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粤教版(2019)高中信息技术必修一课件：1.2数据编码的基本方式(共55张PPT)

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数据编码课件高中信息技术粤教版(2019)必修1 (2)

数据编码课件高中信息技术粤教版(2019)必修1 (2)
256
颜色表项 2*4字节 16*4字节 256*4字节 没有颜色表项
图像分辨率=水平方向的像素数 X 垂直方向的像素数
习题
文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数÷8
有一幅256色位图图像，像素为1024*800，则文件大小为多少？
14+40+256*4+1024*800*8/8=3277878B=3201KB=3.12MB
的。
A.16×16
B.2×16
C.2×2 D.16
一个点即1位二进制码，16个点需要 16位二进制码（即2个字节），共16 行；因此，16行×2字节／行＝32字节
计算机中的数制
计算机存储的最小单位—— 二进制位，也叫比特（bit或b） 计算机存储的基本单位—— 字节（Byte或B）
1字节=8位 或 1B=8b
2、机内码：
汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法为：将国标码的每个字节 都加上128，即将两个字节的最高位由0改1，其余7位不变。
课文10页表1-3
8位二进制码
单字节码
ASCII码 美国信息交换标准代码
英文字母、阿拉伯数字、不 可见控制符、标点符号、运
算符
莫尔斯码
数字（0）<大写字母（A）<小 写字母(a)
位（bit）
0 1 0 0 0 0 01
1个字节（B）
B ---字节
1024
KB ---千比特 MB ---兆比特
1024
GB ---吉比特
1024
1GB=1024MB=1024*1024KB=1024*1024*1024B
图像编码
图像的二进制编码

1.2数据编码-粤教版(2019)高中信息技术必修一课件

1.2数据编码-粤教版(2019)高中信息技术必修一课件

模拟信号
信号类别 模拟信号
优点
模拟信号的信息 密度更高，它可 以对自然界物理 量的真实值进行 尽可能逼近的描 述。
缺点
例子
模拟信号是传导 传统的有线相连 能量的一种方式， 的电话、无线发 在传播过程中， 送的广播电视 能量会不断被损 耗而逐渐减弱
数字信号
数字信号是离散时间信号的数字化表示，其信号的自 变量、因变量都是离散的。
位图文件大小
1位图像 4位图像 8位图像
黑白图像 16色图像 256色图像
每个像素点有2种颜色可选 每个像素点有16种颜色可选 每个像素点有256色可选
图像量化位数：也叫图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进 制数的位数
位图文件大小计算
文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像 量化位数÷8
1.文件大小：占14个字节，包含文件的类型、大小、位 图起始位置等信息
2.信息头：占40个字节，用于说明位图的尺寸信息
3.颜色表项：每种颜色表项占4个字节
4.图像分辨率：水平方向的像素数 X 垂直方向的像素 数
习题
有一幅256色位图图像，像素为1024*800，则文件大小 为多少？
14+40+256*4+1024*800*8/8=3277878字节
2.特殊的ASCII码ASCຫໍສະໝຸດ I码048A
65
a
97
3.汉字的输入过程
汉字 输入
输入码
汉字 处理
国标码
汉字 输出
字型码
2.图像编码
位图图像编码
位图，最小单位为像素，因而教点阵图或像素图 位图采用位映射存储格式，即将每一个像素映射为

粤教版(2019)高一信息技术第一学期必修一课件数码编码(第二节)

粤教版(2019)高一信息技术第一学期必修一课件数码编码(第二节)
你明白800×600×16M 的意义吗? 构成：像素；分辨率：以像素为单位的长、高
0,1 色彩数:2 00,01,10,11 色彩数:4 000,001,010,011,100,101,110,111 色彩数:8 色彩数:16,又称4位色 色彩数:256,又称8位色
注1：文件头+信息头+颜色表项一共占多少字节。14+40+4/0 注2：量化位数：一个像素的颜色要多少个位表示； 像素可以呈现的颜色数=2量化位数
信息科组高一备课组
（1）在具体感知数据与信息的基础上，描述数据 与信息的特征，知道数据编码的基本方式。
（2）在运用数字化工具的学习活动中，理解数据
、信息与知识的相互关系，认识到大数据对人们日 常生活的影响。
微信发图总被压缩尺寸？
概念：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。
课后练习
上网搜索相差图像的压缩算法与 声音的压缩算法
编码规则 压缩算法
演示一：放大图片：轻舞飞扬.bmp中的眼睛部分，最终 现模糊与格锯齿状，引出像素概念。
认真阅读任务一中的材料二，明确图像的像素、分辩率的概 念。
活动二：计算真彩色(4个字节)包含了多少种颜色？
位图大小的计算方法 图像分辩率=X方向的像素数×Y方向的像素数 文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辩率×图像量化位数÷8
根据同学们的录制与记录情况，下面我们来计算一 下，看看是否相符：声音存储空间=采样频率×量 化位数×声道数×时间／8。
任务二：请根据以上知识与经验，对“主题歌曲 .wav”选择容量最小的一种格式存储。
音频信号的压缩编码介绍，让学生了解PCM、 DPCM和ADPCM。

