廣教版信息技術(shù)第一章第二節(jié)數(shù)據(jù)編碼(新教材)課件

1、數(shù) 據(jù) 編 碼廣教版高一信息技術(shù)一什么是模擬信號(hào)？二什么是數(shù)字信號(hào)？目錄CONTENTS三文字編碼四圖像編碼五聲音編碼數(shù)據(jù)編碼與傳輸將現(xiàn)實(shí)世界的事物現(xiàn)象符號(hào)化、數(shù)據(jù)化。按照編碼格式的不同，可以分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)編碼A不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，信息只有經(jīng)過(guò)數(shù)字化才能表示、存放和傳遞。數(shù)據(jù)傳輸B一、什么是模擬信號(hào)？模擬信號(hào)：是指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息。其信號(hào)的幅度、頻率或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化，如聲音信號(hào)、圖形信號(hào)等。二、什么是數(shù)字信號(hào)？數(shù)字信號(hào)：是離散時(shí)間信號(hào)的數(shù)字化表示，其信號(hào)的自變量、因變量都是離散的。例如：開(kāi)關(guān)電路中輸出信號(hào)和電壓脈沖都是離散的

2、信號(hào)。 在計(jì)算機(jī)中，數(shù)字信號(hào)的大小常用有限位的二進(jìn)制表示。字長(zhǎng)為2的二進(jìn)制數(shù)可表示00、01、10、11四種數(shù)字信號(hào)課堂活動(dòng)討論：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸哪個(gè)更好？?jī)r(jià)格低，支持多路頻分復(fù)用技術(shù)傳輸距離短、抗抗干擾差，信號(hào)放大后噪音也放大數(shù)據(jù)壓縮保密性好，智能糾錯(cuò)器件成本高，線路要求嚴(yán)格數(shù)字信號(hào)文字編碼A圖像編碼B聲音編碼C編碼的基本方式 文字、圖像、聲音等類型的數(shù)據(jù)都可以經(jīng)過(guò)編碼進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸，視頻等數(shù)據(jù)文件也可以被編碼成數(shù)據(jù)文件，程序設(shè)計(jì)也屬于編碼，編碼是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及表現(xiàn)的基礎(chǔ)，也是人們認(rèn)識(shí)世界的基礎(chǔ)。 三、文字編碼01ASCII碼 1960年，香農(nóng)創(chuàng)立

3、了的基本字符編碼系統(tǒng)，即ASCII碼（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼），用7位二進(jìn)制碼為所有的英文字母（大小寫(xiě)52個(gè)）、阿拉伯?dāng)?shù)字（10個(gè)）和常用的不可見(jiàn)控制符33個(gè)以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符等（33個(gè)）建立了轉(zhuǎn)換碼，第一次將符號(hào)轉(zhuǎn)化為“0”和“1”構(gòu)成的編碼。02國(guó)標(biāo)碼 創(chuàng)建于1980年，目的為了使每個(gè)漢字有一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的代碼而頒布了漢字編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)漢字有個(gè)二進(jìn)制編碼，叫漢字國(guó)標(biāo)碼。 在我國(guó)漢字代碼標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80中有6763個(gè)常用漢字規(guī)定了二進(jìn)制編碼。國(guó)標(biāo)碼是一個(gè)4位十六進(jìn)制數(shù)。 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碼和莫爾斯碼屬于單字節(jié)碼，國(guó)標(biāo)

4、碼（GBK）、統(tǒng)一碼（Unicode）屬于雙字節(jié)碼。ASCII碼國(guó)標(biāo)碼字母A的ASCII碼二進(jìn)制表示：01000001四、圖像編碼圖像編碼：在滿足一定保真度的條件下，對(duì)圖像（位圖、矢量圖）數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、編碼和壓縮，以較少比特?cái)?shù)表示圖像或圖像中所包含的信息的技術(shù)。0102矢量圖：用直線和曲線描述圖形，數(shù)據(jù)量小，圖形放大或縮小不失真，但色彩不豐富。位圖：圖形是由許多像素點(diǎn)組成，數(shù)據(jù)量大，放大會(huì)失真，但色彩豐富。1、圖像編碼以位圖為例 位圖，最小單位為光柵點(diǎn)（或稱像素），因而也叫點(diǎn)陣圖或像素圖。位圖采用映射存儲(chǔ)格式，即每個(gè)像素映射為一個(gè)數(shù)據(jù)，存放在以字節(jié)為單位的矩陣中。11111111 000001

5、10 10000110 1111111110000000 01100011 01111100 100000011個(gè)像素 黑白像素分別映射為0和1，通常采用16進(jìn)制編碼，表示為：FF,06,86,FF,81,63,7C,812、位圖文件的大小 計(jì)算機(jī)二進(jìn)制系統(tǒng)中，每個(gè)0或1就是1位（bit,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位），8位稱為1個(gè)字節(jié)(Byte)。黑白圖像，每個(gè)像素有2種顏色（黑、白）可選，稱為1位圖像（圖像深度），16色圖像，每一個(gè)像素有16種可選顏色，稱為4位圖像，256色圖像稱8位圖像。文件頭位圖信息頭顏色信息圖形數(shù)據(jù)包含文件的類型、大小和位圖起始位置等信息，共14個(gè)字節(jié)用于說(shuō)明位圖的尺寸等信息

6、，占40字節(jié)用于說(shuō)明位圖的顏色，有若干個(gè)表項(xiàng)記錄位圖的每一個(gè)像素，記錄順序按從左到右，從下到上的方式掃描位圖文件組成位圖文件所占用的空間，可以按以下公式計(jì)算：文件大小=文件頭+信息頭+顏色表項(xiàng)+圖像分辨率*圖像量化位數(shù)/8圖像分辨率=圖像X方向的像素?cái)?shù)*圖像Y方向的像素?cái)?shù)圖像量化位數(shù)，也叫圖像深度，是指圖像中每個(gè)像素點(diǎn)記錄顏色所用的二進(jìn)制位數(shù)3、計(jì)算機(jī)相關(guān)概念 位（bit）指一位二進(jìn)制代碼，它只具有“0”和“1”兩種狀態(tài)，是計(jì)算機(jī)最小的存儲(chǔ)單位。 字節(jié)（Byte）8位二進(jìn)制代碼為一個(gè)字節(jié)，是計(jì)算機(jī)中表示存儲(chǔ)空間的最基本容量單位 K千，存儲(chǔ)空間的容量單位，kilobyte,1K=1024字節(jié) M兆，megabyte,1M=1024K G吉，gigabyte,1G=1024M T太，terabyte,1T=1024G各存儲(chǔ)容量單位之間的換算比是多少？五、聲音編碼 聲音是模擬信號(hào)，對(duì)聲音進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，必須經(jīng)過(guò)前期的數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)量化。采樣：采樣就是把輸入的模擬信號(hào)按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔（如1秒鐘）得到各個(gè)時(shí)刻的樣本值，量化：是把樣值信號(hào)的無(wú)限多個(gè)可能的取值，近似地用有限個(gè)數(shù)的數(shù)值來(lái)表示編碼：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)。常用的采樣頻率有三種：44.1 kHz、22.05 kHz和1