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专题2　数据采集与编码
学习目标　
1.掌握传感技术特别是射频技术的应用；
2.掌握数据编码是将信息转换为一定规则文本和数字过程及意义；
3.掌握进制的含义和进制的转换；
4.掌握输入码、交换码、处理码、机内码和输出码等字符编码的作用；
5.理解ASCII码与汉字编码的区别，能够内码区别两种编码.
由于组成计算机原材料是半导体，半导体是否导电，只有两种状态，因此计算机内信息表示存储只能使用二进制信息，即信息必须经过数字化后才能被计算机存储和表示。采集数据的来源主要有数据库、互联网、传感器等。互联网能快速地获取数据库中数据，物联网主要通过传感器获取数据。数字化的过程包含采样、量化和编码，涉及数据的采集并划分等级，最终用等长的二进制数来表示。
(2024年1月浙江省选考)图像F为图a所示的200×100像素、256色位图，图像G为图b所示的200×100像素、16色位图，则图像F与G的存储容量之比为(　　)
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.16∶1
重难点1　传感与控制
传感器属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。根据基本感知功能的不同，通常把传感器分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、色敏和味敏等传感器。射频是一种无线高频电磁波，射频技术也称射频识别，包含发射端——RFID标签(也称电子标签)和接收端——RFID读写器两大基本元素。电子标签存储信息，分有源电子标签和无源电子标签，源指电源，有源电子标签能主动向读写器发送信号，无源电子标签靠近读写器后，获得能量并向读写器发送信号。发射端发送特定的射频信号，接收端接收到射频信号后，并从中提取出有用信息。
例1 智能手机可以利用NFC功能读取门禁卡信息保存到手机中，让手机变成钥匙，进小区时可以刷手机开门。下列说法正确的是(　　)
A.NFC是一种短距低频的射频识别技术
B.门禁卡属于RFID中的有源电子标签
C.刷手机开门时不需要开启手机NFC功能
D.手机读取门禁卡信息时作为RFID读写器
变式1 安装车载电子标签的ETC车辆与在收费站进行专用短程通信，进行数据传输与费用结算，下列说法不正确的是(　　)
A.射频识别需要两大基本要素：电子标签(发射端)和RFID读写器(接收端)
B.二代身份证、银行卡等内置的电子标签属于无源标签
C.射频识别技术是物联网的关键技术
D.NFC技术由RFID演变而来，是一种远距离高频的无线电技术
例2 某智能快递柜自动采集包裹的尺寸、重量等数据，并分配储物格。收件人手机APP扫码，系统控制对应位置的储物格锁扣打开，允许收件人取件。下列说法正确的是(　　)
A.通过传感器可以获取包裹的尺寸、重量数据
B.手机APP扫码使用的是射频识别技术
C.快递柜上用于输入取件码的触摸屏属于执行器
D.由收件人的手机直接发出打开锁扣的控制信号
变式2 高速路口ETC(电子不停车收费系统)的工作示意图如图所示，当装有非接触式识别卡的汽车经过地感线圈时，进入了读卡器的感应区域，摄像头开始工作，当车牌被识别后，后台系统向闸门控制器发出指令，打开道闸。以下说法正确的是(　　)
A.车牌号的识别用到了人工智能技术
B.该过程中用到了NFC技术，从信息采集的角度来看，它属于传感器技术
C.非接触式卡是接收端，读卡器是发射端
D.闸机的打开和关闭，是传感器技术的一种应用
重难点2　进制和编码
计算机只能表示二进制数，由于计算机基本存储单位是一个字节，8个二进制位最多能表示256种信息，若能分成两组，每组4位二进制数，因此可以采用2位十六进制数表示一个字节的内容，需要学习和掌握十六进制、二进制和十进制之间的互相转换。n位k进制数能表示数的范围是0至kn－1，表示数的数量为kn，权值是k进制数上每个位上1对应值。编码是按一定规则用文字图像等表示信息，有文字、图像、声音等编码。
例1 对某段声音进行数字化，量化值的范围是0～200，则量化位数最少是(　　)
A.7 B.8 C.16 D.200
变式1 下列算式计算结果为10H的是(　　)
A.1H×10D B.9H＋1H
C.20D－10B D.10B×8D
例2 下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机内部数据采用十六进制编码
B.7位二进制能表示256种颜色
C.每个汉字的输入码是唯一的
D.对数据的压缩是编码的过程
变式2 下列有关进制与信息编码的说法，正确的是(　　)
A.二维码的信息存储量比一维条形码更大，功能也更强大
B.十六进制数A7转换为二进制数为1010111
C.图像的数字化需要经过采样、量化和解码等环节
D.用n位二进制数表示颜色数量，最多能表示2n－1种颜色
重难点3　数字化
声音在时间上可以分成无限小的数据点，图像在空间上也可以分成有限小的数据点，只要在一定的精度范围内，获取相应的数据点，就可以还原声音或图像，因此在连续数据点上每隔一定时间或空间获取一个点，称为采样。将采集到的数据按比例划分等级，称为量化。由于计算机只能存储和表示二进制信息，因此需将这些数据采用一个等长的二进制代码来表示，称为编码，整个采样、量化和编码的过程称为信息的数字化。
例1 模拟声音信号通过采样、量化、编码等过程转换成数字信号，如图所示。下列关于声音数字化的说法，不正确的是(　　)
A.甲图所示，模拟声音信号以连续变化的物理量存在
B.乙图所示，采样是按一定的时间间隔取值，间隔越小，采集到的信号样本数量越多
C.丙图所示，将声音的高低划分成8个等级，则量化位数至少为8位
D.声音数字化的过程会引起失真
变式1 下列关于数据采集与数字化的说法，正确的是(　　)
A.计算机在获取数据时，只能通过传感器、网络爬虫等机器获取的方式
B.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
C.提高声音的音量，一定会影响该声音的采样频率与量化位数
D.为了提高声音的保真度，可以无限制地提高采样频率与量化位数
例2 一幅未经压缩的1024*768像素的BMP位图图像，将该图像存储为JPEG格式(其他参数不变)，其存储容量为96KB，图像的压缩比约为8∶1，则该图像的类型可能是(　　)
A.黑白位图 B.8色位图
C.256级灰度位图 D.16色位图
变式2 小张利用图像处理软件对一张1024*768分辨率的BMP格式的照片进行处理，在其他参数不变的情况下，将其颜色模式由24位色图改为256级灰度图，则处理前后的照片存储容量比约为(　　)
A.1∶10 B.3∶1 C.1∶32 D.1∶1
例3 将时长为5分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16bit、立体声未经压缩的Wave格式音频压缩为MP3格式文件，压缩后的MP3格式文件大小为5MB，则其压缩比约为(　　)
A.3∶1 B.5∶1 C.10∶1 D.20∶1
变式3 使用某软件录制A、B两个WAVE格式的音频文件，参数设置分别如图a、图b所示。其中A的量化位数为24bit，左声道设置为静音，B的量化位数为16bit，A、B文件大小之比约为(　　)
A.2∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.6∶1
重难点1　传感与控制
1.某轿车安装了自动大灯，能实现根据环境光暗自动点亮、环境光强自动关闭的功能，该大灯安装的传感器属于(　　)
A.热敏传感器 B.声敏传感器
C.光敏传感器 D.气敏传感器
2.一些学校的图书馆或宿舍有RFID门禁系统，学生经过门禁机时可以刷卡进入，由系统记录信息，该信息系统不涉及的硬件是(　　)
A.数据库服务器 B.光敏传感器
C.电子标签 D.RFID读写器
3.系统结合智能终端实现对短跑比赛计时，下列说法不正确的是(　　)
A.终点可能采用了红外线传感器
B.智能终端可以通过传感器实现数据输入
C.比赛得分数据最终存储在智能终端
D.传感器采集选手到达终点的信号，这一过程需要进行模数转换
4.下列关于校园卡的说法正确的是(　　)
A.校园卡应用了RFID技术，内置了有源电子标签
B.识别校园卡信息不属于传感器技术
C.校园卡内置电池，会主动向RFID读写器发送信号
D.校园卡具有唯一的电子编码
5.集成多种传感器和NFC功能的智能手环，具有睡眠检测、健康趋势分析等功能。下列说法正确的是(　　)
A.传感器是整个设备的控制中心
B.健康趋势分析功能无需应用软件支持
C.通过NFC方式无法实现移动支付
D.传感器的植入使得智能手环更加具有“智能性”
重难点2　进制和编码
1.单极性不归零码是传输二进制数据时采用的一种编码方式，用正电压表示二进制数1，用零电压表示二进制数0(按从左往右顺序编码)。某8位二进制数据传输图像如图所示，下列选项能表示该数的是(　　)
A.10101000B B.11101010B
C.53H D.57H
2.下列四个选项中所描述的数从数值上比较，最大的是(　　)
A.5位十六进制数能表示的最大值
B.20位二进制能表示的不同数的个数
C.存储10000个ASCII码所需字节数
D.存储图像大小为100×100像素的黑白两色位图所需的字节数
3.下列与(16)16相等的是(　　)
A.(10000)2 B.(10)10
C.(10110)2 D.(32)8
4.下列有关数据采集与编码说法正确的是(　　)
A.基本的ASCII码共有127个，二进制范围为00000000～01111111
B.图片的色彩越丰富，其颜色位深度值越大
C.量化是指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
5.无牌车辆可以通过车主用智能手机微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，下面说法错误的是(　　)
A.生成二维码的过程属于信息的解码
B.车主的微信、支付宝账号信息可作为无牌车辆的临时电子标签
C.微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，该过程包含数据的采集
D.智能手机作为最常见的移动终端，过度开放APP所需权限，增加了信息泄露的可能
6.下列有关信息编码知识的说法正确的是(　　)
A.手机扫描某二维码得到其中的信息是信息的编码过程
B.对一张黑白位图进行编码，每个像素的颜色至少需要用2位二进制来表示
C.对声音进行数字化时，采样频率越高，得到的声音越逼真，需要的存储空间也越大
D.我国编制的“中华字库”包含50多万个汉字，在计算机中存储时不能用二进制方式编码
7.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.ASCII码共有128个字符，编码范围从1到128
B.黑白图像的颜色位深度是2位
C.声音数字化的过程中若其他条件不变，采样频率越高，则声音更保真
D.根据GB2312编码，“技术IT”总共占8bit
重难点3　数字化
1.将模拟信号转换成数字信号，一般需要经过采样、量化和编码，下列说法不正确的是(　　)
A.图甲是模拟信号采样的过程
B.数字信号是在取值上是离散的、不连续的信号
C.纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近
D.量化就是在纵坐标上进行划分，然后将每个采样点用数字表示出来
2.下列关于数字化的说法正确的是(　　)
A.水银温度计呈现的温度值是数字信号
B.使用“作业帮”APP拍照搜题获取难题解析的过程中涉及图像数字化
C.计算机只能处理十进制、十六进制数据，并将它们都转换为二进制形式进行存储
D.经过采样、量化两个步骤即可将模拟信号转换成数字信号
3.关于计算机中各种类型的数据，以下说法正确的是(　　)
A.用计算机录制并存储一段声音，需要经历“数模转换”的过程
B.由于编码方式不同，图像文件具有BMP、JPEG、GIF等不同格式
C.位图是用基于数学方程的几何图元描述的，放大后不会失真
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
4.下列有关数据采集、数字化过程的说法，不正确的是(　　)
A.只有数字化后的信号才能用计算机来进行处理
B.计算机在获取数据时，只能是传感器、网络爬虫等机器获取的方式
C.采样是将模拟信号从时间(空间)上离散，而量化是将其从取值上离散
