1.2數(shù)據(jù)編碼 課件【高效課堂精研】粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一

數(shù)據(jù)編碼將人類的感知轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言數(shù)字化的方式數(shù)據(jù)類型數(shù)字化方式文字鍵盤(pán)輸入、語(yǔ)音輸入、文字識(shí)別圖像拍照、掃描音頻使用麥克風(fēng)進(jìn)行錄音視頻使用數(shù)碼設(shè)備錄像、視頻采集卡采集數(shù)字化兩種信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息。例如：聲波數(shù)字信號(hào)離散變化的數(shù)字值所表達(dá)的信息。例如：電壓模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的傳輸636752192465227859092465模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息。模擬信號(hào)是傳導(dǎo)能量的一種方式。在傳播的過(guò)程中，能量會(huì)不斷被損耗而逐漸衰減?！粒弘娐犯蓴_和環(huán)境干擾模擬信號(hào)的傳輸數(shù)字信號(hào)是離散時(shí)間信號(hào)的數(shù)字化表示，信號(hào)的自變量、因變量都是離散的?！蹋弘娐犯蓴_和環(huán)境干擾數(shù)字信號(hào)有利于存儲(chǔ)、加密與糾錯(cuò)，具有較強(qiáng)的保密性和可靠性。11110000模擬信號(hào)的傳輸文字編碼

01100001

1+32+64=971字節(jié)=比特81Byte=bits8進(jìn)制、字節(jié)與比特某公司想為每個(gè)員工分配一個(gè)唯一的二進(jìn)制位ID，以便計(jì)算機(jī)管理。如果有500名員工，則最少需要多少位來(lái)表示？如果又增加了200名員工，則是否需要調(diào)整位數(shù)？如果需要調(diào)整，應(yīng)該調(diào)整到多少位合適？提示：28=25629=512210=1024答案：500名員工至少需要9位來(lái)表示，需要調(diào)整位數(shù)至10位。進(jìn)制、字節(jié)與比特0100000165二進(jìn)制十進(jìn)制文字編碼：ASCII碼字符A0110000197a0100011070F01100110102f美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼：AmericanStandardCodeforInformationInterchange)能表達(dá)所有的英文字母和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)用8位二進(jìn)制數(shù)表示256個(gè)字符,每個(gè)字符在計(jì)算機(jī)中占一個(gè)字節(jié)文字編碼：ASCII碼文字編碼：漢字文字編碼：漢字一級(jí)字3500二級(jí)字3000三級(jí)字1605基本區(qū)20902擴(kuò)A6582擴(kuò)B42711擴(kuò)C4149擴(kuò)D2222擴(kuò)E5762擴(kuò)F7473由于ASCII碼只包含英文、數(shù)字和一些控制符號(hào)，并不能表示漢字，因此，我國(guó)設(shè)計(jì)了用于處理漢字的簡(jiǎn)體中文的GB碼和用于繁體中文的BIG5碼（大五碼）。1980年發(fā)布的《信息交換用漢字編碼字符集》（GB2312）一共收錄了7445個(gè)字符，包括6763個(gè)漢字和682個(gè)其他符號(hào)。GB2312主要分為兩部分：編號(hào)127之前的符號(hào)跟ASCII碼所表示的意義相同，屬于單字節(jié)碼；編號(hào)127之后的符號(hào)統(tǒng)一用兩個(gè)字節(jié)表示，包含了幾乎所有的簡(jiǎn)體中文字（中文編碼高字節(jié)的最高位不為0）。1995年公布的《漢字內(nèi)碼擴(kuò)展規(guī)范》（GBK1.0）收錄了21886個(gè)符號(hào)，分為漢字區(qū)和圖形符號(hào)區(qū)，漢字區(qū)包括21003個(gè)字符。文字編碼統(tǒng)一碼（Unicode），也叫萬(wàn)國(guó)碼、單一碼，由統(tǒng)一碼聯(lián)盟開(kāi)發(fā)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域里的一項(xiàng)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，包括字符集、編碼方案等。統(tǒng)一碼是為了解決傳統(tǒng)的字符編碼方案的局限而產(chǎn)生的，它為每種語(yǔ)言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼，以滿足跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。文字編碼由于ASCII碼只包含英文、數(shù)字和一些控制符號(hào)，并不能表示漢字，因此，我國(guó)設(shè)計(jì)了用于處理漢字的簡(jiǎn)體中文的GB碼和用于繁體中文的BIG5碼（大五碼）。文字（字符）編碼是效率相對(duì)較低的編碼方式，有單字節(jié)碼和雙字節(jié)碼兩種。其中，ASCII碼、莫爾斯碼屬于單字節(jié)碼，國(guó)標(biāo)碼（GBK）、統(tǒng)一碼（Unicode）屬于雙字節(jié)碼。1980年發(fā)布的《信息交換用漢字編碼字符集》（GB2312）一共收錄了7445個(gè)字符，包括6763個(gè)漢字和682個(gè)其他符號(hào)。GB2312主要分為兩部分：編號(hào)127之前的符號(hào)跟ASCII碼所表示的意義相同，屬于單字節(jié)碼；編號(hào)127之后的符號(hào)統(tǒng)一用兩個(gè)字節(jié)表示，包含了幾乎所有的簡(jiǎn)體中文字（中文編碼高字節(jié)的最高位不為0）。1995年公布的《漢字內(nèi)碼擴(kuò)展規(guī)范》（GBK1.0）收錄了21886個(gè)符號(hào)，分為漢字區(qū)和圖形符號(hào)區(qū)，漢字區(qū)包括21003個(gè)字符。文字編碼2、以下信號(hào)中和其他不是一樣的是（

