第一章數(shù)據(jù)與信息1.3數(shù)據(jù)采集與編碼心有靈犀010305070911131517192123252729313335373941434547495153555759616308091011121314152425262728293031404142434445464756575859606162630203060710111415181922232627303134353839424346475051545558596263161718192021222324252627282930314849505152535455565758596061626304050607121314152021222328293031363738394445464752535455606162633233343536373839404142434445464748485051525354555657585960616263第一張第四張第二張第五張第三張第六張心有靈犀010305070911131517192123252729310809101112131415242526272829303102030607101114151819222326273031161718192021222324252627282930310405060712131415202122232829303132333435363738394041424344454647第一張第四張第二張第五張第三張第六張數(shù)制數(shù)制是用一組固定的數(shù)碼和一套統(tǒng)一的規(guī)則(逢N進(jìn)一)來表示數(shù)目的方法，其包含兩個基本要素：基(基數(shù))和權(quán)(權(quán)值)

678=6×102+7×101+8×100678=6×102+7×101+8×100678=6×102+7×101+8×100678=6×102+7×101+8×100數(shù)制10011第1位第2位第3位第4位第5位第N位…數(shù)碼基數(shù)位權(quán)值基數(shù)數(shù)位-1逢二進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一0,10~90~9,A~F210162n-110n-116n-1BDH數(shù)制進(jìn)位制二進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制規(guī)則數(shù)碼基數(shù)權(quán)值形式標(biāo)識課本p16數(shù)制是用一組固定的數(shù)碼和一套統(tǒng)一的規(guī)則(逢N進(jìn)一)來表示數(shù)目的方法，其包含兩個基本要素：基(基數(shù))和權(quán)(權(quán)值)十進(jìn)制012345678910111213141516二進(jìn)制0110111001011101111000100110101011110011011110111110000十六進(jìn)制0123456789ABCDEF10數(shù)制的轉(zhuǎn)換——N進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制3210()10100101103=0x100+1x101+2x102+3x103102權(quán)值1011()220212322=1x20+1x21+0x22+1x23=（11）10即1011B=11D權(quán)值權(quán)值數(shù)碼任何進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，都可以用位權(quán)相加法數(shù)制的轉(zhuǎn)換——N進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制任何進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，都可以用位權(quán)相加法3()16160161=12x160+3x161=（60）10權(quán)值C(1111)2=()10(FF)16=()1015255即3CH=60D進(jìn)位制二進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制形式標(biāo)識BDH（176）8=（）10

AFH=

D126175小結(jié)十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制位權(quán)相加法數(shù)制的轉(zhuǎn)換——十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制結(jié)果：100D

＝1100100B被除數(shù)基數(shù)100250（商）0（余）

225（商）

0（余）

212（商）

1（余）

26（商）

0（余）

23（商）

0（余）

21（商）

1（余）

20（商）

1（余）

十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為N進(jìn)制,可用除N取余(直到商為0),所得余數(shù)倒序輸出。數(shù)制的轉(zhuǎn)換——十進(jìn)制轉(zhuǎn)N進(jìn)制185823……182……780……2（185）10=（271）8余數(shù)398116248……13(D)1615……8160……15(F)余數(shù)（3981）10=（F8D）16例:將185D

轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制

例:將3981D

轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制

小結(jié)十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制除2取余倒序輸出除16取余倒序輸出位權(quán)相加法數(shù)制的轉(zhuǎn)換——十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制二進(jìn)制與十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)：四位轉(zhuǎn)一位，一位轉(zhuǎn)四位十進(jìn)制（標(biāo)識符D）二進(jìn)制（標(biāo)識符B）十六進(jìn)制（標(biāo)識符H）000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F二進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制：從低位開始，每四位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成一位十六進(jìn)制數(shù)，位數(shù)不夠左邊補0湊足。111010B=

H數(shù)制的轉(zhuǎn)換——十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制二進(jìn)制與十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)：四位轉(zhuǎn)一位，一位轉(zhuǎn)四位所以：111010B=

