【課件】高中信息技術(shù)浙教版（2019）必修1：數(shù)據(jù)采集與編碼（2） 課件

1.3數(shù)據(jù)采集與編碼（2）11.3.4.1字符編碼21.3.4.2條形碼、二維碼目錄Contents31.3.4.3聲音編碼41.3.4.4圖像編碼51.3.4.5視頻編碼1.3.4.1字符編碼位（bit）：度量數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進(jìn)制數(shù)字。字節(jié)（Byte）：一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)字組成（1Byte=8bit）。字節(jié)是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位，也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。

計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器（包括內(nèi)存和外存）通常都是以字節(jié)作為容量的單位。常用的單位有:計(jì)算機(jī)中的信息單位K

1KB=1024ByteM（兆）字節(jié) 1MB=1024KBG（吉）字節(jié) 1GB=1024MB

T（太）字節(jié) 1TB=1024GBP（拍）字節(jié)

1PB=1024TBE（艾）字節(jié) 1EB=1024PBZ（澤）字節(jié) 1ZB=1024EBY（堯）字節(jié) 1YB=1024ZB……1.3.4.1字符編碼ASCII碼表由128個(gè)代碼組成，表示了128個(gè)西文字符，十進(jìn)制代碼從0-127一個(gè)ASCII碼字符占一個(gè)字節(jié)0ASCII碼用一個(gè)字節(jié)的后7位來(lái)表示字符，最高位不用，一般為0。二進(jìn)制規(guī)則：

n個(gè)二進(jìn)制位最多能表示2n種不同的編碼狀態(tài)7個(gè)二進(jìn)制位最多能表示27=128種不同的編碼狀態(tài)ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）1.3.4.1字符編碼1.3.4.1字符編碼ASCII碼編碼特點(diǎn)1.大寫(xiě)字母的ASCII碼值比相對(duì)應(yīng)的小寫(xiě)字母小32

例：A的ASCII值為65，而a的ASCII值為972.數(shù)字、字母都是按順序排列的；3.ASCII碼值大小關(guān)系：4.計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器在存放ASCII碼時(shí)，占用一個(gè)字節(jié)1Byte=8bit(計(jì)算機(jī)在存放ASCII碼時(shí),只占用1個(gè)字節(jié)后7位,最左位補(bǔ)0;形式如0xxxxxxx)。1.3.4.1字符編碼大寫(xiě)字母X的ASCII碼為88,則大寫(xiě)字母V的ASCII值是()A85B86C87D88ASCII碼表中的大寫(xiě)字母Z后有6個(gè)其他字符，接著便是小寫(xiě)字母?，F(xiàn)在已知：字母Y的ASCII碼為(1011001)2，則字母a的ASCII碼用十六進(jìn)制表示是() A.61H B.62HC.63HD.64HBA1.3.4.1字符編碼

漢字與西文字符一樣，也是一種字符，在計(jì)算機(jī)內(nèi)同樣是以二進(jìn)制代碼表示的。用計(jì)算機(jī)處理漢字需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題：

怎樣將漢字輸入計(jì)算機(jī)？

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部怎樣處理漢字？

在各計(jì)算機(jī)之間怎樣交換漢字信息?

計(jì)算機(jī)怎樣實(shí)現(xiàn)漢字信息的輸出（顯示）？漢字編碼1243音碼：全拼、雙拼、智能ABC、百度、搜狗輸入法等形碼：五筆字型法漢字輸入碼是如何解決利用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)來(lái)快捷的輸入漢字的編碼。音形碼：自然碼(1)怎樣將漢字輸入計(jì)算機(jī)——輸入碼(外碼)漢字輸入碼使用字母、數(shù)字和符號(hào)來(lái)對(duì)漢字進(jìn)行編碼，如“漢”的拼音“han”1.3.4.1字符編碼處理碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部用于信息處理的漢字代碼，也稱為機(jī)內(nèi)碼或內(nèi)碼。(2)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部怎樣處理漢字——內(nèi)碼【觀察】利用UltraEdit軟件查看字符內(nèi)碼，英文字符和中文字符分別占幾個(gè)字節(jié)？十六進(jìn)制內(nèi)碼觀察器英文字符占一個(gè)字節(jié)，中文字符占兩個(gè)字節(jié)1.3.4.1字符編碼例1.用UltraEdit軟件觀察字符內(nèi)碼，結(jié)果如下圖所示：

