資源簡介

課時3　數據采集與編碼(二)
課時目標
1.理解編碼的概念與具體應用,掌握常見的字符編碼。2.掌握聲音和圖像數字化的原理并能計算聲音與圖像的存儲容量。
1.編碼
編碼(Encoding)是信息按照某種規則或格式,從一種形式轉換為另一種形式的過程。解碼是編碼的逆過程。
常見的字符編碼有ASCII、Unicode及各種漢字編碼。
(1)ASCII碼
ASCII主要用于表示英語字符。基本的ASCII碼共有128個,用1個字節中的低7位編碼。二進制范圍為00000000~01111111,即十六進制的00~7F。
(2)漢字編碼
漢字編碼分為外碼、交換碼、機內碼和字形碼。機內碼也稱為內碼,不同的字符集有不同的表示方式,GB2312采用兩個字節表示一個漢字。
2.UltraEdit查看字符內碼
基本規律:一般以數字開頭(0-7)開頭的內碼,一對內碼對應一個英文字符(半角字母、標點符號、其他字符),如甲圖中的“2E”對應半角字符“.”。內碼“40”對應“@”符號(半角字符,占用1字節)。ASCII碼(半角字符)的范圍00-7F。
以字母開頭內碼的兩對對應一個字符(全角字符,占用2字節),如乙圖中內碼“A1A3”對應全角字符“。”,中文“全”的內碼為“C8AB”。
3.條形碼
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和白條,按照一定的編碼規則排列,用以表達一組信息的圖形標識符。我國普遍采用的EAN13條形碼。
4.二維碼
二維條碼/二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面上(二維方向)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息。
5.聲音編碼
(1)將模擬聲音數字化需要經過采樣、量化、編碼三個過程。采樣頻率越高,量化位數越大,聲音保真度越好,存儲容量越大。
(2)錄音時,聲音信號通過麥克風轉換成電流信號,通過聲卡上的模數轉換器(ADC)轉換成數字信號,存儲為文件。播放時,數字信號送到聲卡上的數模轉換器(DAC)還原為模擬信號,放大后送到揚聲器發聲。
(3)常見的聲音文件類型有Wave、MP3、WMA等。
(4)Wave格式音頻文件的存儲容量計算公式:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。
6.圖像編碼
(1)圖像有位圖和矢量圖兩種。位圖(又稱柵格圖、點陣圖)是通過“像素”來描述圖像的,適合表現層次和色彩比較豐富的圖像,所需的存儲空間較大,相機拍的都是位圖,放大后會失真。矢量圖是用一組指令集合或數學公式來描述的,適合線框型作品(比如三視圖),放大、旋轉等操作后清晰度不會發生變化。
(2)位圖圖像數字化
①采樣:就是把一張圖像分解成一個一個大小相同的像素點,點數越多,圖像越
真實。
②量化:每個像素的顏色信息進行量化,也稱為位深度。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度/8(單位:字節)
顏色 每個像素點所占的位數
黑白圖像 1位(21=2)
128色圖像 7位(27=128)
24位真彩色 24位
結論:顏色數≤2n(其中n表示每個像素點的存儲位數)
③編碼:以多種圖像文件格式保存,如BMP、JPEG、GIF、PNG等。
7.視頻編碼
(1)視頻是由連續的畫面組成動態圖像的一種表示方式,常見的視頻數據格式主要有:AVI、MPEG、MOV、電視廣播制式:PAL每秒鐘播放25幀(我國采用),NTSC每秒鐘播放30幀。
(2)視頻存儲量(B)=幀圖像存儲量×幀頻×播放時間(秒)。
(3)常見的視頻編碼方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等。
例1 用UltraEdit軟件觀察字符內碼,部分界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.字符“:”的內碼采用ASCII編碼
B.字符“37”的內碼用二進制表示為00110111
C.存儲字符“℃”需要2Byte
D.字符“溫度:35 ℃~37 ℃”存儲時占用11個字節
答案　C
解析　本題考查字符編碼。A選項從圖中可得字符“:”對應兩個字節內碼,因此采用GB2312編碼;B選項37為兩個字符,需要兩個字節,16位二進制,因此錯誤;C選項正確,“℃”編碼為A1 E6H;D選項共占用13個字節。
變式訓練1　使用UltraEdit軟件觀察字符串“期末,Fighting!”的內碼,部分界面如圖所示,
下列說法正確的是 (　　)
A.存儲該字符串的內碼共需要15b
B.該字符串中共有2個GB2312字符
C.字符“J”內碼用十六進制表示為50
D.字符“期”的二進制編碼是11000110 11011010
答案　D
解析　本題考查字符編碼。A選項存儲該字符串的內碼共需要15Byte,b為bit,不正確;B選項該字符串中共有3個GB2312字符;C選項通過推算可得J的十六進制表示為4AH;D選項正確,前兩個字節轉換為二進制為11000110 11011010。
例2 已知字符“2021,AI崛起”采用“UTF 16LE”編碼,使用UltraEdit軟件查看其內碼,部分界面如圖所示。圖中FFFE為UTF 16LE標記,字符“2”對應的內碼是32 00H,下列說法正確的是 (　　)
A.若采用“UTF 16LE”編碼,則字符“D”為44H
B.圖中字符"0"的編碼是30 00H,字符"-1"的編碼是2F 00H