3A

H0011111010B=

H0011101011101010103AH=

B所以：3AH=

111010

BA3小結(jié)十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制除2取余倒序輸出除16取余倒序輸出四位轉(zhuǎn)一位一位轉(zhuǎn)四位位權(quán)相加法心有靈犀——解密0103050709111315080910111213141502030607101114150405060712131415第一張第四張第二張第三張00010011010101111001101111011111100010011010101111001101111011110010001101100111101010111110111101000101011001111100110111101111第一張第四張第二張第三張趣味拓展：一只小白鼠喝了毒藥后一小時就會離世，現(xiàn)在給你十只小白鼠，一千瓶液體，其中999瓶是水，只有一瓶毒藥，如何在一個小時內(nèi)找出這瓶毒藥呢？課堂小練1、106D轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制為（）AAA選項正確BBB選項錯誤，對應(yīng)的十進(jìn)制為數(shù)77CCC選項錯誤，對應(yīng)的十進(jìn)制為數(shù)109DDD選項錯誤，對應(yīng)的十進(jìn)制為數(shù)742、十六進(jìn)制數(shù)4B用二進(jìn)制數(shù)來表示，下列選項中正確的是（

）AAA選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為49BBB選項正確CCC選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為55DDD選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為5B11010101001101110110110010101001001100101110101011011011課堂小練3、2616轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制為（）AAA選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為1CBBB選項正確CCC選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為2BDDD選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為244、二進(jìn)制數(shù)1111010換成十六進(jìn)制數(shù)是（

）AAA選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為1101011BBB選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為1111011CCC選項正確DDD選項錯誤，對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為11100010000283843366B7B7A710拓展題5、某個在100~255之間的十進(jìn)制偶數(shù)x，將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)y，下列說法不正確的是()AAA選項說法正確BBB選項說法錯誤，應(yīng)該是右側(cè)4位的值CCC選項說法正確DDD選項說法正確x//2的運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)一定比y少一位十進(jìn)制數(shù)x+1轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)不超過8位十進(jìn)制數(shù)x除以16的余數(shù)與二進(jìn)制數(shù)y左側(cè)4位的值相等二進(jìn)制數(shù)y的最低位一定是0編碼——引入31110011033011020051220XXXX編碼編碼：是信息按照某種規(guī)則或格式，從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。解碼：解碼是編碼的逆過程。計算機中編碼：按一定規(guī)則將文本、圖形、圖像、聲音、視頻等數(shù)據(jù)編成可在計算機中處理的二進(jìn)制數(shù)字。人能讀懂的數(shù)據(jù)計算機能讀懂的數(shù)據(jù)編碼編碼計算機中存儲的最基本單位：字節(jié)(Byte)(B)，1B=8b8位二進(jìn)制能表示幾種信息？1000種信息需幾位二進(jìn)制？計算機中存儲容量最小的單位：比特(bit)(b)，1位二進(jìn)制數(shù)碼表示1個bit1110010101010011有幾位？幾個字節(jié)？28=256210=1024★未標(biāo)明是b，B，默認(rèn)是B1KB=1024B1B=8b1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB1ZB=1024EB1EB=1024PBb↓B↓KB↓MB↓GB↓TB編碼——數(shù)據(jù)的存儲容量單位ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）。ASCII碼主要用于顯示現(xiàn)代英語和其他西歐語言。ASCII碼共有

個，用1個字節(jié)中的低7位編碼。對應(yīng)十進(jìn)制范圍：

；

二進(jìn)制范圍：

；

十六進(jìn)制范圍：

；基本的ASCII碼包含33個控制字符、10個阿拉伯?dāng)?shù)字、26個英文大寫字母、26個英文小寫字母與一些標(biāo)點符號、運算符號。常見的ASCII碼值（十進(jìn)制）：A：