則其中內(nèi)碼“3230”表示的字符為（）（A）2010 （B）20 （C）10 （D）假例2.用UltraEdit軟件觀察字符內(nèi)碼，結(jié)果如下圖所示：

將其前兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)“B8FC”刪除后，則右側(cè)的“更上一層樓”五字將變成（）（A）上一層樓 （B）更上一層 （C）樓層一上 （D）樓上一層BA1.3.4.1字符編碼UltraEdit：十六進(jìn)制內(nèi)碼觀察器觀察字符內(nèi)碼字符二進(jìn)制編碼查看到的內(nèi)碼存儲(chǔ)ASCII碼字符8位2個(gè)十六進(jìn)制數(shù)占1B漢字16位4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)占2B1.3.4.1字符編碼1981年，國(guó)家頒布編號(hào)為GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)，這種漢字交換用的編碼又稱為區(qū)位碼。區(qū)位碼分94個(gè)區(qū)，每區(qū)94個(gè)位，構(gòu)成94*94個(gè)單元的表格?！皡^(qū)號(hào)”和“位號(hào)”各占一字節(jié)（第一個(gè)字節(jié)標(biāo)記區(qū)號(hào)，第二個(gè)字節(jié)標(biāo)記位號(hào)），所以一個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)。(3)在各計(jì)算機(jī)之間怎樣交換漢字信息——交換碼比如：“啊”的區(qū)號(hào)是16，位號(hào)是011.3.4.1字符編碼區(qū)號(hào)位號(hào)區(qū)內(nèi)碼十進(jìn)制1601區(qū)內(nèi)碼十六進(jìn)制國(guó)標(biāo)碼十六進(jìn)制機(jī)內(nèi)碼二進(jìn)制機(jī)內(nèi)碼

漢字編碼（GB2312-80）采用區(qū)位碼表示漢字。區(qū)位碼分94個(gè)區(qū)，每區(qū)94個(gè)位，構(gòu)成94*94個(gè)單元的表格?！皡^(qū)號(hào)”和“位號(hào)”各占一字節(jié)（第一個(gè)字節(jié)標(biāo)記區(qū)號(hào)，第二個(gè)字節(jié)標(biāo)記位號(hào)），所以一個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)。比如：“啊”的區(qū)號(hào)是16，位號(hào)是01國(guó)標(biāo)碼=（區(qū)位碼）16+2020H機(jī)內(nèi)碼=國(guó)標(biāo)碼+8080H“啊”在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)碼為101100001010000110013021BOA11011000010100001交換碼內(nèi)碼(處理碼)1.3.4.1字符編碼漢字的字形碼與輸出顯示和打印有關(guān)。分為點(diǎn)陣方式和矢量方式。(4)計(jì)算機(jī)怎樣實(shí)現(xiàn)漢字信息的輸出——字形碼點(diǎn)陣方式：一個(gè)字的點(diǎn)陣，指這個(gè)漢字用多少個(gè)像素點(diǎn)來(lái)描述的。它由離散的點(diǎn)組成的。1.3.4.1字符編碼1.3.4.1字符編碼考題3：說(shuō)法正確的是：A、“A占用了1個(gè)字節(jié)”B、“計(jì)”占用了1個(gè)字節(jié)C、“A”的內(nèi)碼為A3D、“計(jì)”的內(nèi)碼為BCC6考題4：圖中內(nèi)碼表示的對(duì)象可能是（）A、9個(gè)ASCII字符B、2個(gè)GB2312字符，5個(gè)ASCII字符C、5個(gè)GB2312字符D、4個(gè)GB2312字符，1個(gè)ASCII字符DB1.3.4.2條形碼、二維碼1.3.4.2條形碼、二維碼1.3.4.3聲音編碼1.3.4.3聲音編碼1.3.4.3聲音編碼①采樣頻率

采樣頻率常用三種：11.025KHz(語(yǔ)音效果)、22.05KHz(音樂(lè)效果)、44.1KHz(高保真效果)

