第一單元+項(xiàng)目二++探究計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示-認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)編碼+課件+【知識(shí)精講精研】滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修1

第一單元

數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)編碼編碼摩斯密碼就是一種把書面字符用可變長度的信號(hào)表示的編碼方式。日常生活中我們經(jīng)常見到的身份證號(hào)，郵政編碼，銀行卡號(hào)，學(xué)籍號(hào)等，都是按照一定規(guī)則產(chǎn)生的編碼。編碼編碼編碼（encoding）是指用預(yù)先規(guī)定的方法將文字、數(shù)字或其他對(duì)象轉(zhuǎn)換成規(guī)定的符號(hào)組成，或?qū)⑿畔?、?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的脈沖電信號(hào)。在計(jì)算機(jī)中，編碼一般是指用預(yù)先規(guī)定的方法就數(shù)字、文字、圖像、聲音、視頻等對(duì)象編成二進(jìn)制代碼的過程。編碼數(shù)值聲音圖像文本編碼確定編碼規(guī)則按照規(guī)則編碼事物編碼一一對(duì)應(yīng)編碼規(guī)則編碼包含一定的意義便于排序等操作編碼01計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼由于邏輯電路通常只有高低兩種電位狀態(tài)，正好可以表示“0”和“1”，所以計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制來存儲(chǔ)和表示數(shù)據(jù)。通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，數(shù)據(jù)有數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)（文本、圖、聲音視頻等），這些數(shù)據(jù)是如何轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制組成的代碼，并可以被計(jì)算機(jī)識(shí)別的呢？今天我們來一起學(xué)習(xí)《認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)編碼》編碼編碼（encoding）是指用預(yù)先規(guī)定的方法將文字、數(shù)字或其他對(duì)象轉(zhuǎn)換成規(guī)定的符號(hào)組成，或?qū)⑿畔?、?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的脈沖電信號(hào)。一般是指用預(yù)先規(guī)定的方法將數(shù)字、文字、圖像、聲音、視頻等對(duì)象編成二進(jìn)制代碼的過程。編碼（計(jì)算機(jī)中的編碼）：編碼編碼的意義：鑒別（唯一標(biāo)識(shí)）排序（有一定的順序）專用含義（含有一定的含義）數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼數(shù)值數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)0、1代碼轉(zhuǎn)換編碼數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是除2反向取余，小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是乘2正向取整。數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼數(shù)值數(shù)據(jù)是一類常見數(shù)據(jù)，是可用于算術(shù)運(yùn)算的具體數(shù)值。計(jì)算機(jī)中的數(shù)值數(shù)據(jù)是以補(bǔ)碼的方式表示的，以十進(jìn)制數(shù)+21和-21的8位編碼為例，它們的二進(jìn)制數(shù)原碼、反碼和補(bǔ)碼分別如下：（+21）10=（+10101）2[+10101]原=00010101[+10101]反=00010101[+10101]補(bǔ)=00010101（-21）10=（-10101）2[-10101]原=10010101[-10101]反=11101010[-10101]補(bǔ)=11101011數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼分為原碼、反碼和補(bǔ)碼，其編碼規(guī)則見下表。原碼反碼補(bǔ)碼正數(shù)符號(hào)位（0）+數(shù)字部分（如果原數(shù)不足n-1位，在高位補(bǔ)0）同原碼同原碼負(fù)數(shù)符號(hào)位（1）+數(shù)字部分（如果原數(shù)不足n-1位，在高位補(bǔ)0）在原碼的基礎(chǔ)上，符號(hào)位不變，其余各位取反在反碼的基礎(chǔ)上+1數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼文本數(shù)據(jù)的編碼1.西文字符的編碼字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等，稱為西文字符。目前，國際上普遍采用的西文字符編碼標(biāo)準(zhǔn)是ASCII碼。用1個(gè)字節(jié)來表示，首位為0，后面7位來表示具體符號(hào)，此對(duì)照表前三位是高位，后四位是低位。文本數(shù)據(jù)的編碼國標(biāo)碼（GB2312-1980）使用2個(gè)字節(jié)長即16位二進(jìn)制進(jìn)行編碼。機(jī)內(nèi)碼將每個(gè)字節(jié)的最高位設(shè)為1“大”國標(biāo)碼0011010001110011“大”機(jī)內(nèi)碼1011010011110011文本數(shù)據(jù)的編碼國際編碼——Unicode可容納世界上所有文字和符號(hào)的字符編碼方案。UnicodeUTF-8UTF-16UTF-32……小練一下（68.25）10=聲音的數(shù)字化采樣量化編碼采樣頻率：計(jì)算機(jī)每秒鐘在模擬聲音信號(hào)的波形上采樣的次數(shù)。采樣聲音的數(shù)字化在其他參數(shù)一樣的前提下，采樣頻率越高，即采樣的時(shí)間間隔越短，則在單位時(shí)間內(nèi)得到的聲音樣本數(shù)據(jù)越多，對(duì)聲音信號(hào)波形的表示越精確，聲音的保真度越高。采樣量化編碼聲音的數(shù)字化圖b2圖b1圖a1圖a2量化位數(shù)：存儲(chǔ)、記錄聲音幅度值所使用的二進(jìn)制位數(shù)。采樣量化編碼量化聲音的數(shù)字化采樣量化編碼聲音的編碼是按照一定格式把經(jīng)過采樣和量化得到的離散數(shù)據(jù)記錄下來，并在其基礎(chǔ)上加入用于糾錯(cuò)、同步和控制的數(shù)據(jù)，最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)。不同的編碼方式產(chǎn)生不同的格式。WAVMP3WMA編碼聲音的數(shù)字化音頻參數(shù)：采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)數(shù)據(jù)量=采樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)÷8×持續(xù)時(shí)間(S)未經(jīng)壓縮的音頻文件的數(shù)據(jù)量計(jì)算方法：(計(jì)算結(jié)果單位B)例1：CD的標(biāo)準(zhǔn)采樣頻率為44.1KHz,量化位數(shù)為16位立體聲雙聲道（每次生成兩個(gè)聲波數(shù)據(jù)）,每秒數(shù)據(jù)量為

B。例2:錄制一段時(shí)間為10秒，采樣頻率為22050Hz,量化位數(shù)為8位單聲道的WAV格式音頻，文件數(shù)據(jù)量為

KB。（結(jié)果保留整數(shù)）1764090215聲音的數(shù)字化圖像的數(shù)字化采樣量化編碼分辨率900*1600分辨率30*530如果不考慮其他因素的影響，圖像分辨率越高，采樣的精度就越高，數(shù)字化后的圖像越清晰，同時(shí)圖像所占的存儲(chǔ)空間也越大。在圖像分辨率相同的情況下，顏色深度越大，數(shù)字化后的圖像越清晰，同時(shí)圖像所占的存儲(chǔ)空間也越大。采樣量化編碼圖像的數(shù)字化圖像的數(shù)字化位圖參數(shù)：分辨率

，顏色深度未經(jīng)壓縮的位圖圖像的數(shù)據(jù)量（單位：字節(jié)）=圖像分辨率*顏色深度/8分辨率256*256分辨率32*32圖像的數(shù)字化例1：一幅分辨率為1024×768像素的24位位圖，數(shù)據(jù)量為

B。例2：

一幅分辨率為500×400像素的256色位圖，數(shù)據(jù)量為

B2359296200000圖像的數(shù)字化聲音數(shù)字化與圖像數(shù)字化對(duì)比分析表聲音