D.计算机中的文字、图片、视频、代码都是经过一定规则编码后，以二进制形式存储的
5.图像1为200×100像素、256级灰度图，图像2为300×200像素、位深度是16位，则图像1与图像2的存储容量之比为(　　)
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶12 D.1∶6
6.使用某APP时可通过手机相机拍照，并保存为1024×768，颜色位深度16位的BMP格式图像，下列说法正确的是(　　)
A.该图像某个像素的颜色值编码表示可能为0000H
B.拍照过程实现了信号的数模转换
C.若将拍照图像转换为256级灰度BMP格式位图，则存储容量变为原来的2倍
D.无论采用哪种格式，在计算机内部都是以十六进制的形式存储图像
7.某双声道Wave格式的音频文件，其采样频率为44.1 kHz，量化位数为2字节，时长为10秒，则其存储空间约为(　　)
A.861KB B.1.68MB C.6.9MB D.215KB
重难点1　传感与控制
1.下列关于传感器的说法不正确的是(　　)
A.在信息系统从外部世界采集信息的过程中，传感器在各种应用中都起着极为重要的作用
B.信息系统要从传感器获取信息，可以采用多种通信方式，如无线网络、蓝牙、串口等
C.通过霍尔传感器可以实现加密、解密、电子支付等功能
D.同一种传感器采用不同的算法，还可以实现不同的功能
2.下列有关传感器及其实现功能的说法，不正确的是(　　)
A.利用加速度传感器，实现计步功能
B.利用光线传感器，实现自动调节屏幕背光的亮度
C.利用霍尔传感器，实现手机横竖屏智能切换
D.利用指纹传感器，实现解锁、电子支付等功能
3.小明妈妈在购买新手机后，经常使用其NFC功能进行支付。以下关于射频识别技术的说法不正确的是(　　)
A.RFID技术是由NFC技术演进过来的
B.RFID标签有有源和无源之分，其中的“源”是指电源
C.利用NFC技术可以实现安全的移动支付
D.银行卡的“闪付”功能，也是用到了NFC技术
4.某智能眼镜可以安装软件来实现计步、图像导航、拍照等功能，用户可以用语音、手势、视觉等操作控制。下列说法正确的是(　　)
A.该智能眼镜的性能指标只有处理器、屏幕分辨率
B.该智能眼镜的计步功能是通过重力传感器实现的
C.该智能眼镜包括输入、处理、存储和输出四个部分
D.该智能眼镜中植入了传感器以接收外界信号指令，体现了“移动性”
5.下列选项中不属于执行器的应用的是(　　)
A.自动识别系统将车牌信息输入信息系统
B.智能手环通过简单的震动来提醒用户
C.火警预报系统发现火情后提醒用户找到逃生通道
D.火车、地铁的检票系统控制闸机的打开和关闭
6.智慧饮料瓶回收机器的工作流程为：机器通过身份卡或人脸识别对用户进行身份认证，身份识别后用户可投放饮料瓶，机器对当前饮料瓶进行判断，符合回收条件则按塑料瓶和铝制易拉罐进行分类，塑料瓶按容量计算金额，铝制易拉罐按重量计算金额，若不符合回收条件则退回，结束投瓶后机器统计饮料瓶个数和金额，并将回收数据通过网络传送至服务器。下列关于该信息系统中的传感与控制技术，说法不正确的是(　　)
A.人靠近回收机器时自动开启人脸识别使用了光线传感器
B.将卡靠近回收机器感应区时立即识别身份是采用了无线射频技术
C.该机器使用金属传感器迅速区分塑料瓶和铝制易拉罐
D.机器使用称重传感器对铝制易拉罐进行称重
7.某信息系统利用RFID技术识别电子标签的工作流程如图所示：
包括以下步骤：①读写器通过天线向电子标签发送一定频率的射频信号；②读写器采集电子标签的信息并解码；③读写器处理解码信息后，将结果发送至信息系统；④电子标签从读写器获得能量，向读写器发送编码信息。正确的工作流程顺序是(　　)
A.①②③ B.①④③ C.④②③ D.①④②
8.下列关于传感与控制及网络技术的说法，正确的是(　　)
A.平板实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏是通过压力传感器实现的
B.第五代移动通信技术(简称5G)，其数据传输速率达到了5Gb/s
C.同一传感器采用不同的算法，可以实现不同的功能
D.调制解调器用于实现网络中各计算机之间的连接
9.下列关于传感与控制的说法，不正确的是(　　)
A.传感器属于信息系统的输入设备
B.信息系统的控制可分为开环控制和闭环控制两种
C.信息系统通过执行器可以作用于外部世界
D.射频识别技术的两大基本元素是接收端和读写器
重难点2　进制和编码
1.对产品编号可以有效地对产品进行动态管理与追踪，某批产品的数量不超过50000件，若用数字‘0’－‘9’及字母‘A’－‘F’对每个产品编号，最少需要的编码位数是(　　)
A.2 B.3 C.4 D.5
2.已知n是一个6位二进制数1■01■0，其中有两位数字模糊不清。下列数中，可能与它相等的是(　　)
A.37D B.54D C.28H D.44H
3.下列有关数据采集与编码的说法，正确的是(　　)
A.数字信号转换为模拟信号的过程称为数字化
B.ASCII码的最大值十进制表示为128
C.信息编码的本质是信息形式转换的过程
D.图像的数字化不需要经过采样阶段
4.某段声音信号的量化过程如图所示，量化位数至少为(　　)
A.3 B.4 C.8 D.14
5.下列关于量化与编码的说法，正确的是(　　)
A.可以使用2位四进制数表示24个小时
B.某7位二进制数的最高位为1，将其转换为十进制数后的值大于等于128
C.一幅1024*768的未经压缩的BMP格式的黑白图像的存储容量约为192KB
D.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
6.下列关于数据采集与编码的说法不正确的是(　　)
A.用计算机解决问题，本质上就是数据运算
B.字母“A”的ASCII码十六进制为41，则字母“C”二进制是01000011
C.二维码相对于条形码，信息的存储量更大
D.任意进制的一个数n，若末尾为0，该数转为十进制一定是偶数
7.下列关于进制和信息编码的说法，正确的是(　　)
A.根据GB2312编码，“杭州亚运会”共占10bit
B.若一个十进制是奇数，则它的二进制数末位一定是1
C.录音过程就是通过采样和量化实现数字信号的模拟化过程
D.十六进制数1011H，其最左边的“1”对应的权值为16的4次方
8.以下关于数据编码的说法，正确的是(　　)
A.1个汉字字符在计算机中存储需要1个字节
B.不同声音信号经编码后生成的文件类型一定不同
C.位图图像编码时位深度大小与图像质量无关
D.1个ASCII码字符在计算机中以8位二进制存储
9.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.只有计算机中才有信息编码
B.ASCll码是一种汉字编码
C.扫描二维码的过程属于信息编码
D.采用8位色进行编码的BMP图像，其颜色数量总共有256种
10.结合如图所示的条形码，下列说法不正确的是(　　)
A.条形码是数据的表现形式之一
B.条形码编制的过程其实就是信息的解码过程
C.“56789”这串数字具有意义，因为其包含了商品代码信息
D.条形码严重损坏会导致信息丢失，说明信息具有载体依附性
11.下列关于信息编码的说法，不正确的是(　　)
A.根据ASCII编码标准，“IT”两个字母共占用2bit
B.汉字的输入码不是唯一的
C.相对于一维条形码，二维码的信息存储量更大
D.对视频进行压缩的过程，是编码的过程
12.下列关于信息的编码说法正确的是(　　)
A.信息编码只能使用二进制表示
B.条形码可承载的信息量通常比二维码多
C.将末位为0的十六进制数转换为二进制数后，二进制数的末位一定是0
D.“B”的ASCII码值为66D，由此可知字符“b”的ASCII码值为86D
13.下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的
B.模拟信号是以离散的、不连续的物理量形式存在的
C.将模拟声音数字化需要经过采样、量化、编码三个过程，该过程为数模转换
D.对某段声音进行数字化，量化值的范围是0－256，则量化位数最少是8位
重难点3　数字化
1.下列关于图像数字化的说法，不正确的是(　　)
A.将图像栅格化成像素属于采样
B.将像素的颜色信息用数值表示属于量化
C.将图像保存为不同的格式，其编码方式往往不同
D.将BMP格式图像压缩成JPEG格式用到了模数转换
2.下列关于数据与数字化的说法，正确的是(　　)
A.结绳记事中“大事大结，小事小结”，绳结是信息
B.“一百个人心中有一百个哈姆雷特”体现了人们面对相同的信息构建的知识会有所区别
C.数字信号转换为模拟信号一般需要经过采样、量化与编码
D.位图图像像素点越多越容易出现锯齿状，图像质量越差
3.某声音模拟信号的采样如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.M与N采样点位置不同，它们的量化值也不同
B.0.5秒内取样点100个，因此采样频率为100 Hz
C.数字化过程是将离散的模拟信号转换成连续的数字信号
D.图中整个幅度划分为0～7级的小幅度，其量化位数是3bit
4.下列关于图像采集与处理的说法，不正确的是(　　)
A.数码相机采集图像的过程进行了模数转换
B.图像数字化的一般过程是采样、量化、编码
C.数字信号在取值上是离散的、不连续的信号
D.按同参数保存为BMP格式文件，图像色彩越丰富，存储容量越大
5.将模拟信号转换成数字信号一般需要采样、量化与编码。下列说法正确的是(　　)
A.采样点的量化值不同，其量化位数也一定不同
B.对于同一模拟信号，采样的时间间隔越长，采集的样本数量越多
C.改变量化等级，会影响采集的数据与实际数据的关系
D.模拟信号采样后，再经过ADC在数值上进行离散化，经过编码转换成数字信号
6.一幅未经压缩的1024×768像素的BMP图像文件，其存储容量约为2.25MB，则该图像每个像素色彩编码的位数为(　　)
A.3 B.8 C.16 D.24
7.某段未经压缩的音频，采样频率是44.1 kHz，量化位数为8b，下列说法正确的是(　　)
A.声音数字化需要经过采样和量化两个过程
B.该音频数字化时，量化值取值范围为1～256
C.数字化的文件转换为模拟信号的声波
D.该音频数字化时，每分钟的采样样本数为44100个
8.将一个时长为1分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的未经压缩的Wave格式立体声音频文件以10∶1的压缩比压缩成MP3格式，则压缩完成后该MP3格式文件大小约为(　　)
A.0.5MB B.1MB C.4MB D.8MB
9.现有一段时长20秒、PAL制式(25fps)、画面尺寸为1024*576的未经压缩的AVI格式视频，容量约为562.5MB，则该视频每帧画面的位深度为(　　)
A.8 B.16 C.24 D.32
10.下列有关数字化的说法，正确的是(　　)
A.数码照相机拍照片的过程是模数转换的过程
B.录音时，说话者的声音越大，得到的音频文件占用的存储空间也越大
C.量化位数越大，说明采集声音时每秒钟得到的采样点越多
D.一张图像的位深度为8，说明这张图像最多可以呈现255种不同的颜色
11.音频和图像的采样、量化过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.一般而言，音频采样时降低采样频率能提高保真率
B.图中所示的音频数字化后至少需要8位量化位数
C.图中所示的图像数字化后若存储为256色位图，则存储容量为14×12×256字节
D.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
12.用坐标轴模拟一段时长为1 ms的声波数字化的过程，每隔0.1 ms取一个采样点，其中A点和B点分别为声波的最高点和最低点，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化位数至少是8位
B.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化位数至少是7位
C.该音频的采样频率为10 kHz，量化位数至少是8位
D.该音频的采样频率为10 kHz，量化位数至少是7位
专题2　数据采集与编码
学习目标　
1.掌握传感技术特别是射频技术的应用；
2.掌握数据编码是将信息转换为一定规则文本和数字过程及意义；
3.掌握进制的含义和进制的转换；
4.掌握输入码、交换码、处理码、机内码和输出码等字符编码的作用；
5.理解ASCII码与汉字编码的区别，能够内码区别两种编码.
