【课件】数据编码与数据压缩 2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术必修1.pptx

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1、1.2 数据编码与数据压缩认识数据与大数据认识数据与大数据字符编码图像编码声音编码视频编码1.2.3 数据编码数据编码1.2.3 数据编码数据编码字符编码字符编码字符编码 字符是人与计算机交互过程中不可或缺的重要内容，它是多种文字和符号的总称，由于计算机只识别0和1，因此在处理各种字符时，就需要将字符转换为计算机可以识别的二进制数据。1.2.3 数据编码数据编码字符编码字符编码 计算机中存储一个“0”或“1”占用1个二进制位（bit），8个二进制位组成1字（byte），ASCII编码用1字节表示英文字母、数字和常见字符。在GB 18030-2005中，大部分常用汉字采用2字节编码。存存储单位位

2、换算关系算关系B(byte)，字节1B=8b（bit，位）KB(kilobyte)，千字节1KB=1024B=210BMB(megabyte)，兆字节1MB=1024KB=210KB=220BGB(gigabyte)，吉字节1GB=1024MB=210MB=230BTB(terabyte)，太字节1TB=1024GB=210GB=240BPB(petabyte)，拍字节1PB=1024TB=210TB=250BEB(exabyte)，艾字节1EB=1024PB=210PB=260B 计算机中常见的存储单位与换算关系ASCII码对照表http:/ 数据编码数据编码字符编码字符编码体验活动：利用A

3、SCII码输入字符ALTALT键键 +数字数字(十进制十进制)1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像编码 一幅图像可以看作由许多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按横纵进行排列，被称为像素，如下图所示。图像中每个像素的颜色值都用一个或多个二进制位来存储。1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码用用记记事事本本打打开开图图像像文文件件是一堆乱码。是一堆乱码。用用编编码码查查看看器器（Free Free Hex Hex Editor Editor NeoNeo）打打开开图图像像，可以查看图像的二进制编码。可以查看图像的二进制编码。你看到过图像的编码吗？你看到过图像的编码吗？你看到过

4、图像的编码吗？你看到过图像的编码吗？1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像的数字化图像的数字化图像的数字化图像的数字化采采 样样编编 码码量量 化化1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像的采样图像的采样图像的采样图像的采样用若干个纵横排用若干个纵横排列的点来描述一幅图列的点来描述一幅图像，这些点称为像素。像，这些点称为像素。采样质量的高低采样质量的高低用图像分辨率（也称用图像分辨率（也称像素密度）来衡量。像素密度）来衡量。1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像的量化图像的量化图像的量化图像的量化要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。要使用多大范围的数值

5、来表示图像采样之后的每一个点。量化的参数之一是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采样的质量。量化的参数之一是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采样的质量。量化位数也称颜色深度。量化位数越多，图像的色彩就越丰富，图像占量化位数也称颜色深度。量化位数越多，图像的色彩就越丰富，图像占用的存储空间也就越大。用的存储空间也就越大。1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像的编码图像的编码图像的编码图像的编码数字化后得到的图像上的每个像素都需要用相应的颜色编码来表示。数字化后得到的图像上的每个像素都需要用相应的颜色编码来表示。例例如如，在在1 1位位位位图图中中，只只要要用用1 1位位二二进进制制数数表

6、表示示黑黑色色或或白白色色，但但在在2424位位位位图图中中，要要用用2424位位二二进进制制数数表表示示每每一一种种颜颜色色，白白色色的的二二进进制制编编码码是是111111111111111111111111111111111111111111111111，转换成十六进制是，转换成十六进制是#FFFFFF#FFFFFF。BMPBMP位位图图格格式式是是图图像像文文件件的的一一种种基基本本格格式式，由由于于未未经经压压缩缩，BMPBMP文文件件占占用的存储空间通常会比较大，不适合网络传输。用的存储空间通常会比较大，不适合网络传输。网网络络上上常常见见的的J JPG/JPEGPG/JPEG、P

