1001B=()O10110B=()H77O=()H練習：1001D=()H456D=()B1101B=()D1BCH=()DCDH=()B第一單元第4課時

數據編碼字符

聲音圖像

視頻數字化數字化0、1構成的二進制編碼(1)英文字符編碼方案——ASCII

在計算機中，所有的數據在存儲和運算時都要使用二進制數表示(因為計算機用高電平和低電平分別表示1和0)。為了處理英文字符，美國信息標準協會制定ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)美國信息交換標準代碼。

在ASCII編碼方案中，制定了包含128個英文字符的字符集，包括英文大小寫字母、數字、標點符號等。提問思考：至少需要幾個字節可以表示128個字符呢？1個字節為8位，可以表示256種情況。因此，ASCII采用1個字節對128個字符進行編碼。

ASCII碼采用

7位二進制編碼，7位編碼的ASCII碼字符集包含了27=128個字符。在計算機內，每個字符的ASCII碼用

8位二進制（共

1個字節）來存放，字節的最高位為校驗位，其值為

0。

中文字符編碼方案（1）

GB2312-19801980年，我國頒布了GB2312-1980，即《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》。共收錄了6763個漢字，以及包括數字、拉丁字母、希臘字母等在內的682個字符。GB2312-1980兼容ASCII編碼，依然用單字節表示ASCII規定的英文字符，采用2個字節表示1個漢字以及其他字符。（2）GB18030-2005

在GBK的基礎上，GB18030-2005又增加了少數民族的文字。采用單字節、雙字節和4字節的變長編碼，且能夠向下兼容GBK、GB2312和ASCII。（3）unicode字符集與編碼方案

國際標準化組織和Unicode組織制定了unicode字符集，致力于將世界上所有文字和符號都納入，以滿足使用不同語言的人利用計算機進行信息交流。對于unicode字符集，常見的編碼方案有UTF-8、UTF-16、UTF-32等。計算機處理字符的過程

輸入碼

機內碼

輸出碼/字型碼漢字點陣用點陣表示的漢字字形代碼，漢字字型經過點陣數字化后構成一串二進制點陣。點陣：用點表示漢字形狀的一種方法，一個點用一個2進制位表示，每個點有亮、滅兩種狀態，用一個2進制位的“1”或“0”來對應表示。漢字點陣有16×16,24×24,32×32等圖中是16*16的點陣，需

個字節聲音編碼010203聲音數據如何轉換為計算機存儲、處理的二進制數？哪些因素影響音頻的質量與存儲空間？怎樣計算未壓縮音頻在存儲容量？模擬信號數字信號數字化傳感器可直接獲得的可由模擬信號轉換得來隨時間變化時連續的、波形光滑的隨時間變化時非連續的、臺階狀模擬信號的值為模擬數據數據信號的值為數字數據不可以直接被電腦處理用二進制數表示，計算機可以直接處理聲音模擬信號時間t振幅模擬信號一般經過采樣、量化、編碼后轉化為數字信號時間t振幅1s2s3s4s5s6s聲音數字化第一步:采樣以相等的時間間隔(通常為1秒)測得多少個聲音模擬信號的值123456采樣點越多還是越少質量更好?采樣頻率：每秒采樣聲音的次數，單位為赫茲（Hz），常用單位千赫茲（1kHz）1kHz=1000Hz時間t振幅1s2s3s4s5s6s123456789101112時間t振幅1s2s3s4s5s6s123456每秒采集1次每秒采集2次比一比采樣頻率越高聲音還原度越好，記錄數據越多，存儲容量越大。采樣頻率越高，音質越好，存儲容量越大。采樣點越多（采樣頻率越高），越接近真實聲音，音質越好。時間t振幅1s2s3s4s5s6s12345670第二步:量化將采樣點的值分級量化，按最接近的整數取整。用有限個數近似表示原來連續變化的值。聲音數字化量化值244742分級越多還是越少質量會更好？比一比時間t1s2s3s4s5s6s12345670量化值244742時間t1s2s3s4s5s6s12345678量化值4781384910111213141503位二進制幾位二進制4位二進制聲音數字化量化位數：每個采樣值存儲的二進制位數。量化位數越多，聲音越接近真實聲音，音頻的質量越好；但所占存儲容量越大。時間t1s2s3s4s5s6s12345678量化值478138491011121314150聲音數字化第三步:編碼確定編碼規則，優化數據排列。未壓縮、無損壓縮與有損壓縮類型音頻格式文件無壓縮WAV無損壓縮APE有損壓縮MP3、AMR聲音數字化模擬信號數字信號采樣編碼量化采集模擬值分級量化確定編碼規則采樣頻率量化位數數據壓縮（文件格式）影響音頻質量的因素聲道數聲音錄制時的音源數量或回放時相應的揚聲道數量單聲道、雙聲道（立體聲）未壓縮音頻文件存儲容量的計算音頻文件存儲容量(單位：b）

