1.2信息的编码 学案（含答案）

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1、1.2信息的编码【学习目标】1.了解为什么对信息进行编码2.重新认识十进制，并能进行知识迁移，对二进制、十六进制有初步理解3.了解ASCII字符编码和汉字编码4.了解声音数字化、图像和视频数字化的概念，初步了解多媒体信息编码的【知识梳理】一、二进制代码的特征1信息编码信息代码是指用来表示信息的符号组合。信息编码指编制代码的过程。信息在传递和存储之前都需要进行编码，计算机采用_。2二进制编码、十进制、十六进制的相互转换日常生活中我们用十进制数来表示信息，而计算机采用二进制数来存储、处理和传送信息。由于二进制数不便于书写和记忆，人们经常将二进制数转换为十六进制数来表示，因为两者之间的转换非常方便。

2、(1)二进制数：只有_两个基本数码，运算规则为“_”，依此类推“借一当二”。(2)十进制数：由_共十个数码组成，运算规则为“_”，依此类推“借一当十”。(3)十六进制数：由_和_共十六个数码组成，运算规则为“_”，依此类推“借一当十六”。二进制用字母B标识，十进制用字母D标识，十六进制用字母H标识。3关于二进制数的两个规则(1)n个二进制位最多能表示的不同信息个数是2n个。(2)n位二进制数能表示的最大十进制数是2n1。4计算机存储容量单位(1)计算机存储容量的最小单位：_(比特、bit或b)。(2)计算机存储容量的基本单位：_(Byte或B)1B8b。(3)计算机存储容量的其他单位：KB、M

3、B、GB、TB。1KB1024B1MB1024KB1GB1024MB1TB1024GB 二、字符编码目前计算机在存储、处理英文字符时普遍采用的是_(即美国国家标准信息交换码)。标准的ASC码用一个字节中的_位来表示，可以表示_种编码。计算机存储ASC码时，占用_个字节。ASC码编码表中的两个规律：数字、字母都是按_排列的；小写字母的编码比对应的大写字母大32。如A的ASC码是65，a的ASC码是97。三、汉字编码汉字在计算机内也是以_形式表示的，这些编码称为_。常见的汉字编码有输入码、交换码、处理码、字形码等。输入码是利用汉字的音、形或其他的相关特征信息，按照一定的规则，对指定的汉字集编制相应

4、的代码，包括音码、形码、音形码、形音码等。交换码又称为区位码，是用于不同的计算机系统之间的汉字信息的通信交换。在计算机中用第一个字节标记区码，第二个字节标记位码。最常用的编码是GB2312，用2个字节表示一个汉字。处理码是计算机内部用于信息处理的汉字代码，也称汉字内码。汉字的字形码通常有两种表示方式：点阵方式和矢量方式。用WinHex或UltraEdit软件观察内码时，ASC码(英文字符)只占_个字节，汉字通常占_个字节，全角状态的字符通常也占_个字节。四、多媒体信息编码模拟量是指在一定范围连续变化的物理量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。数字量是指在时间上和数量上都是离散的物理量。把表示数字量

5、的信号叫数字信号。多媒体信息数字化就是将模拟量表示的多媒体信息用计算机能够处理的_进行_的过程。1图像数字化(1)图像数字化的概念图像数字化是将连续色调的模拟图像经采样量化后转换成数字图像的过程。像素：图像数字化的基本思想是把一幅图像看成是由许许多多彩色或各种级别灰度的点组成，这些点称为像素。像素是描述图像的最小单位。图像的颜色：每个像素的颜色被数字化成一定的数值，由若干个二进制位来表示，黑白位图图像一个像素只需要一位二进制就可以表示。(2)图像数字化方法图像信息采集技术的主要方法是_，该技术已非常成熟。另外的方法是直接运用数字摄影技术，如利用数码相机、手机等拍摄数码相片。(3)图像数字化过程

6、图像的数字化过程主要分采样、量化与编码三个步骤。图像采样：实质就是要用多少点来描述一幅图像。将二维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构，所形成的微小方格称为像素，一幅图像就被采样成有限个像素构成的集合。图像量化：是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数，它反映了怎样的质量。量化位数越大，表示图像可以拥有更多的颜色，自然可以产生更为细致的图像效果，但是也会占用更大的存储空间。分辨率越大，存储每个像素点的颜色位数越多，图像质量越好，储存容量也越大。(4)图像压缩常用的静态图像压缩标准是_标准。2音频数字化(1)声音数字化概念声

7、音数字化是将连续变化的模拟声音信号经采样量化后转换成数字声音信号的过程。声音信号是通过采样和量化实现模拟量的数字化，这个过程称为“模数转换(A/D)”。在利用计算机等数码设备放音的过程称为“数模转换(D/A)”。(2)声音数字化方法数字音频的来源有很多，如通过计算机中的“录音机”程序进行录音，其他比较方便的方法如录音笔等。(3)声音数字化过程声音的数字化过程主要通过采样、量化与编码来完成。声音采样：就是按一定的频率，每隔一小段时间，测得模拟声音信号的模拟量值。采样频率：单位时间内的采样次数。声音采样频率的单位为Hz，CD采用的采样频率为44.1 kHz。声音量化：就是将采样到的模拟声音信号归到

