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信息技术 必修1 :数据与计算
第一章 数据与信息
1.3 信息及其特征
1.2.2 编码的基本方式
文字（字符）编码是效率相对较低的编码方式，有单字节码和双字节码两种。
ASCII码、莫尔斯码属于单字节码
国标码（GBK）、统一码（Unicode）属于双字节码。
【文字编码】
知识回顾
ASCII码是美国信息交换标准代码、用8位二进制码表示的基本字符编码系统
常用的不可见控制符（33个）
ASCII码（英文字符编码）
以及标点符号、运算符号等33个
阿拉伯数字（10个）
英文字母（大小写52 个）
共27=128个字符
1.2.2 编码的基本方式
【文字编码】：国标码
为了使每个汉字有一个全国统一的代码而颁布了汉字编码的国家标准。每个汉字有个二进制编码，叫汉字国标码。 每个汉字使用2个字节，主要分为两部分：编号127之前的符号跟ASCII 码所表示的意义相同，属于单字节码；编号127之后的符号统一用两个字节表示，包含了几乎所有的简体中文字（中文编码高字节的最高位不为0）。
知识回顾
1.2.2 编码的基本方式
【图像编码】
图片
图形
图像
位图
矢量图
位图，最小单位为光栅点（或称像素），也叫作点阵图（或像素图）。可以用“画图”软件创建、数码相机获取等。
由一组指令集合描述，可以用“Flash、CorelDRAW”等软件创建。
位图与矢量图的区别：位图缩放以后会失真， 矢量图缩放以后不会失真。
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1.2.2 编码的基本方式
【图像编码】
图像编码是指在满足一定保真度的条件下，对图像数据进行变换、 编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。
0 1 0 0 0 0 0 1
每个0或1就是一个位（bit 比特）
8个比特称为1个字节（Byte） 1B=8b
1024B=1KB 1024KB=1MB 1024MB=1GB 1024GB=1TB
1个英文字母占一个字节 1个汉字占两个字节
知识回顾
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
1.2.2 编码的基本方式
【图像编码】：位图图像编码
【例】在如图所示的黑白(2色图，也称1位图像)图像中，共有32×2个像素，如果将黑、白像素分别映射为1和0。
15(F)
15(F)
0
6
8
6
0
6
8
1
6
3
7
12(C)
8
1
通常图像编码采用16进制编码，因而上图的编码为“FF，06，86，FF，81，63，7C，81”。
: 0 : 1
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1.2.2 编码的基本方式
【图像编码】：位图图像编码
【例】在如图所示的灰4色图（也称2位图像)图像中，共有4×4个像素，如果将4色的白、浅灰、深灰、黑像素分别映射为00、01、10、11。
01 01 10 01
11 00 10 11
10 00 11 00
01 11 00 10
2色图也称1位图（21=2）
4色图也称2位图（22=4）
16色图也称4位图（24=16）
256色图也称8位图（28=256）
24位图（224=16777216）
8bit(1字节)
该图的数据大小= 4×4×2÷8=4字节
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1.2.2 编码的基本方式
【图像编码】：位图文件大小
位图文件所占用的空间，可按以下公式计算：
文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8
其中，图像分辨率=图像x方向的像素数×图像y方向的像素数。
(14字节)+(40字节)+(4字节)
图形数据大小=图像分辨率×图像量化位数÷8（单位：字节）
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1.2.2 编码的基本方式
【声音编码】：采样
采样就是把输入的模拟信号按适当的时间间隔得到各个时刻的样本值， 使其转换为时间上离散、幅度上连续的脉冲信号。
根据奈奎斯特（Harry Nyquist，物理学家，1889—1976）采样定理，如果以一定时间间隔对某个信号f（t） 进行采样，并且采样频率高于该信号最高频率的两倍，则采样值包含了原信号的全部信息。
常用的采样频率有三种：44.1 kHz、22.05 kHz和11.025 kHz。
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1.2.2 编码的基本方式
【声音编码】：量化
量化是把样值信号的无限多个可能的取值，近似地用有限个数的数值来表示。首先是将采样信号幅度划分为若干量化等级（国标声音量化等级分为256个，即28个），然后将采样后的信号幅度与所划分的各个量化等级进行比较，向下取最接近的量化等级的数值。