，a：

，數(shù)字0：

。01280D~127D00000000B~01111111B00H~7FH659748字符編碼——ASCII碼計算機中的漢字也是采用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的。用計算機處理漢字需要解決以下幾個問題：怎樣將漢字輸入計算機？在計算機內(nèi)部怎樣處理漢字？在各計算機之間怎樣交換漢字信息?計算機怎樣實現(xiàn)漢字信息的輸出（顯示）？①③④②字符編碼——漢字編碼①怎樣將漢字輸入計算機——輸入碼(外碼)漢字輸入碼是用來將漢字輸入到計算機中的一組鍵盤符號。漢字輸入碼使用字母、數(shù)字和符號來對漢字進(jìn)行編碼，如“漢”的拼音“han”。★音碼：全拼、雙拼、智能ABC、百度、搜狗輸入法等★形碼：五筆字形法、倉頡輸入法★音形碼字符編碼——漢字編碼②在計算機內(nèi)部怎樣處理漢字——內(nèi)碼（機內(nèi)碼/處理碼）處理碼是計算機內(nèi)部用于信息處理的漢字代碼，也稱為機內(nèi)碼或內(nèi)碼?！镌贕B2312字符集中，1個漢字在計算機中用2個字節(jié)(2B)表示，每個字節(jié)（8位二進(jìn)制）都以1開頭。>=80H>=80H字符編碼——漢字編碼UltraEdit：十六進(jìn)制內(nèi)碼觀察器觀察字符內(nèi)碼中國China字節(jié)號：表示第幾個字節(jié)字符二進(jìn)制編碼查看到的內(nèi)碼存儲ASCII碼字符8位2個十六進(jìn)制數(shù)占1B漢字16位4個十六進(jìn)制數(shù)占2B字符編碼——漢字編碼

思考2（1）圖1中“,”的內(nèi)碼是？圖2中“，”的內(nèi)碼是？（2）為什么兩個“，”的字符內(nèi)碼不一樣？2CA3AC英文狀態(tài)下符號為1個字節(jié)的ASCII碼；中文模式下符號為2個字節(jié)的漢字編碼。字符編碼——漢字編碼計算機中的漢字也是采用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的。用計算機處理漢字需要解決以下幾個問題：怎樣將漢字輸入計算機？在計算機內(nèi)部怎樣處理漢字？在各計算機之間怎樣交換漢字信息?計算機怎樣實現(xiàn)漢字信息的輸出（顯示）？①③④②字符編碼——漢字編碼全角：一個字符占用兩個標(biāo)準(zhǔn)字符位置的狀態(tài)。半角：一個字符占用一個標(biāo)準(zhǔn)字符的位置。全角狀態(tài)下各種符號，如A、B、C、1、2、3等，應(yīng)將這些符號理解為漢字。字符編碼——漢字編碼1.大寫字母X的ASCII碼為88,則小寫字母v的ASCII值是()A86B117C118D119C2.使用UltraEdit軟件查看字符內(nèi)碼，部分界面如下圖所示。圖中內(nèi)碼所對應(yīng)的字符是（

）A.bdoaMLNVB.填充顏色C.背景back

D.技術(shù)abcdC課堂練習(xí)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BA練一練③在各計算機之間怎樣交換漢字信息——交換碼（區(qū)位碼）漢字交換碼(GB2312－80)又稱區(qū)位碼，全稱為《信息交換用漢字編碼及字符集》；區(qū)位碼分94個區(qū)，每區(qū)94個位，構(gòu)成94*94個單元的表格。

“區(qū)號”和“位號”各占1個字節(jié)（第1個字節(jié)標(biāo)記區(qū)號，第2個字節(jié)標(biāo)記位號），所以1個漢字占2個字節(jié)?！鞍　钡膮^(qū)號是16，位號是01字符編碼——漢字編碼④計算機怎樣實現(xiàn)漢字信息的輸出——字形碼漢字的字形碼與輸出顯示和打印有關(guān)。常見的字形碼有兩種表示方式：點陣方式和矢量方式。字符編碼——漢字編碼環(huán)節(jié)西文字符漢字編碼輸入鍵盤直接鍵入輸入碼（拼音、五筆等）處理ASCII編碼機內(nèi)碼輸出字形碼（輸出碼）：點陣&矢量字節(jié)數(shù)12判斷字節(jié)高位<8兩字節(jié)高位>=81漢字輸入碼（外碼）2處理碼（內(nèi)碼）3字形碼4交換碼（區(qū)位碼）——GB2312漢字輸入漢字存儲漢字顯示漢字打印漢字傳輸12334字符編碼——漢字編碼某字庫采用點陣方式描述漢字字形，點陣規(guī)模為16×16，每個點用1個二進(jìn)制位表示，“0”表示白點，“1”表示黑點，逐行編碼。漢字“和”的字形如右圖所示，下列描述正確的是()

