粤教版2019高中信息技术必修一数据与信息

信息技术第一章

数据与信息03.02.01.数据及其特征数据编码信息及其特征CONTENTS数据及其特征1.1

数据二进制、十进制转换数据的基本特征K3K2K1本节要点数据1什么是数据呢例1例201数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。现实世界的各种符号，包括图形、图像、视频、音频、文本（文字、数字、数值、字符）等数值性与非数值性符号。180cm、70kg、36.5℃可以分别表示人体的身高、体重、体温情况，200㎡、600m³、120km/h可以分别表示物体的面积、体积、速度情况。《创新中国》系列纪录片对搜集的大量图形、图像、视频、音频、文本等进行存储、挖掘和分析后，以多媒体记录新闻事件，满足人们对信息直观化、可视化的需求。数据数据01使用符号表达客观事物（体育运动符号）数据011110011111000011100000010010010000000000110110111010010101011010进制转换202进制特点使用一组固定的数字表示数值的大小；

如：十进制的表示数值是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9统一的规则：逢N进一；

如：十进制逢十进一。数字“180”在计算机中表示为1011010002二进制由0、1两个数码来描述。如11001，记为11001(2)或者(11001)2进位方法，逢二进一十进制转换成二进制方法：除2反序取余法例：29(10)=？(2)02结果：29(10)=11101(2)二进制转换成十进制一个二进制数可以表示成下列形式（用B代表数值，用n代表数值的位数）：B(2)=Bn-1*2n-1+Bn-2*2n-2+...+B0*20021101(2)=1x23+1x22+0x21+1x20特点：数值用0，1表示，基数为2，是逢二进一的计数制，各数位的权是以2为底的幂。表示：1101B或者1101(2)课堂练习：进制转换34(10)=021101(2)=数据的基本特征3二进制03在计算机中，数据以二进制的形式存储、加工。语义性语义是将数据符号解释为客观世界的事物。分散性数据是分散的记录，分别记录不同客观事物的运动状态。数据的基本特征Unifiedfontsmakereadingmorefluent.人们在探索现实世界时，用数据记录自然现象与社会的发展。寻找数据的基本特征和规律，就是探索与解释自然和社会的发展规律。多样性与感知性数据记录的形式是多样的、可看的、可听的、可感知的，如图形、图像、视频、音频、文本等4.习题1.以下关于数据的说法正确的是（）A.数据是计算机被发明之后产生的，所以在古代没有数据。B.数据的记录过程一定需要人的参与。C.数据就是信息，信息就是数据。D.数据在人们的生活中正扮演着越来越重要的作用2.二进制数100101转换为十进制数是（）A.36B.37C.38D.393.十进制数78的二进制编码是(）A.1001110 B.1000100C.10101010D.11100001DBA4、下列不是数据特征的选项是（）A、二进制B、语义性C、分散性D、单一性与感知性5、数据在计算机中是用什么表示的（）A、二进制B、十进制C、八进制D、十六进制6、数据的多样性体现在（）A、数据与信息不可分离。B、数据是信息的表现形式和载体，可以是符号、文字、数字、语音、图像、视频等、C、数据是有多种实际意义的DBA1.完成进制转换356（10）=（2）11011（2）=（10）2.数据是现实世界客观事物的（），是信息的载体。符号记录B.反映C.还原D.提升3.下列哪些是数据特征（）A、二进制B、语义性C、分散性D、单一性与感知性4.有人写了一个数制转换的式子：10100/10=10，要使该等式成立，则10100,10,10有可能分别为（）A、二进制、二进制、二进制B、二进制、十进制、十进制C、十进制、十进制、十进制D、二进制、十进制、二进制AABCD1.2数据编码1.2.1模拟信号与数字信号声,光信号电信号实现人机交互

模拟信号1.模拟信号：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。从自然界感知的大部分物理量都是模拟性质的，如速度、压力、温度、声音、重量等都是最常见的模拟信号。

模拟信号2.模拟信号缺点：模拟信号是传导能量的一种方式，在传播过程中，能量会不断被损耗而逐渐减弱。3.模拟信号优点：a.模拟信号的信息密度更高，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。b.模拟信号的处理过程更简单4.例子：传统的有线相连的电话、无线发送的广播电视数字信号

数字信号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。不连续的数字信号数字信号是不连续的离散的，是对模拟信号进行采样得到。数字信号是模拟信号的近似，既然是近似就不可能完全一模一样，所以电子秤永远有个最小精度。一颗西瓜的质量5.3kg5.34kg5.342kg5.3423kg例子：现代数字电视、现代计算机网络模拟信号数字信号AD模拟信号VS数字信号连续的模拟信号抗干扰能力弱模拟信号保密性差能量会损耗不连续的、离散的数字信号抗干扰能力强数字信号保密性好习题1.数字信号和模拟信号的不同之处（）A、数字信号在大小和时间上连续，而模拟信号则相反B、数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反C、数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反D、数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反2.进行远距离传送时用哪种信号比较好？1.2.2编码的方式数据基本上是指通过编码将模拟信号转换为数字信号进行存储和传输，文字、图像、声音等类型的数据都可以通过编码进行存储和传输。1.文字编码文字编码单字节码双字节码ASCII码莫尔斯码国标码（GBK）统一码（Unicode）美国信息交换标准代码8位二进制码英文字母、阿拉伯数字、不可见控制符、标点符号、运算符16位二进制码处理汉字的简体中文码我国设计1个英文字符占1个字节，即8位1个汉字占2个字节，即16位数字（0）<大写字母（A）<小写字母(a)课文10页表1-3计算机存储的最小单位——二进制位，也叫比特（bit或b）计算机存储的基本单位——字节（Byte或B）1字节=8位或1B=8b计算机中的数制01000001位（bit）1个字节（B）

