资源简介

(共52张PPT)
第一章 数据与信息
1.3 数据采集与编码
心有灵犀
01 03 05 07
09 11 13 15
17 19 21 23
25 27 29 31
33 35 37 39
41 43 45 47
49 51 53 55
57 59 61 63
08 09 10 11
12 13 14 15
24 25 26 27
28 29 30 31
40 41 42 43
44 45 46 47
56 57 58 59
60 61 62 63
02 03 06 07
10 11 14 15
18 19 22 23
26 27 30 31
34 35 38 39
42 43 46 47
50 51 54 55
58 59 62 63
16 17 18 19
20 21 22 23
24 25 26 27
28 29 30 31
48 49 50 51
52 53 54 55
56 57 58 59
60 61 62 63
04 05 06 07
12 13 14 15
20 21 22 23
28 29 30 31
36 37 38 39
44 45 46 47
52 53 54 55
60 61 62 63
32 33 34 35
36 37 38 39
40 41 42 43
44 45 46 47
48 48 50 51
52 53 54 55
56 57 58 59
60 61 62 63
第一张
第四张
第二张
第五张
第三张
第六张
心有灵犀
01 03 05 07
09 11 13 15
17 19 21 23
25 27 29 31
08 09 10 11
12 13 14 15
24 25 26 27
28 29 30 31
02 03 06 07
10 11 14 15
18 19 22 23
26 27 30 31
16 17 18 19
20 21 22 23
24 25 26 27
28 29 30 31
04 05 06 07
12 13 14 15
20 21 22 23
28 29 30 31
32 33 34 35
36 37 38 39
40 41 42 43
44 45 46 47
第一张
第四张
第二张
第五张
第三张
第六张
数制
数制是用一组固定的数码和一套统一的规则(逢N进一)来表示数目的方法，其包含两个基本要素：基(基数)和权(权值)
数位：指数字符号在一个数中所处的位置。
数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。
基数：每个数位上可以使用的数码的个数叫做这种计数制的基数。
权值：每一个数位上的1对应的数值，可以表示为基数的若干次幂（
数位：指数字符号在一个数中所处的位置。
数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。
基数：每个数位上可以使用的数码的个数叫做这种计数制的基数。
权值：每一个数位上对应的数值，可以表示为基数的若干次幂（
678=6×102+7×101+8×100
678=6×102+7×101+8×100
678=6×102+7×101+8×100
678=6×102+7×101+8×100
数制
10011
第1位
第2位
第3位
第4位
第5位
第N位
…
数码
基数
位权值
基数
数位-1
逢二进一 逢十进一 逢十六进一
0,1 0~9 0~9,A~F
2 10 16
2n-1 10n-1 16n-1
B D H
数制
进位制 二进制 十进制 十六进制
规则
数码
基数
权值
形式标识
课本p16
数制是用一组固定的数码和一套统一的规则(逢N进一)来表示数目的方法，其包含两个基本要素：基(基数)和权(权值)
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
二进制 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
数制的转换——N进制转十进制
3
2
1
0
(
)10
100
101
103
=0x100+1x101+2x102+3x103
102
权值
1
0
1
1
(
)2
20
21
23
22
=1x20+1x21+0x22+1x23
=（11）10
即 1011B=11D
权值
权值
数码
任何进制转换为十进制，都可以用位权相加法
数制的转换——N进制转十进制
任何进制转换为十进制，都可以用位权相加法
3
(
)16
160
161
=12x160+3x161=（60）10
权值
C
(1111)2=( )10
(FF)16=( )10
15
255
即 3CH=60D
进位制 二进制 十进制 十六进制
形式标识 B D H
（176）8=（ ）10
AFH = D
126
175
小结
十进制
二进制
十六进制
位权相加法
数制的转换——十进制转二进制
结果： 100D ＝1100100B
被除数
基数
100
2
50 （商） 0 （余）
2
25 （商） 0 （余）
2
12 （商） 1 （余）
2
6 （商） 0 （余）
2
3 （商） 0 （余）
2
1 （商） 1 （余）
2
0 （商） 1 （余）
十进制转换为N进制,可用除N取余(直到商为0),所得余数倒序输出。
