浙教版高中信息技術(shù)課件_多媒體信息編碼(上課用)

1、十進(jìn)制與二進(jìn)制的條件十進(jìn)制的條件：1、由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個數(shù)字構(gòu)成2、逢十進(jìn)一二進(jìn)制的條件：1、由0、1這兩個數(shù)字構(gòu)成2、逢二進(jìn)一探究計(jì)算機(jī)中的信息編碼1、解讀二進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制與二進(jìn)制的加運(yùn)算十進(jìn)制與二進(jìn)制的加運(yùn)算十進(jìn)制的加運(yùn)算二進(jìn)制的加運(yùn)算1+ 91 0 11+ 11 0 1計(jì)算：1001+1101、1100+1111、0110+1010、1011+10100+ 1 1 0+ 0 0 十進(jìn)制與二進(jìn)制的數(shù)十進(jìn)制與二進(jìn)制的數(shù)+1十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)001121031141005101611071118100091001二進(jìn)制換算成十進(jìn)制二進(jìn)制換算成十進(jìn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的二進(jìn)制編碼。 二進(jìn)制編碼是用預(yù)先規(guī)定的方法將數(shù)字、文字或其他對象編成二進(jìn)制的數(shù)碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，數(shù)字、文字、聲音、圖像和視頻等信息都是用二進(jìn)制數(shù)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(jì)算機(jī)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(biāo)準(zhǔn)碼的縮

3、寫，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）制定，被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定為國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO646標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼用7位二進(jìn)制數(shù)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(jìn)制數(shù)的0或1。（如A 1000001 a 1100001）P23 表2-7 標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)制編碼的查詢：十進(jìn)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(dá)一組數(shù)字或字母符號信息的圖形標(biāo)識。（美國以表達(dá)一組數(shù)字或字母符號信息的圖形標(biāo)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(shù)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(jì)算機(jī)存儲、處理這些數(shù)據(jù)，需要為每個字符規(guī)定一個二進(jìn)制形式的代碼。十進(jìn)制中的運(yùn)算規(guī)則是人為規(guī)定的，同樣的，字符轉(zhuǎn)化為二進(jìn)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(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)代碼)。ASC碼簡介 ASC碼是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)委員會制定的7位二進(jìn)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(shù)字符號、32個標(biāo)點(diǎn)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(jìn)制數(shù)就能夠表示出128個代碼呢？計(jì)算機(jī)中的存儲器用來存儲計(jì)算機(jī)運(yùn)行時的數(shù)據(jù)、程序等，它在存放ASC碼時，占用1

6、個字節(jié)（Byte），相當(dāng)于8位二進(jìn)制數(shù)，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(nèi)存中有一個字節(jié)的內(nèi)容是65，它究 竟代表的是65這個數(shù)值，還是表示字母“A”, 或是其它呢？計(jì)算機(jī)中會設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型加以區(qū)分這些數(shù)碼，也就是說首先將他們歸類，然后再進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)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(shù)值類型，那么這個65它就表示65這個數(shù)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(jì)算機(jī)內(nèi)同樣是以二進(jìn)制代碼形式表示的。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關(guān)部件漢字輸出漢字信息交換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A漢字輸入、

7、處理、輸出編碼關(guān)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(jì)算機(jī)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(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關(guān)部件漢字輸出漢字信息交換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關(guān)系圖 2.交換碼

8、為了方便各種數(shù)字系統(tǒng)（不僅是計(jì)算機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)成一張9494個單元格。在計(jì)算機(jī)中，用第一個字節(jié)標(biāo)記區(qū)，第二個字節(jié)標(biāo)記位。在計(jì)算機(jī)中，用第一個字節(jié)標(biāo)記區(qū)，第二個字節(jié)標(biāo)記位。一個字節(jié)（一個字節(jié)（byte）占用八位二進(jìn)制數(shù)）占用八位二進(jìn)制數(shù)0000000100000010000100000001000101011110000000010000001