C.字符"9"、"a"、"Y"的UTF 16LE編碼值大小關系為:"9"<"a"<"Y"
D.若采用“UTF 16LE”編碼,則字符"2021,AI崛起"總存儲容量為20B
答案　D
解析　本題考查字符編碼。A選項從圖中可知字符“A”為41 00H,因此“D”為44 00H。B選項字符"-1"有兩個字符。C選項小寫字母的內碼大于大寫字母。
變式訓練2　UTF 16LE編碼可以對多種文字字符進行編碼,該編碼規定任意字符均使用2個字節存儲,并且在字符內碼前用“FF FE”作為編碼標記,編碼標記也占用存儲空間。
(1)查看字符“我學code”的內碼,如圖所示。
圖中字符編碼共占　　　　B,若英文字符“b”使用UTF 16LE編碼,其內碼為　　　　H。
(2)一個采用UTF 16LE編碼的含1200個英文字符的文本文件,該文件所占存儲空間約為　　　　KB(保留1位小數)。
答案　(1)14　6200　(2)2.3
解析　本題考查字符編碼。(1)每個字符均占2個字節,共六個字符,編碼標記共:6*2+2=14字節。從c、d還有e的編碼可以得知,字符“b”的編碼:6300。(2)(1200*2+2)/1024約為2.3。
例3 為了保障數據傳輸過程中數據的安全,人們往往采用多種方式來隱藏數據或者偽裝數據。其中一種常用的辦法就是把數據插入到一幅圖像中,通過把真實數據以二進制的形式插入到圖像中,這樣即使被截獲,表面看起來就是一幅圖像。下列幾組數據中最有可能存在隱藏數據的是 (　　)
　　　　　　　　　 　　　　
答案　D
解析　本題考查圖像容量的計算。D選項若為未經壓縮的圖像,容量為1024*768*16/8,大約為1.5 MB,而該圖像容量為2MB,最有可能隱藏了其他數據。
變式訓練3　一幅1024×512的BMP格式圖像,另存為JPG格式后的存儲容量約為96 KB,已知壓縮比為16∶1,則該BMP格式圖像的位深度為 (　　)
A.32 B.24 C.16 D.8
答案　B
解析　本題考查多媒體文件容量計算及壓縮的相關知識。
BMP的計算公式為:分辨率×像素點編碼位數/8,故位深度==24,
故選B。
例4 現有一段長度為10秒鐘、采樣頻率為44.1 kHz、采用16位量化的雙聲道未經壓縮的WAV格式文件,下列說法正確的是 (　　)
A.該Wave音頻文件的存儲容量約為13 MB
B.將兩個聲道的音量均+5db后以原格式另存文件,則前后兩個文件存儲容量比為1∶10
C.數字化過程中,提高采樣頻率則音頻保真度也相應提高
D.以壓縮比8∶1將文件壓縮成MP3格式,壓縮后的存儲容量約為27 KB
答案　C
解析　本題考查聲音采集、編碼及容量計算。A選項共采集了44100*10*2個樣本點,每個樣本點的量化位數為16,容量為所有點的量化位數之和,約為1.68 MB。B選項容量只有采集點個數和量化位數有關,提高音量不會影響容量。C選項采樣頻率越高,聲音質量越好。D選項壓縮比8∶1,約為0.2 MB左右。
變式訓練4　某段未經壓縮的WAVE格式音頻屬性如圖所示,存儲該文件需要的磁盤空間大約是 (　　)
A.80.8 MB B.40.4 MB C.20.2 MB D.10.1 MB
答案　D
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是44100×16×2×60/8/1024/1024=10.1 MB。
例5 將一段圖像分辨率為1024*768、32位真彩色的無聲視頻AVI文件壓縮成MPEG格式,壓縮比為3∶1,若該視頻以25幀/秒的速度播放,該MPEG格式視頻每秒鐘播放的數據量約為 (　　)
A.25 MB B.75 MB C.600 MB D.800 MB
答案　A
解析　本題考查多媒體存儲容量計算。25幀/秒,一共25張圖像,存儲容量為1024*768*32*25/3/8/1024/1024=25 MB,答案為A。
變式訓練5　李同學從互聯網上下載了一段約10分鐘的體育視頻,該視頻文件為PAL制式、單幀畫面為512×340、16位色,文件容量100M,則該視頻的壓縮比大約是 (　　)
A.30∶1 B.50∶1 C.80∶1 D.100∶1
答案　B
解析　本題考查視頻存儲容量計算及存儲容量間的單位轉換。容量=總像素*色彩位數*總幀數(bit),本題中視頻采用PAL制式,每秒25幀,因此總幀數為10*60*25,原始視頻存儲容量為512*340*16*10*60*25/8/1024/1024=4980.47 MB。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列有關信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.漢字在計算機內部是以十六進制編碼的
B.聲音的數字化需經過采樣、離散化和編碼三個步驟
C.刪除二進制數的最后一位,其值會變成原數的1/2
D.在二進制編碼中,n位二進制數最多能表示2n種狀態
答案　D
解析　A選項漢字在計算機內部是以二進制編碼的。B選項聲音的數字化需經過采樣、量化和編碼三個步驟;C選項若二進制數的最后一位為1時,其值是原數的 1/2-1。
2.下列關于字符編碼的說法,正確的是 (　　)
A.已知大寫字母“I”的ASCII碼值為49H,則大寫字母“J”的ASCII值為50H
B.漢字在計算機內部采用二進制編碼,存儲一個漢字字符需要1個字節
C.ASCII 碼是單字節編碼系統,共有127個
D.每個漢字的輸入碼是不唯一的
答案　D
