【課件】高中信息技術(shù)浙教版（2019）必修1：數(shù)據(jù)采集與編碼（2） 課件

1.3數(shù)據(jù)采集與編碼（2）11.3.4.1字符編碼21.3.4.2條形碼、二維碼目錄Contents31.3.4.3聲音編碼41.3.4.4圖像編碼51.3.4.5視頻編碼1.3.4.1字符編碼位（bit）：度量數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進制數(shù)字。字節(jié)（Byte）：一個字節(jié)由8位二進制數(shù)字組成（1Byte=8bit）。字節(jié)是信息組織和存儲的基本單位，也是計算機體系結(jié)構(gòu)的基本單位。

計算機的存儲器（包括內(nèi)存和外存）通常都是以字節(jié)作為容量的單位。常用的單位有:計算機中的信息單位K

1KB=1024ByteM（兆）字節(jié) 1MB=1024KBG（吉）字節(jié) 1GB=1024MB

T（太）字節(jié) 1TB=1024GBP（拍）字節(jié)

1PB=1024TBE（艾）字節(jié) 1EB=1024PBZ（澤）字節(jié) 1ZB=1024EBY（堯）字節(jié) 1YB=1024ZB……1.3.4.1字符編碼ASCII碼表由128個代碼組成，表示了128個西文字符，十進制代碼從0-127一個ASCII碼字符占一個字節(jié)0ASCII碼用一個字節(jié)的后7位來表示字符，最高位不用，一般為0。二進制規(guī)則：

n個二進制位最多能表示2n種不同的編碼狀態(tài)7個二進制位最多能表示27=128種不同的編碼狀態(tài)ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國信息交換標準代碼）1.3.4.1字符編碼1.3.4.1字符編碼ASCII碼編碼特點1.大寫字母的ASCII碼值比相對應(yīng)的小寫字母小32

例：A的ASCII值為65，而a的ASCII值為972.數(shù)字、字母都是按順序排列的；3.ASCII碼值大小關(guān)系：4.計算機存儲器在存放ASCII碼時，占用一個字節(jié)1Byte=8bit(計算機在存放ASCII碼時,只占用1個字節(jié)后7位,最左位補0;形式如0xxxxxxx)。1.3.4.1字符編碼大寫字母X的ASCII碼為88,則大寫字母V的ASCII值是()A85B86C87D88ASCII碼表中的大寫字母Z后有6個其他字符，接著便是小寫字母?，F(xiàn)在已知：字母Y的ASCII碼為(1011001)2，則字母a的ASCII碼用十六進制表示是() A.61H B.62HC.63HD.64HBA1.3.4.1字符編碼

漢字與西文字符一樣，也是一種字符，在計算機內(nèi)同樣是以二進制代碼表示的。用計算機處理漢字需要解決以下幾個問題：

怎樣將漢字輸入計算機？

在計算機內(nèi)部怎樣處理漢字？

在各計算機之間怎樣交換漢字信息?

計算機怎樣實現(xiàn)漢字信息的輸出（顯示）？漢字編碼1243音碼：全拼、雙拼、智能ABC、百度、搜狗輸入法等形碼：五筆字型法漢字輸入碼是如何解決利用西文標準鍵盤來快捷的輸入漢字的編碼。音形碼：自然碼(1)怎樣將漢字輸入計算機——輸入碼(外碼)漢字輸入碼使用字母、數(shù)字和符號來對漢字進行編碼，如“漢”的拼音“han”1.3.4.1字符編碼處理碼是計算機內(nèi)部用于信息處理的漢字代碼，也稱為機內(nèi)碼或內(nèi)碼。(2)在計算機內(nèi)部怎樣處理漢字——內(nèi)碼【觀察】利用UltraEdit軟件查看字符內(nèi)碼，英文字符和中文字符分別占幾個字節(jié)？十六進制內(nèi)碼觀察器英文字符占一個字節(jié)，中文字符占兩個字節(jié)1.3.4.1字符編碼例1.用UltraEdit軟件觀察字符內(nèi)碼，結(jié)果如下圖所示：

則其中內(nèi)碼“3230”表示的字符為（）（A）2010 （B）20 （C）10 （D）假例2.用UltraEdit軟件觀察字符內(nèi)碼，結(jié)果如下圖所示：