数制的转换——十进制转N进制
185
8
23……1
8
2……7
8
0……2
（1 8 5）10 = （2 7 1）8
余数
3981
16
248……13(D)
16
15……8
16
0……15(F)
余数
（3 9 8 1）10 = （F 8 D）16
例: 将185D 转换为八进制
例: 将3981D 转换为十六进制
小结
十进制
二进制
十六进制
除2取余 倒序输出
除16取余 倒序输出
位权相加法
数制的转换——十六进制转二进制
二进制与十六进制互转：四位转一位，一位转四位
十进制（标识符D） 二进制（标识符B） 十六进制（标识符H）
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
二进制转十六进制：
从低位开始，每四位二进制数转换成一位十六进制数，位数不够左边补0凑足。
111010B= H
数制的转换——十六进制转二进制
二进制与十六进制互转：四位转一位，一位转四位
所以：111010B= 3A H
0011
111010B= H
0011 1010
111010
1010
3AH= B
所以：3AH= 111010 B
A
3
小结
十进制
二进制
十六进制
除2取余 倒序输出
除16取余 倒序输出
四位转一位
一位转四位
位权相加法
心有灵犀——解密
01 03 05 07
09 11 13 15
08 09 10 11
12 13 14 15
02 03 06 07
10 11 14 15
04 05 06 07
12 13 14 15
第一张
第四张
第二张
第三张
0001 0011 0101 0111
1001 1011 1101 1111
1000 1001
1010 1011
1100 1101
1110 1111
0010 0011 0110 0111
1010 1011
1110 1111
0100 0101 0110 0111
1100 1101
1110 1111
第一张
第四张
第二张
第三张
趣味拓展：一只小白鼠喝了毒药后一小时就会离世，现在给你十只小白鼠，一千瓶液体，其中999瓶是水，只有一瓶毒药，如何在一个小时内找出这瓶毒药呢？
课堂小练
1、106D转化为二进制为（ ）
A
A
A选项正确
B
B
B选项错误，对应的十进制为数77
C
C
C选项错误，对应的十进制为数109
D
D
D选项错误，对应的十进制为数74
2、十六进制数4B用二进制数来表示，下列选项中正确的是（ ）
A
A
A选项错误，对应的十六进制数为49
B
B
B选项正确
C
C
C选项错误，对应的十六进制数为55
D
D
D选项错误，对应的十六进制数为5B
1101010
1001101
1101101
1001010
1001001
1001011
1010101
1011011
课堂小练
3、2616转化为十进制为（ ）
A
A
A选项错误，对应的十六进制数为1C
B
B
B选项正确
C
C
C选项错误，对应的十六进制数为2B
D
D
D选项错误，对应的十六进制数为24
4、二进制数1111010换成十六进制数是（ ）
A
A
A选项错误，对应的十六进制数为1101011
B
B
B选项错误，对应的十六进制数为1111011
C
C
C选项正确
D
D
D选项错误，对应的十六进制数为11100010000
28
38
43
36
6B
7B
7A
710
拓展题
5、某个在100~255之间的十进制偶数x，将其转化为二进制数y，下列说法不正确的是( )
A
A
A选项说法正确
B
B
B选项说法错误，应该是右侧4位的值
C
C
C选项说法正确
D
D
D选项说法正确
x//2的运算结果转换为二进制数一定比y少一位
十进制数x+1转换为二进制数不超过8位
十进制数x除以16的余数与二进制数y左侧4位的值相等
二进制数y的最低位一定是0
编码——引入
311100
110
33011020051220XXXX
编码
编码：是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。
解码：解码是编码的逆过程。
计算机中编码：按一定规则将文本、图形、图像、声音、视频等数据编成可在计算机中处理的二进制数字。
人能读懂的数据
计算机能读懂的数据
编码
编码
计算机中存储的最基本单位：字节 (Byte)(B)，1B=8b
8位二进制能表示几种信息？
1000种信息需几位二进制？
计算机中存储容量最小的单位：比特 (bit)(b)，1位二进制数码表示1个bit
1110010101010011
有几位？几个字节？
28=256
210=1024
★ 未标明是b，B，默认是B
1KB=1024B
1B=8b
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1PB=1024TB
1ZB=1024EB
1EB=1024PB
b
↓
B
↓
KB
↓
MB
↓
GB
↓
TB
编码——数据的存储容量单位
ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）。
ASCII码主要用于显示现代英语和其他西欧语言。
ASCII码共有 个，用1个字节中的低7位编码。