3.下列關于信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.只有計算機中才有信息編碼
B.ASCll碼是一種漢字編碼
C.掃描二維碼的過程屬于信息編碼
D.采用8位色進行編碼的BMP圖像,其顏色數量總共有256種
答案　D
解析　A選項信息編碼是將信息按照某種規則,從一種形式轉換為另一種形式的過程,日常生活中非常常見,比如編制學號的過程就是信息編碼;B選項ASCII碼是一種國際上普遍采用的英文字符編碼;C選項掃描二維碼的過程屬于信息的解碼;D選項采用8位色進行編碼的BMP圖像,每個像素點用8位二進制表示,而8位二進制能產生256種編碼,所以其顏色數量總共有256種。
4.一個時長為5秒、400*300像素,16位色的未經壓縮NTSC制式(30幀/秒)的AVI格式無聲視頻文件,壓縮為MP4格式后的大小為1200 KB,則其壓縮比為 (　　)
A.30∶1 B. 48∶1 C.60∶1 D.120∶1
答案　A
5.下列關于進制和信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.根據GB2312編碼,“杭州亞運會”共占10bit
B.若一個十進制是奇數,則它的二進制數末位一定是1
C.錄音過程就是通過采樣和量化實現數字信號的模擬化過程
D.十六進制數 1011H,其最左邊的“1”對應的權值為 164
答案　B
6.使用 UltraEdit 軟件觀察字符內碼,如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.字符“10”的內碼是 3AH
B.圖中共有 12 個 ASCII 碼
C.小寫字母 z 的十六進制編碼為 80H
D.字符“!”的內碼是 6E 21
答案　B
7.使用UltraEdit軟件觀察字符,下列說法正確的是 (　)
A.字符“!”的內碼占一個字節
B.字符“J”的十六進制內碼為50
C.字符“10”的十六進制內碼為3A
D.圖中共有6個ASCII編碼,4個漢字編碼
答案　D
8.使用 UltraEdit 軟件查看字符內碼,部分界面如圖所示。
下列說法正確的是 (　　)
A.圖中有 7 個 ASCII 碼字符
B.ASCII 碼字符“H”內碼值的二進制表示為 01101000B
C.“亞運會@HZ”這些字符的內碼共 10 個字節
D.字符“10”內碼值的十六進制表示為 3AH
答案　A
9.小蓮在網上下載了一張杭州亞運會閉幕式的 BMP 圖像,該圖像的像素數為 1024*768,存儲容量為2.25 MB,則該圖像的顏色模式為 (　　)
A.256 級灰度 B.32 位色 C.24 位色 D.16 色彩色
答案　C
10.下列關于聲音的數字化說法中,錯誤的是 (　　)
A.提高聲音的音量,并不會影響該聲音的量化位數和采樣頻率
B.模擬信號和數字信號可以通過計算機中的硬件設備聲卡進行相互轉換
C.自然界中的各種模擬信號轉換成數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼
D.同一個采樣點分別采用3位和4位量化位數,其量化的等級數之比為3∶4
答案　D
解析　本題考查聲音的數字化。A選項音量是聲音的幅度,并不會影響采樣頻率和量化位數。B選項聲卡的功能是模數轉換或數模轉換。D選項3位二進制數可以表示8種顏色,4位二進制數可以表示16種顏色,比值為8∶16。
11.將一個時長為1分鐘、采樣頻率為44.1 kHz、量化位數為16、雙聲道未經壓縮的Wave格式音頻壓縮為MP3格式文件,壓縮后的MP3格式文件大小為940 KB,則其壓縮比約為 (　　)
A.11∶1 B.11∶2 C.11∶4 D.88∶1
答案　A
解析　本題主要考查聲音容量計算和數據壓縮。先計算Wave格式文件的容量為44100*16*2*60/8/1024=10335.9 KB,再算比例10335.9 KB/940 KB=11,因此其壓縮比為11∶1,答案為A。
12.一段未經壓縮的PAL制式(25fps)的AVI格式無聲視頻,時長為10秒,每秒畫面1024*768像素,存儲容量約為562.5 MB,則該視頻中圖像的每個像素所占位數為 (　　)
A.2位 B.8位 C.16位 D.24位
答案　D
解析　本題考查視頻的存儲容量計算。存儲容量(bit)=圖像的容量(總像素*色彩位數)*總幀數(幀頻*時間),加上存儲容量的轉換通過換算可得色彩位數=562.5*8*1024*1024/1024/768/10/25=24位。
一、基礎鞏固
1.用某軟件查看內碼,界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.共有7個ASCII字符,4個非ASCII字符
B.大寫字母“P”的內碼為“50”,小寫字符“p”的內碼應該是“82”
C.存儲全部字符共占用13B的存儲空間
D.“a”的內碼為“61”,那么“e”的內碼為“65”
答案　D
解析　本題考查字符編碼。A選項有6個ASCII字符。B選項“P”的內碼為“50H”,對應的小寫加上32D或20H。C選項占用14B的存儲空間。
2.使用UltraEdit軟件觀察字符串“1950年出兵朝鮮。”的內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.字符“。”的十六進制內碼是“A3”
B.存儲該字符串需要15字節
C.漢字“出”的二進制碼是“10110011 11110110”
D.觀察上圖,“1950年出兵朝鮮。”字符串編碼中只有5個ASCII碼字符
