1.3 数据采集与编码（2） ppt课件-新浙教版（2019）《高中信息技术》必修第一册.pptx

1、1.3数据采集与编码（2）11.3.4.1字符编码21.3.4.2条形码、二维码目录 Contents31.3.4.3声音编码41.3.4.4图像编码51.3.4.5视频编码第 3 页1.3.4.1字符编码位（位（bitbit）：）：度量数据的最小单位，表示一位二进制数字。度量数据的最小单位，表示一位二进制数字。字节（字节（ByteByte）：）：一个字节由一个字节由8 8位位二进制数字二进制数字组成组成（1 1 Byte=8 bitByte=8 bit）。字节是信息组织和存储的基本单位，也）。字节是信息组织和存储的基本单位，也是计算机体系结构的基本单位。是计算机体系结构的基本单位。计算机的存

2、储器（包括内存和外存）通常都是以字节作为容计算机的存储器（包括内存和外存）通常都是以字节作为容 量的单位。常用的单位有量的单位。常用的单位有:计算机中的信息单位K K 1KB 1KB=1024 Byte=1024 ByteM M（兆）字节（兆）字节1MB=1MB=1024 1024 KBKBG G（吉）字节（吉）字节1GB 1GB=1024=1024 MBMB T T（太）字节（太）字节1TB 1TB=1024=1024 GBGBP P（拍（拍）字节字节1PB 1PB=1024=1024 TBTBE E（艾）字节（艾）字节1EB 1EB=1024=1024 PBPBZ Z（泽）字节泽）字节1Z

3、B 1ZB=1024=1024 EBEBY Y（尧）字节尧）字节1YB 1YB=1024=1024 ZBZB第 4 页1.3.4.1字符编码ASCII码表由128128个代码组成，表示了128个西文字符，十进制代码从0-1270-127一个ASCII码字符占一个字节0ASCII码用一个字节的后一个字节的后7位位来表示字符，最高位不用，一般为0。二进制规则：二进制规则：n n个二进制位最多能表示个二进制位最多能表示2 2n n种不同的编码状态种不同的编码状态7 7个二进制位最多能表示个二进制位最多能表示2 27 7=128=128种不同的编码状态种不同的编码状态ASCII（American St

4、andard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）第 5 页1.3.4.1字符编码第 6 页1.3.4.1字符编码ASCII码编码特点1.大写字母的ASCII码值比相对应的小写字母小32 例：A的ASCII值为65，而a的ASCII值为972.数字、字母都是按顺序排列的；3.ASCII码值大小关系：4.计算机存储器在存放ASCII码时，占用一个字节1Byte=8bit(计算机在存放ASCII码时,只占用1个字节后7位,最左位补0;形式如0 xxxxxxx)。第 7 页1.3.4.1字符编码大写字母X的ASCII码为88,则大写字母V的ASCI

5、I值是()A 85 B 86 C87 D 88ASCII码表中的大写字母Z后有6个其他字符，接着便是小写字母。现在已知：字母Y的ASCII码为(1011001)2，则字母a的ASCII码用十六进制表示是()A.61HB.62H C.63H D.64HBA第 8 页1.3.4.1字符编码 汉字与西文字符一样，也是一种字符，在计算机内同样是以二进制汉字与西文字符一样，也是一种字符，在计算机内同样是以二进制代码表示的。用计算机处理汉字需要解决以下几个问题代码表示的。用计算机处理汉字需要解决以下几个问题：怎样怎样将汉字输入计算机？将汉字输入计算机？在计算机内部怎样处理汉字？在计算机内部怎样处理汉字？在

6、各计算机之间怎样交换汉字信息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）？计算机怎样实现汉字信息的输出（显示）？汉字编码1243第 9 页音码：全拼、双拼、智能音码：全拼、双拼、智能ABC、百度、搜狗输入法等、百度、搜狗输入法等形码：五笔字型法形码：五笔字型法汉字输入码是如何解决利用西文标准键盘来快捷的输入汉字的编码。音形码：自然码音形码：自然码(1)怎样将汉字输入计算机输入输入码码(外码外码)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”1.3.4.1字符编码第 10 页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。(2)在计

7、算机内部怎样处理汉字在计算机内部怎样处理汉字内码【观察】利用UltraEdit软件查看字符内码，英文字符和中文字符分别占几个字节？十六进制内码观察器十六进制内码观察器英文字符占一个字节，中文字符占两个字节1.3.4.1字符编码第 11 页例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）假例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 BA A1.3