CD立體聲音樂(lè)的采樣頻率為44.1KHz。②量化位數(shù)數(shù)字信號(hào)幅值被劃分為2N個(gè)級(jí)數(shù)，N稱為量化位數(shù)，是描述每個(gè)采樣點(diǎn)值的二進(jìn)制位數(shù)。常用的量化位數(shù)為8位、16位。影響數(shù)字音頻質(zhì)量的技術(shù)參數(shù)1.3.4.3聲音編碼wav：波形文件格式，是實(shí)際聲音的采樣和編碼，文件的容量很大，可用“錄音機(jī)”工具進(jìn)行聲音的錄制。mid：是記錄midi信息的標(biāo)準(zhǔn)格式，是一個(gè)由樂(lè)器數(shù)字接口指令序列組成的計(jì)算機(jī)樂(lè)譜；容量小。mp3：當(dāng)前流行的音樂(lè)文件格式，音質(zhì)可與CD媲美，容量小。wma：WindowsMediaPlayer播放軟件的專用格式。聲音文件格式1.3.4.3聲音編碼聲音的編碼數(shù)據(jù)量=采樣頻率(赫茲hz)*量化位數(shù)（位bit）*聲道數(shù)*時(shí)間（秒s）（單位：位bit）Wave格式音頻文件的存儲(chǔ)容量可以通過(guò)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：計(jì)算mp3格式音頻文件的存儲(chǔ)容量，在上述音頻文件大小公式的基礎(chǔ)上還需要：壓縮比1.3.4.3聲音編碼聲音的編碼存儲(chǔ)容量=采樣頻率(hz)*量化位數(shù)（bit）*聲道數(shù)*時(shí)間（s）（單位：bit）Wave格式音頻文件的存儲(chǔ)容量可以通過(guò)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：圖形與圖像是多媒體作品中最重要的信息表現(xiàn)形式之一，它是決定一個(gè)多媒體作品視覺(jué)效果的關(guān)鍵因素。圖形、圖像1.3.4.4圖像編碼觀察下圖有何區(qū)別？放大放大1.3.4.4圖像編碼觀察下圖有何區(qū)別？放大放大1.3.4.4圖像編碼被計(jì)算機(jī)接受的數(shù)字圖像有位圖圖像和矢量圖形兩種。通常，我們把位圖圖像稱圖像（Image）,而把矢量圖形稱為圖形（Graphic）。一、圖形與圖像的概念圖形：用計(jì)算機(jī)繪制的由簡(jiǎn)單的點(diǎn)、直線、曲線、圓、方框等基本元素組成，是真實(shí)物體的模型化、抽象化和線條化得表現(xiàn)方式。圖像：真實(shí)地再現(xiàn)了一個(gè)物體的原形，利用數(shù)碼相機(jī)、掃描儀等輸入設(shè)備獲取的實(shí)際景物的映像描述。1.3.4.4圖像編碼被計(jì)算機(jī)接受的數(shù)字圖像有位圖圖像和矢量圖形兩種。通常，我們把位圖圖像稱圖像（Image）,而把矢量圖形稱為圖形（Graphic）。

