粵教版2019高中信息技術(shù)必修一數(shù)據(jù)與信息

信息技術(shù)第一章

數(shù)據(jù)與信息03.02.01.數(shù)據(jù)及其特征數(shù)據(jù)編碼信息及其特征CONTENTS數(shù)據(jù)及其特征1.1

數(shù)據(jù)二進(jìn)制、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的基本特征K3K2K1本節(jié)要點(diǎn)數(shù)據(jù)1什么是數(shù)據(jù)呢例1例201數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界客觀事物的符號(hào)記錄，是信息的載體，是計(jì)算機(jī)加工的對(duì)象?，F(xiàn)實(shí)世界的各種符號(hào)，包括圖形、圖像、視頻、音頻、文本（文字、數(shù)字、數(shù)值、字符）等數(shù)值性與非數(shù)值性符號(hào)。180cm、70kg、36.5℃可以分別表示人體的身高、體重、體溫情況，200㎡、600m3、120km/h可以分別表示物體的面積、體積、速度情況。《創(chuàng)新中國(guó)》系列紀(jì)錄片對(duì)搜集的大量圖形、圖像、視頻、音頻、文本等進(jìn)行存儲(chǔ)、挖掘和分析后，以多媒體記錄新聞事件，滿足人們對(duì)信息直觀化、可視化的需求。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)01使用符號(hào)表達(dá)客觀事物（體育運(yùn)動(dòng)符號(hào)）數(shù)據(jù)011110011111000011100000010010010000000000110110111010010101011010進(jìn)制轉(zhuǎn)換202進(jìn)制特點(diǎn)使用一組固定的數(shù)字表示數(shù)值的大??；

如：十進(jìn)制的表示數(shù)值是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9統(tǒng)一的規(guī)則：逢N進(jìn)一；

如：十進(jìn)制逢十進(jìn)一。數(shù)字“180”在計(jì)算機(jī)中表示為1011010002二進(jìn)制由0、1兩個(gè)數(shù)碼來(lái)描述。如11001，記為11001(2)或者(11001)2進(jìn)位方法，逢二進(jìn)一十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制方法：除2反序取余法例：29(10)=？(2)02結(jié)果：29(10)=11101(2)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可以表示成下列形式（用B代表數(shù)值，用n代表數(shù)值的位數(shù)）：B(2)=Bn-1*2n-1+Bn-2*2n-2+...+B0*20021101(2)=1x23+1x22+0x21+1x20特點(diǎn)：數(shù)值用0，1表示，基數(shù)為2，是逢二進(jìn)一的計(jì)數(shù)制，各數(shù)位的權(quán)是以2為底的冪。表示：1101B或者1101(2)課堂練習(xí)：進(jìn)制轉(zhuǎn)換34(10)=021101(2)=數(shù)據(jù)的基本特征3二進(jìn)制03在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)、加工。語(yǔ)義性語(yǔ)義是將數(shù)據(jù)符號(hào)解釋為客觀世界的事物。分散性數(shù)據(jù)是分散的記錄，分別記錄不同客觀事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。數(shù)據(jù)的基本特征Unifiedfontsmakereadingmorefluent.人們?cè)谔剿鳜F(xiàn)實(shí)世界時(shí)，用數(shù)據(jù)記錄自然現(xiàn)象與社會(huì)的發(fā)展。尋找數(shù)據(jù)的基本特征和規(guī)律，就是探索與解釋自然和社會(huì)的發(fā)展規(guī)律。多樣性與感知性數(shù)據(jù)記錄的形式是多樣的、可看的、可聽的、可感知的，如圖形、圖像、視頻、音頻、文本等4.習(xí)題1.以下關(guān)于數(shù)據(jù)的說(shuō)法正確的是（）A.數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)被發(fā)明之后產(chǎn)生的，所以在古代沒(méi)有數(shù)據(jù)。B.數(shù)據(jù)的記錄過(guò)程一定需要人的參與。C.數(shù)據(jù)就是信息，信息就是數(shù)據(jù)。D.數(shù)據(jù)在人們的生活中正扮演著越來(lái)越重要的作用2.二進(jìn)制數(shù)100101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是（）A.36B.37C.38D.393.十進(jìn)制數(shù)78的二進(jìn)制編碼是(）A.1001110 B.1000100C.10101010D.11100001DBA4、下列不是數(shù)據(jù)特征的選項(xiàng)是（）A、二進(jìn)制B、語(yǔ)義性C、分散性D、單一性與感知性5、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是用什么表示的（）A、二進(jìn)制B、十進(jìn)制C、八進(jìn)制D、十六進(jìn)制6、數(shù)據(jù)的多樣性體現(xiàn)在（）A、數(shù)據(jù)與信息不可分離。B、數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式和載體，可以是符號(hào)、文字、數(shù)字、語(yǔ)音、圖像、視頻等、C、數(shù)據(jù)是有多種實(shí)際意義的DBA1.完成進(jìn)制轉(zhuǎn)換356（10）=（2）11011（2）=（10）2.數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界客觀事物的（），是信息的載體。符號(hào)記錄B.反映C.還原D.提升3.下列哪些是數(shù)據(jù)特征（）A、二進(jìn)制B、語(yǔ)義性C、分散性D、單一性與感知性4.有人寫了一個(gè)數(shù)制轉(zhuǎn)換的式子：10100/10=10，要使該等式成立，則10100,10,10有可能分別為（）A、二進(jìn)制、二進(jìn)制、二進(jìn)制B、二進(jìn)制、十進(jìn)制、十進(jìn)制C、十進(jìn)制、十進(jìn)制、十進(jìn)制D、二進(jìn)制、十進(jìn)制、二進(jìn)制AABCD1.2數(shù)據(jù)編碼1.2.1模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)聲,光信號(hào)電信號(hào)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互