8、.4.1字符编码第 12 页UltraEditUltraEdit：十六进制内码观察器十六进制内码观察器观察字符内码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2B1.3.4.1字符编码第 13 页 1981年，国家颁布编号为GB2312-80标准，这种汉字交换用的编码又称为区位码。标准，这种汉字交换用的编码又称为区位码。区位码分区位码分94个区，每区个区，每区94个位，构成个位，构成94*94个单元的表格。个单元的表格。“区号区号”和和“位号位号”各占一字节各占一字节（第一个字节标记区号，第二个字节标记位号），所以（第一个字节标记区号，第二个

9、字节标记位号），所以一个汉字占一个汉字占2个字节。个字节。(3)在各计算机之间怎样交换汉字信息在各计算机之间怎样交换汉字信息交换码交换码比如：比如：“啊啊”的区号是的区号是1616，位号是，位号是01011.3.4.1字符编码第 14 页区号位号区内码十进制1601区内码十六进制国标码十六进制机内码二进制机内码 汉字编码（汉字编码（GB2312-80）采用）采用区位码区位码表示汉字。区位码分表示汉字。区位码分94个区，每个区，每区区94个位，构成个位，构成94*94个单元的表格。个单元的表格。“区号区号”和和“位号位号”各占一字节（第各占一字节（第一个字节标记区号，第二个字节标记位号），所以一

10、个字节标记区号，第二个字节标记位号），所以一个汉字占一个汉字占2个字节。个字节。比如：比如：“啊啊”的区号是的区号是1616，位号是，位号是0101国标码=（区位码）16 +2020H机内码=国标码+8080H“啊啊”在计算机中的内码为在计算机中的内码为1011000010100001101100001010000110 0130 21BO A110110000 10100001交换码内码(处理码)1.3.4.1字符编码第 15 页汉字的字形码与输出显示和打印有关。汉字的字形码与输出显示和打印有关。分为分为点阵方式点阵方式和和矢量方式矢量方式。(4)计算机怎样实现汉字信息的输出计算机怎样实现汉

11、字信息的输出字形码字形码点阵方式：一个字的点阵，指这个汉字用多少个像素点来描述的。它由离散的点组成的。1.3.4.1字符编码第 16 页1.3.4.1字符编码考题3：说法正确的是：A、“A占用了1个字节”B、“计”占用了1个字节C、“A”的内码为A3 D、“计”的内码为BC C6考题4：图中内码表示的对象可能是（）A、9个ASCII字符 B、2个GB2312字符，5个ASCII字符 C、5个GB2312字符 D、4个GB2312字符，1个ASCII字符DB第 18 页1.3.4.2条形码、二维码第 19 页1.3.4.2条形码、二维码第 20 页1.3.4.3声音编码第 21 页1.3.4.3

12、声音编码第 22 页1.3.4.3声音编码 采样频率 采样频率常用三种：CD立体声音乐的采样频率为44.1KHz。量化位数 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技术参数第 23 页1.3.4.3声音编码 wavwav：波形文件格式，是实际声音的采样和编码，文件的容量很大，可用“录音机”工具进行声音的录制。mid：是记录midi信息的标准格式，是一个由乐器数字接口指令序列组成的计算机乐谱；容量小。mp3mp3：当前流行的音乐文件格式，音质可与CD媲美，容量小。wma：Windows Media Playe

13、r播放软件的专用格式。声音文件格式第 24 页1.3.4.3声音编码声音的编码数据量=采样频率(赫兹hz)*量化位数（位bit）*声道数*时间（秒s）（单位：位bit）Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算：计算mp3格式音频文件的存储容量，在上述音频文件大小公式的基础上还需要：压缩比第 25 页1.3.4.3声音编码声音的编码存储容量=采样频率(hz)*量化位数（bit）*声道数*时间（s）（单位：bit）Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算：第 26 页图形与图像是多媒体作品中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体作品视觉效果的关键因素。图形、图

14、像1.3.4.4图像编码第 27 页观察下图有何区别？放大放大1.3.4.4图像编码第 28 页观察下图有何区别？放大放大1.3.4.4图像编码第 29 页 被计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图形两种。通常，我们把位图图像称图像（Image）,而把矢量图形称为图形（Graphic）。一、图形与图像的概念 图形：用计算机绘制的由简单的点、直线、曲线、圆、方框等基本元素组成，是真实物体的模型化、抽象化和线条化得表现方式。图像：真实地再现了一个物体的原形，利用数码相机、扫描仪等输入设备获取的实际景物的映像描述。1.3.4.4图像编码第 30 页 被计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图形两种。通

15、常，我们把位图图像称图像（Image）,而把矢量图形称为图形（Graphic）。1.位图图像 位图图像是由像素构成的，每个像素点用二进制数据来描述其颜色与亮度等信息。适用于逼真照片或要求精细细节的图像，位图图像像素之间没有内在的联系，而且他们的分辨率是固定的，如果在屏幕上对它们进行缩放，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。位图文件所需要的磁盘空间较大，因为位图必须存储每个像素点的信息。1.3.4.4图像编码第 31 页2.矢量图形矢量图形是以抽象的图形表示方法，用矢量表示图的轮廓，用数学公式描述图中所包含的每个直线、曲线段、圆弧和折线等图形元素的形状和大小。矢量