答案　C
解析　本題考查字符編碼。A選項字符“。”的十六進制內碼A1 A3。B選項共16個字節。C選項B3 F6,轉換為二進制為10110011 11110110。D選項有4個ASCII碼字符。
3.使用UltraEdit軟件查看字符內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.圖中共有3個ASCII字符
B.字符“10”的十六進制碼是“3A”
C.字符“5g”的十六進制碼是“35 47”
D.字符“來”的二進制碼是“11000000 10110100”
答案　D
解析　本題考查字符編碼。A選項有2個ASCII字符。B選項“10”有2個字符。C選項“5G”的內碼是“35 47”。字符“來”內碼是C0 B4,轉換為二進制代碼為11000000 10110100。
4.使用UltraEdit軟件觀察字符“建黨100years!”的內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.上述字符“建黨100years!”保存共占14b
B.“y”的內碼值為79H,“z”的內碼值為80H
C.圖中共有8個ASCII字符
D.“黨”的內碼轉化為二進制為“10111001”
答案　C
解析　本題考查字符編碼。A選項共占14B,單位不是位。B選項79H是十六進制,加1后的值為7AH。D選項“黨”的內碼為B5 B3。
5.一個未經壓縮的BMP格式圖像文件,其相關信息如圖所示。由此可知,表示該圖像的每個像素需要的二進制位數是 (　　)
A.4 B.8 C.24 D.32
答案　D
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。此題計算式子就是1.25 MB*1024*1024*8/640/512=32b。
6.有兩幅未經壓縮的BMP格式圖像,A圖像參數為800×600像素,24位真彩色,B圖像參數為400×300像素,256級灰度,則圖像A和B的存儲容量之比為 (　　)
A.3∶4 B.3∶8 C.6∶1 D.12∶1
答案　D
解析　本題考查了多媒體存儲容量的計算。BMP圖像存儲容量計算公式為:總像素*色彩位數(bit),由題意可得AB兩張圖像的總像素之比為4∶1,B圖像的色彩位數為8,因此色彩位數之比為3∶1,存儲容量之比為12∶1。
7.一幅未經壓縮的1024×768像素的BMP圖像“海灘.bmp”,壓縮成JPG格式圖像“海灘.jpg”后容量約為51 KB,壓縮比為15∶1。則“海灘.bmp”圖像中,每個像素所占二進制位數為 (　　)
A.1b B.4b C.8b D.24b
答案　C
解析　本題考查圖像存儲容量計算及存儲容量間的單位轉換。容量=總像素*色彩位數(bit),本題中原始圖像存儲容量為1024×768×x=51*1024*8*15bit,經計算得色彩位數x為8bit。
8.未經壓縮的BMP圖像文件a.bmp和b.bmp,其參數分別為80萬像素、256色和40萬像素、16色,則圖像文件a.bmp與b.bmp存儲容量之比約為 (　　)
A.4∶1 B.8∶1 C.16∶1 D.32∶1
答案　A
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。總像素之比為2∶1,顏色位深度之比為2∶1,所以存儲容量之比為4∶1。
9.小華利用Photoshop軟件對一張1024*768分辨率的BMP格式的照片進行處理,在其他參數不變的情況下,將其顏色模式由RGB/8改為灰度(256級),則處理前后的照片存儲容量比約為 (　　)
A.1∶10 B.3∶1 C.1∶32 D.1∶1
答案　B
解析　本題考查BMP圖像文件的計算。容量比1024*768*24/(1024*768*8)=3∶1,故選B。
10.一幅未經壓縮的1024×768像素BMP圖像,存儲容量為0.375 MB,則該圖像中最多可能出現的不同顏色數是 (　　)
A.2 B.16 C.256 D.65536
答案　B
解析　本題主要考查圖像存儲容量計算的相關知識。圖像存儲容量(B)=像素數量×顏色位數/8,顏色位數=圖像存儲容量×8/像素數量=0.375×1024×1024×8/(1024×768)=4位,即16色(2n色=n位色)。
11.一個Wave格式文件的常規屬性和音頻屬性分別如左圖和右圖所示,該音頻的播放時長大約是 (　　)
A.0.6秒 B.5秒 C.10秒 D.40秒
答案　B
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是430 KB*1024*8/44000 Hz/16bit/1=5s。
12.下列有關聲音數字化的說法不正確的是 (　　)
A.通過麥克風將人聲錄入到電腦屬于數模轉換
B.將模擬聲音數字化需要經過采樣、量化、編碼三個過程
C.量化值一般用二進制數表示,其二進制位數決定了量化的精度,也稱作量化位數
D.時長為1分鐘的雙聲道WAV格式音頻,已知采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16bit,其所占存儲空間約為10 MB
答案　A
解析　本題考查聲音處理及計算的相關知識。聲音處理采用的方法是采樣量化,從模擬信號——數字信號——模擬信號,A為外界的模擬信號到計算機存儲的數字信號,錯誤。
13.下列關于多媒體數據文件說法不正確的是 (　　)
A.MP3文件是當前流行的音樂文件格式,存儲容量小
B.GIF圖片具有透明性及文件容量小等特征