8、有限个信号等级上的过程。量化方法是按整个电压变化的最大幅度划分成几个区段，把落在某个区段的采样得到的样本值归为一类，并给出相应的量化值。量化位数：模拟信号值划分的等级数。一般按二进制位数衡量。采样频率越高，量化位数越高，声音的保真度越好，数据量越大。(4)音频压缩_是音乐信息常用的音频压缩格式。3视频数字化(1)视频数字化概念视频是由连续的画面组成的动态影像图像信号。视频数字化就是将视频信号经过视频采集卡转换成数字视频文件存储在数字载体中的过程。常见的有PAL、NTSC制式。我国视频采用PAL制式，每秒显示25帧；其他国家有使用NTSC制式，每秒显示30帧。(2)视频数字化方法数字视频的来源有

9、很多，如来自于摄像机、录像机、影碟机的视频源的信号，通过视频采集卡转储至计算机中；还有计算机软件生成的图形、图像和连续的画面等。(3)视频数字化过程多媒体信息数字化过程主要分采样、量化与编码三个步骤。而视频的基本单位是帧，帧就如同一幅图像一样，其采样、量化的基本原理与图像数字化过程类似。(4)视频压缩VCD和DVD格式的影视内容是分别使用MPEG1和MPEG2压缩标准来压缩、存储数据。二、图象、音频和视频存储量的计算1图像存储量的计算未经压缩的位图图像存储空间的计算公式：存储容量水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需二进制位数/8(单位：字节B)。颜色颜色数量每个像素点所需的二进制位数黑白图像2

10、1位256色图像2568位16位真彩色21616位32位真彩色23232位下面表格以分辨率800600的位图图像为例，介绍计算机各种类别BMP位图图像的存储空间。位图图像类型总像素一个像素所占的位数总的位数(bit位)容量(B)黑白8006001位(212)80060018006001/8256级灰度8006008位(28256)80060088006008/816色彩色8006004位(2416)80060048006004/8256色彩色8006008位(28256)80060088006008/824位真彩色80060024位8006002480060024/8常见图形图像文件的扩展名：

11、bmp、_、_、wmf、tif、psd等。2音频存储量的计算未经压缩的音频存储空间的计算公式：存储容量采用频率(Hz)*量化位数(b)*声道数*时间(秒)/8(单位：字节B)。常见音频文件的扩展名：wav、_、mid、wma等。3视频存储量的计算未经压缩的无声视频存储空间的计算公式：存储容量每帧图像的存储容量(B)*帧频*时间(秒)/1024/1024(单位：MB)。常见视频文件的扩展名：avi、mpg、asf、_、rm、mp4等。【当堂检测】1下列将二进制数(11010)2转换成十进制数的算式中，正确的是()A024123022121120B124122122121020C124123022

12、121020D1240231221210202算式(3E)16(1001)2的运算结果是()A(110101)2B(101011)2C(63)10D(3D)163某电子设备的电路板上有一个6位的“跳板开关”，此开关每一位都只有“打开”和“闭合”两种状态。这个“跳板开关”最多可以表示的状态数是()A120B64C60D64某未经压缩的视频参数为：尺寸为400300像素、16位色，若采用25帧/秒播放，则每分钟视频数据量约为()A5.72 KBB343.3 KBC5.72 MBD343.3 MB5使用某图像处理软件将800600像素，24位真彩色BMP格式图像转换为256级灰度BMP格式图像，其他

13、参数均不变，则灰度图像的存储容量约为原图像的()A1/8B1/4C1/3D32/3【参考答案】【知识梳理】一、二进制编码0和1逢二进一09逢十进一09AF逢十六进一二进制位字节二、ASC码7271281顺序三、二进制编码汉字编码122四、二进制数编码扫描技术JPEGmp3jpggifmp3wmv【当堂检测】1C考查数制相互转换，在新的学业考试中不能借助计算器完成答题，但是对二进制的概念及实质，是需要理解的。2A(3E)16(316114160)10(62)10，(1001)2(123022021120)10(9)10，则(3E)16(1001)2(53)10，A选项(110101)2(1251

14、24023122021120)(53)10，B选项(101011)2(125024123022121120)(43)10，D选项(3D)16(316113160)10(61)10，综上所述，A选项正确。3B在n位二进制数中，表示数的个数为2的n次方个。本题6位开关相当于6位二进制数，则状态数最多为2664，故B选项正确。4D本题主要考查视频文件的存储容量计算。每分钟的数据量是(40030016/8)256010241024343.3 MB。5C存储容量与图像总像素以及每个像素的编码位数有关。总像素不变的情况下，24位真彩色BMP格式图像转换为256级灰度BMP格式图像，其每个像素的编码位数由24bit变为8bit。