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)行量化、采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號發(fā)送到聲卡，還原回模擬信號數(shù)模轉(zhuǎn)換器麥克風(fēng)錄入將聲波描述成模擬信號將數(shù)字音頻存儲為mp3等格式三、聲音數(shù)字化課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.

聲音數(shù)字化的過程包含采樣、量化、編碼三個步驟。三、聲音數(shù)字化（1）采樣：

每隔一段時間在模擬聲音信號的波形上取一個幅度值。三、聲音數(shù)字化采樣頻率：每秒所采樣的次數(shù)，單位為

HZ(

赫茲

)

。通常有：44.1kHz、22.05kHz、11.025kHZ

采樣頻率越高，采集的數(shù)據(jù)就越多信號的保真度就越好。（2）量化：用二進(jìn)制數(shù)表示采祥所得到的幅度值，單位bit。三、聲音數(shù)字化（3）編碼：

經(jīng)過采樣和量化，模擬聲音信號轉(zhuǎn)化為一組二進(jìn)制數(shù)序列，再通過編碼將其按照一定的規(guī)則記錄下來。不同的編碼方式形成不同格式的音頻文件，如WAV、MP3等。三、聲音數(shù)字化課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.三、聲音數(shù)字化一張CD-ROM中存放了1小時的數(shù)字音樂（未經(jīng)壓縮），其數(shù)據(jù)量是多少？數(shù)據(jù)量（單位：字節(jié)）=數(shù)據(jù)率*時間=（采樣頻率*量化位數(shù)*聲道數(shù)）/8*時間1Byte=8bit標(biāo)準(zhǔn)CD格式采樣頻率：44.1kHz，量化位數(shù)：16，聲道數(shù)：21GB=1024MB1MB=1024KB1KB=1024B課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.A．2×44.1×16×2B．2×44100×16×2÷8C．120×44.1×16×2÷8D．120×44100×16×2÷8

電影《哪吒2》中有一段來自侗族大歌的音頻，其參數(shù)為：時長2分鐘、采樣頻率44.1kHz、量化位數(shù)16位、雙聲道，計算該音頻文件未壓縮時的存儲容量（字節(jié)）公式為（

）

D三、聲音數(shù)字化聲音數(shù)字化的過程采樣量化編碼采樣頻率量化位數(shù)文件格式存儲容量×=×?xí)r長聲道數(shù)×8時長三、聲音數(shù)字化課程入課導(dǎo)入采樣量化編碼分辨率顏色位深度文件格式存儲容量(字節(jié))×=文件格式8四、圖像數(shù)字化課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.四、圖像數(shù)字化運(yùn)用掃描技術(shù)或數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)可以將空間上連續(xù)的模擬圖像轉(zhuǎn)換成用0、1表示的數(shù)字圖像，這一過程稱為圖像數(shù)字化。課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.四、圖像數(shù)字化1、采樣：將連續(xù)的模擬圖像，按照固定間隔分割成離散的像素點(diǎn)陣列像素：構(gòu)成數(shù)字圖像的最小單位圖像分辨率：橫向和縱向的像素點(diǎn)的數(shù)目例如，一幅圖像的分辨率為640×480表示該圖像由橫向640個像素點(diǎn)、縱向480個像素點(diǎn)，共640×480=307200個像素點(diǎn)組成記錄每個像素點(diǎn)的顏色或亮度所需的二進(jìn)制位數(shù)，稱為顏色深度（也稱色彩位數(shù)）課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.四、圖像數(shù)字化2、量化：將采樣得到的每個像素點(diǎn)的顏色或亮度用若干位二進(jìn)制數(shù)表示出來顏色深度（也稱色彩位數(shù)）：記錄每個像素點(diǎn)的顏色或亮度所需的二進(jìn)制位數(shù)課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.四、圖像數(shù)字化3、編碼：將量化后的像素數(shù)值，按照特定規(guī)則組織成計算機(jī)可識別的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。作用：確保圖像數(shù)據(jù)能被存儲、傳輸和編輯不同的編碼方法形成了不同格式的圖像文件，如BMP、JPG、PNG、JPEG、GIF、PSD格式等課程導(dǎo)入Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.四、圖像數(shù)字化未經(jīng)壓縮的位圖圖像的數(shù)據(jù)量=圖像分辨率×顏色深度/8一幅1024*768的16位色彩的圖像該如何計算它的容量？1024*768*16/8/1024=1536KB=1.5MB。課后作業(yè)1.小明的電腦里存儲了一段音頻時長為256秒、立體聲雙聲道的WAV波形文件，那么這段音頻文件大小是（

）KB。A．44.1*1000*16*256/8/1024 B．44.1*16*256/8/1024C．44.1*1000*16*2*256/8/1024 D．44.1*16*2*256/8/1024C課后作業(yè)2、如圖，則該圖片的大小約為（

）A．6KB B．3MB C．48KB D．6MBD2048×1024×3=629145B=6144KB=6MB課后作業(yè)3、有下列數(shù)據(jù)文件：①wuzhen.bmp

②wuzhen.gif

③wuzhen.wav

④wuzhen.mpg

⑤wuzhen.jpg

⑥wuzhen.doc一般屬于圖像文件的有（

）A．①②④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①②④⑤Cwav是音頻文件格式，mpg是視頻文件格式，doc是文檔文件格式課后作業(yè)4、如圖所示，是一個“大”字的8*8信息編碼點(diǎn)陣圖，假設(shè)空方塊用“0”表示，黑方塊用“1”表示，試分析并回答下列問題。

（1）點(diǎn)陣圖第七行用“0”和“1”從左向右排列的信息編碼是____________