课时3 数据采集与编码(二) 课时目标 1.理解编码的概念与具体应用,掌握常见的字符编码。2.掌握声音和图像数字化的原理并能计算声音与图像的存储容量。 1.编码 编码(Encoding)是信息按照某种规则或格式,从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。 常见的字符编码有ASCII、Unicode及各种汉字编码。 (1)ASCII码 ASCII主要用于表示英语字符。基本的ASCII码共有128个,用1个字节中的低7位编码。二进制范围为00000000~01111111,即十六进制的00~7F。 (2)汉字编码 汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。机内码也称为内码,不同的字符集有不同的表示方式,GB2312采用两个字节表示一个汉字。 2.UltraEdit查看字符内码 基本规律:一般以数字开头(0-7)开头的内码,一对内码对应一个英文字符(半角字母、标点符号、其他字符),如甲图中的“2E”对应半角字符“.”。内码“40”对应“@”符号(半角字符,占用1字节)。ASCII码(半角字符)的范围00-7F。 以字母开头内码的两对对应一个字符(全角字符,占用2字节),如乙图中内码“A1A3”对应全角字符“。”,中文“全”的内码为“C8AB”。 3.条形码 条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和白条,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。我国普遍采用的EAN13条形码。 4.二维码 二维条码/二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上(二维方向)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。 5.声音编码 (1)将模拟声音数字化需要经过采样、量化、编码三个过程。采样频率越高,量化位数越大,声音保真度越好,存储容量越大。 (2)录音时,声音信号通过麦克风转换成电流信号,通过声卡上的模数转换器(ADC)转换成数字信号,存储为文件。播放时,数字信号送到声卡上的数模转换器(DAC)还原为模拟信号,放大后送到扬声器发声。 (3)常见的声音文件类型有Wave、MP3、WMA等。 (4)Wave格式音频文件的存储容量计算公式:存储容量=采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数×时长(s)(单位:位)。 6.图像编码 (1)图像有位图和矢量图两种。位图(又称栅格图、点阵图)是通过“像素”来描述图像的,适合表现层次和色彩比较丰富的图像,所需的存储空间较大,相机拍的都是位图,放大后会失真。矢量图是用一组指令集合或数学公式来描述的,适合线框型作品(比如三视图),放大、旋转等操作后清晰度不会发生变化。 (2)位图图像数字化 ①采样:就是把一张图像分解成一个一个大小相同的像素点,点数越多,图像越 真实。 ②量化:每个像素的颜色信息进行量化,也称为位深度。图像存储容量可以根据像素与颜色位深度进行计算:存储容量=总像素×颜色位深度/8(单位:字节) 颜色 每个像素点所占的位数 黑白图像 1位(21=2) 128色图像 7位(27=128) 24位真彩色 24位 结论:颜色数≤2n(其中n表示每个像素点的存储位数) ③编码:以多种图像文件格式保存,如BMP、JPEG、GIF、PNG等。 7.视频编码 (1)视频是由连续的画面组成动态图像的一种表示方式,常见的视频数据格式主要有:AVI、MPEG、MOV、电视广播制式:PAL每秒钟播放25帧(我国采用),NTSC每秒钟播放30帧。 (2)视频存储量(B)=帧图像存储量×帧频×播放时间(秒)。 (3)常见的视频编码方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等。 例1 用UltraEdit软件观察字符内码,部分界面如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.字符“:”的内码采用ASCII编码 B.字符“37”的内码用二进制表示为00110111 C.存储字符“℃”需要2Byte D.字符“温度:35 ℃~37 ℃”存储时占用11个字节 答案 C 解析 本题考查字符编码。A选项从图中可得字符“:”对应两个字节内码,因此采用GB2312编码;B选项37为两个字符,需要两个字节,16位二进制,因此错误;C选项正确,“℃”编码为A1 E6H;D选项共占用13个字节。 变式训练1 使用Ul ... ...
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