对应十进制范围： ；
二进制范围： ；
十六进制范围： ；
基本的ASCII码包含33个控制字符、10个阿拉伯数字、26个英文大写字母、26个英文小写字母与一些标点符号、运算符号。
常见的ASCII码值（十进制）：
A： ，a： ，数字0： 。
0
128
0 D ~127 D
00000000 B ~ 01111111 B
00 H ~ 7F H
65
97
48
字符编码——ASCII码
计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的。
用计算机处理汉字需要解决以下几个问题：
怎样将汉字输入计算机？
在计算机内部怎样处理汉字？
在各计算机之间怎样交换汉字信息
计算机怎样实现汉字信息的输出（显示）？
①
③
④
②
字符编码——汉字编码
① 怎样将汉字输入计算机——输入码(外码)
汉字输入码是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。
汉字输入码使用字母、数字和符号来对汉字进行编码，如“汉”的拼音“han”。
★ 音码：全拼、双拼、智能ABC、百度、搜狗输入法等
★ 形码：五笔字形法、仓颉输入法
★ 音形码
字符编码——汉字编码
② 在计算机内部怎样处理汉字——内码（机内码/处理码）
处理码是计算机内部用于信息处理的汉字代码，也称为机内码或内码。
★ 在GB2312字符集中，1个汉字在计算机中用2个字节(2B)表示，每个字节（8位二进制）都以1开头。
>=80H
>=80H
字符编码——汉字编码
UltraEdit：十六进制内码观察器
观察字符内码
中 国 C h i n a
字节号：表示第几个字节
字符 二进制编码 查看到的内码 存储
ASCII码字符 8位 2个十六进制数 占1B
汉字 16位 4个十六进制数 占2B
字符编码——汉字编码
思考2
（1）图1中“,”的内码是？图2中“，”的内码是？
（2）为什么两个“，”的字符内码不一样？
2C
A3 AC
英文状态下符号为1个字节的ASCII码；
中文模式下符号为2个字节的汉字编码。
字符编码——汉字编码
计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的。
用计算机处理汉字需要解决以下几个问题：
怎样将汉字输入计算机？
在计算机内部怎样处理汉字？
在各计算机之间怎样交换汉字信息
计算机怎样实现汉字信息的输出（显示）？
①
③
④
②
字符编码——汉字编码
全角：一个字符占用两个标准字符位置的状态。
半角：一个字符占用一个标准字符的位置。
全角状态下各种符号，如A、B、C、1、2、3等，应将这些符号理解为汉字。
字符编码——汉字编码
1. 大写字母X的ASCII码为88,则小写字母v的ASCII值是( )
A 86 B 117 C118 D 119
C
2.使用UltraEdit软件查看字符内码，部分界面如下图所示。图中内码所对应的字符是（ ）
A. bdoaMLNV B. 填充颜色
C. 背景back D. 技术abcd
C
课堂练习
1. 用UltraEdit软件观察字符内码，结果如下图所示：
则其中内码“32 30”表示的字符为（ ）
（A）2010 （B）20 （C）10 （D）假
2.用UltraEdit软件观察字符内码，结果如下图所示：
将其前两个字节数据“B8 FC”删除后，则右侧的“更上一层楼”
五字将变成（ ）
（A）上一层楼 （B）更上一层
（C）楼层一上 （D）楼上一层
B
A
练 一 练
③ 在各计算机之间怎样交换汉字信息——交换码（区位码）
汉字交换码(GB2312－80)又称区位码，全称为《信息交换用汉字编码及字符集》；
区位码分94个区，每区94个位，构成94*94个单元的表格。
“区号”和“位号”各占1个字节（第1个字节标记区号，第2个字节标记位号），所以1个汉字占2个字节。
“啊” 的区号是16，位号是01
字符编码——汉字编码
④ 计算机怎样实现汉字信息的输出——字形码
汉字的字形码与输出显示和打印有关。
常见的字形码有两种表示方式：点阵方式和矢量方式。
字符编码——汉字编码
环节 西文字符 汉字编码
输入 键盘直接键入 输入码
（拼音、五笔等）
处理 ASCII编码 机内码
输出 字形码（输出码）：点阵&矢量
字节数 1 2
判断 字节高位<8 两字节高位>=8
1 汉字输入码（外码）
2 处理码（内码）
3 字形码
4 交换码（区位码）——GB2312
汉字输入
汉字存储
汉字显示
汉字打印
汉字传输
1
2
3
3
4
字符编码——汉字编码
某字库采用点阵方式描述汉字字形，点阵规模为16×16，每个点用1个二进制位表示，“0”表示白点，“1”表示黑点，逐行编码。汉字“和”的字形如右图所示，下列描述正确的是 ( )
A. 该汉字字形编码需要16×16个字节
B. 该汉字字形第一行编码需要2个字节
C. 该汉字字形编码的第一个字节内容是OFH
D. 该汉字字形编码的最后一个字节内容是FFH
B
课堂练习
条形码是将宽度不等的多个黑条和白条，按一定编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。（黑线代表1，白线代表0）