C.MPG是一種無損壓縮視頻格式
D.HTML是網頁文件的擴展名
答案　C
解析　本題考查多媒體數據文件的相關知識。ABD正確,C選項MPG是一種有損壓縮視頻格式。
14.錄制一段采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16位的雙聲道立體環繞的Wave音頻格式數據30秒,需要的磁盤空間大約為 (　　)
A.3 MB B.5 MB C.10 MB D.20 MB
答案　B
解析　本題考查了音頻存儲容量計算,音頻存儲容量(位)=采樣頻率(Hz)*量化位數(bit)*聲道數*時間(s),此題中44100*16*2*30,再進行單位的轉換結果為5.04 MB。
15.一段未經壓縮的Wave格式立體聲音頻,時長為4分鐘,采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16位,現將其另存為相同時長,采樣頻率為22.05 kHz,量化位數為8位的單聲道Wave格式音頻,則原文件與新文件的存儲容量之比為 (　　)
A.16∶1 B.8∶1 C.6∶1 D.4∶1
答案　B
解析　本題主要考查音頻文件體積計算公式。音頻文件大小為:采樣頻率(Hz)*量化位數*聲道數*時長,所以原文件與新文件的存儲容量之比為采樣頻率、量化位數、聲道數與時長乘積之比,故44.1*16*240*2/22.05*8*240*1=8/1,故答案為B。
16.將如圖所示Wave格式音頻壓縮為MP3格式文件,壓縮后的MP3格式文件大小為5 MB,則其壓縮比約為 (　　)
A.3∶1 B.5∶1 C.10∶1 D.20∶1
答案　C
二、能力提升
17.用UltraEdit軟件觀察字符內碼,結果如圖所示。
下列說法正確的是 (　　)
A.字符“!”的內碼占1個字節
B.字符“J”的內碼是“50”
C.字符“o”的二進制內碼是“01101111”
D.字符“州”的內碼是“DD A3”
答案　C
解析　本題綜合考查了字符的編碼及UltraEdit軟件觀察字符內碼。由對應關系可得字符“o”的十六進制內碼為6F,對應的二進制為1101111,因此C正確。A中字符“!”對應的內碼為A3 A1,占兩個字節,B中字符“J”在題中無直接體現,可通過“I(49)”推得,十六進制下一位為4A,D中字符“州”的內碼為D6 DD。
18.用UltraEdit觀察“AI,改變生活!”的字符內碼,如圖所示。
下列說法不正確的是 (　　)
A."HI"的內碼為4849H
B.圖中","字符的內碼為A3ACH
C.字符“A”的二進制內碼為01000001B
D.存儲圖中的"!"字符需要1個字節
答案　D
解析　本題考查字符編碼的相關知識。選項D英文ASCII碼和中文編碼的區別在于特征碼,在一字節中若前面這位較小(≤7)可認為是ASCII碼,否則為非ASCII碼,二個非ASCII碼組成一個漢字。
19.用UltraEdit觀察字符“Python很優雅!”內碼,部分截圖如圖所示。
以下說法正確的是 (　　)
A.圖中內碼表示的字符中共有7個ASCII字符
B.圖中“雅”的內碼為C5A3
C.可以推測小寫字母“p”的內碼為70H
D.圖中“!”內碼用二進制表示為10100001
答案　C
解析　本題主要考查字符編碼。由圖可知,圖中字符串共有14個字節,共有6個ASCII字符,4個漢字字符,字符“雅”的十六進制內碼是D1 C5,則字符“P”的十六進制內碼是50H,故字符“p”的十六進制內碼是50+20=70H;字符“!”的十六進制內碼應是A3 A1,轉換為二進制編碼后為10100011 10100001,本題選C選項。
20.使用UltraEdit軟件觀察字符“2021加油!”的內碼,部分界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.字符“!”的內碼占用2個字節
B.字符“2”的內碼轉換為二進制為“00000010”
C.字符“10”的內碼十六進制顯示為“3A”
D.上述字符“2021加油!”的內碼共占11b
答案　A
解析　本題考查信息的編碼和進制轉換相關知識。A選項通過觀察內碼以及字符可得“!”占兩個字節;B選項字符2的十六進制內碼為32,轉換為二進制為00110010.因此B錯誤;C選項字符“10”的內碼為31 30;D選項有圖片可得共占11個字節,答案為A。
21.在軟件中錄制了一段10分鐘的WAVE格式音頻,狀態信息如圖所示:
該音頻的存儲容量約為 (　　)
A.6.72 MB B.100.9 MB C.50.5 MB D.168 MB
答案　B
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是44100×16×2×10×60/8/1024/1024=100.9 MB。
22.一個時長為10秒、320×240像素、24位真彩色、30幀/秒的未經壓縮的AVI格式無聲視頻文件,壓縮為MP4格式后的文件大小約為626 KB,則其壓縮比約為 (　　)
A.4∶1 B.11∶1 C.108∶1 D.863∶1
答案　C
解析　本題考查容量計算相關知識。壓縮前容量=水平像素×垂直像素×每個像素所占位數/8×幀頻×播放時間(秒)=320×240×24/8×30×10 B=67500 KB,所以壓縮比為67500∶626=108∶1,答案為C。
23.一副未經壓縮的1100×1024像素的BMP圖像文件,其存儲容量約為1.07 MB,則該圖像每個像素色彩編碼的位數為 (　　)
A.4 B.8 C.16 D.24