由于组成计算机原材料是半导体，半导体是否导电，只有两种状态，因此计算机内信息表示存储只能使用二进制信息，即信息必须经过数字化后才能被计算机存储和表示。采集数据的来源主要有数据库、互联网、传感器等。互联网能快速地获取数据库中数据，物联网主要通过传感器获取数据。数字化的过程包含采样、量化和编码，涉及数据的采集并划分等级，最终用等长的二进制数来表示。
(2024年1月浙江省选考)图像F为图a所示的200×100像素、256色位图，图像G为图b所示的200×100像素、16色位图，则图像F与G的存储容量之比为(　　)
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.16∶1
答案　C
解析　本题考查图像的编码及容量计算。位图图像容量取决于采样的数据点的个数和每个数据点的容量，与图像内容无关。256色位图每个像素点容量为8位，16色位图容量为4位，因此两者之比为2∶1。
重难点1　传感与控制
传感器属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。根据基本感知功能的不同，通常把传感器分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、色敏和味敏等传感器。射频是一种无线高频电磁波，射频技术也称射频识别，包含发射端——RFID标签(也称电子标签)和接收端——RFID读写器两大基本元素。电子标签存储信息，分有源电子标签和无源电子标签，源指电源，有源电子标签能主动向读写器发送信号，无源电子标签靠近读写器后，获得能量并向读写器发送信号。发射端发送特定的射频信号，接收端接收到射频信号后，并从中提取出有用信息。
例1 智能手机可以利用NFC功能读取门禁卡信息保存到手机中，让手机变成钥匙，进小区时可以刷手机开门。下列说法正确的是(　　)
A.NFC是一种短距低频的射频识别技术
B.门禁卡属于RFID中的有源电子标签
C.刷手机开门时不需要开启手机NFC功能
D.手机读取门禁卡信息时作为RFID读写器
思维点拨
明考向 本题考查无线射频技术相关知识
精　点　拨 A NFC是一种短距高频的射频识别技术
B 门禁卡属于RFID中的无源电子标签
C 刷手机开门时需要开启手机NFC功能
答案　D
变式1 安装车载电子标签的ETC车辆与在收费站进行专用短程通信，进行数据传输与费用结算，下列说法不正确的是(　　)
A.射频识别需要两大基本要素：电子标签(发射端)和RFID读写器(接收端)
B.二代身份证、银行卡等内置的电子标签属于无源标签
C.射频识别技术是物联网的关键技术
D.NFC技术由RFID演变而来，是一种远距离高频的无线电技术
答案　D
解析　本题考查射频识别技术。A选项射频识别需要两大基本要素，电子标签发送信息，读写器接收并解码信息。B选项电子标签按是否有电源分为有源标签和无源标签。C选项物联网获取信息主要通过传感器，而射频识别技术是传感技术中重要的一个部分。D选项NFC是短距离高频的无线电技术。
例2 某智能快递柜自动采集包裹的尺寸、重量等数据，并分配储物格。收件人手机APP扫码，系统控制对应位置的储物格锁扣打开，允许收件人取件。下列说法正确的是(　　)
A.通过传感器可以获取包裹的尺寸、重量数据
B.手机APP扫码使用的是射频识别技术
C.快递柜上用于输入取件码的触摸屏属于执行器
D.由收件人的手机直接发出打开锁扣的控制信号
思维点拨
明考向 本题考查传感与控制
精　点　拨 A 传感器是输入设备，可以获取数据
B 手机APP扫码是将图像的解码
C 输入取件码的触摸屏属于输入设备
D 系统控制对应位置的储物格锁扣打开
答案　A
变式2 高速路口ETC(电子不停车收费系统)的工作示意图如图所示，当装有非接触式识别卡的汽车经过地感线圈时，进入了读卡器的感应区域，摄像头开始工作，当车牌被识别后，后台系统向闸门控制器发出指令，打开道闸。以下说法正确的是(　　)
A.车牌号的识别用到了人工智能技术
B.该过程中用到了NFC技术，从信息采集的角度来看，它属于传感器技术
C.非接触式卡是接收端，读卡器是发射端
D.闸机的打开和关闭，是传感器技术的一种应用
答案　A
解析　本题考查传感与控制。A选项车牌号的识别利用人工智能识别图像中文字。B选项NFC技术是短距离高频技术，但车辆与闸门距离较远。C选项卡中保存车辆信息，是发射端，读卡器是接收端。D选项闸机的打开和关闭，是控制器技术的一种应用。
重难点2　进制和编码
计算机只能表示二进制数，由于计算机基本存储单位是一个字节，8个二进制位最多能表示256种信息，若能分成两组，每组4位二进制数，因此可以采用2位十六进制数表示一个字节的内容，需要学习和掌握十六进制、二进制和十进制之间的互相转换。n位k进制数能表示数的范围是0至kn－1，表示数的数量为kn，权值是k进制数上每个位上1对应值。编码是按一定规则用文字图像等表示信息，有文字、图像、声音等编码。
例1 对某段声音进行数字化，量化值的范围是0～200，则量化位数最少是(　　)
A.7 B.8 C.16 D.200
思维点拨
明考向 本题考查数制的相关知识
精点拨 n位二进制可以表示2的n次方种情况，201介于128和256之间，因此至少需要8位二进制代码
答案　B
变式1 下列算式计算结果为10H的是(　　)
A.1H×10D B.9H＋1H
C.20D－10B D.10B×8D
答案　D
解析　本题考查数制的转换。A选项计算结果160D，即A0H。B选项9H＋1H＝AH。C选项20D－10B＝18D即12H。D选项10B×8D＝2*8＝16D，即10H。
例2 下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机内部数据采用十六进制编码
B.7位二进制能表示256种颜色
C.每个汉字的输入码是唯一的
D.对数据的压缩是编码的过程
思维点拨
明考向 本题考查信息的编码
精　点　拨 A 计算机内部数据采用二进制编码
B 7位二进制能表示128种颜色
C 每个汉字可以有多种输入法
D 数据压缩是信息转换为另一种形式
答案　D
变式2 下列有关进制与信息编码的说法，正确的是(　　)
A.二维码的信息存储量比一维条形码更大，功能也更强大
B.十六进制数A7转换为二进制数为1010111
C.图像的数字化需要经过采样、量化和解码等环节
D.用n位二进制数表示颜色数量，最多能表示2n－1种颜色
答案　A
解析　本题考查进制与信息的编码。A选项一维条形码仅在水平方向上表达信息，只能包含数字和字母，存储容量有限，二维条形码则在水平和垂直方向的二维空间存储信息，含更大量的信息。B选项一位十六进制数转换为4位二进制数，不足4位补0，A7转换为二进制数为10100111。C选项最后是编码的过程。D选项最多能表示0至2n－1共2n种颜色。
重难点3　数字化
声音在时间上可以分成无限小的数据点，图像在空间上也可以分成有限小的数据点，只要在一定的精度范围内，获取相应的数据点，就可以还原声音或图像，因此在连续数据点上每隔一定时间或空间获取一个点，称为采样。将采集到的数据按比例划分等级，称为量化。由于计算机只能存储和表示二进制信息，因此需将这些数据采用一个等长的二进制代码来表示，称为编码，整个采样、量化和编码的过程称为信息的数字化。
例1 模拟声音信号通过采样、量化、编码等过程转换成数字信号，如图所示。下列关于声音数字化的说法，不正确的是(　　)
A.甲图所示，模拟声音信号以连续变化的物理量存在
B.乙图所示，采样是按一定的时间间隔取值，间隔越小，采集到的信号样本数量越多
C.丙图所示，将声音的高低划分成8个等级，则量化位数至少为8位
D.声音数字化的过程会引起失真
思维点拨
明考向 本题考查声音的数字化过程
精　点　拨 A 模拟信号是连续的
B 采样时间间隔小，频率高，采集的样本多
C 8个等级量化位数至少要3个
D 数字化过程中参数设置不合理，会导致失真
答案　C
变式1 下列关于数据采集与数字化的说法，正确的是(　　)
A.计算机在获取数据时，只能通过传感器、网络爬虫等机器获取的方式
B.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
C.提高声音的音量，一定会影响该声音的采样频率与量化位数
D.为了提高声音的保真度，可以无限制地提高采样频率与量化位数
答案　B
解析　本题考查数据采集与数字化。A选项还可以直接输入等方式。B选项信号的数字化经过采样、量化与编码三个步骤。C选项声音的音量指采样得到数据点的量化值，与采样频率和量化位数无关。D选项提高采样频率与量化位数会增加存储容量，因此不可能无限制地提高。
例2 一幅未经压缩的1024*768像素的BMP位图图像，将该图像存储为JPEG格式(其他参数不变)，其存储容量为96KB，图像的压缩比约为8∶1，则该图像的类型可能是(　　)
A.黑白位图 B.8色位图
C.256级灰度位图 D.16色位图
思维点拨
明考向 本题考查图像的数字化及容量计算。设图像的位深度为x，则有等式1024*768*x/8/8＝96*1024，解得x的值为8
精　点　拨 A 图像的位深度为1位
B 图像的位深度为3位
C 图像的位深度为8位
D 图像的位深度为4位
答案　C
变式2 小张利用图像处理软件对一张1024*768分辨率的BMP格式的照片进行处理，在其他参数不变的情况下，将其颜色模式由24位色图改为256级灰度图，则处理前后的照片存储容量比约为(　　)
A.1∶10 B.3∶1 C.1∶32 D.1∶1
答案　B
解析　本题考查图像的数字化及容量计算。颜色模式由24位色图改为256级灰度图，位深度由原来的24位变为8位，因此容量是原来的1/3。
例3 将时长为5分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16bit、立体声未经压缩的Wave格式音频压缩为MP3格式文件，压缩后的MP3格式文件大小为5MB，则其压缩比约为(　　)
A.3∶1 B.5∶1 C.10∶1 D.20∶1
思维点拨
明考向 本题考查声音容量的计算
精点拨 声音容量由每个采样点的量化位数及采样点数量决定的。采样点数量为44.1*1000*5*60*2，因此Wave声音容量为44.1*1000*5*60*2*16/8，约为50MB，因此压缩比为10∶1
答案　C
变式3 使用某软件录制A、B两个WAVE格式的音频文件，参数设置分别如图a、图b所示。其中A的量化位数为24bit，左声道设置为静音，B的量化位数为16bit，A、B文件大小之比约为(　　)
A.2∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.6∶1
答案　D
解析　本题考查声音容量的计算。声音容量计算公式为采样频率*时间*声道数*量化位数/8。两个声音的容量比为：44100*2*60*2*24/8比22050*2*60*1*16/8＝6∶1。
重难点1　传感与控制
1.某轿车安装了自动大灯，能实现根据环境光暗自动点亮、环境光强自动关闭的功能，该大灯安装的传感器属于(　　)
A.热敏传感器 B.声敏传感器
C.光敏传感器 D.气敏传感器
答案　C
解析　4个选项中，只有光敏传感器对环境光的强弱比较敏感。
2.一些学校的图书馆或宿舍有RFID门禁系统，学生经过门禁机时可以刷卡进入，由系统记录信息，该信息系统不涉及的硬件是(　　)
A.数据库服务器 B.光敏传感器
C.电子标签 D.RFID读写器
答案　B
解析　RFID是通过电磁感应技术实现，因此无需光敏传感器。
3.系统结合智能终端实现对短跑比赛计时，下列说法不正确的是(　　)
A.终点可能采用了红外线传感器
B.智能终端可以通过传感器实现数据输入
C.比赛得分数据最终存储在智能终端
D.传感器采集选手到达终点的信号，这一过程需要进行模数转换
答案　C
解析　本题考查智能终端的相关知识。A选项短跑比赛计时精度要求较高，需要高精度的传感器，红外线传感器是合适的选择。B选项智能终端通过传感器获取收集数据，实现数据输入。C选项智能终端一般只有数据收集和上传的功能，数据最终是存储在服务器的数据库中。D选项传感器采集数据过程中经过了模拟信号到数字信号的转换。
4.下列关于校园卡的说法正确的是(　　)
A.校园卡应用了RFID技术，内置了有源电子标签
B.识别校园卡信息不属于传感器技术
C.校园卡内置电池，会主动向RFID读写器发送信号
D.校园卡具有唯一的电子编码
答案　D
解析　A选项校园卡属于无源电子标签。B选项校园卡应用了RFID技术，属于传感器技术。
5.集成多种传感器和NFC功能的智能手环，具有睡眠检测、健康趋势分析等功能。下列说法正确的是(　　)
A.传感器是整个设备的控制中心
B.健康趋势分析功能无需应用软件支持
C.通过NFC方式无法实现移动支付
D.传感器的植入使得智能手环更加具有“智能性”
答案　D
解析　A选项传感器仅仅是输入设备。C选项NFC可以实现移动支付。
