中圖版高中信息技術(shù)必修1課件.2數(shù)字化與編碼公開課一等獎?wù)n件省課獲獎?wù)n件

數(shù)字化與編碼第1頁學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)字化意義與作用，感受數(shù)字技術(shù)對生活影響。理解數(shù)據(jù)編碼基本方式，合理選用數(shù)字化工具處理問題，感受數(shù)字化工具優(yōu)勢。第2頁體驗摸索體驗數(shù)字化生活信息技術(shù)發(fā)展與普及為我們發(fā)明了一種全新數(shù)字化生活環(huán)境。例如，共享單車、在線購物、網(wǎng)絡(luò)通信和遠(yuǎn)程醫(yī)療等，它們在給我們帶來生活便利同步，也在逐漸地變化著我們生活方式。第3頁體驗摸索第4頁1.數(shù)字化及其作用模擬信號和數(shù)字信號一般來說，通信系統(tǒng)中有兩種主要信息傳輸形式：一種是模擬信號，其信號波形能夠表達為時間連續(xù)函數(shù)；另一種是數(shù)字信號，它在取值上是離散、不連續(xù)，例如以“0”和“1”

來表達二進制數(shù)字信號。模擬信號和數(shù)字信號雖然是兩種不一樣形式信號，但它們在傳輸過程中是能夠互相轉(zhuǎn)換。第5頁1.數(shù)字化及其作用模擬信號和數(shù)字信號第6頁1.數(shù)字化及其作用生活在數(shù)字世界數(shù)字化是將復(fù)雜多樣事物屬性或特性轉(zhuǎn)化為計算機可處理對象過程。這些信息被數(shù)字化后能夠更方便地在數(shù)字設(shè)備中存放、處理和傳輸。第7頁1.數(shù)字化及其作用閱讀拓展—數(shù)字圖書館第8頁2.二進制與數(shù)制轉(zhuǎn)換二進制基數(shù)為2，兩個基本數(shù)碼是0和1；采取逢二進一進位規(guī)則，例如1+1=10；不一樣數(shù)位對應(yīng)不一樣權(quán)值，權(quán)值用基數(shù)冪表達。第9頁2.二進制與數(shù)制轉(zhuǎn)換由于計算機中操作需要通過二進制來實現(xiàn)，因此計算機中數(shù)值計算就需要將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)可采取除2反向取余法，即將十進制整數(shù)除以2，得到商數(shù)和余數(shù)，用商數(shù)再除以2，依此類推直到商數(shù)為0為止，將每次得到余數(shù)按照逆序排列，即為換算二進制數(shù)成果。第10頁2.二進制與數(shù)制轉(zhuǎn)換第11頁2.二進制與數(shù)制轉(zhuǎn)換一般，十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)采取“除R反向取余法”。R進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)采取“按權(quán)展開求和法”。第12頁3.數(shù)據(jù)編碼通過數(shù)據(jù)編碼，人們能夠方便地存放、檢索和使用數(shù)據(jù)。生活中有許多數(shù)據(jù)編碼實例，例如居民身份證號碼、車輛車牌號、電影院座位號等。計算機作為數(shù)據(jù)處理一種工具，無論處理是字符、圖像、聲音，還是其他形式內(nèi)容，都需要轉(zhuǎn)換成二進制形式編碼，這樣才能夠處理。第13頁3.數(shù)據(jù)編碼字符編碼字符是人與計算機交互過程中不可或缺主要內(nèi)容，它是多種文字和符號總稱，由于計算機只識別0和1，因此在處理多種字符時，就需要將字符轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別二進制數(shù)據(jù)。第14頁3.數(shù)據(jù)編碼計算機中存放一種“0”或“1”占用1個二進制位（bit），8個二進制位組成1字節(jié)（byte），ASCI編碼用1字節(jié)表達英文字母、數(shù)字和常見字符。在GB18030-2023中，大部分常用漢字采取2字節(jié)編碼。第15頁3.數(shù)據(jù)編碼聲音編碼聲波振幅反應(yīng)了聲音響度強弱，聲波頻率反應(yīng)了聲音音調(diào)高低。應(yīng)用計算機處理聲音時，需要將聲波模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，也就是聲音數(shù)字化，編碼是其中主要一步。一般，聲音數(shù)字化基本辦法是按照一定時間間隔采集聲波振幅，并將其轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)序列，即通過采樣、量化和編碼來實現(xiàn)。第16頁3.數(shù)據(jù)編碼聲音編碼對于采樣所取得量值，要進行分級量化，就是將采樣值變換到最接近數(shù)字值，即用有限個數(shù)數(shù)值近似地表達本來連續(xù)變化值。第17頁3.數(shù)據(jù)編碼聲音編碼一般，音頻所占存放容量取決于采樣頻率、量化位數(shù)、聲道數(shù)和時長，其計算公式為：音頻所占存放容量=采樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)×?xí)r長/8第18頁3.數(shù)據(jù)編碼圖像與視頻編碼一幅圖像能夠看作由許多彩色或多種級別灰度點組成，這些點按橫縱進行排列，被稱為像素。圖像所占存放容量=水平像素數(shù)×垂直像素數(shù)×顏色深度/8第19頁4.數(shù)據(jù)壓縮常用壓縮辦法分為無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮指對壓縮后數(shù)據(jù)進行還原后，得到數(shù)據(jù)與壓縮前完全相同。相對于無損壓縮，有損壓