16、图与显示和打印的分辨率无关，放大、缩小、拉伸不会影响图形的清晰度和光滑度，矢量图形需要的存储量较小。它的缺陷就是不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，绘制出来的图形不是很逼真。1.3.4.4图像编码第 32 页文件格式：PNG文件大小：125KB文件格式：WMF文件大小：77.7KB1.3.4.4图像编码第 33 页比较内容位图图像矢量图形表现内容适用于照片常用于设计精细的线框型的美术作品存储空间较大较小放大缩小失真不失真构成像素指令文件格式JPEG、BMP、PSD、TIFF、GIF、PNG等WMF、EMF、AI、CDR等获取方式扫描仪、数码摄像机、摄像头等设备获取。也可用Photoshop、

17、画图程序等软件创作利用Flash，AutoCAD，CorelDrawFreeHand等软件创作。也可以通过因特网下载。位图图像与矢量图形的区别1.3.4.4图像编码第 34 页【典例】2015浙江改编有按原始大小显示的2幅图像，如图片和图片所示，将图片和图片放大后，效果分别如图片和图片所示：则下列说法正确的是()A图片属于矢量图形、图片属于位图图像B图片属于位图图形、图片属于矢量图像C图片均属于矢量图像D图片均属于位图图像【解析】此题考查点是位图和矢量图的概念，属于容易题。【答案】A1.3.4.4图像编码第 35 页1.3.4.4图像编码第 36 页1.3.4.4图像编码第 37 页1.3.4

18、.4图像编码图像数字化是将一副图像在水平和垂直方向上等间距地分割成有限个像素点，量化每个像素的色彩值（或亮度值）时，采用二进制位数量化(颜色位深度)。位图图像（BMP）存储空间的计算机公式：存储容量=总像素X颜色位深度（单位：bit）总像素=水平像素X垂直像素第 38 页1.3.4.4图像编码 RGB是色光的彩色模式，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色。因为三种颜色每一种都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就能形成1670万种色彩（俗称真彩）。这已经足以再现这个绚丽的世界了。色光三原色色光三原色(R.G.B)常见的图像色彩模式有黑白、灰度和RGB等。第 39 页1.3.4.4图像编码下图是

19、一幅 RGB 格式的 24 位真彩色位图，已知图片的宽和高分别是 600和 400，即像素个数为 600*400，请根据 RGB 真彩色位图的编码方式，计算图像的容量。RGB 真彩色位图每个颜色通道的强度范围为 0-255，需要 8 位二进制数来存储，3 个颜色通道共 24 位二进制数，即每个像素的颜色位深度为 24。图像存储容量=600*400*24=5760000bit =720000B =703KB =0.69MB第 40 页1.3.4.4图像编码图像的颜色数与每个像素点所占的二进制位数的关系：颜色每个像素点所占的二进制位数黑白图像（即2色图像）1位（21=2）256色图像8位（28=2

20、56）16色图像4位（24=16）16位真彩色16位32位真彩色32位结论：颜色数=2n（其中n表示每个像素点的存储位数，位深度）第 41 页1.3.4.4图像编码在4个黑白图像中，存储量最大的是（）存储量=水平像素X垂直像素X每个像素色彩所需二进制位数/8（单位：字节Byte）图像位深度:24位图像位深度:8位256=28A第 42 页1.3.4.5视频编码视频是由连续的图像帧组成的。常见的制式：中国（PAL）：每秒显示25帧（25张图片）国际（NTSC）：每秒显示30帧（30张图片）视频存储容量=每张图片的大小X频率X时间位图图像存储空间的计算机公式：每张图片的大小=总像素 X 颜色位深度

21、（单位：bit）第 43 页1.3.4.5视频编码一段图像分辨率为640*480，32种颜色的彩色视频影像，如果该视频以(PAL)25帧/秒的速度进行播放1分钟需要多少B（字节）的存储空间？640*480*5/8 *25 *60 =288000000字节32=25 视频存储容量=每张图片的大小X频率X时间（单位：bit）每个像素色彩所需二进制位数第 44 页总结存储容量=采样频率(hz)*量化位数（bit）*声道数*时间（s）（单位：bit）Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算：位图图像（BMP）存储空间的计算机公式：存储容量=总像素X颜色位深度（单位：bit）总像素=水平像素X垂直像素存储容量=每张图片的大小X频率X时间（单位：bit）视频存储空间的计算机公式：