浙教版高中信息技術課件_多媒體信息編碼(上課用)

1、十進制與二進制的條件十進制的條件：1、由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個數字構成2、逢十進一二進制的條件：1、由0、1這兩個數字構成2、逢二進一探究計算機中的信息編碼1、解讀二進制數。十進制與二進制的加運算十進制與二進制的加運算十進制的加運算二進制的加運算1+ 91 0 11+ 11 0 1計算：1001+1101、1100+1111、0110+1010、1011+10100+ 1 1 0+ 0 0 十進制與二進制的數十進制與二進制的數+1十進制數十進制數 二進制數二進制數001121031141005101611071118100091001二進制換算成十進制二進制換算成十進制1

2、 1 022 21 2022+21+01 0 1 1 0 125 24 23 22 21 2025+0+23+22+0+20=4+2+0=6=32+0+8+4+0+1=452、查閱資料，說一說計算機系統(tǒng)中的二進制編碼。 二進制編碼是用預先規(guī)定的方法將數字、文字或其他對象編成二進制的數碼。在計算機內，數字、文字、聲音、圖像和視頻等信息都是用二進制數0和1的編碼表示，信息編碼的用途不同，編碼方案也不同。3、了解ASCII碼目前計算機中最廣泛使用的鍵盤字符集編碼。 ASCII是American Standard Code for Information Interchange,美國信息交換標準碼的縮

3、寫，由美國國家標準局（ANSI）制定，被國際標準化組織（ISO）定為國際標準，稱為ISO646標準。標準的ASCII碼用7位二進制數來表示所有的大寫和小寫英文字母及符號，其中每一位只能是二進制數的0或1。（如A 1000001 a 1100001）P23 表2-7 標準ASCII碼： b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 A1 0 0 0 0 0 1B1 0 0 0 0 1 0寫出：% 、H、m、9的編碼。二進制編碼的查詢：十進制查詢： （b7 b6 b5） +（b4 b3 b2 b1） b=bit(位位)，b7= 第七位第七位 條形碼是由寬度不同、反射率不同的條（黑條）條形碼是由寬度不同

4、、反射率不同的條（黑條）和空（白條），按照一定的編碼規(guī)則編制而成的，用和空（白條），按照一定的編碼規(guī)則編制而成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識。（美國以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識。（美國N.J.Woodland 1949年申請的專利）年申請的專利）條形碼識別系統(tǒng)：可以將條形碼還原成數字或字母符號信息探究條形碼1.2.2字符編碼 為了能讓計算機存儲、處理這些數據，需要為每個字符規(guī)定一個二進制形式的代碼。十進制中的運算規(guī)則是人為規(guī)定的，同樣的，字符轉化為二進制的規(guī)則也是人為規(guī)定的，但是如果每個國家都制定各自的方案，那么世界上將會有成千上萬種的 轉換方式，這樣就會給國家或地區(qū)之

5、間的通信造成極大的不方便。因此，為了便于信息之間的交換，使通信變得更加快速，國際上統(tǒng)一制定了一種字符編碼，即(美國信息交換標準代碼)。ASC碼簡介 ASC碼是美國信息交換標準委員會制定的7位二進制碼，共有128種元素(詳見書本的第6頁表1.2.3 ASC字符編碼表)。它包括兩部分：94個圖形字符碼和34個控制符碼，圖形字符碼包括52個大小寫英文字母、10個數字符號、32個標點及其他常用符號(如$%等)。其中34個控制符不可以打印顯示，而其余的94個可以全部打印顯示出來。 為什么7位二進制數就能夠表示出128個代碼呢？計算機中的存儲器用來存儲計算機運行時的數據、程序等，它在存放ASC碼時，占用1

6、個字節(jié)（Byte），相當于8位二進制數，在存放ASC碼時占用一個字節(jié)的右面7位，剩下的最左面一位用“0”填充。 如果內存中有一個字節(jié)的內容是65，它究 竟代表的是65這個數值，還是表示字母“A”, 或是其它呢？計算機中會設置相應的數據類型加以區(qū)分這些數碼，也就是說首先將他們歸類，然后再進行相應的機器識別。 例：如果規(guī)定顯示的為字符類型，則這個65就表示字母“A”；如果規(guī)定為數值類型，那么這個65它就表示65這個數值。 1.2.3漢字編碼 漢字與西文字符一樣，也是一種字符，在計算機內同樣是以二進制代碼形式表示的。計算機系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關部件漢字輸出漢字信息交換計算機系統(tǒng)A漢字輸入、

