第三单元 信息数字化原理、过程与方法

复习要点 掌握二进制与十进制数间的转换，能识别正确的十六进制数； 知道中英文在计算机中的数字化表示与存储情况，知道将图片中的文本转化为纯文本的常用方法。 掌握图像数字化的基本常识（含图的分类、颜色的表示、位图构成与计算、图像数字化方法、常见格式）。 掌握信息数字化的基本过程，知道声音数字化过程、容量计算、常见存储格式等。

一、计算机中数的表示与计算 1、在计算机中如何表示数？ 采用二进制

二进制 十进制 十进制 N进制 一、计算机中数的表示与计算 2、不同进制间的数如何转化？ http://jsj.ccut.edu.cn/xkgl/index.php?option=com_content&task=view&id=912&Itemid=280 十进制 N进制

一、计算机中数的表示与计算 十六进制数： 基本的数码： 0 — 9 A、B、C、D、E、F http://jsj.ccut.edu.cn/xkgl/index.php?option=com_content&task=view&id=912&Itemid=280

计算机是如何得知具体的二进制数表示哪个符号的？ 计算机内部预存编码表 http://jsj.ccut.edu.cn/xkgl/index.php?option=com_content&task=view&id=912&Itemid=280

二、各种信息数字化表示 1、英文字符的数字化表示 ASCII（美国标准信息交换码）编码表 http://www.asciima.com/

二、各种信息数字化表示 1、英文字符的数字化表示 ASCII 能表示大小写字母，数字、西文标点符号，以及英语中使用的特殊控制字符。每个字符占1个字节。

2、中文字符数字化表示 每个汉字占两个字节空间 常见的汉字编码（内码，即实际存储的编码）： （1）GB2312中对6763个常用汉字规定了二进制编码。 （2）GBK共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312-80标准。 （3）Big5虽普及于中国的台湾、香港与澳门等繁体中文通行区，共收录13,060个中文字。 每个汉字占两个字节空间

字形码：汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。

3、图像数字化表示与存储

矢量图 位图 （1）计算机中图的表示 从处理方式上，计算机中的图像分为： 记录绘制图像时用到的直线、曲线、颜色、位置和形状等绘图指令，由软件绘制而成。 矢量图 是由许多点构成的点阵图。 位图

图像大小：用行、列点阵来表示，通常用分辨率来描述。 位图的表示 图中的点称为像素（pixel） 画布 由若干点构成的矩形画布上绘制的图像 图像大小：用行、列点阵来表示，通常用分辨率来描述。

计算机中颜色的表示 计算机中任何一种颜色可由： 红 绿 蓝 三种原色调配而成

（2）位图的数字表示与存储分析 图像的编码： 把每个像素点的颜色用二进制数表示出来，就构成了图像的编码。

关于位图的存储容量分析 下图是一张黑白阴阳图 假设用二进制数来表示： 每个像素点最少可以用多少个二进制数位来表示？

关于位图的存储容量分析 黑白阴阳图 若右图幅面大小为45x45，则你能算出该图将占用多少存储空间么？

关于位图的存储容量分析 彩色图 每个像素点的颜色用一个二进制位来保存够么？ 如：对一个具有16种颜色的位图而言，每个像素点至少可用多少个二进制位来存储呢？ 16种颜色图，也称为4位色彩图

关于位图的存储容量分析 彩色图 有关24位真彩色的说法

问1：决定图像正常的存储容量大小的因素有哪些？ 分辨率、颜色数量 计算：现有一幅分辨率为1024*800像素，24位彩色图像，问其占多大存储空间？

问题2：什么应用环境下需要高清晰度的图像，什么情况下要求图像的存储容量要尽可能的小？ 如何将一个张图片的存储容量变小？ 1节结束

（3）图像文件的压缩 常规的未压缩前的文件格式有bmp。 有损压缩 不同压缩形式形成的文件会有不同的文件格式 图像压缩 1节结束 无损压缩

4、信息数字化过程与方法 理论探索： 非数字化信息是如何进入计算机的？

（1）模拟信号 自然界任何信息都可以用不同的物理信号（如：声光电等）来表示，这种信号称为模拟信号。

（1）模拟信号 模拟信号的基本特点： 表示信息的物理量是随时间作连续变化的。

模拟信号样本数据： 连续变化的信号能存入计算机中吗？

以相等的间隔来测量模拟信号的物理量，完成对连续信号的离散化提取。 （2）信息数字化原理 模拟信息 以相等的间隔来测量模拟信号的物理量，完成对连续信号的离散化提取。 采样 量化 编码 数字信息 采样单位：Hz（）赫兹，即每秒采样多少次

将采样值变换到最接近的数字值，即用有限个数的数值近似表达原来连续变化的值。 （2）信息数字化原理 模拟信息 将采样值变换到最接近的数字值，即用有限个数的数值近似表达原来连续变化的值。 采样 量化 编码 数字信息

（2）信息数字化原理 模拟信息 把量化后的值用二进制数字代码来表示。 采样 量化 编码 数字信息

（2）信息数字化原理 模拟信息 采样 量化 编码 数字信息

（2）信息数字化原理 自然界信息 采样 信号采集装置 模拟 信息 数字 信息 量化 需硬件支持 需硬件支持 计算机系统 编码

例：声音的数字化过程 A）声音数字化所需的软硬件 声卡的作用：将声音的模拟信号转换成数字数据的声音文件，反过来也能将数字化的声音数据转换成模拟信号。

B）声音数字化时的关键指标 采样频率： 11.025K,22.05K,44.1K （这三种采样频率最常见） 量化位数：用于描述表示每个采样点数值的二进制位数。 声道数：相互独立的音频信号的个数。

C）声音容量的计算 计算用44.1KHz采样，16位量化，录制20秒的双声道声音，不做任何额外处理时其所需存储空间。

MIDI 数字乐器接口，不是对声音进行采样，而是记录音符的动作及长度等信息。 D）声音文件的格式 常见的声音格式： WAV CDA MP3 WMA AIF

（3）探讨信息数字化的方法 A）在生活中我们可以怎样得到数字化的图像？ B）在生活中我们可以怎样得到数字化的音频信息？