）A、溫度信號(hào)B、紅綠燈信號(hào)C、心電圖信號(hào)D、儲(chǔ)蓄罐壓力信號(hào)3、在自然界中有各種各樣變化的信息量，在電子控制系統(tǒng)中，通常把連續(xù)變化的信息量稱為模擬信號(hào)，把非連續(xù)變化的信息量稱為數(shù)字信號(hào)，下列各種變化的量中屬于數(shù)字信號(hào)的是（）A.一天中的氣溫變化B.海豚發(fā)出的聲音C.汽車在高速路上行駛D.海洋上船只與船只之間的燈光聯(lián)絡(luò)信號(hào)第一章數(shù)據(jù)與信息1.2數(shù)據(jù)編碼BD

1.已知“C”的ASCII碼值的十進(jìn)制數(shù)是67，則“G”的ASCII碼值的十進(jìn)制數(shù)是（

）

A68B69C70D712.看P10-11頁(yè)ASCII碼表，其中字符

！的ASCII碼是（

）3.ASCII碼數(shù)值最大的是（

）

ADBaCbD1C及時(shí)鞏固00100001C圖像編碼計(jì)算機(jī)中圖像的分類：

被計(jì)算機(jī)接受的數(shù)字圖像有位圖圖像和矢量圖形兩種。2、圖像的編碼圖像的分類位圖矢量圖構(gòu)成：像素點(diǎn)構(gòu)成：計(jì)算機(jī)運(yùn)算，描述優(yōu)點(diǎn)：色彩豐富，細(xì)節(jié)表現(xiàn)好缺點(diǎn)：占用磁盤(pán)空間大，放大模糊應(yīng)用范圍：逼真照片優(yōu)點(diǎn)：放大不變形缺點(diǎn)：圖形復(fù)雜則打開(kāi)速度慢應(yīng)用范圍：標(biāo)志、圖形一、位圖圖像

位圖圖像是由像素構(gòu)成的，適用于逼真照片或要求精細(xì)細(xì)節(jié)的圖像。

位圖圖像像素之間沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系，而且它的分辨率是固定的，如果在屏幕上進(jìn)行縮放會(huì)出現(xiàn)鋸齒狀。圖像的量化位數(shù)

圖像量化位數(shù)是指圖像中每個(gè)像素點(diǎn)記錄顏色所用二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，它決定了彩色圖像中可出現(xiàn)的最多顏色數(shù)，或者灰度圖像中的最大灰度等級(jí)。

例：8位圖像用8bit表示，最多可顯示28＝256種顏色

計(jì)算機(jī)中圖像大小的計(jì)算（未壓縮）(P12)位圖圖像的文件大小=頭信息+圖形數(shù)據(jù)頭信息=文件頭+位圖信息頭+顏色信息

14B40B4B

圖形數(shù)據(jù)=分辨率×量化位數(shù)÷8

例：一幅圖像分辨為640*480，量化位數(shù)為8位，如果該圖像未被壓縮，那么他的文件大小是多少？圖形數(shù)據(jù)=640*480*8/8＝307200B≈307KB頭信息=14+40+4=58B

練習(xí)：如果有一張圖片，其分辨率為1024*800，其量化位數(shù)為24位，那么該圖像占多少兆字節(jié)。（1MB=1024KB1KB=1024Byte1Byte=8bit）及時(shí)鞏固聲音編碼1.采樣2.量化3.編碼聲音編碼采樣就是把數(shù)據(jù)輸入的模擬信號(hào)按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔得到各個(gè)時(shí)刻的樣本值，使其轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散幅度上連續(xù)的脈沖信號(hào)。1.采樣2.量化量化是把樣值信號(hào)的無(wú)限多個(gè)可能的取值，近似的地用有限個(gè)數(shù)的數(shù)值來(lái)表示。3.編碼編碼是將量化后的采樣值用二進(jìn)制數(shù)碼表示，并轉(zhuǎn)換為由二進(jìn)制編碼0和1組成的數(shù)字信號(hào)。聲音存儲(chǔ)空間計(jì)算公式：有一段1分鐘的立體聲，其采樣頻率為44.1kHz，量化位數(shù)為16位，這段聲音所占的存儲(chǔ)空間是多少？44.1×1000×16×2×60÷8=10584000B≈10.5MB及時(shí)鞏固總結(jié)數(shù)據(jù)編碼信號(hào)分類模擬信號(hào)數(shù)字