A.該漢字字形編碼需要16×16個字節(jié)

B.該漢字字形第一行編碼需要2個字節(jié)

C.該漢字字形編碼的第一個字節(jié)內(nèi)容是OFH

D.該漢字字形編碼的最后一個字節(jié)內(nèi)容是FFHB

課堂練習(xí)條形碼是將寬度不等的多個黑條和白條，按一定編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。（黑線代表1，白線代表0）我國普遍采用EAN13條形碼（EuropeanArticleNumber，歐洲物品編碼的縮寫)。由13位數(shù)字組成，前3位數(shù)字表示國家代碼，最后一位叫校驗碼，用來檢查掃描到的數(shù)字是不是有錯誤，這個數(shù)字由前12位數(shù)字按一定規(guī)律計算得到。條形碼二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面上（二維方向）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息。相對于一維條形碼，二維碼的信息存儲量更大，功能更強大，使用過程中注意安全隱患。二維碼①采樣頻率(HZ)

每秒的采樣樣本數(shù)叫做采樣頻率，單位赫茲（Hz），采樣頻率常用三種：11.025KHz、22.05KHz、44.1KHz②量化位數(shù)(b）數(shù)字信號幅值被劃分為2N個級數(shù)，N稱為量化位數(shù)，是描述每個采樣點值的二進(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)量的參數(shù)23=824=16聲音編碼——聲音文件格式聲音文件類型：Wave（未壓縮）、APE（無損壓縮）、MP3(有損壓縮)、WMA等Wave格式音頻文件的存儲容量計算存儲容量=采樣頻率(Hz)X量化位數(shù)（bit）X聲道數(shù)X時長（s）（單位：位bit）存儲容量=采樣頻率(Hz)X量化位數(shù)（bit）X聲道數(shù)X時長（s）/8（單位：字節(jié)B）圖像編碼——聲音文件格式錄制一個采樣頻率為44.1kHz，量化位數(shù)為32，四聲道立體環(huán)繞的WAVE格式音頻數(shù)據(jù)40秒，需要的磁盤存儲空間大約是()

A.27MBB.225MBC.7MBD.27KB存儲量=44100*40*32*4/8（B）=28224000（B）=26.916（MB）注：KHz中的K=1000圖像編碼——聲音文件格式位圖圖像：又稱柵格圖或點陣圖，由像素組成，每個像素點用二進(jìn)制數(shù)據(jù)來描述其顏色與亮度等信息。位圖圖像縮放或以低于創(chuàng)建時的分辨率來打印它們，將丟失其中的細(xì)節(jié)，并會出現(xiàn)鋸齒狀。矢量圖形：是指用點、直線或多邊形等基于數(shù)學(xué)方程的幾何圖元表示的圖像。矢量圖形保存的文件大小一般比位圖要小。矢量圖形任意放大都不會丟失細(xì)節(jié)或影響清晰度。圖像編碼——數(shù)字圖像分類圖像編碼——位圖圖像與矢量圖形的區(qū)別圖像的存儲空間=總的像素點個數(shù)×

每個像素點所占的顏色位深度①像素點個數(shù)→水平像素點的個數(shù)×垂直像素點的個數(shù)。②每個像素點所占的位數(shù)→圖像的顏色數(shù)5×5黑白圖像：1位2種顏色圖像的存儲空間=5×5×1位1.3.4編碼—圖像編碼圖像的存儲空間=總的像素點個數(shù)×

每個像素點所占的顏色位深度①像素點個數(shù)→水平像素點的個數(shù)×垂直像素點的個數(shù)。②每個像素點所占的位數(shù)→圖像的顏色數(shù)8×82位4種顏色圖像的存儲空間=8×8×2位33333333322222233211112332100123321001233211112332222223333333331.3.4編碼—圖像編碼位圖（BMP）存儲容量=總像素數(shù)X顏色位深度（單位：位b）位圖（BMP）存儲容量=水平像素X垂直像素X顏色位深度/8（單位：字