答案　B
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。此題計算式子就是1.07 MB*1024*1024*8/1100/1024=8b,答案為B。
24.一個時長為8分鐘、采樣頻率為32 kHz、量化位數為16、雙聲道未經壓縮的Wave格式音頻文件,其存儲容量約為 (　　)
A.1 MB B.29 MB C.59 MB D.469 MB
答案　C
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是32000 Hz*16b*2*480 s/8/1024/1024=59 MB。
25.小明想了解圖像的顏色信息與圖片容量的關系,他將一張大小為110×80分別另存為黑白色、16色、256色三種顏色模式的圖片,如圖。
(1)根據“n位二進制數可以表示2^n種狀態”的信息。則圖a、圖b、圖c表示1個像素需要的二進制位數是　　　　位、　　　　位、　　　　位。其中圖a的存儲容量為　　　　 KB(四舍五入保留整數)。
(2)下列有關圖像編碼的說法正確的有　　　　。(多選,填字母)
A.以上三張圖片都是位圖圖像,又稱點陣圖,基本單位是像素
B.圖b和圖c的存儲容量比為1∶16
C.大小相同的圖像顏色位深度越大,圖像越真實,也需要更多的存儲空間
D.根據不同的編碼方式,可分為多種圖像文件格式,如BMP、JPEG、WAVE等
E.可以應用“畫圖”等軟件更改圖像的顏色信息
答案　(1)1　4　8　1　(2)ACE
解析　本題考查圖像的數字化。(1)圖a、圖b、圖c分別為2=21色、16=24色和256=28色。圖a的容量計算公式為110×80×1/8=1100B,約為1 KB。(2)圖b和圖c的存儲容量比4∶8=1∶2。D選項WAVE是聲音格式。
26.探究聲音的數字化過程。
(1)采樣:按一定的時間間隔取值
上圖所示為一段聲音的模擬信號,對其在時間軸上進行分隔,就是確定采集樣本個數或采樣次數。一秒內采樣的次數稱為采樣頻率,單位用赫茲(Hz)表示。一般而言,在對模擬信號進行采樣時,提高　　　　能提高聲音的保真度。
(2)量化位數決定了聲音的動態范圍,常用的量化位數有8位和16位兩種。8位量化的高低音級別有256個,16位量化的高低音級別有65 536個,如有16個級別的高低音需要 　　　　位量化。
(3)有一段5秒鐘的聲音用44.1 kHz的采樣頻率,16位的量化位數進行編碼,保存為雙聲道無壓縮的音頻文件,則該音頻文件的存儲容量約為　　　　。(單選、填字母)
A.0 KB B.430 KB C.860 KB D.220 KB
答案　(1)采樣頻率　(2)4　(3)C
解析　本題考查聲音的數字化。(1)提高采樣頻率能提高聲音的質量和保真度;(2)24=16,因此需要4位量化;(3)聲音存儲容量=采樣頻率*量化位數*聲道數*時間(bit),代入數據并且進行單位轉換之后得到的值最接近于C選項。
27.“請出示你的健康碼”似乎成為我們最熟悉的一句話。進入場所前,我們打開手機出示健康碼中的“小綠標”,也就是健康碼,如圖a所示。
　　　　　　　圖a　　　　　　圖b
健康碼最主要的是基于手機號碼的定位功能、身份證號碼下的消費記錄、乘坐交通工具的記錄以及填報行程信息或者掃描場所位置登記等,結合疫情進行大數據分析后的結果展示,圖片內容由兩種顏色構成,局部放大圖如圖b所示:
(1)健康碼(綠碼)圖案進行編碼時,用“0”表示白點,用“1”表示綠點,則圖b中的編碼表示為　　　　。
(2)為了每個像素能表示白、綠、黃和紅四種顏色,每個像素點最少用　　　　位二進制位(bit)表示。
(3)下列關于健康碼的說法,正確的是　　　　。(多選:全部選對得 2 分,選對但不全得 1 分,選錯得 0 分)
A.健康碼的自動更新,主要體現了信息的真偽性
B.健康碼數據存儲在服務器中,體現了信息的載體依附性
C.健康碼的實時變化說明人們在利用數據的同時,自身的行為也在產生數據
D.各種出行數據的客觀性為健康碼提供了可靠的依據
答案　(1)01010　(2)2　(3)BCD
28.如圖是一黑白圖像(數字序列為輔助答題行,不是圖像部分),請仔細觀察回答相關問題。
(1)該圖像共有　　　　個像素,每個像素點有　　　　種狀態。
(2)如果黑、白像素分別用1和0表示,則該圖像的最后一個字節二進制編碼為　　　　,將其轉化為十六進制編碼為　　　　。
(3)某3分鐘的AVI視頻,該視頻單幀畫面的分辨率為1024×768、16位色,文件格式為PAL制式,文件經過壓縮后存入到500 MB的U盤里,則該視頻的壓縮比至少是　　　　(單選:A.5∶1/B.10∶1/C.14∶1/D.20∶1)。
答案　(1)64　2　(2)10001101　8DH　(3)C
29.如圖所示,是兩幅黑白圖像像素化后的16*16點陣圖,每個點用1個二進制位表示,白色像素記為“0”,黑色像素記為“1”,采用逐行記錄的辦法,可以實現圖像的數字化。
請回答下列問題:
(1)計算機存儲圖a需要　　　　個字節,其中第1行像素占用　　　　位。
(2)將圖a中第8行像素按自左向右的順序編碼成二進制數序列后,轉換成十六進制數為　　　　。
(3)下列說法正確的是　　　　。(多選,填字母)
A.將圖像數字化只需要經過采樣和量化
B.將圖像數字化以后才可以被計算機存儲和處理
C.圖a的存儲容量大于圖b的存儲容量
D.自左向右編碼后,圖a中第6行編碼對應的十進制數小于第7行編碼對應的十進制數
答案　(1)32　16　(2)C1 83　(3)BD(共70張PPT)