模擬信號(hào)1.模擬信號(hào)：指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息。其信號(hào)的幅度、頻率或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化。從自然界感知的大部分物理量都是模擬性質(zhì)的，如速度、壓力、溫度、聲音、重量等都是最常見的模擬信號(hào)。

模擬信號(hào)2.模擬信號(hào)缺點(diǎn)：模擬信號(hào)是傳導(dǎo)能量的一種方式，在傳播過(guò)程中，能量會(huì)不斷被損耗而逐漸減弱。3.模擬信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：a.模擬信號(hào)的信息密度更高，它可以對(duì)自然界物理量的真實(shí)值進(jìn)行盡可能逼近的描述。b.模擬信號(hào)的處理過(guò)程更簡(jiǎn)單4.例子：傳統(tǒng)的有線相連的電話、無(wú)線發(fā)送的廣播電視數(shù)字信號(hào)

數(shù)字信號(hào)是離散時(shí)間信號(hào)的數(shù)字化表示，其信號(hào)的自變量、因變量都是離散的。不連續(xù)的數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)是不連續(xù)的離散的，是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣得到。數(shù)字信號(hào)是模擬信號(hào)的近似，既然是近似就不可能完全一模一樣，所以電子秤永遠(yuǎn)有個(gè)最小精度。一顆西瓜的質(zhì)量5.3kg5.34kg5.342kg5.3423kg例子：現(xiàn)代數(shù)字電視、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)AD模擬信號(hào)VS數(shù)字信號(hào)連續(xù)的模擬信號(hào)抗干擾能力弱模擬信號(hào)保密性差能量會(huì)損耗不連續(xù)的、離散的數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)數(shù)字信號(hào)保密性好習(xí)題1.數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的不同之處（）A、數(shù)字信號(hào)在大小和時(shí)間上連續(xù)，而模擬信號(hào)則相反B、數(shù)字信號(hào)在大小和時(shí)間上均不連續(xù)，而模擬信號(hào)則相反C、數(shù)字信號(hào)在大小上不連續(xù)，時(shí)間上連續(xù)，而模擬信號(hào)則相反D、數(shù)字信號(hào)在大小上連續(xù)，時(shí)間上不連續(xù)，而模擬信號(hào)則相反2.進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送時(shí)用哪種信號(hào)比較好？1.2.2編碼的方式數(shù)據(jù)基本上是指通過(guò)編碼將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸，文字、圖像、聲音等類型的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)編碼進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸。1.文字編碼文字編碼單字節(jié)碼雙字節(jié)碼ASCII碼莫爾斯碼國(guó)標(biāo)碼（GBK）統(tǒng)一碼（Unicode）美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼8位二進(jìn)制碼英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、不可見控制符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符16位二進(jìn)制碼處理漢字的簡(jiǎn)體中文碼我國(guó)設(shè)計(jì)1個(gè)英文字符占1個(gè)字節(jié)，即8位1個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)，即16位數(shù)字（0）<大寫字母（A）<小寫字母(a)課文10頁(yè)表1-3計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的最小單位——二進(jìn)制位，也叫比特（bit或b）計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的基本單位——字節(jié)（Byte或B）1字節(jié)=8位或1B=8b計(jì)算機(jī)中的數(shù)制01000001位（bit）1個(gè)字節(jié)（B）