重难点2　进制和编码
1.单极性不归零码是传输二进制数据时采用的一种编码方式，用正电压表示二进制数1，用零电压表示二进制数0(按从左往右顺序编码)。某8位二进制数据传输图像如图所示，下列选项能表示该数的是(　　)
A.10101000B B.11101010B
C.53H D.57H
答案　D
解析　根据高低电平，可以得到二进制代码为01010111。每4位二进制转换为1位十六进制，因此0101转换为5，0111转换为7。
2.下列四个选项中所描述的数从数值上比较，最大的是(　　)
A.5位十六进制数能表示的最大值
B.20位二进制能表示的不同数的个数
C.存储10000个ASCII码所需字节数
D.存储图像大小为100×100像素的黑白两色位图所需的字节数
答案　B
解析　本题考查进位制、ASCII码、编码等知识。A选项5位十六进制相当于20位二进制数，最小数为0，最大值比所有个数少1。C选项一个ASCII码占用1个字节，10000个ASCII码的占10000个字节，数值上比A选项小。D选项100×100像素的黑白两色位图，其存储容量的字节数是100×100×1/8＝1250，数值上比C选项要小。
3.下列与(16)16相等的是(　　)
A.(10000)2 B.(10)10
C.(10110)2 D.(32)8
答案　C
解析　一位十六进制数可以转换为4位二进制数，不足4位，在前面补0，6转换为二进制为110，因此需补1个0，而1前面的0属于高位，可以不补。
4.下列有关数据采集与编码说法正确的是(　　)
A.基本的ASCII码共有127个，二进制范围为00000000～01111111
B.图片的色彩越丰富，其颜色位深度值越大
C.量化是指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
答案　B
解析　A选项基本的ASCII码共有128个。B选项色彩越丰富，颜色种类越多，量化位数大。C选项采样是将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。D选项黑条和白条排成的平行线图案叫条形码。
5.无牌车辆可以通过车主用智能手机微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，下面说法错误的是(　　)
A.生成二维码的过程属于信息的解码
B.车主的微信、支付宝账号信息可作为无牌车辆的临时电子标签
C.微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，该过程包含数据的采集
D.智能手机作为最常见的移动终端，过度开放APP所需权限，增加了信息泄露的可能
答案　A
解析　A选项生成二维码的过程属于信息的编码，从二维码中获取信息属于解码。
6.下列有关信息编码知识的说法正确的是(　　)
A.手机扫描某二维码得到其中的信息是信息的编码过程
B.对一张黑白位图进行编码，每个像素的颜色至少需要用2位二进制来表示
C.对声音进行数字化时，采样频率越高，得到的声音越逼真，需要的存储空间也越大
D.我国编制的“中华字库”包含50多万个汉字，在计算机中存储时不能用二进制方式编码
答案　C
解析　本题考查信息编码相关知识。A选项扫描二维码是读取图形中的信息，属于解码过程。B选项每个像素需要1位二进制位记录黑白图像两种颜色。D选项在计算机中所有的数据用二进制编码。
7.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.ASCII码共有128个字符，编码范围从1到128
B.黑白图像的颜色位深度是2位
C.声音数字化的过程中若其他条件不变，采样频率越高，则声音更保真
D.根据GB2312编码，“技术IT”总共占8bit
答案　C
解析　A选项编码范围从0到127。B选项黑白图像的颜色位深度是1位。
重难点3　数字化
1.将模拟信号转换成数字信号，一般需要经过采样、量化和编码，下列说法不正确的是(　　)
A.图甲是模拟信号采样的过程
B.数字信号是在取值上是离散的、不连续的信号
C.纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近
D.量化就是在纵坐标上进行划分，然后将每个采样点用数字表示出来
答案　A
解析　本题考查数字化的过程，采样－量化的过程，采样是按一定的时间间隔取值，即横坐标，图甲在纵坐标进行划分为量化的过程。
2.下列关于数字化的说法正确的是(　　)
A.水银温度计呈现的温度值是数字信号
B.使用“作业帮”APP拍照搜题获取难题解析的过程中涉及图像数字化
C.计算机只能处理十进制、十六进制数据，并将它们都转换为二进制形式进行存储
D.经过采样、量化两个步骤即可将模拟信号转换成数字信号
答案　B
解析　A选项数字信号是转换为二进制代码。C选项计算机只能处理二进制。D选项还需编码这个步骤。
3.关于计算机中各种类型的数据，以下说法正确的是(　　)
A.用计算机录制并存储一段声音，需要经历“数模转换”的过程
B.由于编码方式不同，图像文件具有BMP、JPEG、GIF等不同格式
C.位图是用基于数学方程的几何图元描述的，放大后不会失真
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
答案　B
解析　本题主要考查数据类型的相关知识。A选项用计算机录制并存储一段声音，需要经历“模数转换”的过程；B选项正确；C选项矢量图是用基于数学方程的几何图元描述的，放大后不会失真；D选项由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做条形码。
4.下列有关数据采集、数字化过程的说法，不正确的是(　　)
A.只有数字化后的信号才能用计算机来进行处理
B.计算机在获取数据时，只能是传感器、网络爬虫等机器获取的方式
C.采样是将模拟信号从时间(空间)上离散，而量化是将其从取值上离散
D.计算机中的文字、图片、视频、代码都是经过一定规则编码后，以二进制形式存储的
答案　B
解析　本题考查多媒体数据的采样和量化。B选项计算机还可以通过输入数据、数据库查找数据等方式获取数据。
5.图像1为200×100像素、256级灰度图，图像2为300×200像素、位深度是16位，则图像1与图像2的存储容量之比为(　　)
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶12 D.1∶6
答案　D
解析　256级灰度图的位深度为8位。
6.使用某APP时可通过手机相机拍照，并保存为1024×768，颜色位深度16位的BMP格式图像，下列说法正确的是(　　)
A.该图像某个像素的颜色值编码表示可能为0000H
B.拍照过程实现了信号的数模转换
C.若将拍照图像转换为256级灰度BMP格式位图，则存储容量变为原来的2倍
D.无论采用哪种格式，在计算机内部都是以十六进制的形式存储图像
答案　A
解析　A选项4位二进制数可以转化为1位十六进制数，十六进制数0000H共有16个二进制位。B选项拍照过程是图像数字化过程，属于模数转换；C选项将图像转换为256级灰度，即位深度为8位，存储容量变为原来的。D选项图像在计算机中均为二进制存储。
7.某双声道Wave格式的音频文件，其采样频率为44.1 kHz，量化位数为2字节，时长为10秒，则其存储空间约为(　　)
A.861KB B.1.68MB C.6.9MB D.215KB
答案　B
解析　本题考查声音容量计算。44100*10*2*2/1024/1024，约等于1.68MB。
重难点1　传感与控制
1.下列关于传感器的说法不正确的是(　　)
A.在信息系统从外部世界采集信息的过程中，传感器在各种应用中都起着极为重要的作用
B.信息系统要从传感器获取信息，可以采用多种通信方式，如无线网络、蓝牙、串口等
C.通过霍尔传感器可以实现加密、解密、电子支付等功能
D.同一种传感器采用不同的算法，还可以实现不同的功能
答案　C
解析　C选项通过NFC传感器可以实现加密、解密、电子支付等功能，霍尔传感器可以检测磁场及其变化。
2.下列有关传感器及其实现功能的说法，不正确的是(　　)
A.利用加速度传感器，实现计步功能
B.利用光线传感器，实现自动调节屏幕背光的亮度
C.利用霍尔传感器，实现手机横竖屏智能切换
D.利用指纹传感器，实现解锁、电子支付等功能
答案　C
解析　霍尔传感器将变化的磁场转化为输出电压的变化，用作开关，如手机息屏和亮屏。
3.小明妈妈在购买新手机后，经常使用其NFC功能进行支付。以下关于射频识别技术的说法不正确的是(　　)
A.RFID技术是由NFC技术演进过来的
B.RFID标签有有源和无源之分，其中的“源”是指电源
C.利用NFC技术可以实现安全的移动支付
D.银行卡的“闪付”功能，也是用到了NFC技术
答案　A
解析　A选项NFC技术是由RFID技术演进过来的。
4.某智能眼镜可以安装软件来实现计步、图像导航、拍照等功能，用户可以用语音、手势、视觉等操作控制。下列说法正确的是(　　)
A.该智能眼镜的性能指标只有处理器、屏幕分辨率
B.该智能眼镜的计步功能是通过重力传感器实现的
C.该智能眼镜包括输入、处理、存储和输出四个部分
D.该智能眼镜中植入了传感器以接收外界信号指令，体现了“移动性”
答案　C
解析　A选项还有内存等。B选项加速度传感器实现计步功能。D选项植入了传感器体现智能性。
5.下列选项中不属于执行器的应用的是(　　)
A.自动识别系统将车牌信息输入信息系统
B.智能手环通过简单的震动来提醒用户
C.火警预报系统发现火情后提醒用户找到逃生通道
D.火车、地铁的检票系统控制闸机的打开和关闭
答案　A
解析　本题考查的是信息系统中的控制。A选项属于输入信号这一步骤，选项B、C、D都属于执行器的应用。
6.智慧饮料瓶回收机器的工作流程为：机器通过身份卡或人脸识别对用户进行身份认证，身份识别后用户可投放饮料瓶，机器对当前饮料瓶进行判断，符合回收条件则按塑料瓶和铝制易拉罐进行分类，塑料瓶按容量计算金额，铝制易拉罐按重量计算金额，若不符合回收条件则退回，结束投瓶后机器统计饮料瓶个数和金额，并将回收数据通过网络传送至服务器。下列关于该信息系统中的传感与控制技术，说法不正确的是(　　)
A.人靠近回收机器时自动开启人脸识别使用了光线传感器
B.将卡靠近回收机器感应区时立即识别身份是采用了无线射频技术
C.该机器使用金属传感器迅速区分塑料瓶和铝制易拉罐
D.机器使用称重传感器对铝制易拉罐进行称重
答案　A
解析　本题考查传感与控制。A选项人靠近机器时自动开启人脸识别使用了红外线传感器，是通过接收身体表面辐射出来的红外线来感知的。
7.某信息系统利用RFID技术识别电子标签的工作流程如图所示：
包括以下步骤：①读写器通过天线向电子标签发送一定频率的射频信号；②读写器采集电子标签的信息并解码；③读写器处理解码信息后，将结果发送至信息系统；④电子标签从读写器获得能量，向读写器发送编码信息。正确的工作流程顺序是(　　)
A.①②③ B.①④③ C.④②③ D.①④②
答案　D
解析　根据题意可知这是无源RFID，因此电子标签必须先获得一定的能量，然后电子标签向外发送信息，最后读写器接收信息并完成解码即可实现信息的采集。
8.下列关于传感与控制及网络技术的说法，正确的是(　　)
A.平板实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏是通过压力传感器实现的
B.第五代移动通信技术(简称5G)，其数据传输速率达到了5Gb/s
C.同一传感器采用不同的算法，可以实现不同的功能
D.调制解调器用于实现网络中各计算机之间的连接
答案　C
解析　A选项翻盖自动解锁是通过霍尔传感器实现的。B选项第五代移动通信技术传输速率可以达到20Gb/s。D选项调制解调器用于将光信号转换为电信号。
9.下列关于传感与控制的说法，不正确的是(　　)
A.传感器属于信息系统的输入设备
B.信息系统的控制可分为开环控制和闭环控制两种
C.信息系统通过执行器可以作用于外部世界
D.射频识别技术的两大基本元素是接收端和读写器
答案　D
解析　D选项射频识别技术两大基本元素是发射端(电子标签)和接收端(读写器)。
重难点2　进制和编码
1.对产品编号可以有效地对产品进行动态管理与追踪，某批产品的数量不超过50000件，若用数字‘0’－‘9’及字母‘A’－‘F’对每个产品编号，最少需要的编码位数是(　　)
A.2 B.3 C.4 D.5
答案　C
解析　采用16种数制来表示信息，因此n位16进制表示信息的数据是16的n次方，因此n至少为4。
2.已知n是一个6位二进制数1■01■0，其中有两位数字模糊不清。下列数中，可能与它相等的是(　　)
A.37D B.54D C.28H D.44H
答案　B
