數(shù)據(jù)編碼課件高中信息技術(shù)教科版必修1

3.1數(shù)據(jù)編碼學(xué)科：教育學(xué)科出版社信息技術(shù)必修一目錄知識拓展5進(jìn)制轉(zhuǎn)換1字符編碼2圖像編碼3小結(jié)6聲音編碼4進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)的基本要素?cái)?shù)的進(jìn)制：基數(shù)：組成該數(shù)制的數(shù)碼個(gè)數(shù)數(shù)碼：組成該數(shù)制的基本數(shù)字位權(quán)：每一個(gè)數(shù)位上的1對應(yīng)的數(shù)值進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)制基數(shù)數(shù)碼位權(quán)（從右往左）基本計(jì)數(shù)規(guī)則二進(jìn)制20，1，21，22，23…（2的若干次冪）逢二進(jìn)一八進(jìn)制80，1，2，3，4，5，6，7，81，82，83…（8的若干次冪）逢八進(jìn)一十進(jìn)制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9，101，102…（10的若干次冪）逢十進(jìn)一十六進(jìn)制160，1，……，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)，161，162…（16的若干次冪）逢十六進(jìn)一進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制下標(biāo)表示（29）10（29）2（29）8（29）16字母表示29D29B6o29EH不同進(jìn)制的下標(biāo)數(shù)字表示及字母表示進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制10010（2）=0×20+1×21+0×22+0×23+1×24=18（10）

在二進(jìn)制數(shù)中，每一個(gè)數(shù)字在不同的位置上具有不同的權(quán)值，各位上的權(quán)值是基數(shù)2的若干次冪。比如二進(jìn)制10010，5個(gè)位置上的權(quán)值從右往左可以表示為20，21，22，23，24，將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制時(shí)，只要將該二進(jìn)制數(shù)的每個(gè)位置上的數(shù)字與其對應(yīng)位置的權(quán)值相乘，然后求和即可，即按權(quán)展開求和法。進(jìn)制轉(zhuǎn)換任意進(jìn)制都有這樣類似的規(guī)律把R（R為不小于2的整數(shù))進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)，使用上面的“按權(quán)展開求和法”即可。練習(xí)：請將8進(jìn)制數(shù)2071轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。進(jìn)制轉(zhuǎn)換整數(shù)部分：除2取余法例：29(10)=(

)(2)

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)11101291473122222……1……00……1……1……1（高位）（低位）將十進(jìn)制整數(shù)29轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制29101616……13……1（高位）（低位）29(10)=(

)(16)1d進(jìn)制轉(zhuǎn)換

將十進(jìn)制整數(shù)29轉(zhuǎn)換為8進(jìn)制293088……5……3（高位）（低位）余數(shù)29(10)=(

)

(8)35十進(jìn)制非負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)（R≥2）采用“除R取余法”。計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)單位與換算計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的最小單位——二進(jìn)制位，也叫比特(bit或b)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的基本單位——字節(jié)(Byte或B)8個(gè)位(比特)=1個(gè)字節(jié)8bit=1Byte

01000001位bit1個(gè)字節(jié)(B)