B---字节KB---千比特MB---兆比特GB---吉比特1024102410241GB=1024MB=1024*1024KB=1024*1024*1024B计算机如何处理汉字？要在计算机中处理汉字，必须解决的问题1、首先是汉字的输入，即如何把结构复杂的方块汉字输入到计算机中去，这是汉字处理的关键；

2、汉字在计算机内如何表示和存储？如何与西文兼容？

3、如何将汉字的处理结果从计算机内输出？汉字的处理过程1、输入码（外码）

为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的编码称为汉字输入码，也称为汉字外部码，简称外码

音码类：全拼输入法、微软拼音、搜狗拼音和智能ABC等

形码类：五笔字型法、郑码输入法等2、机内码：汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法为：将国标码的每个字节都加上128，即将两个字节的最高位由0改1，其余7位不变。

存储的是描述汉字字形的轮廓特征的代码3、汉字字形码又称汉字字模

字形码是表示汉字字形信息（汉字的结构、形状、笔划等）的编码，用来实现计算机对汉字的输出（显示、打印）。

字形码有矢量代码和点阵代码两种二、文字编码---汉字字形码的点阵呈现习题1.字母D对应的的ASCII码为（）A、65B、66C、67D、682.汉字的编码的过程一般为（）A、输入码---机内码----字形码B、字形码---机内码-----输入码C、输入码----字形码---机内码D、机内码-----字形码---输入码DA习题3.英文字母“A”的十六进制ASCII码值比英文字母“a”的十六进制ASCII码值()。A.大B.小C.相等D.不定4.在16×16点阵字库中,每个汉字的字模信息是用()个字节存储的。A.16×16B.2×16C.2×2D.16BB一个点即1位二进制码，16个点需要16位二进制码（即2个字节），共16行；因此，16行×2字节／行＝32字节2.图像编码图形图像编码是指在满足一定保真度的条件下，对图形图像数据进行交换。编码和压缩，以较少比特数表示图像或图形包含信息的技术。被计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图形两种。位图图像---------图像（Image）矢量图形---------图形（Graphic）文本音频动画视频矢量图形，是指令集合的形式来描述的，需要的存储量较小。特点：图像矢量放大后不会失真，一般适用于设计精细的线框型的美术作品，如公司图标、服装设计等方面。

缺点：最大的缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果。文本音频动画视频位图图像，也叫点阵图，是由许多的点即像素构成的。在计算机中通过每一个像素点映射数据（比如表示这些像素点的位置、颜色、亮度等信息）,存放在以字节为单位的矩阵中。特点１：图像信息的变化会随像素的变化而变化。如果在屏幕上对它们进行缩放，或以低于创建时的分辨率来打印它们，将丢失其中的细节，并会出现锯齿状（即放大失真）。特点2：表现的色彩比较丰富，描述的对象逼真，适用于要求精细细节的图像或逼真照片。处理位图图像时，可使用PS。位图图像常见格式：psd、bmp、jpg、gif水平像素与垂直像素的乘积称为分辨率。图像的二进制编码000100011000100000001110011100000001000110001000011000000000011010000000000000011000000000000001黑白像素分别映射1和0，每个1或者0就是一个比特位bit位图文件的大小1位图像，即黑白图像,每一个像素有2种可选颜色（黑、白），称为4位图像，即16色图像，每个像素有16种颜色可以选择，称为8位图像，即256色图像，每个像素有256种颜色可以选择，称为24位图像，可以表示2^24（2的24次方），也就是16,777,216种色彩在计算机二进制数系统中，每个0或者1就是一个位（bit）图像量化位数：也叫图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数位图文件的大小计算文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数÷8图像分辨率=水平方向的像素数X垂直方向的像素数占14个字节，包含文件的类型、大小、位图起始位置等信息占40个字节，用于说明位图的尺寸信息图像量化位数颜色种数颜色表项122*4字节41616*4字节8256256*4字节24没有颜色表项有一幅256色位图图像，像素为1024*800，则文件大小为多少？习题文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数÷814+40+256*4+1024*800*8/8=3277878B=3201KB=3.12MB2.声音编码声音编码的一般过程压缩编码和处理：音频从模拟信号转换成数字信号后，使音频数据能更有效的存储和传输，就必须对数字信号进行压缩编码和处理。格式声音质量文件大小（1分钟）传播途径WAV(无损)最好大（10M)高质量音频制作MP3比较好中（1M）网络传播WMA较差小（0.5M）网络传播55声音信息存储的文件大小计算采样频率为44.1kHz、量化位数为16位的立体声，1秒声音所需字节数为多少？声音存储空间=采样频率X量化位数X声道数X时间÷844.1*1000*16*2*1/8=176400B1、Windows附件中的用“画图”程序绘制一张800×600像素的24位色图片，分别用BMP格式和JPEG格式保存，则这两个文件的大小是()A、BMP格式的大B、JPEG格式的大C、一样大D、不能确定习题A2、一张光盘的存储容量为650MB，可以存储几个GB2312编码的汉字A、650×1024B、650×1024C、650×1024×1024D、650×1024×5123、若用数码相机1024*768模式最多可拍50张相片为了拍摄多于50张相片，可把相机分辨率调为()A、800×600B、1152×864C、1280×768D、1600×1200DA1.3信息及其特征1信息信息=数据信息是经过加工处理的、具有意义的数据。利用文字、符号、声音、图形、图像等形式作为载体，通过各种途径传播的内容，都可以称之为信息。信息就是信息，不是物质，也不是能量，是区别物质与能量的第三类资源。火眼金睛新闻报道市场行情天气预报文献资料一幅图画一张照片一个动作一个微笑一张光盘一本书一本书里关于信息技术的知识一张报纸报上登载的足球赛的消息一台收