高中信息技术粤教2019 必修1 1.2 数据编码

高中信息技术粤教2019 必修1 1.2 数据编码

第1章 数据与信息\数据编码
19
1.2.2 编码的基本方式
（2）国标码。 目的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）。
1.2.2 编码的基本方式
【例】有一幅24位的位图图像，像素为1024×800。其数据文件的大小 为位图数据文件大小？若将上述图像另存为256色位图图像，则文件大小 为多大？
1024×800×24÷8=2.34MB
因为256=28，所以位图数据文件大小 1024×800×8÷8=0.78MB
36
练一练：
4位(2^4=16) 8位(2^8=256)
800×600×4 800×600×8
800×600×4/8 800×600×8/8
24位真彩色 800×600 24位
800×600×24
800×600×24/8
1.2.2 编码的基本方式
【理解】图像编码 （3）位图文件所占用的空间，可按以下公式计算：
也可以是复杂波形，包含了许多不同频率的组合。模拟信号是传导能量的一种方式。例 如，声波通过空气等介质来向远处传送能量，在传播的过程中，能量会不断被损耗而逐 渐衰减。
多频率组合波形示意图
模拟信号的衰减示意图
9
1.2.1 模拟信号与数字信号
【理解】数字信号 数字信号是离散时间信号的数字化表示。其信号的自变量、因变量都是离散的。
在实际中信息的形式是多种多样的，最常见的是文字、 声音、图片等等。要用计算机来处理信息，就需要先把这些 信息转化为“0”和“1”的数据形式，即信息数字化。

粤教版(2019)高中信息技术必修一课件：1.2数据编码的基本方式(共55张PPT)

粤教版(2019)高中信息技术必修一课件：1.2数据编码的基本方式(共55张PPT)

英文字符的编码
• ASCII码使用 7位二进制数对字符进行编码，可以提 供128个编码位置。 ASCII码包含 94个图形字符码和 34个控制字符码。
• 记住几个常见字符的ASCII码值： A为65（1000001）；a为97；0为48
汉字的编码
输入码 机内码 字形码
又叫“外码”，按照汉字的读音进行编码，例如：双拼、 智能ABC、微软拼音输入法、紫光拼音输入法； 按照形状进行编码，例如：五笔、二笔、郑码、 表形码；
计算机设计中二进制概念的引入
• 20世纪30年代中期，数学家冯.诺依曼大胆提出 采用二进制作为数字计算机的数制基础。
• 目前计算机内部处理信息都是用二进制表示的。 • 约翰·冯·诺依曼 （ John Von Nouma，1903－
1957），美藉匈牙利人 。20世纪最杰出的数学 家之一 ，“计算机之父”、 “博弈论之父”， 是上世纪最伟大的全才之一。
（14）10 = （ 1110）2 “由高到低”
进制的转换
二进制转换为八进制（三位截取法）
✓三位截取法：二进制中的每三位数对应八进制中的一位数。如此对 二进制进行分组，每三位分一组，同时对应着八进制的一位数字。不 足三位的，就在最高位前加“0”补足。
如：011 010 111 其分成三个组对应如下 327
1.2 数据编码的基本方式
学习目标：
1、了解二进制的基本原理以及二进制的计算； 2、了解二进制与各个进制之间的转换 3、知道数值、文字、图形图像、音视频等数 据在计算机中的编码方式
我们日常生活中最常用到的进位制：
十进制 Decimal
为什么用十进制计数法 ？我们为什么要约定10呢，为什么 不用9或11
播放声音