解析　该数可能是100100B、100110B、110100B、110110B，即24H、26H、34H、36H。转换为十进制，分别是36D、38D、52D、54D。
3.下列有关数据采集与编码的说法，正确的是(　　)
A.数字信号转换为模拟信号的过程称为数字化
B.ASCII码的最大值十进制表示为128
C.信息编码的本质是信息形式转换的过程
D.图像的数字化不需要经过采样阶段
答案　C
解析　A选项模拟信号转换为数字信号的过程称为数字化。B选项ASCII码的最大值为127。C选项信息编码往往是将一种形式转换为另外一种形式，如数字化时，将量化的十进制数转换成二进制数。D选项图像的数字化第一个阶段是采样。
4.某段声音信号的量化过程如图所示，量化位数至少为(　　)
A.3 B.4 C.8 D.14
答案　A
解析　划分0－7共8个量化等级，因此最少需要3个二进制位。
5.下列关于量化与编码的说法，正确的是(　　)
A.可以使用2位四进制数表示24个小时
B.某7位二进制数的最高位为1，将其转换为十进制数后的值大于等于128
C.一幅1024*768的未经压缩的BMP格式的黑白图像的存储容量约为192KB
D.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
答案　D
解析　A选项2位四进制数最多表示4的平方即16个数。B选项该数大于等于2的6次，即大于等于64。C选项黑白图像属于1位色，容量为1024*768*1/8，约192KB。
6.下列关于数据采集与编码的说法不正确的是(　　)
A.用计算机解决问题，本质上就是数据运算
B.字母“A”的ASCII码十六进制为41，则字母“C”二进制是01000011
C.二维码相对于条形码，信息的存储量更大
D.任意进制的一个数n，若末尾为0，该数转为十进制一定是偶数
答案　D
解析　A选项计算机中运算器是对数据进行数据或逻辑运算。B选项C的ASCII码比A大2。D选项若为奇数进制就不一定，比如三进制的10，转换为十进制值为3。
7.下列关于进制和信息编码的说法，正确的是(　　)
A.根据GB2312编码，“杭州亚运会”共占10bit
B.若一个十进制是奇数，则它的二进制数末位一定是1
C.录音过程就是通过采样和量化实现数字信号的模拟化过程
D.十六进制数1011H，其最左边的“1”对应的权值为16的4次方
答案　B
解析　A选项每个汉字占两个字节，而不是两个bit。B选项可以采用除2倒取余数方法将十进制数转换为二进制，第1个余数为1，因此二进制最后一位为1。C选项还有编码的过程。D选项一共4位，左边第n位上位权为16的n－1次方。
8.以下关于数据编码的说法，正确的是(　　)
A.1个汉字字符在计算机中存储需要1个字节
B.不同声音信号经编码后生成的文件类型一定不同
C.位图图像编码时位深度大小与图像质量无关
D.1个ASCII码字符在计算机中以8位二进制存储
答案　D
解析　A选项1个汉字往往用2个字节。B选项不同的文件类型有不同的编码方式。C选项位深度越大，图像质量越高。
9.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.只有计算机中才有信息编码
B.ASCll码是一种汉字编码
C.扫描二维码的过程属于信息编码
D.采用8位色进行编码的BMP图像，其颜色数量总共有256种
答案　D
解析　A选项信息编码是将信息按照某种规则，从一种形式转换为另一种形式的过程，日常生活中非常常见，比如编制学号的过程就是信息编码；B选项ASCII码是一种国际上普遍采用的英文字符编码；C选项扫描二维码的过程属于信息的解码；D选项采用8位色进行编码的BMP图像，每个像素点用8位二进制表示，而8位二进制能产生256种编码，所以其颜色数量总共有256种。
10.结合如图所示的条形码，下列说法不正确的是(　　)
A.条形码是数据的表现形式之一
B.条形码编制的过程其实就是信息的解码过程
C.“56789”这串数字具有意义，因为其包含了商品代码信息
D.条形码严重损坏会导致信息丢失，说明信息具有载体依附性
答案　B
解析　B选项编制条形码是将信息转换成黑白的图像，属于编码。
11.下列关于信息编码的说法，不正确的是(　　)
A.根据ASCII编码标准，“IT”两个字母共占用2bit
B.汉字的输入码不是唯一的
C.相对于一维条形码，二维码的信息存储量更大
D.对视频进行压缩的过程，是编码的过程
答案　A
解析　A选项ASCII编码每个字符占一个字节，而不是一个二进制位。
12.下列关于信息的编码说法正确的是(　　)
A.信息编码只能使用二进制表示
B.条形码可承载的信息量通常比二维码多
C.将末位为0的十六进制数转换为二进制数后，二进制数的末位一定是0
D.“B”的ASCII码值为66D，由此可知字符“b”的ASCII码值为86D
答案　C
解析　A选项生活中可以用字符、图像等进行编码。B选项条形码相对信息较少。C选项一位十六进制可以表示为4位二进制数，不足4位，前面补0。D选项小写字母比相应的大写字母大32。
13.下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的
B.模拟信号是以离散的、不连续的物理量形式存在的
C.将模拟声音数字化需要经过采样、量化、编码三个过程，该过程为数模转换
D.对某段声音进行数字化，量化值的范围是0－256，则量化位数最少是8位
答案　A
解析　A选项计算机中所有信息均采用二进制编码。B选项数字信号是以离散的、不连续。C选项这个过程称为模拟向数字转换，简称模数转换。D选项量化值的范围是0－255。
重难点3　数字化
1.下列关于图像数字化的说法，不正确的是(　　)
A.将图像栅格化成像素属于采样
B.将像素的颜色信息用数值表示属于量化
C.将图像保存为不同的格式，其编码方式往往不同
D.将BMP格式图像压缩成JPEG格式用到了模数转换
答案　D
解析　考查图像数字化。A选项，采样将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程，通过采样器实现。B选项量化将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。C选项不同的格式代表不同的编码方式。D选项模数转换是将模拟信号转换为数字信号，而非编码格式的转换。
2.下列关于数据与数字化的说法，正确的是(　　)
A.结绳记事中“大事大结，小事小结”，绳结是信息
B.“一百个人心中有一百个哈姆雷特”体现了人们面对相同的信息构建的知识会有所区别
C.数字信号转换为模拟信号一般需要经过采样、量化与编码
D.位图图像像素点越多越容易出现锯齿状，图像质量越差
答案　B
解析　本题考查信息及其数字化的相关常识A选项“大事大结，小事小结”中的结绳是数据。B选项获取相同的信息联想到的知识并不一定相同。C选项模拟信号转数字信号一般需要经过采样、量化与编码。D选项相同大小的位图，其图像像素点越多越清晰，质量越好。
3.某声音模拟信号的采样如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.M与N采样点位置不同，它们的量化值也不同
B.0.5秒内取样点100个，因此采样频率为100 Hz
C.数字化过程是将离散的模拟信号转换成连续的数字信号
D.图中整个幅度划分为0～7级的小幅度，其量化位数是3bit
答案　D
解析　本题考查对数据采集与编码。M与N虽然采样点位置不同，但都近似取值为5。0.5秒内取样点100个，因此采样频率为100/0.5＝200 Hz。将离散的模拟信号转换成连续的数字信号是量化。
4.下列关于图像采集与处理的说法，不正确的是(　　)
A.数码相机采集图像的过程进行了模数转换
B.图像数字化的一般过程是采样、量化、编码
C.数字信号在取值上是离散的、不连续的信号
D.按同参数保存为BMP格式文件，图像色彩越丰富，存储容量越大
答案　D
解析　A选项图像的数字化是将模拟信号转换为数字信号。D选项色彩取决于位深度，参数不变，图像色彩不变
5.将模拟信号转换成数字信号一般需要采样、量化与编码。下列说法正确的是(　　)
A.采样点的量化值不同，其量化位数也一定不同
B.对于同一模拟信号，采样的时间间隔越长，采集的样本数量越多
C.改变量化等级，会影响采集的数据与实际数据的关系
D.模拟信号采样后，再经过ADC在数值上进行离散化，经过编码转换成数字信号
答案　D
解析　本题考查模拟数据的数字化。A选项对同一信号使用相同的量化位数。B选项采样的时间间隔越长，采集的样本数量越少。C选项改变量化等级，会影响采集的数据的精确度，但不会影响采集的数据与实际数据的关系。D选项ADC即模数转换器，将模拟信号转换为数字信号。
6.一幅未经压缩的1024×768像素的BMP图像文件，其存储容量约为2.25MB，则该图像每个像素色彩编码的位数为(　　)
A.3 B.8 C.16 D.24
答案　D
解析　设位深度为x，则有表达式1024×768×x/8＝2.25×1024×1024，可以得到编码的位数为24。
7.某段未经压缩的音频，采样频率是44.1 kHz，量化位数为8b，下列说法正确的是(　　)
A.声音数字化需要经过采样和量化两个过程
B.该音频数字化时，量化值取值范围为1～256
C.数字化的文件转换为模拟信号的声波
D.该音频数字化时，每分钟的采样样本数为44100个
答案　C
解析　A选项还要经过编码的过程。B选项量化值取值范围为0～255。D选项采样频率中的k指1000。
8.将一个时长为1分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的未经压缩的Wave格式立体声音频文件以10∶1的压缩比压缩成MP3格式，则压缩完成后该MP3格式文件大小约为(　　)
A.0.5MB B.1MB C.4MB D.8MB
答案　B
解析　Wave格式立体声音频计算公式为44100×16×60×2/8/1024/1024，约等于10MB，再进行10∶1的压缩，最终得到1MB。
9.现有一段时长20秒、PAL制式(25fps)、画面尺寸为1024*576的未经压缩的AVI格式视频，容量约为562.5MB，则该视频每帧画面的位深度为(　　)
A.8 B.16 C.24 D.32
答案　B
解析　视频文件大小＝像素×位深度×时间×制式/8，因此位深度＝562.5*1024*1024*8/(1024*576*20*25)＝16。
10.下列有关数字化的说法，正确的是(　　)
A.数码照相机拍照片的过程是模数转换的过程
B.录音时，说话者的声音越大，得到的音频文件占用的存储空间也越大
C.量化位数越大，说明采集声音时每秒钟得到的采样点越多
D.一张图像的位深度为8，说明这张图像最多可以呈现255种不同的颜色
答案　A
解析　A选项拍照是数字化过程。B选项声音音量大，划分等级高，但还是同样位数的二进制数来表示和存储。C选项量化位数大，说明划分等级多，精度高。D选项位深度为8，可以表示0至255共256种不同的颜色。
11.音频和图像的采样、量化过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.一般而言，音频采样时降低采样频率能提高保真率
B.图中所示的音频数字化后至少需要8位量化位数
C.图中所示的图像数字化后若存储为256色位图，则存储容量为14×12×256字节
D.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
答案　D
解析　A选项采样频率越高，声音质量越好。B选项划分8个等级，至少需要3个位表示。C选项256色位图的位深度为8位，因此容量为14×12×8/8。
12.用坐标轴模拟一段时长为1 ms的声波数字化的过程，每隔0.1 ms取一个采样点，其中A点和B点分别为声波的最高点和最低点，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化位数至少是8位
B.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化位数至少是7位
C.该音频的采样频率为10 kHz，量化位数至少是8位
D.该音频的采样频率为10 kHz，量化位数至少是7位
答案　C
解析　本题考查声音的采样和量化。每隔0.1 ms取一个采样点，需将ms转换成秒，因此采样频率为1/(0.1/1000)＝10000 Hz，量化的最高点和最低点共有－128至0以及0－127，共256个点，因此可以采用8个二进制位来表示。(共84张PPT)
第一部分　信息与信息系统
专题2 数据采集与编码
1.掌握传感技术特别是射频技术的应用；
2.掌握数据编码是将信息转换为一定规则文本和数字过程及意义；
3.掌握进制的含义和进制的转换；
4.掌握输入码、交换码、处理码、机内码和输出码等字符编码的作用；
5.理解ASCII码与汉字编码的区别，能够内码区别两种编码.