采樣頻率（Hz）×量化位數（b）×聲道數×時長（s）=例：設語音信號的采樣頻率是10kHz，若量化位數為8位，雙聲道輸出，則每秒鐘的數據量約為（

）KB。A.9.77B.19.53C.80D.156.25。總結與練習聲音編碼聲音數字化的過程采樣：確定采樣點量化：確定量化值編碼：確定編碼規則音頻質量影響因素采樣頻率量化位數聲道數壓縮方式（文件格式）無壓縮音頻文件存儲容量計算（b）=采樣頻率（Hz）×量化位數（bit）×聲道數×時長（s）思考010203圖像數據如何轉換為計算機存儲、處理的二進制數？哪些因素影響圖像質量？哪些因素影響圖像存儲空間？24圖一圖二放大不影響圖像質量（不會失真）色彩層次豐富，放大圖像不清晰，像馬賽克。矢量圖位圖位圖圖像每一個方格叫做像素。位圖是由一個一個獨立的像素構成。位圖圖像思考：如何將手里的舊照保存到電腦里？帶有攝像設備的電腦掃描儀數碼照相機智能手機這些設備是如何將圖像數字化的？為什么有些圖像清晰？有些又模糊不清呢？圖像數字化：模擬信號轉換成數字信號的過程第一步:采樣在水平和垂直方向上，分割形成的像素矩陣。即用有限的像素描述圖像。水平：4個像素垂直：4個像素總像素：16個像素分辨率：4×4輸入分辨率：單位長度（如每厘米）內像素個數體驗活動1：改變像素分辨率：4×4分辨率：8×8單位長度內，像素個數越多，越能表達圖像的細節，畫質越好。分辨率：16×16256個像素分辨率：64×644096個像素分辨率：512×512262144個像素圖像分辨率越高，像素個數就越多，圖像就越清晰，存儲容量就越大。圖像數字化第二步:量化像素屬性進行分級量化。每一級對應一個數，用有限的數近似值表示連續變化的各項屬性。字符的點陣輸出像素顏色、亮度等屬性還是連續變化的。

21=2用1位二進制數表示一個像素的顏色信息。顏色分級顏色01量化級為2色編碼01量化級為4色22=4用2位二進制數表示一個像素的顏色信息。顏色分級顏色0123編碼00011011量化級為16色24=16用4位二進制數表示一個像素的顏色信息。顏色分級顏色0123456789101112131415編碼0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111比一比顏色數：2色表示一個像素的二進制位是1位顏色數：4色表示一個像素的二進制位是2位顏色數：16色表示一個像素的二進制位是4位顏色深度：像素顏色所占二進制位數。顏色深度越多，可表達的色彩越豐富，但存儲容量也越大。圖像數字化第三步:編碼為減少存儲容量，提高傳輸速度。確定編碼的方法，借助圖像壓縮技術生成不同文件。

類型未壓縮無損壓縮有損壓縮格式BMPTIFFJPEG/JPG存儲容量相對較大不損失信息壓縮比小損失一定信息壓縮比大壓縮編碼（無損壓縮）AAAAAAAA

A08CCCEEEEEEEETWWWWW

C03E12T01W05

圖像數字化模擬信號數字信號采樣編碼量化輸入分辨率(像素矩陣)顏色深度（色階）數據壓縮（文件格式）思考010203圖像數據如何轉換為計算機存儲、處理的二進制數？采樣量化編碼分辨率顏色深度文件格式哪些因素影響圖像質量？哪些因素影響圖像存儲空間？未壓縮圖像存儲容量的計算存儲容量（單位：b）水平像素×垂直像素×顏色深度（b）

=例：圖像尺寸為90×72像素，256色，該圖像所占存儲容量是多少字節？體驗RGB模式R紅色（Red）：0-255G紅色（Green）:0-255B紅色（Blue）：0-255分析：RGB模式顏色深度是()位。拓展延伸RGB（Red，Green，Blue）色彩模式十進制表示RGB（64，224，208）十六進制表示：#40E0D0，用兩位表示一種顏色顏色

十進制表示十六進制表示紅色

RGB（255，0，0）#FF00