B---字節(jié)KB---千比特MB---兆比特GB---吉比特1024102410241GB=1024MB=1024*1024KB=1024*1024*1024B計(jì)算機(jī)如何處理漢字？要在計(jì)算機(jī)中處理漢字，必須解決的問(wèn)題1、首先是漢字的輸入，即如何把結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方塊漢字輸入到計(jì)算機(jī)中去，這是漢字處理的關(guān)鍵；

2、漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)如何表示和存儲(chǔ)？如何與西文兼容？

3、如何將漢字的處理結(jié)果從計(jì)算機(jī)內(nèi)輸出？漢字的處理過(guò)程1、輸入碼（外碼）

為了將漢字通過(guò)鍵盤輸入計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)的編碼稱為漢字輸入碼，也稱為漢字外部碼，簡(jiǎn)稱外碼

音碼類：全拼輸入法、微軟拼音、搜狗拼音和智能ABC等

形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等2、機(jī)內(nèi)碼：漢字的機(jī)內(nèi)碼采用變形國(guó)標(biāo)碼，其變換方法為：將國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)都加上128，即將兩個(gè)字節(jié)的最高位由0改1，其余7位不變。

存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征的代碼3、漢字字形碼又稱漢字字模

字形碼是表示漢字字形信息（漢字的結(jié)構(gòu)、形狀、筆劃等）的編碼，用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)漢字的輸出（顯示、打?。?。

字形碼有矢量代碼和點(diǎn)陣代碼兩種二、文字編碼---漢字字形碼的點(diǎn)陣呈現(xiàn)習(xí)題1.字母D對(duì)應(yīng)的的ASCII碼為（）A、65B、66C、67D、682.漢字的編碼的過(guò)程一般為（）A、輸入碼---機(jī)內(nèi)碼----字形碼B、字形碼---機(jī)內(nèi)碼-----輸入碼C、輸入碼----字形碼---機(jī)內(nèi)碼D、機(jī)內(nèi)碼-----字形碼---輸入碼DA習(xí)題3.英文字母“A”的十六進(jìn)制ASCII碼值比英文字母“a”的十六進(jìn)制ASCII碼值()。A.大B.小C.相等D.不定4.在16×16點(diǎn)陣字庫(kù)中,每個(gè)漢字的字模信息是用()個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)的。A.16×16B.2×16C.2×2D.16BB一個(gè)點(diǎn)即1位二進(jìn)制碼，16個(gè)點(diǎn)需要16位二進(jìn)制碼（即2個(gè)字節(jié)），共16行；因此，16行×2字節(jié)／行＝32字節(jié)2.圖像編碼圖形圖像編碼是指在滿足一定保真度的條件下，對(duì)圖形圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。編碼和壓縮，以較少比特?cái)?shù)表示圖像或圖形包含信息的技術(shù)。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。位圖圖像---------圖像（Image）矢量圖形---------圖形（Graphic）文本音頻動(dòng)畫視頻矢量圖形，是指令集合的形式來(lái)描述的，需要的存儲(chǔ)量較小。特點(diǎn)：圖像矢量放大后不會(huì)失真，一般適用于設(shè)計(jì)精細(xì)的線框型的美術(shù)作品，如公司圖標(biāo)、服裝設(shè)計(jì)等方面。

