数据编码【知识 精讲精研 】 高一信息技术 （粤教版2019必修1）

第一章数据与信息信息技术

必修1粤教版普通高中教科书数据与计算知识回顾一模拟信号和数字信号二数据的编码方式目录CONTENTS文字编码图像编码声音编码1.2数据编码实验步骤：1、两人一组，一人控制手电简开关，按照莫尔斯码发送一个字母，另一人观察手电简发出的光信号，记录数据，并使用莫尔斯码译出这个字母。（光信号记录请复制：●）2、双方核对信息，多次重复实验。

3、你可以拓展尝试发送一个单词（如HELLO)或者一句话，也可以设计一套自己的灯语，用“密码”传送信息。

灯语实验注：●表示短亮，表示长亮，Z字母间用*隔开，单词间用**隔开摩尔斯码表探究活动一声光图像文字触感电信号二进制

灯语实验中需要将灯光信号转化为人与人能够看得懂的信号，在远距离中才能够传递信息。类似，声、光信号是人的感官所能识别和接收的信号，而计算机是一种采用电信号进行运作的机器。人的感官所能识别的信号必须转换为计算机能够识别的信号，才能实现人机器交互。

模拟信号与数字信号的转换1.2.1模拟信号和数字信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化，如声音信号、图形信号等。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。例如：开关电路中输出信号和电压脉冲都是离散的信号。

数字信号模拟信号在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制表示。字长为2的二进制数可表示00、01、10、11四种数字信号1.2.1模拟信号和数字信号模拟信号数字信号模拟信号VS数字信号模拟信号数字信号本质连续的不连续的、离散的保真性不好好保密性不好好抗干扰性不好好应用范围有线相连的电话无线发送的广播电视等现代数据通信1.2.1模拟信号和数字信号文字编码A图像编码B声音编码C在现代技术的信号处理中，数据基本上是通过编码将模拟信号进行存储，文字、图像、声音等类型的数据都可以经过编码进行存储和传输。1.2.2编码的基本方式根据小组选题探究相关数据（文本、图像、声音）的数据编码要求：根据小组围绕自己的选题，结合探究二的活动记录表，阅读教材相关内容并自主学习微课《文字编码》、《图像编码》、《声音编码》，并完成探究任务。探究活动二项目选题：1）《高一开学季》多媒体作品创作2）《庆祝国庆》多媒体作品创作3）《我的家乡》多媒体作品创作各小组结合主题探究展示交流探究结果展示与交流ASCII码字母A的ASCII码二进制表示：01000001Hello的二进制表示：10000110010101101100011011000110

111101101、文字编码

文字（字符）编码是效率相对较低的编码方式，有单字节码和双字节码两种，其中ASCII码和莫尔斯码属于单字节码，国标码（GBK）、统一码（Unicode）属于双字节码。1.2.2编码的基本方式国标码1、文字编码

文字（字符）编码是效率相对较低的编码方式，有单字节码和双字节码两种，其中ASCII码和莫尔斯码属于单字节码，国标码（GBK）、统一码（Unicode）属于双字节码。GBK码Unicode1.2.2编码的基本方式2、图像编码

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。02

位图：图形是由许多像素点组成，数据量大，放大会失真，但色彩丰富。矢量图：用直线和曲线描述图形，数据量小，图形放大或缩小不失真，但色彩不丰富。1.2.2编码的基本方式1）位图图像编码构成最小单位为光栅点（或称像素），因而也叫点阵图或像素图。位图采用映射存储格式，即每个像素映射为一个数据，存放在以字节为单位的矩阵中。分辨率：图像的水平方向和垂直方向的像素个数图像的量化位数：每个像素点记录颜色所用二进制颜色的位数，例如图像的量化为数为8，即每个像素有8个颜色位，表示28=256种颜色，称8位图像，16色图像，每一个像素有16种可选颜色，称为4位图像。1.2.2编码的基本方式2）位图文件的大小文件头位图信息头颜色信息图形数据包含文件的类型、大小和位图起始位置等信息，共14个字节用于说明位图的尺寸等信息，占40字节用于说明位图的颜色，有若干个表项记录位图的每一个像素，记录顺序按从左到右，从下到上的方式扫描位图文件组成文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数/8820278/1024/1024=0.7822780609130859(MB)≈0.8MB1.2.2编码的基本方式现实声音是模拟信号，对声音进行数据编码，必须经过前期的数据采样和数据量化。3、声音编码1.2.2编码的基本方式现实声音是模拟信号，对声音进行数据编码，必须经过前期的数据采样和数据量化。常用的采样频率有三种：44.1kHz、22.05kHz和11.025kHz。采样量化编码3、声音编码1.2.2编码的基本方式声音文件的大小声音存储空间=采样频率×量化位数×声道数×时间÷8例如，采样频率为44.1kHz，量化位数为16的立体声，1分钟声音文件大小？

44.1×1000×16×2×60÷8=10584000(B)10584000÷1024÷1024=10.09368896484375(MB)≈10MB1.2.2编码的基本方式拓展学习实际上，不仅文字、图像、声音等类型的数据可以被编码，视频等数据也都可以被编码成数据文件。

程序设计，简称编程，也属于编码，是运用程序设计语言，实现人机交互，提高计算机应用效率，为实现操作程序化要求所进行的编码。有关程序设计的内容将在后续章节中学习。总之，编码是数据存储及其表现的基础，也是人们认识世