7、處理、輸出編碼關系圖 1.漢字輸入 漢字輸入兩大類方法： 一類是自動識別方式，包括漢字字形的自動識別（例如：手寫輸入）和漢字語音的自動識別（例如：語音輸入）； 另一類就是將漢字編碼輸入，這種用來將漢字輸入計算機的編碼稱為輸入碼（又稱外碼）。 按照漢字的音特征編碼，稱為音碼（如只能拼音碼、搜狗拼音輸入法、QQ拼音輸入法等等）； 按照漢字的形體結構特征編碼，稱為形碼（如五筆字型碼） 以字音為主，輔以字型特征的編碼，稱為音形碼。反之，則稱為型音碼。音碼形碼音形碼音碼1.2.3漢字編碼計算機系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關部件漢字輸出漢字信息交換計算機系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關系圖 2.交換碼

8、為了方便各種數字系統(tǒng)（不僅是計算機系統(tǒng)）之間的漢字信息的通信交換，早在1981年，國家頒布了編號為GB2312-80的標準信息交換用漢字編碼及字符集，這種漢字信息交換用的代碼又稱為區(qū)位碼。010203929394010216啊阿埃包褒剝17薄雹保秉餅炳94位區(qū)區(qū)位碼分成94個區(qū)，每個區(qū)包含94個位，構成一張9494個單元格。在計算機中，用第一個字節(jié)標記區(qū)，第二個字節(jié)標記位。在計算機中，用第一個字節(jié)標記區(qū)，第二個字節(jié)標記位。一個字節(jié)（一個字節(jié)（byte）占用八位二進制數）占用八位二進制數0000000100000010000100000001000101011110000000010000001

9、01.2.3漢字編碼計算機系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關部件漢字輸出漢字信息交換計算機系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關系圖3.處理碼 處理碼是計算機內部用于信息處理的漢字代碼，也稱漢字機內碼。 計算機內部怎么區(qū)分漢字編碼和ASC碼？ 為了在計算機內部能夠區(qū)分是漢字編碼還是ASC碼，將區(qū)位碼的 每個字節(jié)的最高位設置為“1”，并將區(qū)號和位號各增加一個適當的常數，構成漢字機內碼。這樣，漢字機內碼的每個字節(jié)都大于128，而每個西文字符的ASC碼值均小于128。1.2.3漢字編碼計算機系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關部件漢字輸出漢字信息交換計算機系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關系圖4.字型碼 為了漢字

10、的輸出顯示和打印，需要描述漢字的字形，漢字字形通常有兩種表示方式：點陣方式和矢量方式。這種對漢字字形的編碼，稱為漢字的字形碼。在圖中，用16進制形式顯示了“PC個人電腦”這幾個字的內碼，共10個字節(jié)。其中英文字母使用單字節(jié)的ASCII編碼，漢字使用雙字節(jié)的GB18030-2000編碼?！皞€”字對應的內碼是 B8F6提示：8位二進制數可以轉換為2位16進制數P9實踐體驗1.2.4多媒體信息編碼 汽車的速度、鐘擺的位置和水流量這些都是連續(xù)、平滑變化的量，通常稱為模擬量。 傳感器（sensor）的作用是進行能量方式的轉換，例如它可以把各種物理量的變化轉換成電流或電壓的變化形式。常見的傳感器有話筒、溫

11、度傳感器、光敏傳感器、紅外傳感器、距離傳感器等。通過對它們獲得的電流或電壓波形進行取樣和量化，變?yōu)閿底中问降臄祿嬎銠C可以存儲和處理這些信息了。1.2.4多媒體信息編碼 模擬量的采樣示意模擬信號怎么轉換成數字信號？ 1.2.4多媒體信息編碼 對采樣所得的樣本進行量化模擬信號怎么轉換成數字信號？ 聲音數字化 聲音的實質聲音是一種波，是連續(xù)、平滑變化的量。 汽車的速度、鐘擺的位置和水流量這些都是連續(xù)、平滑變化的量，通常稱為模擬量模擬量。 傳感器的作用進行能量方式的轉換，例如它可以把各種物理量的變化轉換成電流或電壓的變化形式。采樣和量化 采樣：每隔一小段時間，測得模擬信號的模擬量值。 量化：按整個