將其前兩個字節(jié)數(shù)據(jù)“B8FC”刪除后，則右側(cè)的“更上一層樓”五字將變成（）（A）上一層樓 （B）更上一層 （C）樓層一上 （D）樓上一層BA1.3.4.1字符編碼UltraEdit：十六進制內(nèi)碼觀察器觀察字符內(nèi)碼字符二進制編碼查看到的內(nèi)碼存儲ASCII碼字符8位2個十六進制數(shù)占1B漢字16位4個十六進制數(shù)占2B1.3.4.1字符編碼1981年，國家頒布編號為GB2312-80標準，這種漢字交換用的編碼又稱為區(qū)位碼。區(qū)位碼分94個區(qū)，每區(qū)94個位，構(gòu)成94*94個單元的表格?！皡^(qū)號”和“位號”各占一字節(jié)（第一個字節(jié)標記區(qū)號，第二個字節(jié)標記位號），所以一個漢字占2個字節(jié)。(3)在各計算機之間怎樣交換漢字信息——交換碼比如：“啊”的區(qū)號是16，位號是011.3.4.1字符編碼區(qū)號位號區(qū)內(nèi)碼十進制1601區(qū)內(nèi)碼十六進制國標碼十六進制機內(nèi)碼二進制機內(nèi)碼

漢字編碼（GB2312-80）采用區(qū)位碼表示漢字。區(qū)位碼分94個區(qū)，每區(qū)94個位，構(gòu)成94*94個單元的表格?！皡^(qū)號”和“位號”各占一字節(jié)（第一個字節(jié)標記區(qū)號，第二個字節(jié)標記位號），所以一個漢字占2個字節(jié)。比如：“啊”的區(qū)號是16，位號是01國標碼=（區(qū)位碼）16+2020H機內(nèi)碼=國標碼+8080H“啊”在計算機中的內(nèi)碼為101100001010000110013021BOA11011000010100001交換碼內(nèi)碼(處理碼)1.3.4.1字符編碼漢字的字形碼與輸出顯示和打印有關(guān)。分為點陣方式和矢量方式。(4)計算機怎樣實現(xiàn)漢字信息的輸出——字形碼點陣方式：一個字的點陣，指這個漢字用多少個像素點來描述的。它由離散的點組成的。1.3.4.1字符編碼1.3.4.1字符編碼考題3：說法正確的是：A、“A占用了1個字節(jié)”B、“計”占用了1個字節(jié)C、“A”的內(nèi)碼為A3D、“計”的內(nèi)碼為BCC6考題4：圖中內(nèi)碼表示的對象可能是（）A、9個ASCII字符B、2個GB2312字符，5個ASCII字符C、5個GB2312字符D、4個GB2312字符，1個ASCII字符DB1.3.4.2條形碼、二維碼1.3.4.2條形碼、二維碼1.3.4.3聲音編碼1.3.4.3聲音編碼1.3.4.3聲音編碼①采樣頻率

采樣頻率常用三種：11.025KHz(語音效果)、22.05KHz(音樂效果)、44.1KHz(高保真效果)

CD立體聲音樂的采樣頻率為44.1KHz。②量化位數(shù)數(shù)字信號幅值被劃分為2N個級數(shù)，N稱為量化位數(shù)，是描述每個采樣點值的二進制位數(shù)。常用的量化位數(shù)為8位、16位。影響數(shù)字音頻質(zhì)量的技術(shù)參數(shù)1.3.4.3聲音編碼wav：波形文件格式，是實際聲音的采樣和編碼，文件的容量很大，可用“錄音機”工具進行聲音的錄制。mid：是記錄midi信息的標準格式，是一個由樂器數(shù)字接口指令序列組成的計算機樂譜；容量小。mp3：當前流行的音樂文件格式，音質(zhì)可與CD媲美，容量小。wma：WindowsMediaPlayer播放軟件的專用格式。聲音文件格式1.3.4.3聲音編碼聲音的編碼數(shù)據(jù)量=采樣頻率(赫茲hz)*量化位數(shù)（位bit）*聲道數(shù)*時間（秒s）（單位：位bit）Wave格式音頻文件的存儲容量可以通過下面的公式進行計算：計算mp3格式音頻文件的存儲容量，在上述音頻文件大小公式的基礎(chǔ)上還需要：壓縮比1.3.4.3聲音編碼聲音的編碼存儲容量=采樣頻率(hz)*量化位數(shù)（bit）*聲道數(shù)*時間（s）（單位：bit）Wave格式音頻文件的存儲容量可以通過下面的公式進行計算：圖形與圖像是多媒體作品中最重要的信息表現(xiàn)形式之一，它是決定一個多媒體作品視覺效果的關(guān)鍵因素。圖形、圖像1.3.4.4圖像編碼觀察下圖有何區(qū)別？放大放大1.3.4.4圖像編碼觀察下圖有何區(qū)別？放大放大1.3.4.4圖像編碼被計算機接受的數(shù)字圖像有位圖圖像和矢量圖形兩種。通常，我們把位圖圖像稱圖像（Image）,而把矢量圖形稱為圖形（Graphic）。一、圖形與圖像的概念圖形：用計算機繪制的由簡單的點、直線、曲線、圓、方框等基本元素組成，是真實物體的模型化、抽象化和線條化得表現(xiàn)方式。圖像：真實地再現(xiàn)了一個物體的原形，利用數(shù)碼相機、掃描儀等輸入設(shè)備獲取的實際景物的映像描述。1.3.4.4圖像編碼被計算機接受的數(shù)字圖像有位圖圖像和矢量圖形兩種。通常，我們把位圖圖像稱圖像（Image）,而把矢量圖形稱為圖形（Graphic）。