1.2 数据编码课件-2021-2022学年高中信息技术粤教版(2019)必修1

1.2 数据编码课件-2021-2022学年高中信息技术粤教版(2019)必修1

D. M
2.大写字母B的ASCII码为十进制数66, ASCII码为十进制数69的字母是( D )
A. B
B.C
C.D
D. E
3.根据汉字国标GB2312-80的规定，1KB的存储容量能存储的汉字机内码的个
数是( C )
A.128
B.256
C.512
D.1024
4.在标准ASCII码表中，已知英文字母D的ASCII码是01000100，英文字母A的
国标码 02
创建于1980年，目的为了使 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。 在我国汉字代码标准 GB2312-80中有6763个常用汉 字规定了二进制编码。国标码是
一个4位十六进制数。
ASCII码
3、计算机相关概念
位（bit）指一位二进制代码，它只具有“0”和“1”两种
ASCII码 01
1960年，香农创立了的基 本字符编码系统，即ASCII码 （美国标准信息交换代码），用 7位二进制码为所有的英文字母 （大小写52个）、阿拉伯数字 （10个）和常用的不可见控制 符33个以及标点符号、运算符 等（33个）建立了转换码，第 一次将符号转化为“0”和“1”
构成的编码。
名称
优点
缺点
模拟信号
价格低，简单 传输距离短、抗
容易实现
干扰能力弱，保
密性差
数字信号
抗干扰能力 强，保密性、 可靠性强
成本高，技 术实现复杂
远距离传输哪个更好？ 数字信号
CONTENTS
一
模拟信号与数字信号
二
编码的基本方式
编码在生活中的应用
A 身份证

1.2数据编码-粤教版(2019)高中信息技术必修一课件(共24张PPT) (1)

2、对一段音乐，分别用44.1kHz和22.05kHz的采样频率进行 采样后存储，则采样频率大的 ( B )A存储的空间小，音质较好 B存储的空间大，
课堂练习
1、字母B对应的的ASCII码为（ B ）A、65 B、66C、67 D、682、 汉字的编码的过程一般为（ ）A、输入码---机内码----字形码B、 字形码---机内码-----输入码C、输入码----Байду номын сангаас形码---机内码D、机内 码-----字形码---输入码
名称 模拟信号
优点
技术要求简单
缺点
保密性差，抗干扰能 力弱。
数字信号
抵抗电路干扰和环境 干扰的能力强。 易于存储，加密与纠错
技术要求复杂，占用频 带较宽，数模转化时会 带来量化误差。
进行远距离传输时哪种信号比较好？ 数字信号
任务二：模拟信号的数字化实验活动
要求：两人一组，一名同学控制手电筒开关，按照莫尔 斯码表 发送一组字母，另一名同学观察手电筒发出的 光信号，记录数据，并使用莫尔斯码翻译出字母。填 写下表。（课本14页查表）
图像颜色
4、位图图像存储空间的计算公式是：
水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8（字 节）
图像颜色
思考：一幅600*600的黑白图像 ，所占的空间？ 灰度图像呢？彩色图像呢？
600*600*1/8（字节） 600*600*8/8（字节） 600*600*24/8（字节）
以分辨率800×600的位图图像为例，计算各类 别图像的存储空间。
1.2 数据编码
信息技术必修1《数据与计算》
上机课要求
上课前课代表同学提前与老师联系，确定上课事宜。 上课不能携带水、零食等进入机房。 进入机房按照编排机号入座，不得随意串座。

1.2数据编码-粤教版(2019)高中信息技术必修一(课件)


第1章 数据与信息\数据编码
24
1-2文字编码
25
1.2.2 编码的基本方式
【理解】图像编码
（1）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。
（2）位图，最小单位为光栅点（或称像素），也叫作点阵图（或像素图）。
（3）位图文件所占用的空间，可按以下公式计算：
三极管
数字电路
电路板 9
为什么计算机内部采用二进制
2、可靠性高：二进制中只使用0，1两个数字，传输和处理过程 中不易出错，可以保证计算机具有很高的可靠性。
为什么计算机内部采用二进制
3、运算规则简单：二进制的运算规则要简单的多，方便运算器 的速度的提高。
1.2.2 二进制（补充）
十进制
（1）有10个基本数码：0~9
(MODEM)。
【答案】D
第1章 数据与信息\数据编码
32
课堂练习
A 2.十进制数15对应的二进制数是____。
A. 1111
B. 1110
C. 1010
B 3. 将二进制数11011101转化成十进制是_____。
D. 1100
A. 220
B. 221
C. 251
4.算式1010B*4D的值是（ ）
第1章 数据与信息\数据编码
3
1.2.1 模拟信号与数字信号
【了解】模拟信号 模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。
模拟信号是传导能量的一种方式，其幅度、频率或相位随时间作连续变化。常 见的模拟信号应用：有线相连的电话和无线发送的广播电视。
第1章 数据与信息\数据编码
4
1.2.1 模拟信号与数字信号