課時3　數據采集與編碼(二)
第一章　數據與信息
1.理解編碼的概念與具體應用,掌握常見的字符編碼。
2.掌握聲音和圖像數字化的原理并能計算聲音與圖像的存儲容量。
目 錄
CONTENTS
知識梳理
01
例題精析
02
隨堂檢測
03
鞏固與提升
04
知識梳理
1
1.編碼
編碼(Encoding)是信息按照某種規則或格式,從一種形式轉換為另一種形式的過程。______是編碼的逆過程。
常見的字符編碼有____________、Unicode及各種漢字編碼。
(1)ASCII碼
ASCII主要用于表示英語字符。基本的ASCII碼共有________個,用1個字節中的低7位編碼。二進制范圍為__________________~__________________,即十六進制的____________。
解碼
ASCII
128
00000000
01111111
00~7F
(2)漢字編碼
漢字編碼分為外碼、交換碼、機內碼和字形碼。機內碼也稱為內碼,不同的字符集有不同的表示方式,GB2312采用兩個字節表示一個漢字。
2.UltraEdit查看字符內碼
基本規律:一般以數字開頭(0-7)開頭的內碼,一對內碼對應一個英文字符(半角字母、標點符號、其他字符),如甲圖中的“2E”對應半角字符“.”。內碼“40”對應“@”符號(半角字符,占用1字節)。ASCII碼(半角字符)的范圍00-7F。
以______開頭內碼的兩對對應一個字符(全角字符,占用2字節),如乙圖中內碼“A1A3”對應全角字符“。”,中文“全”的內碼為“C8AB”。
字母
3.條形碼
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和白條,按照一定的編碼規則排列,用以表達一組信息的圖形標識符。我國普遍采用的EAN13條形碼。
4.二維碼
二維條碼/二維碼(2-dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面上(二維方向)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息。
5.聲音編碼
(1)將模擬聲音數字化需要經過采樣、量化、編碼三個過程。采樣頻率越高,量化位數越大,聲音保真度越好,存儲容量越大。
(2)錄音時,聲音信號通過麥克風轉換成電流信號,通過聲卡上的模數轉換器(ADC)轉換成數字信號,存儲為文件。播放時,數字信號送到聲卡上的數模轉換器(DAC)還原為模擬信號,放大后送到揚聲器發聲。
(3)常見的聲音文件類型有Wave、MP3、WMA等。
(4)Wave格式音頻文件的存儲容量計算公式:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。
6.圖像編碼
(1)圖像有位圖和矢量圖兩種。位圖(又稱柵格圖、點陣圖)是通過“像素”來描述圖像的,適合表現層次和色彩比較豐富的圖像,所需的存儲空間較大,相機拍的都是位圖,放大后會失真。矢量圖是用一組指令集合或數學公式來描述的,適合線框型作品(比如三視圖),放大、旋轉等操作后清晰度不會發生變化。
(2)位圖圖像數字化
①采樣:就是把一張圖像分解成一個一個大小相同的像素點,點數越多,圖像越真實。
②量化:每個像素的顏色信息進行量化,也稱為位深度。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度/8(單位:字節)
顏色 每個像素點所占的位數
黑白圖像 1位(21=2)
128色圖像 7位(27=128)
24位真彩色 24位
結論:顏色數≤2n(其中n表示每個像素點的存儲位數)
③編碼:以多種圖像文件格式保存,如BMP、JPEG、GIF、PNG等。
7.視頻編碼
(1)視頻是由連續的畫面組成動態圖像的一種表示方式,常見的視頻數據格式主要有:AVI、MPEG、MOV、電視廣播制式:PAL每秒鐘播放25幀(我國采用),NTSC每秒鐘播放30幀。
(2)視頻存儲量(B)=幀圖像存儲量×幀頻×播放時間(秒)。
(3)常見的視頻編碼方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等。
例題精析
2
例1 用UltraEdit軟件觀察字符內碼,部分界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
C
解析　本題考查字符編碼。A選項從圖中可得字符“:”對應兩個字節內碼,因此采用GB2312編碼;B選項37為兩個字符,需要兩個字節,16位二進制,因此錯誤;C選項正確,“℃”編碼為A1 E6H;D選項共占用13個字節。
A.字符“:”的內碼采用ASCII編碼
B.字符“37”的內碼用二進制表示為00110111
C.存儲字符“℃”需要2Byte
D.字符“溫度:35 ℃~37 ℃”存儲時占用11個字節
變式訓練1　使用UltraEdit軟件觀察字符串“期末,Fighting!”的內碼,部分界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.存儲該字符串的內碼共需要15b
B.該字符串中共有2個GB2312字符
C.字符“J”內碼用十六進制表示為50
D.字符“期”的二進制編碼是11000110 11011010
解析　本題考查字符編碼。A選項存儲該字符串的內碼共需要15Byte,b為bit,不正確;B選項該字符串中共有3個GB2312字符;C選項通過推算可得J的十六進制表示為4AH;D選項正確,前兩個字節轉換為二進制為11000110 11011010。