7、NGPNG等等图图像像格格式式都都采采用用了了特特殊殊的的编编码码技技术术来来压缩其信息量。压缩其信息量。1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码不同格式的图片bmpbmpjpgjpgpngpng项目项目bmpbmpjpgjpgpngpng压缩模式压缩模式无压缩无压缩有损压缩有损压缩无损压缩无损压缩大小大小清晰度清晰度尺寸尺寸大大小小较小较小高高高高低低相同相同1.2.3 数据编码数据编码图像编码图像编码图像编码P17实践活动https:/ 数据编码数据编码图像编码图像编码=水平像素数垂直像素数颜色深度/8（bit）例：图像尺寸为例：图像尺寸为90907272像素，颜色深度为像素，颜色深度

8、为2424位，位，该图像所占存储容量是多大？该图像所占存储容量是多大？图像所占存储容量图像所占存储容量 =907224/8=19440B 19440/1024 19KB图像所占的存储容量1.2.3 数据编码数据编码视频编码视频编码视频编码 视频画面是由以一定的速度连续播放的一组静态图像形成的，这些静态图像被称为帧。当连续的图像变化超过24帧/s时，根据视觉暂留原理，就会形成比较流畅的视频画面了。当前，通过智能手机、平板计算机和数字摄像机等设备可以直接录制数字视频。此外，通过视频采集卡的输入端口可以采集模拟视频信号，对其进行数字化处理后，就可生成数字视频文件。常见的视频文件格式有A、WMV和MP

9、4等。1.2.3 数据编码数据编码声音编码声音编码自主学习自主学习P20音频存储容量公式完成P24.11.2.3 数据编码数据编码声音编码声音编码=采样频率采样频率量化位数量化位数声道数声道数 时间（秒）时间（秒）/8/8（字节）（字节）音频文件音频文件存储容量存储容量例：例：一首一首100s100s的双声道音频，采样频率为的双声道音频，采样频率为44.1kHz44.1kHz，量化，量化位数为位数为1616，计算该音频所占的存储容量。，计算该音频所占的存储容量。4410044100 1616 100100 2/8=17640000B 17MB 2/8=17640000B 17MB 1.2.3

10、数据压缩数据压缩分享成果的文件形式分享成果的文件形式文字文字图片图片音频音频视频视频动画动画问题汇总：问题汇总：文件大，不能上传文件大，不能上传上传速度慢上传速度慢查看文件时，打开时间过长查看文件时，打开时间过长压缩压缩.zip.zip.rar.rar工具软件工具软件数据压缩的目的：数据压缩的目的：使文件更少地占用存储空间和缩使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间。短传输时间。1.2.3 数据压缩数据压缩有损压缩和无损压缩无损压缩指对压缩后的数据进行还原后，得到的数据与压缩前完全相同。有损压缩指在压缩过程中会损失一定的信息，压缩后的数据无法还原成压缩前的样子。1.2.3 数据压缩数据压缩知识拓

11、展：常见的音频文件格式WA格式：是声音经过数字化后的文件格式。这种格式记录了经过离散化的声音波形数据。其优点是与原声基本一致，声音质量较高;缺点是文件相对较大。（无损音乐）APE格式：是一种无损压缩格式，以更精炼的记录方式来缩减体积，还原后数据可与原始数据保持一致，但压缩比例通常较小。（大小大概为WAV的一半左右）MP3格式：是一种通过有损压缩存储声音的文件格式。其原理是去除了人耳不敏感的高频部分声音，特点是声音失真较小，文件较小。AMR格式：主要用于移动设备的音频压缩，压缩比例较大，相对其他的压缩格式质量较差。该格式传输量较小，实时性较强，因此多用于语音通话。（类似于mp3）练习提升练习提升练习提升小明是学生会的宣传干事，学期初为了招募社团新成员，他需要组建一个小团队，策划制作一部社团宣传片。试帮助小明考虑以下两个问题：（1）制作团队需要哪些成员，分别担任什么角色；（2）制作宣传片需要哪些素材，如何获取、分类和处理等。最后将以上方案绘制成思维导图，供小明参考。THANKS数据编码