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1、1.2 数据编码与数据压缩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1.2.3 数据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。存储单位 换算关系B(byte)，字节 1B=8b（bit，位）KB
2、(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:/1.2.3 数据编码字符编码体验活动：利用ASCII码输入字符ALT键+数字(十进制)1.2.3 数
3、据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 数据编码图像编码用记事本打开图像文件是一堆乱码。用编码查看器（Free Hex Editor Neo）打开图像，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？1.2.3 数据编码图像编码图像的数字化图像的数字化采 样 编 码 量 化1.2.3 数据编码图像编码图像的采样图像的采样用若干个纵横排列的点来描述一幅图像，这些点称为像素。采样质量的高低用图像分辨率（也称像素密度）来衡量。1.2.
4、3 数据编码图像编码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。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，图像占用的存储空间也就越大。1.2.3 数据编码图像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。例如，在1位位图中，只要用1位二进制数表示黑色或白色，但在24位位图中，要用24位二进制数表示每一种颜色，白色的二进制编码是111111111111111111111111，转换成十六进制是#FFFFFF。BMP位图格式是图像文件的一种基本格式，由于未经压缩
5、，BMP文件占用的存储空间通常会比较大，不适合网络传输。网络上常见的JPG/JPEG、PNG等图像格式都采用了特殊的编码技术来压缩其信息量。1.2.3 数据编码图像编码不同格式的图片bmpjpgpng项目 bmp jpg png压缩模式 无压缩 有损压缩 无损压缩大小清晰度尺寸大 小 较小高 高 低相同1.2.3 数据编码图像编码图像编码P17实践活动https:/1.2.3 数据编码图像编码=水平像素数垂直像素数颜色深度/8（bit）例：图像尺寸为9072像素，颜色深度为24位，该图像所占存储容量是多大？图像所占存储容量=907224/8=19440B 19440/1024 19KB图像所占
6、的存储容量1.2.3 数据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MP4等。1.2.3 数据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 数据编码声音编码=采样频率量化位数声道数 时间（秒）/8（字节）音频文件存储容量例：一首100
7、s的双声道音频，采样频率为44.1kHz，量化位数为16，计算该音频所占的存储容量。441004410016161001002/8=17640000B 17MB 2/8=17640000B 17MB 1.2.3 数据压缩分享成果的文件形式文字图片音频视频动画问题汇总：文件大，不能上传上传速度慢查看文件时，打开时间过长压缩.zip.rar工具软件数据压缩的目的：使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间。1.2.3 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
8、知识拓展：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