目 录
CONTENTS
体系构建
01
真题再现
02
考点精练
03
当堂检测
04
课后练习
05
体系构建
1
由于组成计算机原材料是半导体，半导体是否导电，只有两种状态，因此计算机内信息表示存储只能使用二进制信息，即信息必须经过数字化后才能被计算机存储和表示。采集数据的来源主要有数据库、互联网、传感器等。互联网能快速地获取数据库中数据，物联网主要通过传感器获取数据。数字化的过程包含采样、量化和编码，涉及数据的采集并划分等级，最终用等长的二进制数来表示。
真题再现
2
(2024年1月浙江省选考)图像F为图a所示的200×100像素、256色位图，图像G为图b所示的200×100像素、16色位图，则图像F与G的存储容量之比为(　　)
解析　本题考查图像的编码及容量计算。位图图像容量取决于采样的数据点的个数和每个数据点的容量，与图像内容无关。256色位图每个像素点容量为8位，16色位图容量为4位，因此两者之比为2∶1。
C
考点精练
3
重难点1　传感与控制
传感器属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。根据基本感知功能的不同，通常把传感器分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、色敏和味敏等传感器。射频是一种无线高频电磁波，射频技术也称射频识别，包含发射端——RFID标签(也称电子标签)和接收端——RFID读写器两大基本元素。电子标签存储信息，分有源电子标签和无源电子标签，源指电源，有源电子标签能主动向读写器发送信号，无源电子标签靠近读写器后，获得能量并向读写器发送信号。发射端发送特定的射频信号，接收端接收到射频信号后，并从中提取出有用信息。
例1 智能手机可以利用NFC功能读取门禁卡信息保存到手机中，让手机变成钥匙，进小区时可以刷手机开门。下列说法正确的是(　　)
A.NFC是一种短距低频的射频识别技术
B.门禁卡属于RFID中的有源电子标签
C.刷手机开门时不需要开启手机NFC功能
D.手机读取门禁卡信息时作为RFID读写器
D
思维点拨
明考向 本题考查无线射频技术相关知识
精　点　拨 A NFC是一种短距高频的射频识别技术
B 门禁卡属于RFID中的无源电子标签
C 刷手机开门时需要开启手机NFC功能
变式1 安装车载电子标签的ETC车辆与在收费站进行专用短程通信，进行数据传输与费用结算，下列说法
A.射频识别需要两大基本要素：电子标签(发射端)和RFID读写器(接收端)
B.二代身份证、银行卡等内置的电子标签属于无源标签
C.射频识别技术是物联网的关键技术
D.NFC技术由RFID演变而来，是一种远距离高频的无线电技术
D
解析　本题考查射频识别技术。A选项射频识别需要两大基本要素，电子标签发送信息，读写器接收并解码信息。B选项电子标签按是否有电源分为有源标签和无源标签。C选项物联网获取信息主要通过传感器，而射频识别技术是传感技术中重要的一个部分。D选项NFC是短距离高频的无线电技术。
例2 某智能快递柜自动采集包裹的尺寸、重量等数据，并分配储物格。收件人手机APP扫码，系统控制对应位置的储物格锁扣打开，允许收件人取件。下列说法正确的是(　　)
A.通过传感器可以获取包裹的尺寸、重量数据
B.手机APP扫码使用的是射频识别技术
C.快递柜上用于输入取件码的触摸屏属于执行器
D.由收件人的手机直接发出打开锁扣的控制信号
A
思维点拨
明考向 本题考查传感与控制
精点拨 A 传感器是输入设备，可以获取数据
B 手机APP扫码是将图像的解码
C 输入取件码的触摸屏属于输入设备
D 系统控制对应位置的储物格锁扣打开
变式2 高速路口ETC(电子不停车收费系统)的工作示意图如图所示，当装有非接触式识别卡的汽车经过地感线圈时，进入了读卡器的感应区域，摄像头开始工作，当车牌被识别后，后台系统向闸门控制器发出指令，打开道闸。以下说法正确的是(　　)
A
A.车牌号的识别用到了人工智能技术
B.该过程中用到了NFC技术，从信息采集的角度来看，它属于传感器技术
C.非接触式卡是接收端，读卡器是发射端
D.闸机的打开和关闭，是传感器技术的一种应用
解析　本题考查传感与控制。A选项车牌号的识别利用人工智能识别图像中文字。B选项NFC技术是短距离高频技术，但车辆与闸门距离较远。C选项卡中保存车辆信息，是发射端，读卡器是接收端。D选项闸机的打开和关闭，是控制器技术的一种应用。
重难点2　进制和编码
计算机只能表示二进制数，由于计算机基本存储单位是一个字节，8个二进制位最多能表示256种信息，若能分成两组，每组4位二进制数，因此可以采用2位十六进制数表示一个字节的内容，需要学习和掌握十六进制、二进制和十进制之间的互相转换。n位k进制数能表示数的范围是0至kn－1，表示数的数量为kn，权值是k进制数上每个位上1对应值。编码是按一定规则用文字图像等表示信息，有文字、图像、声音等编码。
例1 对某段声音进行数字化，量化值的范围是0～200，则量化位数最少是(　　)
A.7 B.8 C.16 D.200
B
思维点拨
明考向 本题考查数制的相关知识
精点拨 n位二进制可以表示2的n次方种情况，201介于128和256之间，因此至少需要8位二进制代码
变式1 下列算式计算结果为10H的是(　　)
A.1H×10D B.9H＋1H
C.20D－10B D.10B×8D
D
解析　本题考查数制的转换。A选项计算结果160D，即A0H。B选项9H＋1H＝AH。C选项20D－10B＝18D即12H。D选项10B×8D＝2*8＝16D，即10H。
例2 下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机内部数据采用十六进制编码 B.7位二进制能表示256种颜色
C.每个汉字的输入码是唯一的 D.对数据的压缩是编码的过程
D
思维点拨
明考向 本题考查信息的编码
精　点　拨 A 计算机内部数据采用二进制编码
B 7位二进制能表示128种颜色
C 每个汉字可以有多种输入法
D 数据压缩是信息转换为另一种形式
变式2 下列有关进制与信息编码的说法，正确的是(　　)
A.二维码的信息存储量比一维条形码更大，功能也更强大
B.十六进制数A7转换为二进制数为1010111
C.图像的数字化需要经过采样、量化和解码等环节
D.用n位二进制数表示颜色数量，最多能表示2n－1种颜色
A
解析　本题考查进制与信息的编码。A选项一维条形码仅在水平方向上表达信息，只能包含数字和字母，存储容量有限，二维条形码则在水平和垂直方向的二维空间存储信息，含更大量的信息。B选项一位十六进制数转换为4位二进制数，不足4位补0，A7转换为二进制数为10100111。C选项最后是编码的过程。D选项最多能表示0至2n－1共2n种颜色。
重难点3　数字化
声音在时间上可以分成无限小的数据点，图像在空间上也可以分成有限小的数据点，只要在一定的精度范围内，获取相应的数据点，就可以还原声音或图像，因此在连续数据点上每隔一定时间或空间获取一个点，称为采样。将采集到的数据按比例划分等级，称为量化。由于计算机只能存储和表示二进制信息，因此需将这些数据采用一个等长的二进制代码来表示，称为编码，整个采样、量化和编码的过程称为信息的数字化。
例1 模拟声音信号通过采样、量化、编码等过程转换成数字信号，如图所示。下列关于声音数字化的说法，
C
A.甲图所示，模拟声音信号以连续变化的物理量存在
B.乙图所示，采样是按一定的时间间隔取值，间隔越小，采集到的信号样本数量越多
C.丙图所示，将声音的高低划分成8个等级，则量化位数至少为8位
D.声音数字化的过程会引起失真
思维点拨
明考向 本题考查声音的数字化过程
精　点　拨 A 模拟信号是连续的
B 采样时间间隔小，频率高，采集的样本多
C 8个等级量化位数至少要3个
D 数字化过程中参数设置不合理，会导致失真
变式1 下列关于数据采集与数字化的说法，正确的是(　　)
A.计算机在获取数据时，只能通过传感器、网络爬虫等机器获取的方式
B.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
C.提高声音的音量，一定会影响该声音的采样频率与量化位数
D.为了提高声音的保真度，可以无限制地提高采样频率与量化位数
B
解析　本题考查数据采集与数字化。A选项还可以直接输入等方式。B选项信号的数字化经过采样、量化与编码三个步骤。C选项声音的音量指采样得到数据点的量化值，与采样频率和量化位数无关。D选项提高采样频率与量化位数会增加存储容量，因此不可能无限制地提高。
例2 一幅未经压缩的1024*768像素的BMP位图图像，将该图像存储为JPEG格式(其他参数不变)，其存储容量为96KB，图像的压缩比约为8∶1，则该图像的类型可能是(　　)
A.黑白位图 B.8色位图
C.256级灰度位图 D.16色位图
思维点拨
明考向 本题考查图像的数字化及容量计算。设图像的位深度为x，则有等式1024*768*x/8/8＝96*1024，解得x的值为8
精　点　拨 A 图像的位深度为1位
B 图像的位深度为3位
C 图像的位深度为8位
D 图像的位深度为4位
C
变式2 小张利用图像处理软件对一张1024*768分辨率的BMP格式的照片进行处理，在其他参数不变的情况下，将其颜色模式由24位色图改为256级灰度图，则处理前后的照片存储容量比约为(　　)
A.1∶10 B.3∶1 C.1∶32 D.1∶1
B
解析　本题考查图像的数字化及容量计算。颜色模式由24位色图改为256级灰度图，位深度由原来的24位变为8位，因此容量是原来的1/3。
例3 将时长为5分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16bit、立体声未经压缩的Wave格式音频压缩为MP3格式文件，压缩后的MP3格式文件大小为5MB，则其压缩比约为(　　)
A.3∶1 B.5∶1 C.10∶1 D.20∶1
思维点拨
C
明考向 本题考查声音容量的计算
精点拨 声音容量由每个采样点的量化位数及采样点数量决定的。采样点数量为44.1*1000*5*60*2，因此Wave声音容量为44.1*1000*5*60*2*16/8，约为50MB，因此压缩比为10∶1
变式3 使用某软件录制A、B两个WAVE格式的音频文件，参数设置分别如图a、图b所示。其中A的量化位数为24bit，左声道设置为静音，B的量化位数为16bit，A、B文件大小之比约为(　　)
B
解析　本题考查声音容量的计算。声音容量计算公式为采样频率*时间*声道数*量化位数/8。两个声音的容量比为：44100*2*60*2*24/8比22050*2*60*1*16/8＝6∶1。
A.2∶3 B.3∶1 C.4∶1 D.6∶1
D
当堂检测
4
重难点1　传感与控制
重难点2　进制和编码
重难点3　数字化
1.某轿车安装了自动大灯，能实现根据环境光暗自动点亮、环境光强自动关闭的功能，该大灯安装的传感器属于(　　)
A.热敏传感器 B.声敏传感器
C.光敏传感器 D.气敏传感器
C
解析　4个选项中，只有光敏传感器对环境光的强弱比较敏感。
B
解析　RFID是通过电磁感应技术实现，因此无需光敏传感器。
2.一些学校的图书馆或宿舍有RFID门禁系统，学生经过门禁机时可以刷卡进入，由系统记录信息，该信息系统 硬件是(　　)
A.数据库服务器 B.光敏传感器
C.电子标签 D.RFID读写器
C
解析　本题考查智能终端的相关知识。A选项短跑比赛计时精度要求较高，需要高精度的传感器，红外线传感器是合适的选择。B选项智能终端通过传感器获取收集数据，实现数据输入。C选项智能终端一般只有数据收集和上传的功能，数据最终是存储在服务器的数据库中。D选项传感器采集数据过程中经过了模拟信号到数字信号的转换。
3.系统结合智能终端实现对短跑比赛计时，下列说法
A.终点可能采用了红外线传感器
B.智能终端可以通过传感器实现数据输入
C.比赛得分数据最终存储在智能终端
D.传感器采集选手到达终点的信号，这一过程需要进行模数转换
D
解析　A选项校园卡属于无源电子标签。B选项校园卡应用了RFID技术，属于传感器技术。
4.下列关于校园卡的说法正确的是(　　)
A.校园卡应用了RFID技术，内置了有源电子标签
B.识别校园卡信息不属于传感器技术
C.校园卡内置电池，会主动向RFID读写器发送信号
D.校园卡具有唯一的电子编码
D