1.位圖圖像位圖圖像是由像素構(gòu)成的，每個像素點用二進制數(shù)據(jù)來描述其顏色與亮度等信息。適用于逼真照片或要求精細細節(jié)的圖像，位圖圖像像素之間沒有內(nèi)在的聯(lián)系，而且他們的分辨率是固定的，如果在屏幕上對它們進行縮放，或以低于創(chuàng)建時的分辨率來打印它們，將丟失其中的細節(jié)，并會出現(xiàn)鋸齒狀。位圖文件所需要的磁盤空間較大，因為位圖必須存儲每個像素點的信息。1.3.4.4圖像編碼2.矢量圖形矢量圖形是以抽象的圖形表示方法，用矢量表示圖的輪廓，用數(shù)學公式描述圖中所包含的每個直線、曲線段、圓弧和折線等圖形元素的形狀和大小。矢量圖與顯示和打印的分辨率無關(guān)，放大、縮小、拉伸不會影響圖形的清晰度和光滑度，矢量圖形需要的存儲量較小。它的缺陷就是不易制作色調(diào)豐富或色彩變化太多的圖像，繪制出來的圖形不是很逼真。1.3.4.4圖像編碼文件格式：PNG文件大?。?25KB文件格式：WMF文件大?。?7.7KB1.3.4.4圖像編碼比較內(nèi)容位圖圖像矢量圖形表現(xiàn)內(nèi)容適用于照片常用于設(shè)計精細的線框型的美術(shù)作品存儲空間較大較小放大縮小失真不失真構(gòu)成像素指令文件格式JPEG、BMP、PSD、TIFF、GIF、PNG等WMF、EMF、AI、CDR等獲取方式掃描儀、數(shù)碼攝像機、攝像頭等設(shè)備獲取。也可用Photoshop、畫圖程序等軟件創(chuàng)作利用Flash，AutoCAD，CorelDrawFreeHand等軟件創(chuàng)作。也可以通過因特網(wǎng)下載。位圖圖像與矢量圖形的區(qū)別1.3.4.4圖像編碼【典例】[2015浙江改編]有按原始大小顯示的2幅圖像，如圖片①和圖片②所示，將圖片①和圖片②放大后，效果分別如圖片③和圖片④所示：則下列說法正確的是(

)A．圖片①屬于矢量圖形、圖片②屬于位圖圖像B．圖片①屬于位圖圖形、圖片②屬于矢量圖像C．圖片①②均屬于矢量圖像D．圖片①②均屬于位圖圖像【解析】此題考查點是位圖和矢量圖的概念，屬于容易題?！敬鸢浮緼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼圖像數(shù)字化是將一副圖像在水平和垂直方向上等間距地分割成有限個像素點，量化每個像素的色彩值（或亮度值）時，采用二進制位數(shù)量化(顏色位深度)。位圖圖像（BMP）存儲空間的計算機公式：存儲容量=總像素X顏色位深度（單位：bit）總像素=水平像素X垂直像素1.3.4.4圖像編碼RGB是色光的彩色模式，R代表紅色，G代表綠色，B代表藍色。因為三種顏色每一種都有256個亮度水平級，所以三種色彩疊加就能形成1670萬種色彩（俗稱"真彩"）。這已經(jīng)足以再現(xiàn)這個絢麗的世界了。色光三原色(R.G.B)常見的圖像色彩模式有黑白、灰度和RGB等。1.3.4.4圖像編碼下圖是一幅RGB格式的24位真彩色位圖，已知圖片的寬和高分別是600和400，即像素個數(shù)為600*400，請根據(jù)RGB真彩色位圖的編碼方式，計算圖像的容量。RGB真彩色位圖每個顏色通道的強度范圍為0-255，需要8位二進制數(shù)來存儲，3個顏色通道共24位二進制數(shù)，即每個像素的顏色位深度為24。圖像存儲容量=600*400*24=5760000bit

=720000B

=703KB

=0.69MB1.3.4.4圖像編碼圖像的顏色數(shù)與每個像素點所占的二進制位數(shù)的關(guān)系：顏色每個像素點所占的二進制位數(shù)黑白圖像（即2色圖像）1位（21=2）256色圖像8位（28=256）16色圖像4位（24=16）16位真彩色16位32位真彩色32位結(jié)論：顏色數(shù)=2n（其中n表示每個像素點的存儲位數(shù)，位深度）1.3.4.4圖像編碼在4個黑白圖像中，存儲量最大的是（