我国普遍采用EAN13条形码（European Article Number ，欧洲物品编码的缩写)。
由13位数字组成，前3位数字表示国家代码，最后一位叫校验码，用来检查扫描到的数字是不是有错误，这个数字由前12位数字按一定规律计算得到。
条形码
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。相对于一维条形码，二维码的信息存储量更大，功能更强大，使用过程中注意安全隐患。
二维码
① 采样频率(HZ)
每秒的采样样本数叫做采样频率，单位赫兹（Hz），
采样频率常用三种：11.025KHz、22.05KHz、44.1KHz
② 量化位数( b）
数字信号幅值被划分为2N个级数，N称为量化位数，是描述每个采样点值的二进制位数。
常用的量化位数为8位、16位。
影响数字音频质量的参数
23=8
24=16
声音编码——声音文件格式
声音文件类型：Wave（未压缩）、APE（无损压缩）、MP3(有损压缩)、WMA等
Wave格式音频文件的存储容量计算
存储容量=采样频率(Hz) X 量化位数（bit）X 声道数 X 时长（s）（单位：位bit ）
存储容量=采样频率(Hz) X 量化位数（bit）X 声道数 X 时长（s）/8（单位：字节B ）
图像编码——声音文件格式
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
存储量=44100 *40 *32 *4 / 8（B）
=28224000（B）
=26.916（MB）
注：KHz中的K=1000
图像编码——声音文件格式
位图图像：又称栅格图或点阵图，由像素组成，每个像素点用二进制数据来描述其颜色与亮度等信息。
位图图像缩放或以低于创建时的分辨率来打印它们，将丢失其中的细节，并会出现锯齿状。
矢量图形：是指用点、直线或多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像。
矢量图形保存的文件大小一般比位图要小。
矢量图形任意放大都不会丢失细节或影响清晰度。
图像编码——数字图像分类
图像编码——位图图像与矢量图形的区别
图像的存储空间 = 总的像素点个数 × 每个像素点所占的颜色位深度
① 像素点个数 →水平像素点的个数×垂直像素点的个数。
② 每个像素点所占的位数 → 图像的颜色数
5×5
黑白图像：1位 2种颜色
图像的存储空间 = 5×5×1位
1.3.4 编码—图像编码
图像的存储空间 = 总的像素点个数 × 每个像素点所占的颜色位深度
① 像素点个数 →水平像素点的个数×垂直像素点的个数。
② 每个像素点所占的位数 → 图像的颜色数
8×8
2位 4种颜色
图像的存储空间 = 8×8×2位
3 3 3 3 3 3 3 3
3 2 2 2 2 2 2 3
3 2 1 1 1 1 2 3
3 2 1 0 0 1 2 3
3 2 1 0 0 1 2 3
3 2 1 1 1 1 2 3
3 2 2 2 2 2 2 3
3 3 3 3 3 3 3 3
1.3.4 编码—图像编码
位图（BMP）存储容量=总像素数 X 颜色位深度（单位：位b）
位图（BMP）存储容量=水平像素 X 垂直像素 X 颜色位深度 /8（单位：字节B）
颜色 每个像素点所占的二进制位数(量化位数/位深度)
黑白两色（即2色位图） 1位(21=2）
256色图像 8位(28=256）
16色图像 4位(24=16）
16位真彩色 16位
RGB彩色图像 24位
256级灰度 8位色（28=256）
颜色数=2n位
声音编码——图像存储容量（未压缩BMP）
视频是由连续的图像帧组成的。
视频存储容量 = 每张图片的大小 X 帧频 X 时间（s）
常见的视频制式：
中国电视制式（PAL）：每秒播放25帧图像，即帧频为25fps
欧美电视制式（NTSC）：每秒播放30帧图像，即帧频为30fps
水平像素 X 垂直像素 X 颜色位深度/8（单位：字节B）
常见的视频编码方式有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4
视频常见扩展名：avi，mpg，asf，wmv
视频编码
存储容量=采样频率(Hz)X量化位数（bit）X声道数X时间（s）
（单位：bit）
Wave格式音频文件存储容量的计算：
位图图像（BMP）存储容量的计算：
存储容量=水平像素X垂直像素X颜色位深度（单位：bit）
存储容量=每张图片的大小X帧频X时间（单位：bit）
视频存储容量的计算：
小结
1、有一段WAV格式的音频文件，采用44.1KHz的采样频率，量化位数为16位，双声道，时长为10秒，此音频文件的数据量大小为 B。
2、图像素材中有一张“接力比赛.bmp”文件，它是分辨率1024*768的32位真彩色位图图像，该图像占用的存储空间大小是 B。
3、一段时长为10秒钟，分辨率为800×600的256色的PAL制式视频所需的存储空间为 MB 。
44.1*1000*16*2*10/8
1024*768*32/8
800*600*8*25*10/8/1024/1024
课堂练习
感谢一路有你

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