1.2数据编码 课件-高中信息技术粤教版(2019)必修1

记住几个常见字符的ASCII码值： 英文字母A 01000001（十进制数65） a的编码分别为01100001（十进制数 97）
（2）国标码。 目的为了使每个汉字有一个全国统一的代码而颁布了汉字
(1101.11)2 = 1x23+1x22+0x21+1x20+1x2-1+1x2-2 = 8+4+0+1+1/2+1/4 = (13.75)10
(32.4)8 = 3x81+2x80+4x8-1 = 24+2+1/2 = (26.5)10
(104)16 = 1x162+0x161+4x160 = 256+0+4 = (260)10
(1) (66)10转换成二进制是（ A ）
A.( 1000010)2
B.(1000101)2
C.(1110101)2
D.(1010101)2
(2) (11011)2转换成十进制是（ B ）
A. (26)10
B. (27)10
C. (28)10
D. (29)10
(2) (36)8转换成十进制是（ C ）
如 (10010)2二进制数， (13)10十进制数， (25671)8八进制数， (2E8C9F)16十六进制。
十进制数转换为R进制的数：除R取余法。 这种方法要求商为0时结束，最后取余数是反向取的。
例：将十进制59转换为二 进制
(59)10 = (111011)2
（185）10=（271）8
第一章
1.2数据编码
1.2.1 模拟信号与数字信号 1.2.2 编码的基本方式
模拟信号与数字信号