1.位圖圖像位圖圖像是由像素構(gòu)成的，每個(gè)像素點(diǎn)用二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)描述其顏色與亮度等信息。適用于逼真照片或要求精細(xì)細(xì)節(jié)的圖像，位圖圖像像素之間沒(méi)有內(nèi)在的聯(lián)系，而且他們的分辨率是固定的，如果在屏幕上對(duì)它們進(jìn)行縮放，或以低于創(chuàng)建時(shí)的分辨率來(lái)打印它們，將丟失其中的細(xì)節(jié)，并會(huì)出現(xiàn)鋸齒狀。位圖文件所需要的磁盤(pán)空間較大，因?yàn)槲粓D必須存儲(chǔ)每個(gè)像素點(diǎn)的信息。1.3.4.4圖像編碼2.矢量圖形矢量圖形是以抽象的圖形表示方法，用矢量表示圖的輪廓，用數(shù)學(xué)公式描述圖中所包含的每個(gè)直線、曲線段、圓弧和折線等圖形元素的形狀和大小。矢量圖與顯示和打印的分辨率無(wú)關(guān)，放大、縮小、拉伸不會(huì)影響圖形的清晰度和光滑度，矢量圖形需要的存儲(chǔ)量較小。它的缺陷就是不易制作色調(diào)豐富或色彩變化太多的圖像，繪制出來(lái)的圖形不是很逼真。1.3.4.4圖像編碼文件格式：PNG文件大?。?25KB文件格式：WMF文件大?。?7.7KB1.3.4.4圖像編碼比較內(nèi)容位圖圖像矢量圖形表現(xiàn)內(nèi)容適用于照片常用于設(shè)計(jì)精細(xì)的線框型的美術(shù)作品存儲(chǔ)空間較大較小放大縮小失真不失真構(gòu)成像素指令文件格式JPEG、BMP、PSD、TIFF、GIF、PNG等WMF、EMF、AI、CDR等獲取方式掃描儀、數(shù)碼攝像機(jī)、攝像頭等設(shè)備獲取。也可用Photoshop、畫(huà)圖程序等軟件創(chuàng)作利用Flash，AutoCAD，CorelDrawFreeHand等軟件創(chuàng)作。也可以通過(guò)因特網(wǎng)下載。位圖圖像與矢量圖形的區(qū)別1.3.4.4圖像編碼【典例】[2015浙江改編]有按原始大小顯示的2幅圖像，如圖片①和圖片②所示，將圖片①和圖片②放大后，效果分別如圖片③和圖片④所示：則下列說(shuō)法正確的是(

)A．圖片①屬于矢量圖形、圖片②屬于位圖圖像B．圖片①屬于位圖圖形、圖片②屬于矢量圖像C．圖片①②均屬于矢量圖像D．圖片①②均屬于位圖圖像【解析】此題考查點(diǎn)是位圖和矢量圖的概念，屬于容易題?！敬鸢浮緼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼1.3.4.4圖像編碼圖像數(shù)字化是將一副圖像在水平和垂直方向上等間距地分割成有限個(gè)像素點(diǎn)，量化每個(gè)像素的色彩值（或亮度值）時(shí)，采用二進(jìn)制位數(shù)量化(顏色位深度)。位圖圖像（BMP）存儲(chǔ)空間的計(jì)算機(jī)公式：存儲(chǔ)容量=總像素X顏色位深度（單位：bit）總像素=水平像素X垂直像素1.3.4.4圖像編碼RGB是色光的彩色模式，R代表紅色，G代表綠色，B代表藍(lán)色。因?yàn)槿N顏色每一種都有256個(gè)亮度水平級(jí)，所以三種色彩疊加就能形成1670萬(wàn)種色彩（俗稱"真彩"）。這已經(jīng)足以再現(xiàn)這個(gè)絢麗的世界了。色光三原色(R.G.B)常見(jiàn)的圖像色彩模式有黑白、灰度和RGB等。1.3.4.4圖像編碼下圖是一幅RGB格式的24位真彩色位圖，已知圖片的寬和高分別是600和400，即像素個(gè)數(shù)為600*400，請(qǐng)根據(jù)RGB真彩色位圖的編碼方式，計(jì)算圖像的容量。RGB真彩色位圖每個(gè)顏色通道的強(qiáng)度范圍為0-255，需要8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，3個(gè)顏色通道共24位二進(jìn)制數(shù)，即每個(gè)像素的顏色位深度為24。圖像存儲(chǔ)容量=600*400*24=5760000bit

=720000B

=703KB

=0.69MB1.3.4.4圖像編碼圖像的顏色數(shù)與每個(gè)像素點(diǎn)所占的二進(jìn)制位數(shù)的關(guān)系：顏色每個(gè)像素點(diǎn)所占的二進(jìn)制位數(shù)黑白圖像（即2色圖像）1位（21=2）256色圖像8位（28=256）16色圖像4位（24=16）16位真彩色16位32位真彩色32位結(jié)論：顏色數(shù)=2n（其中n表示每個(gè)像素點(diǎn)的存儲(chǔ)位數(shù)，位深度）1.3.4.4圖像編碼在4個(gè)黑白圖像中，存儲(chǔ)量最大的是（