9、01.2.3漢字編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關(guān)部件漢字輸出漢字信息交換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關(guān)系圖3.處理碼 處理碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部用于信息處理的漢字代碼，也稱漢字機(jī)內(nèi)碼。 計(jì)算機(jī)內(nèi)部怎么區(qū)分漢字編碼和ASC碼？ 為了在計(jì)算機(jī)內(nèi)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(shè)置為“1”，并將區(qū)號和位號各增加一個適當(dāng)?shù)某?shù)，構(gòu)成漢字機(jī)內(nèi)碼。這樣，漢字機(jī)內(nèi)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)B漢字輸入漢字編碼處理的有關(guān)部件漢字輸出漢字信息交換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A漢字輸入、處理、輸出編碼關(guān)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(diǎn)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(jìn)制形式顯示了“PC個人電腦”這幾個字的內(nèi)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(yīng)的內(nèi)碼是 B8F6提示：8位二進(jìn)制數(shù)可以轉(zhuǎn)換為2位16進(jìn)制數(shù)P9實(shí)踐體驗(yàn)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(jìn)行能量方式的轉(zhuǎn)換，例如它可以把各種物理量的變化轉(zhuǎn)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(jìn)行取樣和量化，變?yōu)閿?shù)字形式的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)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(zhuǎn)換成數(shù)字信號？ 1.2.4多媒體信息編碼 對采樣所得的樣本進(jìn)行量化模擬信號怎么轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號？ 聲音數(shù)字化 聲音的實(shí)質(zhì)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(jìn)行能量方式的轉(zhuǎn)換，例如它可以把各種物理量的變化轉(zhuǎn)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(yīng)的量化值。 量化級數(shù)越多，數(shù)據(jù)量越大，聲音質(zhì)量越好。聲音數(shù)字化 模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號基本方法：采樣、采樣、量化量化 通過采樣和量化實(shí)現(xiàn)模擬量的數(shù)字化，這個過程稱為“模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換”（A/D轉(zhuǎn)換），承擔(dān)轉(zhuǎn)換任務(wù)的電路或芯片稱為“模數(shù)轉(zhuǎn)換器”（ADC）。采樣、量化與聲音數(shù)據(jù)量的關(guān)系 采樣頻率越高，量化的分辨率越高，所得數(shù)字化聲音的保真程度也越好，但是它的數(shù)據(jù)量也會越大。 數(shù)據(jù)量（字節(jié)/秒）= 采樣頻率（Hz）*量化位數(shù)（bit）*聲道數(shù)/ 8（其中，單聲道的聲道數(shù)為1，立體聲的聲道數(shù)為2）B 對一段音樂，分別用44

13、.1KHZ和11KHZ的采樣頻率進(jìn)行采樣后存儲，則采樣頻率大的（ ） （A）存儲空間小，音質(zhì)較好 （B）存儲的空間大，音質(zhì)較好 （C）存儲的空間小，音質(zhì)較差 （D）存儲的空間大，音質(zhì)較差練習(xí)音頻文件大小計(jì)算 （采樣頻率*采樣位數(shù)*聲道數(shù)*時間）/8 每秒數(shù)據(jù)量*時間(不是很精確)數(shù)據(jù)量（字節(jié)/秒）= (采樣頻率（Hz）*量化位數(shù)（bit）*聲道數(shù))/ 8圖像數(shù)字化圖像數(shù)字化 圖形數(shù)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(diǎn)組成。把這種點(diǎn)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(shù)值。黑 1白 0圖像有多少個像素*每個像素幾個位?，F(xiàn)在有一幅圖像

14、只有黑和白兩種顏色，計(jì)算機(jī)可以怎么來表示呢，它的存儲空間如何計(jì)算？計(jì)算機(jī)中的表示存儲空間：像素與圖像清晰度的關(guān)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(jìn)制數(shù)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(jìn)制存儲一個像素。 8位色：使用8位二進(jìn)制存儲一個像素。顏色深度：記錄每個像素所使用的二進(jìn)制位數(shù)。位圖文件大小計(jì)算顏色深度顏色數(shù)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(qiáng)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(diǎn)數(shù)*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(jì)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(xí):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(jì)算一幅16色圖像，分辨率為400*300，存儲空間是多少？計(jì)算過程：400 * 300 * 4 / 8=60000B 58.6KB紅蘭淺藍(lán)淡藍(lán)深藍(lán)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(jì)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(jì)算過程：800*600*16 / 8=960000B 937.5KB彩色位圖圖像存儲空間計(jì)算彩色位圖圖像存儲空間計(jì)算16色(24)：4位二進(jìn)制數(shù)表示1個像素256色(28) ：8位二進(jìn)制數(shù)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(guān)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