1.2 数据编码 课件 高中信息技术粤教版(2019)必修1


表示颜色 红■ 黄■ 蓝■ 绿■
恭喜你，你已掌握文字编码和图像编码的核心
使用一定位数的二进制数来表示文字和颜色
① 文字编码
美国信息交换标准代码（ASCII码）、国标码（GBK）、统一码/万国码（Unicode）
英文字母 阿拉伯数字 常见符号
ASCII码所有文字 中文汉字、符号
世界各国文字符号
UTF-8、UTF-16、UTF32
A. 2.4
A. 3.7
解：图像大小 = 1024×768×16/8 (B) = 1024×768×16÷8÷1024(KB) = 1024×768×16÷8÷1024÷1024(MB) = 1.5MB
1MB = 1024KB 1KB = 1024B
拓展：视频编码
视频画面是由以一定的速度连续播放的一组静态图像形成的，这些静态图像 被称为帧。当连续的图像变化超过24帧/s时，根据视觉暂留原理，就会形成比较 流畅的视频画面了。因此视频数据的编码就可以看做多张图像的编码。
常用
44.1 kHz、22.05 kHz和11.025 kHz
每秒采集44100次
奈奎斯特采样定理：如果以一定时间间隔 对某个信号进行采样，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。
人的声音频率是约为85Hz~1100H
2、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，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。
ASCII码
我使用7位二进制表 示字符，其中“00100 01”代表字母“A”……
我懵了，我乱码了
我使用9位二进制表 示字符，其中“10000 001”代表字母“A”……
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（14）10 = （ 1110）2 “由高到低”
进制的转换
二进制转换为八进制（三位截取法）
✓三位截取法：二进制中的每三位数对应八进制中的一位数。如此对 二进制进行分组，每三位分一组，同时对应着八进制的一位数字。不 足三位的，就在最高位前加“0”补足。
如：011 010 111 其分成三个组对应如下 327
什么是二进制呢？我们先来看十进制的结构 十进制的结构：
1、有十个基本数字：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 2、采用逢 十进一的进位规则 3、采用位权表示法，即一个数码在不同 位置上所代表的值不同
例如 ：
3578=3000＋500＋70＋8 =3×103＋5×102＋7×101＋8×100
二进制与八进制之间的转换
•
八进制转成二进制 方法为：八进制数通过除2取余法，得到二进制数，对每个 八进制为3个二进制，不足时在最左边补零。
进制的转换
二进制转换为十六进制（四位截取法）
✓四位截取法：二进制中的每四位数对应十六进制中的一位数。如此 对二进制进行分组，每四位分一组，同时对应着十六进制的一位数字。 不足四位的，就在最高位前加“0”补足。
1.2 数据编码的基本方式
学习目标：
1、了解二进制的基本原理以及二进制的计算； 2、了解二进制与各个进制之间的转换 3、知道数值、文字、图形图像、音视频等数 据在计算机中的编码方式
我们日常生活中最常用到的进位制：
十进制 Decimal
为什么用十进制计数法 ？我们为什么要约定10呢，为什么 不用9或11
小故事
很久很久以前，我们的祖先在清点猎物时他 们怎么点数呢？就用他们的随身计数器吧，一个, 二个，每个野兽对应着一根手指，等到十根手指用 完,怎么办呢?他们就把数过的猎物放在一边，用一 根绳子打个结，表示十个猎物，然后接着用手指数， 这就是“逢十进一”的十进制的最早由来。
十六进制
除了十进制以外， 我们还知道哪些进 制?
计算机设计中二进制概念的引入
• 20世纪30年代中期，数学家冯.诺依曼大胆提出 采用二进制作为数字计算机的数制基础。
• 目前计算机内部处理信息都是用二进制表示的。 • 约翰·冯·诺依曼 （ John Von Nouma，1903－
1957），美藉匈牙利人 。20世纪最杰出的数学 家之一 ，“计算机之父”、 “博弈论之父”， 是上世纪最伟大的全才之一。
是计算机最基本的运算功能，包括加、减、乘、 除四则运算，其基础是二进制的加法。
0 +0 ——
0
0 +1 ——
1
1 +0 ——
1
1 +1 ——
10
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 1-1=0 11-1=10 10-1=1
二进制运算用竖式计算
10110011 + 101001
11011100
结果为： (11010111)2=(327)8
进制的转换
八进制转换为二进制
✓八进制向二进制进行转换，其实就是三位截取法的逆向过程， ✓只要将每一位八进制数用三位相应的二进制数表示，即可完成转换。
例如 (651)8---(110 101 001)2 (7321)8---(111 011 010 001)2
= 23
划位
乘积
加和
即：（10111）2 =（23）10
十进制转化为二进制的方法：
（14）10 = （ ？）2
取余法，即整数
2|14…………0 2| 7…………1 2| 3…………1 2| 1…………1
↑部分不断除以2取 余数，直到商为0 为止，最先得到 的余数为最低位， 最后得到的余数
0
为最高位，即
八进制：0、1、2、3、4、5、6、7 十六进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)
如何将二进制转换为十进制
4
3
2
1
0
二
10 1 11
转 十
= 1*24+0*23+1*22+1*21+1*20
= 16 + 0 + 4 + 2 + 1
通常情况我们用十进制计算，那么计算机用 什么进制来计算呢？
二进制 Binary
什么是二进制？二进制的结构是什么？ 二进制怎么运算？怎么转换？
为什么电脑要用二进制？
• 电脑是由许多电子元件组成的，电子元件中的电子电路（逻辑电 路）有两个状态：开关的接通与断开（电压的高与低）。很显然 ，这两种状态可以表示数字0和1。
10110011 - 101001
10001010
10110011
×
101Leabharlann 10110011 + 10110011
1101111111
二进制的计算（逢二进一）
1101001+101101=？
1101001 + 101101 —————
10010110
1101001+101101=10010110
试一试
这里个位(100)、十位(101)、百位 (102),我们就称为位权
二进制基本结构：
1、有两个基本数字：0和1 2、采用逢二进一 的进位规则 3、采用位权表示法，即一个数码在不
同位置上所代表的值不同
例：110101=1×25＋1×24＋0×23＋ 1×22＋0×21＋1×20
二进制的计算（逢二进一，借一当二）
1010 1110 0011 其分成三个组对应如下 AE 3
• 1101+101= • 1111+1011=
数的进制的表示
为了区别二进制数和十进制数，通常给数加下标来表示数 的进制。
如 (10010)2二进制数， (13)10十进制数， (25671)8八进制数， (2E8C9F)16十六进制。
R进制之间的相互转换
R进制数的表示
除了二进制、十进制以外，计算机中还常常使用八进制 和十六进制。
• 二进制的特点是数码少（只有0和1两个数码），最容易用电子元 件实现，所以电脑采用二进制。
• 将数字、文字、图形、声音、视频等信息转换为二进制数，电脑 就可以处理这些形态的信息了。
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二进制的由来
• （Gottfriend Wilhelm von Leibniz， 1646.7.1.—1716.11.14.）莱布尼兹 德国最重要的自然科学家、数学家、物理 学家、历史学家和哲学家，一个举世罕见的科 学天才，和牛顿同为微积分的创建人。 在数学史上，他应该是第一个明确提出二 进制数这个概念的科学家。