解析　A选项传感器仅仅是输入设备。C选项NFC可以实现移动支付。
5.集成多种传感器和NFC功能的智能手环，具有睡眠检测、健康趋势分析等功能。下列说法正确的是(　　)
A.传感器是整个设备的控制中心
B.健康趋势分析功能无需应用软件支持
C.通过NFC方式无法实现移动支付
D.传感器的植入使得智能手环更加具有“智能性”
D
解析　根据高低电平，可以得到二进制代码为01010111。每4位二进制转换为1位十六进制，因此0101转换为5，0111转换为7。
1.单极性不归零码是传输二进制数据时采用的一种编码方式，用正电压表示二进制数1，用零电压表示二进制数0(按从左往右顺序编码)。某8位二进制数据传输图像如图所示，下列选项能表示该数的是(　　)
A.10101000B B.11101010B
C.53H D.57H
B
解析　本题考查进位制、ASCII码、编码等知识。A选项5位十六进制相当于20位二进制数，最小数为0，最大值比所有个数少1。C选项一个ASCII码占用1个字节，10000个ASCII码的占10000个字节，数值上比A选项小。D选项100×100像素的黑白两色位图，其存储容量的字节数是100×100×1/8＝1250，数值上比C选项要小。
2.下列四个选项中所描述的数从数值上比较，最大的是(　　)
A.5位十六进制数能表示的最大值
B.20位二进制能表示的不同数的个数
C.存储10000个ASCII码所需字节数
D.存储图像大小为100×100像素的黑白两色位图所需的字节数
C
解析　一位十六进制数可以转换为4位二进制数，不足4位，在前面补0，6转换为二进制为110，因此需补1个0，而1前面的0属于高位，可以不补。
3.下列与(16)16相等的是(　　)
A.(10000)2 B.(10)10
C.(10110)2 D.(32)8
B
解析　A选项基本的ASCII码共有128个。B选项色彩越丰富，颜色种类越多，量化位数大。C选项采样是将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。D选项黑条和白条排成的平行线图案叫条形码。
4.下列有关数据采集与编码说法正确的是(　　)
A.基本的ASCII码共有127个，二进制范围为00000000～01111111
B.图片的色彩越丰富，其颜色位深度值越大
C.量化是指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
A
解析　A选项生成二维码的过程属于信息的编码，从二维码中获取信息属于解码。
5.无牌车辆可以通过车主用智能手机微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，下面说法
A.生成二维码的过程属于信息的解码
B.车主的微信、支付宝账号信息可作为无牌车辆的临时电子标签
C.微信、支付宝扫一扫功能实现登记后自主入场，该过程包含数据的采集
D.智能手机作为最常见的移动终端，过度开放APP所需权限，增加了信息泄露的可能
C
解析　本题考查信息编码相关知识。A选项扫描二维码是读取图形中的信息，属于解码过程。B选项每个像素需要1位二进制位记录黑白图像两种颜色。D选项在计算机中所有的数据用二进制编码。
6.下列有关信息编码知识的说法正确的是(　　)
A.手机扫描某二维码得到其中的信息是信息的编码过程
B.对一张黑白位图进行编码，每个像素的颜色至少需要用2位二进制来表示
C.对声音进行数字化时，采样频率越高，得到的声音越逼真，需要的存储空间也越大
D.我国编制的“中华字库”包含50多万个汉字，在计算机中存储时不能用二进制方式编码
C
解析　A选项编码范围从0到127。B选项黑白图像的颜色位深度是1位。
7.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.ASCII码共有128个字符，编码范围从1到128
B.黑白图像的颜色位深度是2位
C.声音数字化的过程中若其他条件不变，采样频率越高，则声音更保真
D.根据GB2312编码，“技术IT”总共占8bit
1.将模拟信号转换成数字信号，一般需要经过采样、量化和编码，下列说法
A.图甲是模拟信号采样的过程
B.数字信号是在取值上是离散的、不连续的信号
C.纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近
D.量化就是在纵坐标上进行划分，然后将每个采样点用数字表示出来
答案　A
解析　本题考查数字化的过程，采样－量化的过程，采样是按一定的时间间隔取值，即横坐标，图甲在纵坐标进行划分为量化的过程。
B
解析　A选项数字信号是转换为二进制代码。C选项计算机只能处理二进制。D选项还需编码这个步骤。
2.下列关于数字化的说法正确的是(　　)
A.水银温度计呈现的温度值是数字信号
B.使用“作业帮”APP拍照搜题获取难题解析的过程中涉及图像数字化
C.计算机只能处理十进制、十六进制数据，并将它们都转换为二进制形式进行存储
D.经过采样、量化两个步骤即可将模拟信号转换成数字信号
B
解析　本题主要考查数据类型的相关知识。A选项用计算机录制并存储一段声音，需要经历“模数转换”的过程；B选项正确；C选项矢量图是用基于数学方程的几何图元描述的，放大后不会失真；D选项由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做条形码。
3.关于计算机中各种类型的数据，以下说法正确的是(　　)
A.用计算机录制并存储一段声音，需要经历“数模转换”的过程
B.由于编码方式不同，图像文件具有BMP、JPEG、GIF等不同格式
C.位图是用基于数学方程的几何图元描述的，放大后不会失真
D.由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案叫做二维码
B
解析　本题考查多媒体数据的采样和量化。B选项计算机还可以通过输入数据、数据库查找数据等方式获取数据。
4.下列有关数据采集、数字化过程的说法，
A.只有数字化后的信号才能用计算机来进行处理
B.计算机在获取数据时，只能是传感器、网络爬虫等机器获取的方式
C.采样是将模拟信号从时间(空间)上离散，而量化是将其从取值上离散
D.计算机中的文字、图片、视频、代码都是经过一定规则编码后，以二进制形式存储的
D
解析　256级灰度图的位深度为8位。
5.图像1为200×100像素、256级灰度图，图像2为300×200像素、位深度是16位，则图像1与图像2的存储容量之比为(　　)
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶12 D.1∶6
A
6.使用某APP时可通过手机相机拍照，并保存为1024×768，颜色位深度16位的BMP格式图像，下列说法正确的是(　　)
A.该图像某个像素的颜色值编码表示可能为0000H
B.拍照过程实现了信号的数模转换
C.若将拍照图像转换为256级灰度BMP格式位图，则存储容量变为原来的2倍
D.无论采用哪种格式，在计算机内部都是以十六进制的形式存储图像
B
解析　本题考查声音容量计算。44100*10*2*2/1024/1024，约等于1.68MB。
7.某双声道Wave格式的音频文件，其采样频率为44.1 kHz，量化位数为2字节，时长为10秒，则其存储空间约为(　　)
A.861KB B.1.68MB C.6.9MB D.215KB
课后练习
5
重难点1　传感与控制
重难点2　进制和编码
重难点3　数字化
1.下列关于传感器的说法
A.在信息系统从外部世界采集信息的过程中，传感器在各种应用中都起着极为重要的作用
B.信息系统要从传感器获取信息，可以采用多种通信方式，如无线网络、蓝牙、串口等
C.通过霍尔传感器可以实现加密、解密、电子支付等功能
D.同一种传感器采用不同的算法，还可以实现不同的功能
C
解析　C选项通过NFC传感器可以实现加密、解密、电子支付等功能，霍尔传感器可以检测磁场及其变化。
2.下列有关传感器及其实现功能的说法，
A.利用加速度传感器，实现计步功能
B.利用光线传感器，实现自动调节屏幕背光的亮度
C.利用霍尔传感器，实现手机横竖屏智能切换
D.利用指纹传感器，实现解锁、电子支付等功能
C
解析　霍尔传感器将变化的磁场转化为输出电压的变化，用作开关，如手机息屏和亮屏。
3.小明妈妈在购买新手机后，经常使用其NFC功能进行支付。以下关于射频识别技术的说法
A.RFID技术是由NFC技术演进过来的
B.RFID标签有有源和无源之分，其中的“源”是指电源
C.利用NFC技术可以实现安全的移动支付
D.银行卡的“闪付”功能，也是用到了NFC技术
A
解析　A选项NFC技术是由RFID技术演进过来的。
4.某智能眼镜可以安装软件来实现计步、图像导航、拍照等功能，用户可以用语音、手势、视觉等操作控制。下列说法正确的是(　　)
A.该智能眼镜的性能指标只有处理器、屏幕分辨率
B.该智能眼镜的计步功能是通过重力传感器实现的
C.该智能眼镜包括输入、处理、存储和输出四个部分
D.该智能眼镜中植入了传感器以接收外界信号指令，体现了“移动性”
C
解析　A选项还有内存等。B选项加速度传感器实现计步功能。D选项植入了传感器体现智能性。
A
解析　本题考查的是信息系统中的控制。A选项属于输入信号这一步骤，选项B、C、D都属于执行器的应用。
5.下列选项中 执行器的应用的是(　　)
A.自动识别系统将车牌信息输入信息系统
B.智能手环通过简单的震动来提醒用户
C.火警预报系统发现火情后提醒用户找到逃生通道
D.火车、地铁的检票系统控制闸机的打开和关闭
6.智慧饮料瓶回收机器的工作流程为：机器通过身份卡或人脸识别对用户进行身份认证，身份识别后用户可投放饮料瓶，机器对当前饮料瓶进行判断，符合回收条件则按塑料瓶和铝制易拉罐进行分类，塑料瓶按容量计算金额，铝制易拉罐按重量计算金额，若不符合回收条件则退回，结束投瓶后机器统计饮料瓶个数和金额，并将回收数据通过网络传送至服务器。下列关于该信息系统中的传感与控制技术，说法
A.人靠近回收机器时自动开启人脸识别使用了光线传感器
B.将卡靠近回收机器感应区时立即识别身份是采用了无线射频技术
C.该机器使用金属传感器迅速区分塑料瓶和铝制易拉罐
D.机器使用称重传感器对铝制易拉罐进行称重
解析　本题考查传感与控制。A选项人靠近机器时自动开启人脸识别使用了红外线传感器，是通过接收身体表面辐射出来的红外线来感知的。
A
7.某信息系统利用RFID技术识别电子标签的工作流程如图所示：
D
解析　根据题意可知这是无源RFID，因此电子标签必须先获得一定的能量，然后电子标签向外发送信息，最后读写器接收信息并完成解码即可实现信息的采集。
包括以下步骤：①读写器通过天线向电子标签发送一定频率的射频信号；②读写器采集电子标签的信息并解码；③读写器处理解码信息后，将结果发送至信息系统；④电子标签从读写器获得能量，向读写器发送编码信息。正确的工作流程顺序是(　　)
A.①②③ B.①④③ C.④②③ D.①④②
C
解析　A选项翻盖自动解锁是通过霍尔传感器实现的。B选项第五代移动通信技术传输速率可以达到20Gb/s。D选项调制解调器用于将光信号转换为电信号。
8.下列关于传感与控制及网络技术的说法，正确的是(　　)
A.平板实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏是通过压力传感器实现的
B.第五代移动通信技术(简称5G)，其数据传输速率达到了5Gb/s
C.同一传感器采用不同的算法，可以实现不同的功能
D.调制解调器用于实现网络中各计算机之间的连接
9.下列关于传感与控制的说法，
A.传感器属于信息系统的输入设备
B.信息系统的控制可分为开环控制和闭环控制两种
C.信息系统通过执行器可以作用于外部世界
D.射频识别技术的两大基本元素是接收端和读写器
D
解析　D选项射频识别技术两大基本元素是发射端(电子标签)和接收端(读写器)。
1.对产品编号可以有效地对产品进行动态管理与追踪，某批产品的数量不超过50000件，若用数字‘0’－‘9’及字母‘A’－‘F’对每个产品编号，最少需要的编码位数是(　　)
A.2 B.3 C.4 D.5
C
解析　采用16种数制来表示信息，因此n位16进制表示信息的数据是16的n次方，因此n至少为4。
B
