資源簡介

(共24張PPT)
1.2數據編碼
學習目標
01
掌握模擬信號與數字信號的區別；
02
了解文字、圖像、聲音等數據在計算機中的編碼方式
03
學會計算數據所占的計算機空間
學習建議
01
面對抽象難理解的知識保持積極的學習心態；
02
積極動手練習，學會獨立思考、也要學會小組合作。
1.2.1 模擬信號與數字信號
模擬信號---時間和數值均連續變化的電信號，如正弦波、三角波等 。
優點：直觀且容易實現。缺點：保密性差、抗干擾能力弱。
例如：錄像機影像、磁帶機音樂、無線廣播、有線電話。
u
O
t
O
t
u
2. 數字信號---在時間上和數值上均是離散的 信號。
優點：抗干擾能力好，保密性強。缺點：技術復雜、要求高。
例如：MP4視頻、MP3音樂、電報。
數字信號波形
生活中的編碼
問：什么是編碼？舉例：生活中使用編碼的例子。
*
計算機為什么選用二進制
穩態1
穩態2
非穩態但會趨于一種穩態
√開關——開、關 √燈——亮、滅 √半導體二極管——導通、截止
計算機中的二進制
計算機中，信息都是用0、1表示的，即二進制表示。
二進制運算法則： 0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10
二進制與十進制的轉換（整數）
二進制轉換為十進制：
方法：按位權展開，相加。
例：（10010110 ）2 =（150）10
十進制轉換為二進制：
方法：除2取余，直到商為零，倒序排列
例：(37) 10=(100101) 2
定義1：編碼是信息從一種形式轉換為另一種形式的過程。（百度百科）
計算機是如何用這些0.1代碼編碼,表示文字、圖像等信息的呢？
明確什么是一個二進制位？
1Byte=8bit
Byte字節/bit二進制位
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
字符占1Byte/漢字占2Byte
定義2：編碼是用少量的基本符號，根據簡單的組合規則，以表示大量復雜的信息。
字符編碼
字符編碼是把字符集中的字符編碼為指定集合中某一對象，以便文本在計算機中存儲和通過通信網絡的傳遞。
摩爾斯電碼（摩斯密碼）是一種時通時斷的信號代碼，通過不同的排列順序來表達英文字母、數字和標點符號。
ASCII碼：主要用于顯示現代英語、控制字符、打印字符
使用8位二進制數來表示。
文字編碼
練習：
在ASCII編碼中，已知字母P的編碼是80，Q的編碼是81，可以推算出字母S的編碼是（ ）。
A.83 B.87 C.85 D.79
問：彩色位圖放大失真后的馬賽克是什么？
答：像素（描述圖像的最小單位）
問：每一個像素有什么樣的特點？
答：每個像素顯示一種顏色。
每個像素都被分配一個特定的位置和顏色值，每一個像素的顏色都被量化成一定數值，以二進制的方式存儲在內存中。
位圖圖像的顏色越豐富，每個像素顏色編碼所需位數（位深度）就越多。
位深度/顏色數有直接的關系
圖像編碼
深入理解位深度
顏色數 位深度
兩色：
四色：
八色：
十六色：
問：位深度和顏色數什么關系？
位圖圖像的顏色越豐富，每個像素顏色編碼所需位數（位深度）就越多。
*
像素的深度（所有分量的位數之和）：決定了圖像中可能出現不同顏色（灰度）的最大數目。例如，由R、G、B 三個位平面組成的彩色圖像，若三個位平面中像素的位數分別為4、4、2，此時，該圖像的深度為10，因而像素的最大顏色數目為24+4+2=210 =1024。
一幅圖像的數據量按下面的公式進行計算（以字節為單位）：
圖像數據量=圖像寬度×圖像高度×圖像深度/8
圖像信息存儲的文件大小計算
練習：
1.800*600的16色圖像需要多少存儲空間？
（800*600）*4/8=240000B
2.一幅400×600像素的黑白兩色圖像與一幅同樣像素的16色彩色圖像相比，所需的存儲空間（ ）。
A、前者肯定大于后者 B、后者肯定大于前者 C、無法判斷其大小關系 D、完全相同
描述數字聲音的參數有：
取樣頻率：一秒鐘內采樣的次數。
量化位數：采樣值的二進制位數。
聲道數目：一次采樣所記錄產生的聲音波形個數， 分為單聲道和雙聲道。
碼率（Bit Rate）：表示每秒的數據量，以kb/s為單位。
采用的壓縮編碼方法：MPEG
通過對實際聲音的波形信號進行數字化處理而獲得的數字聲音，我們稱為“波形聲音”。
PC機中使用最廣泛的波形聲音文件是采用.wav作為擴展名的數據文件，稱為波形文件格式。除此之外還有.mid、.mp3等其它描述音樂的數據文件。
合成聲音是使用符號（參數）對聲音進行描述，然后通過合成的方法來生成聲音。
典型的有MIDI聲音。
*
聲音信息的表示
*
1秒鐘CD音質的數據量（碼率）為：
(44.1kHz ×16bit ×2)÷8 = 1411.2kb/s ÷ 8 = 176.4kB/s
1小時CD音質的數據量為：
176.4kB/s ×3600 ÷ 1000 = 635.04MB
聲音信息存儲的文件大小計算
1、對一段音樂，分別用44kHz和11kHz的采樣頻率進行采樣后存儲，則采樣頻率大的 ( )
(A)存儲的空間小，音質較好
(B)存儲的空間大，音質較好
(C)存儲的空間小，音質較差
(D)存儲的空間大，音質較差
互動訓練：
2、錄制一個采樣頻率為44.1kHz，量化位數為32，四聲道立體環繞的WAVE格式音頻數據40秒，需要的磁盤存儲空間大約是 ( )
(A)27MB (B)225MB (C)7MB (D)27KB
A
B
3、若用數碼相機1024*768模式最多可拍50張相片為了拍攝多于50張相片，可把相機分辨率調為( )
(A)800×600 (B)1152×864
(C)1280×768 (D)1600×1200
4、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
練一練：
6、在16×16點陣字庫中?每個漢字的字模信息是用(??)個字節存儲的。 A.16×16 B.2×16 C.2×2 D.16
5、英文字母“A”的十六進制ASCII碼值比英文字母“a”的十六進制ASCII碼值( ?)。
A.大 B.小 C.相等 D.不定
7、一張光盤的存儲容量為 650MB，可以存儲幾個 GB2312 編碼的漢字
A、650×1024
B、650×1024
C、650×1024×1024
D、650×1024×512
（3）一幅分辨率為1024*768像素的彩色圖像，每個像素使用3字節表示，那么圖像容量是多少？
想一想：
（2）一幅分辨率為1024*768像素的256級灰度圖像，容量是多少？
（1）一幅分辨率為1024*768像素的彩色圖像，每個像素使用16位表示，那么圖像容量是多少？
THANKS

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