12、電壓變化的最大幅度劃分幾個區(qū)段，把落在某個區(qū)段的采樣到的樣本歸成一類，并給出相應的量化值。 量化級數越多，數據量越大，聲音質量越好。聲音數字化 模擬信號轉換為數字信號基本方法：采樣、采樣、量化量化 通過采樣和量化實現模擬量的數字化，這個過程稱為“模數轉換模數轉換”（A/D轉換），承擔轉換任務的電路或芯片稱為“模數轉換器”（ADC）。采樣、量化與聲音數據量的關系 采樣頻率越高，量化的分辨率越高，所得數字化聲音的保真程度也越好，但是它的數據量也會越大。 數據量（字節(jié)/秒）= 采樣頻率（Hz）*量化位數（bit）*聲道數/ 8（其中，單聲道的聲道數為1，立體聲的聲道數為2）B 對一段音樂，分別用44

13、.1KHZ和11KHZ的采樣頻率進行采樣后存儲，則采樣頻率大的（ ） （A）存儲空間小，音質較好 （B）存儲的空間大，音質較好 （C）存儲的空間小，音質較差 （D）存儲的空間大，音質較差練習音頻文件大小計算 （采樣頻率*采樣位數*聲道數*時間）/8 每秒數據量*時間(不是很精確)數據量（字節(jié)/秒）= (采樣頻率（Hz）*量化位數（bit）*聲道數)/ 8圖像數字化圖像數字化 圖形數字化的基本思想，把一幅圖象看成由許多彩色和各種級別灰度的點組成。把這種點稱為像素。 像素越多，排列越緊密，圖象就越清晰。 每個像素的顏色都被量化成一定數值。黑 1白 0圖像有多少個像素*每個像素幾個位。現在有一幅圖像

14、只有黑和白兩種顏色，計算機可以怎么來表示呢，它的存儲空間如何計算？計算機中的表示存儲空間：像素與圖像清晰度的關系12812812812864643232 相同尺寸的圖像，像素越多，排列越緊密，圖像就越清晰。顏色深度 黑白位圖：使用一位二進制數表示一個像素。 256色：使用256個顏色級別量化表示一個像素，即用8位二進制存儲一個像素。 8位色：使用8位二進制存儲一個像素。顏色深度：記錄每個像素所使用的二進制位數。位圖文件大小計算顏色深度顏色數量顏色評價1位色黑白位圖4位色簡單色圖像8位色基本色圖像16位色增強色圖像24位色真彩色圖像32位色真彩色圖像42949672962321677721622

15、4位圖文件大小(B)=像素點數*顏色深度(b)/865536216256281624421一幅分辨率為800600的黑白圖像需要多少存儲空間？（單位：B)計算過程：800600 1/8=60000（B）58.6(KB) 分辨率為800600圖像有800600=480000個像素黑白圖像 黑和白兩種狀態(tài)，一個位就能表示兩種狀態(tài)。（單位：B)B（字節(jié)），一個字節(jié)=8個位步驟分析：“黑黑” “1”“白白” “0” 練習:存儲畫面為640*480像素的黑白兩色的圖象需要多少字節(jié)空間?640 480的黑白圖像需要多少存儲空間？307200b/8=38400B37.5KB640480 =307200像素3

16、07200像素*1bit=307200b計算一幅16色圖像，分辨率為400*300，存儲空間是多少？計算過程：400 * 300 * 4 / 8=60000B 58.6KB紅蘭淺藍淡藍深藍綠黃青粉紅紫黑白深黃淺黃棕褐0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111彩色位圖圖像存儲空間計算一幅16位位圖圖像，分辨率為800*600，存儲空間是多少？ 16位位圖圖像，表示每個像素需要16位來表示計算過程：800*600*16 / 8=960000B 937.5KB彩色位圖圖像存儲空間計算彩色位圖圖像存儲空間計算16色(24)：4位二進制數表示1個像素256色(28) ：8位二進制數表示1個像素800*600的16色圖像需要多少存儲空間？800*600的256色圖像需要多少存儲空間？(800600 4)/8=240000B(800600 8)/8=480000B視頻是由一連串相關的靜止圖象組成，我們將一幅圖象稱為一個幀。常見的有PAL制式