资源简介

(共24张PPT)
1.2数据编码
学习目标
01
掌握模拟信号与数字信号的区别；
02
了解文字、图像、声音等数据在计算机中的编码方式
03
学会计算数据所占的计算机空间
学习建议
01
面对抽象难理解的知识保持积极的学习心态；
02
积极动手练习，学会独立思考、也要学会小组合作。
1.2.1 模拟信号与数字信号
模拟信号---时间和数值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等 。
优点：直观且容易实现。缺点：保密性差、抗干扰能力弱。
例如：录像机影像、磁带机音乐、无线广播、有线电话。
u
O
t
O
t
u
2. 数字信号---在时间上和数值上均是离散的 信号。
优点：抗干扰能力好，保密性强。缺点：技术复杂、要求高。
例如：MP4视频、MP3音乐、电报。
数字信号波形
生活中的编码
问：什么是编码？举例：生活中使用编码的例子。
*
计算机为什么选用二进制
稳态1
稳态2
非稳态但会趋于一种稳态
√开关——开、关 √灯——亮、灭 √半导体二极管——导通、截止
计算机中的二进制
计算机中，信息都是用0、1表示的，即二进制表示。
二进制运算法则： 0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10
二进制与十进制的转换（整数）
二进制转换为十进制：
方法：按位权展开，相加。
例：（10010110 ）2 =（150）10
十进制转换为二进制：
方法：除2取余，直到商为零，倒序排列
例：(37) 10=(100101) 2
定义1：编码是信息从一种形式转换为另一种形式的过程。（百度百科）
计算机是如何用这些0.1代码编码,表示文字、图像等信息的呢？
明确什么是一个二进制位？
1Byte=8bit
Byte字节/bit二进制位
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
字符占1Byte/汉字占2Byte
定义2：编码是用少量的基本符号，根据简单的组合规则，以表示大量复杂的信息。
字符编码
字符编码是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象，以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。
摩尔斯电码（摩斯密码）是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达英文字母、数字和标点符号。
ASCII码：主要用于显示现代英语、控制字符、打印字符
使用8位二进制数来表示。
文字编码
练习：
在ASCII编码中，已知字母P的编码是80，Q的编码是81，可以推算出字母S的编码是（ ）。
A.83 B.87 C.85 D.79
问：彩色位图放大失真后的马赛克是什么？
答：像素（描述图像的最小单位）
问：每一个像素有什么样的特点？
答：每个像素显示一种颜色。
每个像素都被分配一个特定的位置和颜色值，每一个像素的颜色都被量化成一定数值，以二进制的方式存储在内存中。
位图图像的颜色越丰富，每个像素颜色编码所需位数（位深度）就越多。
位深度/颜色数有直接的关系
图像编码
深入理解位深度
颜色数 位深度
两色：
四色：
八色：
十六色：
问：位深度和颜色数什么关系？
位图图像的颜色越丰富，每个像素颜色编码所需位数（位深度）就越多。
*
像素的深度（所有分量的位数之和）：决定了图像中可能出现不同颜色（灰度）的最大数目。例如，由R、G、B 三个位平面组成的彩色图像，若三个位平面中像素的位数分别为4、4、2，此时，该图像的深度为10，因而像素的最大颜色数目为24+4+2=210 =1024。
一幅图像的数据量按下面的公式进行计算（以字节为单位）：
图像数据量=图像宽度×图像高度×图像深度/8
图像信息存储的文件大小计算
练习：
1.800*600的16色图像需要多少存储空间？
（800*600）*4/8=240000B
2.一幅400×600像素的黑白两色图像与一幅同样像素的16色彩色图像相比，所需的存储空间（ ）。
A、前者肯定大于后者 B、后者肯定大于前者 C、无法判断其大小关系 D、完全相同
描述数字声音的参数有：
取样频率：一秒钟内采样的次数。
量化位数：采样值的二进制位数。
声道数目：一次采样所记录产生的声音波形个数， 分为单声道和双声道。
码率（Bit Rate）：表示每秒的数据量，以kb/s为单位。
采用的压缩编码方法：MPEG
通过对实际声音的波形信号进行数字化处理而获得的数字声音，我们称为“波形声音”。
PC机中使用最广泛的波形声音文件是采用.wav作为扩展名的数据文件，称为波形文件格式。除此之外还有.mid、.mp3等其它描述音乐的数据文件。
合成声音是使用符号（参数）对声音进行描述，然后通过合成的方法来生成声音。
典型的有MIDI声音。
*
声音信息的表示
*
1秒钟CD音质的数据量（码率）为：
(44.1kHz ×16bit ×2)÷8 = 1411.2kb/s ÷ 8 = 176.4kB/s
1小时CD音质的数据量为：
176.4kB/s ×3600 ÷ 1000 = 635.04MB
声音信息存储的文件大小计算
1、对一段音乐，分别用44kHz和11kHz的采样频率进行采样后存储，则采样频率大的 ( )
(A)存储的空间小，音质较好
(B)存储的空间大，音质较好
(C)存储的空间小，音质较差
(D)存储的空间大，音质较差
互动训练：
2、录制一个采样频率为44.1kHz，量化位数为32，四声道立体环绕的WAVE格式音频数据40秒，需要的磁盘存储空间大约是 ( )
(A)27MB (B)225MB (C)7MB (D)27KB
A
B
3、若用数码相机1024*768模式最多可拍50张相片为了拍摄多于50张相片，可把相机分辨率调为( )
(A)800×600 (B)1152×864
(C)1280×768 (D)1600×1200
4、Windows 附件中的用“画图”程序绘制一张
800×600 像素的 24 位色图片，分别用 BMP 格
式和 JPEG格式保存，则这两个文件的大小是( )
（A）BMP格式的大 （B）JPEG格式的大
（C）一样大 （D）不能确定
练一练：
6、在16×16点阵字库中?每个汉字的字模信息是用(??)个字节存储的。 A.16×16 B.2×16 C.2×2 D.16
5、英文字母“A”的十六进制ASCII码值比英文字母“a”的十六进制ASCII码值( ?)。
A.大 B.小 C.相等 D.不定
7、一张光盘的存储容量为 650MB，可以存储几个 GB2312 编码的汉字
A、650×1024
B、650×1024
C、650×1024×1024
D、650×1024×512
（3）一幅分辨率为1024*768像素的彩色图像，每个像素使用3字节表示，那么图像容量是多少？
想一想：
（2）一幅分辨率为1024*768像素的256级灰度图像，容量是多少？
（1）一幅分辨率为1024*768像素的彩色图像，每个像素使用16位表示，那么图像容量是多少？
THANKS

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