缺點(diǎn)：最大的缺點(diǎn)是難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效果。文本音頻動(dòng)畫視頻位圖圖像，也叫點(diǎn)陣圖，是由許多的點(diǎn)即像素構(gòu)成的。在計(jì)算機(jī)中通過(guò)每一個(gè)像素點(diǎn)映射數(shù)據(jù)（比如表示這些像素點(diǎn)的位置、顏色、亮度等信息）,存放在以字節(jié)為單位的矩陣中。特點(diǎn)１：圖像信息的變化會(huì)隨像素的變化而變化。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（即放大失真）。特點(diǎn)2：表現(xiàn)的色彩比較豐富，描述的對(duì)象逼真，適用于要求精細(xì)細(xì)節(jié)的圖像或逼真照片。處理位圖圖像時(shí)，可使用PS。位圖圖像常見格式：psd、bmp、jpg、gif水平像素與垂直像素的乘積稱為分辨率。圖像的二進(jìn)制編碼000100011000100000001110011100000001000110001000011000000000011010000000000000011000000000000001黑白像素分別映射1和0，每個(gè)1或者0就是一個(gè)比特位bit位圖文件的大小1位圖像，即黑白圖像,每一個(gè)像素有2種可選顏色（黑、白），稱為4位圖像，即16色圖像，每個(gè)像素有16種顏色可以選擇，稱為8位圖像，即256色圖像，每個(gè)像素有256種顏色可以選擇，稱為24位圖像，可以表示2^24（2的24次方），也就是16,777,216種色彩在計(jì)算機(jī)二進(jìn)制數(shù)系統(tǒng)中，每個(gè)0或者1就是一個(gè)位（bit）圖像量化位數(shù)：也叫圖像深度，是指圖像中每個(gè)像素點(diǎn)記錄顏色所用二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)位圖文件的大小計(jì)算文件大小=文件頭+信息頭+顏色表項(xiàng)+圖像分辨率*圖像量化位數(shù)÷8圖像分辨率=水平方向的像素?cái)?shù)X垂直方向的像素?cái)?shù)占14個(gè)字節(jié)，包含文件的類型、大小、位圖起始位置等信息占40個(gè)字節(jié)，用于說(shuō)明位圖的尺寸信息圖像量化位數(shù)顏色種數(shù)顏色表項(xiàng)122*4字節(jié)41616*4字節(jié)8256256*4字節(jié)24沒(méi)有顏色表項(xiàng)有一幅256色位圖圖像，像素為1024*800，則文件大小為多少？習(xí)題文件大小=文件頭+信息頭+顏色表項(xiàng)+圖像分辨率*圖像量化位數(shù)÷814+40+256*4+1024*800*8/8=3277878B=3201KB=3.12MB2.聲音編碼聲音編碼的一般過(guò)程壓縮編碼和處理：音頻從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，使音頻數(shù)據(jù)能更有效的存儲(chǔ)和傳輸，就必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼和處理。格式聲音質(zhì)量文件大小（1分鐘）傳播途徑WAV(無(wú)損)最好大（10M)高質(zhì)量音頻制作MP3比較好中（1M）網(wǎng)絡(luò)傳播WMA較差?。?.5M）網(wǎng)絡(luò)傳播55聲音信息存儲(chǔ)的文件大小計(jì)算采樣頻率為44.1kHz、量化位數(shù)為16位的立體聲，1秒聲音所需字節(jié)數(shù)為多少？聲音存儲(chǔ)空間=采樣頻率X量化位數(shù)X聲道數(shù)X時(shí)間÷844.1*1000*16*2*1/8=176400B1、Windows附件中的用“畫圖”程序繪制一張800×600像素的24位色圖片，分別用BMP格式和JPEG格式保存，則這兩個(gè)文件的大小是()A、BMP格式的大B、JPEG格式的大C、一樣大D、不能確定習(xí)題A2、一張光盤的存儲(chǔ)容量為650MB，可以存儲(chǔ)幾個(gè)GB2312編碼的漢字A、650×1024B、650×1024C、650×1024×1024D、650×1024×5123、若用數(shù)碼相機(jī)1024*768模式最多可拍50張相片為了拍攝多于50張相片，可把相機(jī)分辨率調(diào)為()A、800×600B、1152×864C、1280×768D、1600×1200DA1.3信息及其特征1信息信息=數(shù)據(jù)信息是經(jīng)過(guò)加工處理的、具有意義的數(shù)據(jù)。利用文字、符號(hào)、聲音、圖形、圖像等形式作為載體，通過(guò)各種途徑傳播的內(nèi)容，都可以稱之為信息。信息就是信息，不是物質(zhì)，也不是能量，是區(qū)別物質(zhì)與能量的第三類資源。火眼金睛新聞報(bào)道市場(chǎng)行情天氣預(yù)報(bào)文獻(xiàn)資料一幅圖畫一張照片一個(gè)動(dòng)作一個(gè)微笑一張光盤一本書一本書里關(guān)于信息技術(shù)的知識(shí)一張報(bào)紙報(bào)上登載的足球賽的消息一臺(tái)收