數(shù)據(jù)編碼編碼是信息按照某種規(guī)則和格式從一種形式或者格式轉(zhuǎn)換為另一種形式或格式的過程。通過編碼，人們可以方便地存儲(chǔ)、檢索和使用數(shù)據(jù)。湘J58888數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼指的是用預(yù)先規(guī)定的辦法將文字、數(shù)字或其他對象編成可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的數(shù)值?，F(xiàn)實(shí)世界的各種符號（文本、圖形、圖像、音頻、視頻等）二進(jìn)制數(shù)現(xiàn)實(shí)世界的感覺（視、聽、觸）計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)(編碼)(解碼)字符編碼字符是人與計(jì)算機(jī)交互過程中不可或缺的重要內(nèi)容,它是多種文字和符號的總稱。由于計(jì)算機(jī)只識別0和1,因此在處理各種字符時(shí),就需要將字符轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識別的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。ASCII碼：ASCII((AmericanStandardCodeforInformationInterchange):美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統(tǒng)，主要用于顯示英文字母、常用的數(shù)字符號、標(biāo)點(diǎn)符號和一些控制符號。到目前為止共定義了128個(gè)字符。字符編碼國家信息交換用漢字編碼字符標(biāo)準(zhǔn)1980年頒布信息交互用漢字編碼字符集GB2312-80，選用6763個(gè)漢字：一個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。2000年擴(kuò)充字符集,發(fā)布新國家標(biāo)準(zhǔn)GB18030，收錄27484個(gè)漢字；采用單字節(jié)、雙字節(jié)和四字節(jié)的變長編碼。Unicode稱為統(tǒng)一編碼、標(biāo)準(zhǔn)萬國碼。目前廣泛使用的UTF-8是它的一種編碼方案，采用1-4字節(jié)的變長方案，英文單字節(jié)，常用漢字采用3字節(jié)編碼。字符編碼環(huán)節(jié)英文中文輸入鍵盤直接輸入輸入碼（拼音、五筆等）處理ASCII編碼機(jī)內(nèi)碼輸出字型碼（輸出碼）：點(diǎn)陣&矢量計(jì)算機(jī)處理字符的過程圖像編碼圖像的數(shù)字化：將現(xiàn)實(shí)中的圖像信息，通過數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、電腦攝像頭、掃描儀等等，以及相關(guān)軟件將其數(shù)字化過程。一幅圖像可以看作由許多彩色或各種級別灰度的點(diǎn)組成的，這些點(diǎn)按橫縱進(jìn)行排列，被稱為像素，每個(gè)像素的顏色值都用一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制位來存儲(chǔ)。這就是我們常說的位圖，在windows中未經(jīng)壓縮的位圖一般是指BMP文件。圖像編碼位圖圖像由像素構(gòu)成，像素是描述圖像的最小單位。

分辨率：水平方向的像素個(gè)數(shù)*垂直方向的像素個(gè)數(shù)。圖像的采樣：按一定的空間間隔自左到右、自上而下提取畫面信息，將一副連續(xù)的模擬圖像在空間上轉(zhuǎn)換成若干個(gè)離散的像素點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)呈現(xiàn)不同的顏色。分辨率越高圖像還原度越高，也就越清晰，圖像占用的存儲(chǔ)空間就越大圖像編碼圖像的量化：將采樣得到的每個(gè)像素點(diǎn)的顏色或亮度用若干位二進(jìn)制數(shù)表現(xiàn)出來。量化位數(shù)也稱為顏色深度：記錄每個(gè)像素點(diǎn)的顏色或亮度所需的二進(jìn)制位數(shù)。顏色深度越大，圖像的色彩就越豐富，圖像占用的存儲(chǔ)空間就越大。圖像編碼類型未壓縮無損壓縮有損壓縮文件格式BMPTIFF等JPEG/JPG等存儲(chǔ)容量相對較大不損失信息，壓縮比小損失一定信息，壓縮比大圖像編碼圖像存儲(chǔ)空間計(jì)算未經(jīng)壓縮的位圖存儲(chǔ)空間=分辨率x顏色深度/8（字節(jié)）64x64x1/8=512(Byte)64x64x4/8=2048(Byte)64x64x8/8=4096(Byte)聲音編碼模擬信號采樣量化編碼數(shù)字信號聲音編碼模擬信號采樣量化編碼數(shù)字信號聲音編碼模擬信號采樣量化編碼數(shù)字信號采樣量化編碼采樣頻率越大，聲音越真實(shí)，數(shù)據(jù)量越大。量化級數(shù)越大，聲音質(zhì)量越好，但占存儲(chǔ)空間也越大，量化位數(shù)一般為8位和16位。轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，二進(jìn)制位數(shù)越多，占存儲(chǔ)空間越大。數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)聲音編碼聲音編碼知識拓展視頻的數(shù)字化視頻是連續(xù)的圖像序列，由連續(xù)的圖像幀構(gòu)成，一幀即為一幅圖像。由于人眼的視覺暫留效應(yīng)，當(dāng)幀序列以一定的速率播放時(shí)，我們看到的就是動(dòng)作連續(xù)的視頻。我國使用的PAL制式每秒25幀，有些國家使用的是NTSC制式，每秒顯示30幀。思考：一段未經(jīng)壓縮的PAL制式視頻，時(shí)長5秒，16位色彩，分辨率1080x720，需要占用多大的存儲(chǔ)空間（Byte）?小結(jié)1、進(jìn)制轉(zhuǎn)換：將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制|十進(jìn)制|十六進(jìn)制，將八進(jìn)制|十進(jìn)制|十六進(jìn)制