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1.2.2 编码的基本方式
【声音编码】：编码
编码是将量化后的采样值用二进制数码表示，并转换为由二进制编码0和1组成的数字信号。模拟信号采样后可用8位二进制数表示，最高位表示符号，正数为0， 负数为1。
模拟量 26 45 48 40 14
编码 00011010 00101101 00110000 00101000 00001110
模拟量 -51 -100 -50 44 127
编码 10110011 11100100 10110010 00101100 01111111
模拟量 125 105 90 78 65
编码 01111101 01101001 01011010 01001110 01000001
声音信号的数据编码表
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1.2.2 编码的基本方式
【声音编码】：声音存储空间
编码时采用的二进制位数越多，数据量越大，占用的存储空间也越大。以声音信息为例，其存储空间遵循如下公式：
声音存储空间=采样频率×量化位数×声道数×时间÷8
【例】采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的立体声，1秒声音所需字节数为44.1×1000×16×2×1÷8=176400（B）。
编码后的信号可以实现无差错的数据传输。
数字信号的传送图
知识回顾
结绳记事
人类生活离不开信息。
烽火告急
1.3.1 信息
1.3 信息及其特征
在保证了物理与能量的同时，缺乏信息将会怎样？
温大城市学院学生会曾发起一项“暂别手机24小时”体验，有30名学生报名参加。结果，30分钟后，14名体验者中途“退场”；3小时后，该活动因体验者“全军覆没”而提前结束。
1.3.1 信息
1.3 信息及其特征
信息是用来消除某种不确定性的东西
信息论
香农
信息就是信息，不是物质，也不是能量，是区别物质与能量的第三类资源。
控制论
维纳
1.3.1 信息
1.3 信息及其特征
信息是由文字、符号、图形等表现出来的消息、情报或者数据等。
——含义
1.3.1 信息
1.3 信息及其特征
——传播过程
【活动】
教师做几个手语动作，
请同学们猜老师的意图。
信息发出方
用何载体
信息接收方
产生效果及作用
载体：文字、图像、图形、声音、符号、动画、视频等。
传播途径
途迳：面对面、书报、电话、广播、电视、计算机网络等
1.3.1 信息
1.3 信息及其特征
——传播过程
传递性
二
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
共享性
三
普遍性
一
依附性和可处理性
四
真伪性
六
价值相对性
七
时效性
五
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
普遍性
一
信息不是虚无缥缈的事物，只要有事物的运动，有数据存在，就会有信息存在。
信息普遍存在，可以被人们感知、获取、传递和利用。
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
传递性
二
信息的传递打破了时间和空间的限制。
共享性
三
信息通过交流可以在不同个体和群体间共享。
两个人交换手中的一个苹果， 每个人手中还是一个苹果。
两个人交换所掌握的一份信息， 每人便拥有两份信息。
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
依附性和可处理性
四
信息必须依附在数据（文本、图像、声音、视频等符号）上才能够表现出来。
信息经过分析和处理，往往产生新的信息，使信息得到增值。
玉不琢， 不成器
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
时效性
五
信息不是一成不变的东西，会随着客观事物的变化而变化。
信息若不能反映事物最新变化状态，效用会降低甚至失效，成为历史记录。
老皇历看不得
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
真伪性
六
信息并不都是对事物的真是反映，具有真伪性。
产生伪信息的原因：1 .人为制造；2 .自身认知和表达能力不足；3 .传递过程失误造成。
诸葛亮的空城计
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
价值相对性
七
信息作为资源，具有相应的使用价值。
信息价值的大小取决于接收者的需求及其对信息的理解、认识和利用的能力。
一千个读者一千个哈姆雷特
传递性
二
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征
共享性
三
普遍性
一
依附性和可处理性
四
真伪性
六
价值相对性
七
时效性
五
（1）勤于接收信息；
（2）学会辨别信息；
（3）筛选信息；
（4）提炼信息（加工处理信息）。
我们怎么做？
1.3.1 信息的基本特征
1.3 信息及其特征

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