解析　该数可能是100100B、100110B、110100B、110110B，即24H、26H、34H、36H。转换为十进制，分别是36D、38D、52D、54D。
2.已知n是一个6位二进制数1■01■0，其中有两位数字模糊不清。下列数中，可能与它相等的是(　　)
A.37D B.54D C.28H D.44H
C
解析　A选项模拟信号转换为数字信号的过程称为数字化。B选项ASCII码的最大值为127。C选项信息编码往往是将一种形式转换为另外一种形式，如数字化时，将量化的十进制数转换成二进制数。D选项图像的数字化第一个阶段是采样。
3.下列有关数据采集与编码的说法，正确的是(　　)
A.数字信号转换为模拟信号的过程称为数字化
B.ASCII码的最大值十进制表示为128
C.信息编码的本质是信息形式转换的过程
D.图像的数字化不需要经过采样阶段
A
4.某段声音信号的量化过程如图所示，量化位数至少为(　　)
A.3 B.4 C.8 D.14
解析　划分0－7共8个量化等级，因此最少需要3个二进制位。
D
解析　A选项2位四进制数最多表示4的平方即16个数。B选项该数大于等于2的6次，即大于等于64。C选项黑白图像属于1位色，容量为1024*768*1/8，约192KB。
5.下列关于量化与编码的说法，正确的是(　　)
A.可以使用2位四进制数表示24个小时
B.某7位二进制数的最高位为1，将其转换为十进制数后的值大于等于128
C.一幅1024*768的未经压缩的BMP格式的黑白图像的存储容量约为192KB
D.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
D
解析　A选项计算机中运算器是对数据进行数据或逻辑运算。B选项C的ASCII码比A大2。D选项若为奇数进制就不一定，比如三进制的10，转换为十进制值为3。
6.下列关于数据采集与编码的说法
A.用计算机解决问题，本质上就是数据运算
B.字母“A”的ASCII码十六进制为41，则字母“C”二进制是01000011
C.二维码相对于条形码，信息的存储量更大
D.任意进制的一个数n，若末尾为0，该数转为十进制一定是偶数
B
解析　A选项每个汉字占两个字节，而不是两个bit。B选项可以采用除2倒取余数方法将十进制数转换为二进制，第1个余数为1，因此二进制最后一位为1。C选项还有编码的过程。D选项一共4位，左边第n位上位权为16的n－1次方。
7.下列关于进制和信息编码的说法，正确的是(　　)
A.根据GB2312编码，“杭州亚运会”共占10bit
B.若一个十进制是奇数，则它的二进制数末位一定是1
C.录音过程就是通过采样和量化实现数字信号的模拟化过程
D.十六进制数1011H，其最左边的“1”对应的权值为16的4次方
D
解析　A选项1个汉字往往用2个字节。B选项不同的文件类型有不同的编码方式。C选项位深度越大，图像质量越高。
8.以下关于数据编码的说法，正确的是(　　)
A.1个汉字字符在计算机中存储需要1个字节
B.不同声音信号经编码后生成的文件类型一定不同
C.位图图像编码时位深度大小与图像质量无关
D.1个ASCII码字符在计算机中以8位二进制存储
9.下列关于信息编码的说法，正确的是(　　)
A.只有计算机中才有信息编码
B.ASCll码是一种汉字编码
C.扫描二维码的过程属于信息编码
D.采用8位色进行编码的BMP图像，其颜色数量总共有256种
D
解析　A选项信息编码是将信息按照某种规则，从一种形式转换为另一种形式的过程，日常生活中非常常见，比如编制学号的过程就是信息编码；B选项ASCII码是一种国际上普遍采用的英文字符编码；C选项扫描二维码的过程属于信息的解码；D选项采用8位色进行编码的BMP图像，每个像素点用8位二进制表示，而8位二进制能产生256种编码，所以其颜色数量总共有256种。
10.结合如图所示的条形码，下列说法
B
解析　B选项编制条形码是将信息转换成黑白的图像，属于编码。
A.条形码是数据的表现形式之一
B.条形码编制的过程其实就是信息的解码过程
C.“56789”这串数字具有意义，因为其包含了商品代码信息
D.条形码严重损坏会导致信息丢失，说明信息具有载体依附性
11.下列关于信息编码的说法，
A.根据ASCII编码标准，“IT”两个字母共占用2bit
B.汉字的输入码不是唯一的
C.相对于一维条形码，二维码的信息存储量更大
D.对视频进行压缩的过程，是编码的过程
A
解析　A选项ASCII编码每个字符占一个字节，而不是一个二进制位。
12.下列关于信息的编码说法正确的是(　　)
A.信息编码只能使用二进制表示
B.条形码可承载的信息量通常比二维码多
C.将末位为0的十六进制数转换为二进制数后，二进制数的末位一定是0
D.“B”的ASCII码值为66D，由此可知字符“b”的ASCII码值为86D
C
解析　A选项生活中可以用字符、图像等进行编码。B选项条形码相对信息较少。C选项一位十六进制可以表示为4位二进制数，不足4位，前面补0。D选项小写字母比相应的大写字母大32。
13.下列关于编码的说法，正确的是(　　)
A.计算机中的汉字也是采用二进制进行编码的
B.模拟信号是以离散的、不连续的物理量形式存在的
C.将模拟声音数字化需要经过采样、量化、编码三个过程，该过程为数模转换
D.对某段声音进行数字化，量化值的范围是0－256，则量化位数最少是8位
A
解析　A选项计算机中所有信息均采用二进制编码。B选项数字信号是以离散的、不连续。C选项这个过程称为模拟向数字转换，简称模数转换。D选项量化值的范围是0－255。
D
解析　考查图像数字化。A选项，采样将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程，通过采样器实现。B选项量化将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。C选项不同的格式代表不同的编码方式。D选项模数转换是将模拟信号转换为数字信号，而非编码格式的转换。
1.下列关于图像数字化的说法，
A.将图像栅格化成像素属于采样
B.将像素的颜色信息用数值表示属于量化
C.将图像保存为不同的格式，其编码方式往往不同
D.将BMP格式图像压缩成JPEG格式用到了模数转换
B
解析　本题考查信息及其数字化的相关常识。 A选项“大事大结，小事小结”中的结绳是数据。B选项获取相同的信息联想到的知识并不一定相同。C选项模拟信号转数字信号一般需要经过采样、量化与编码。D选项相同大小的位图，其图像像素点越多越清晰，质量越好。
2.下列关于数据与数字化的说法，正确的是(　　)
A.结绳记事中“大事大结，小事小结”，绳结是信息
B.“一百个人心中有一百个哈姆雷特”体现了人们面对相同的信息构建的知识会有所区别
C.数字信号转换为模拟信号一般需要经过采样、量化与编码
D.位图图像像素点越多越容易出现锯齿状，图像质量越差
D
3.某声音模拟信号的采样如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.M与N采样点位置不同，它们的量化值也不同
B.0.5秒内取样点100个，因此采样频率为100 Hz
C.数字化过程是将离散的模拟信号转换成连续的数字信号
D.图中整个幅度划分为0～7级的小幅度，其量化位数是3bit
解析　本题考查对数据采集与编码。M与N虽然采样点位置不同，但都近似取值为5。0.5秒内取样点100个，因此采样频率为100/0.5＝200 Hz。将离散的模拟信号转换成连续的数字信号是量化。
D
解析　A选项图像的数字化是将模拟信号转换为数字信号。D选项色彩取决于位深度，参数不变，图像色彩不变
4.下列关于图像采集与处理的说法，
A.数码相机采集图像的过程进行了模数转换
B.图像数字化的一般过程是采样、量化、编码
C.数字信号在取值上是离散的、不连续的信号
D.按同参数保存为BMP格式文件，图像色彩越丰富，存储容量越大
D
解析　本题考查模拟数据的数字化。A选项对同一信号使用相同的量化位数。B选项采样的时间间隔越长，采集的样本数量越少。C选项改变量化等级，会影响采集的数据的精确度，但不会影响采集的数据与实际数据的关系。D选项ADC即模数转换器，将模拟信号转换为数字信号。
5.将模拟信号转换成数字信号一般需要采样、量化与编码。下列说法正确的是(　　)
A.采样点的量化值不同，其量化位数也一定不同
B.对于同一模拟信号，采样的时间间隔越长，采集的样本数量越多
C.改变量化等级，会影响采集的数据与实际数据的关系
D.模拟信号采样后，再经过ADC在数值上进行离散化，经过编码转换成数字信
D
解析　设位深度为x，则有表达式1024×768×x/8＝2.25×1024×1024，可以得到编码的位数为24。
6.一幅未经压缩的1024×768像素的BMP图像文件，其存储容量约为2.25MB，则该图像每个像素色彩编码的位数为(　　)
A.3 B.8 C.16 D.24
C
解析　A选项还要经过编码的过程。B选项量化值取值范围为0～255。D选项采样频率中的k指1000。
7.某段未经压缩的音频，采样频率是44.1 kHz，量化位数为8b，下列说法正确的是(　　)
A.声音数字化需要经过采样和量化两个过程
B.该音频数字化时，量化值取值范围为1～256
C.数字化的文件转换为模拟信号的声波
D.该音频数字化时，每分钟的采样样本数为44100个
B
解析　Wave格式立体声音频计算公式为44100×16×60×2/8/1024/1024，约等于10MB，再进行10∶1的压缩，最终得到1MB。
8.将一个时长为1分钟、采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的未经压缩的Wave格式立体声音频文件以10∶1的压缩比压缩成MP3格式，则压缩完成后该MP3格式文件大小约为(　　)
A.0.5MB B.1MB C.4MB D.8MB
B
解析　视频文件大小＝像素×位深度×时间×制式/8，因此位深度＝562.5*1024*1024*8/(1024*576*20*25)＝16。
9.现有一段时长20秒、PAL制式(25fps)、画面尺寸为1024*576的未经压缩的AVI格式视频，容量约为562.5MB，则该视频每帧画面的位深度为(　　)
A.8 B.16 C.24 D.32
A
解析　A选项拍照是数字化过程。B选项声音音量大，划分等级高，但还是同样位数的二进制数来表示和存储。C选项量化位数大，说明划分等级多，精度高。D选项位深度为8，可以表示0至255共256种不同的颜色。
10.下列有关数字化的说法，正确的是(　　)
A.数码照相机拍照片的过程是模数转换的过程
B.录音时，说话者的声音越大，得到的音频文件占用的存储空间也越大
C.量化位数越大，说明采集声音时每秒钟得到的采样点越多
D.一张图像的位深度为8，说明这张图像最多可以呈现255种不同的颜色
D
11.音频和图像的采样、量化过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.一般而言，音频采样时降低采样频率能提高保真率
B.图中所示的音频数字化后至少需要8位量化位数
C.图中所示的图像数字化后若存储为256色位图，则存储容量为14×12×256字节
D.将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码
解析　A选项采样频率越高，声音质量越好。B选项划分8个等级，至少需要3个位表示。C选项256色位图的位深度为8位，因此容量为14×12×8/8。
C
解析　本题考查声音的采样和量化。每隔0.1 ms取一个采样点，需将ms转换成秒，因此采样频率为1/(0.1/1000)＝10000 Hz，量化的最高点和最低点共有－128至0以及0－127，共256个点，因此可以采用8个二进制位来表示。
12.用坐标轴模拟一段时长为1 ms的声波数字化的过程，每隔0.1 ms取一个采样点，其中A点和B点分别为声波的最高点和最低点，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化
位数至少是8位
B.该音频的采样频率为44.1 kHz，量化
位数至少是7位
C.该音频的采样频率为10 kHz，量化位
数至少是8位
D.该音频的采样频率为10 kHz，量化位数至少是7位

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