D
例2 已知字符“2021,AI崛起”采用“UTF 16LE”編碼,使用UltraEdit軟件查看其內碼,部分界面如圖所示。圖中FFFE為UTF 16LE標記,字符“2”對應的內碼是32 00H,下列說法正確的是 (　　)
解析　本題考查字符編碼。A選項從圖中可知字符“A”為41 00H,因此“D”為44 00H。B選項字符"-1"有兩個字符。C選項小寫字母的內碼大于大寫字母。
D
A.若采用“UTF 16LE”編碼,則字符“D”為44H
B.圖中字符"0"的編碼是30 00H,字符"-1"的編碼是2F 00H
C.字符"9"、"a"、"Y"的UTF 16LE編碼值大小關系為:"9"<"a"<"Y"
D.若采用“UTF 16LE”編碼,則字符"2021,AI崛起"總存儲容量為20B
變式訓練2　UTF 16LE編碼可以對多種文字字符進行編碼,該編碼規定任意字符均使用2個字節存儲,并且在字符內碼前用“FF FE”作為編碼標記,編碼標記也占用存儲空間。
(1)查看字符“我學code”的內碼,如圖所示。
圖中字符編碼共占　　　　B,若英文字符“b”使用UTF 16LE編碼,其內碼
為　　　　　H。
(2)一個采用UTF 16LE編碼的含1200個英文字符的文本文件,該文件所占存儲空間約為　　　　KB(保留1位小數)。
答案　(1)14　6200　(2)2.3
解析　本題考查字符編碼。(1)每個字符均占2個字節,共六個字符,編碼標記共:6*2+2=14字節。從c、d還有e的編碼可以得知,字符“b”的編碼:6300。(2)(1200*2+2)/1024約為2.3。
例3 為了保障數據傳輸過程中數據的安全,人們往往采用多種方式來隱藏數據或者偽裝數據。其中一種常用的辦法就是把數據插入到一幅圖像中,通過把真實數據以二進制的形式插入到圖像中,這樣即使被截獲,表面看起來就是一幅圖像。下列幾組數據中最有可能存在隱藏數據的是 (　　)
解析　本題考查圖像容量的計算。D選項若為未經壓縮的圖像,容量為1024*768*16/8,大約為1.5 MB,而該圖像容量為2MB,最有可能隱藏了其他數據。
D
變式訓練3　一幅1024×512的BMP格式圖像,另存為JPG格式后的存儲容量約為96 KB,已知壓縮比為16∶1,則該BMP格式圖像的位深度為 (　　)
A.32 B.24 C.16 D.8
解析　本題考查多媒體文件容量計算及壓縮的相關知識。
B
例4 現有一段長度為10秒鐘、采樣頻率為44.1 kHz、采用16位量化的雙聲道未經壓縮的WAV格式文件,下列說法正確的是 (　　)
A.該Wave音頻文件的存儲容量約為13 MB
B.將兩個聲道的音量均+5db后以原格式另存文件,則前后兩個文件存儲容量比為1∶10
C.數字化過程中,提高采樣頻率則音頻保真度也相應提高
D.以壓縮比8∶1將文件壓縮成MP3格式,壓縮后的存儲容量約為27 KB
解析　本題考查聲音采集、編碼及容量計算。A選項共采集了44100*10*2個樣本點,每個樣本點的量化位數為16,容量為所有點的量化位數之和,約為1.68 MB。B選項容量只有采集點個數和量化位數有關,提高音量不會影響容量。C選項采樣頻率越高,聲音質量越好。D選項壓縮比8∶1,約為0.2 MB左右。
C
變式訓練4　某段未經壓縮的WAVE格式音頻屬性如圖所示,存儲該文件需要的磁盤空間大約是 (　　)
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是44100×16×2×
60/8/1024/1024=10.1 MB。
D
A.80.8 MB B.40.4 MB C.20.2 MB D.10.1 MB
例5 將一段圖像分辨率為1024*768、32位真彩色的無聲視頻AVI文件壓縮成MPEG格式,壓縮比為3∶1,若該視頻以25幀/秒的速度播放,該MPEG格式視頻每秒鐘播放的數據量約為 (　　)
A.25 M BB.75 MB
C.600 MB D.800 MB
解析　本題考查多媒體存儲容量計算。25幀/秒,一共25張圖像,存儲容量為1024*768*32*25/3/8/1024/1024=25 MB,答案為A。
A
變式訓練5　李同學從互聯網上下載了一段約10分鐘的體育視頻,該視頻文件為PAL制式、單幀畫面為512×340、16位色,文件容量100M,則該視頻的壓縮比大約是 (　　)
A.30∶1 B.50∶1
C.80∶1 D.100∶1
解析　本題考查視頻存儲容量計算及存儲容量間的單位轉換。容量=總像素*色彩位數*總幀數(bit),本題中視頻采用PAL制式,每秒25幀,因此總幀數為10*60*25,原始視頻存儲容量為512*340*16*10*60*25/8/1024/1024=4980.47 MB。
B
隨堂檢測
3
1.下列有關信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.漢字在計算機內部是以十六進制編碼的
B.聲音的數字化需經過采樣、離散化和編碼三個步驟
C.刪除二進制數的最后一位,其值會變成原數的1/2
D.在二進制編碼中,n位二進制數最多能表示2n種狀態
D
解析　A選項漢字在計算機內部是以二進制編碼的。B選項聲音的數字化需經過采樣、量化和編碼三個步驟;C選項若二進制數的最后一位為1時,其值是原數的 1/2-1。
2.下列關于字符編碼的說法,正確的是 (　　)
A.已知大寫字母“I”的ASCII碼值為49H,則大寫字母“J”的ASCII值為50H
B.漢字在計算機內部采用二進制編碼,存儲一個漢字字符需要1個字節
C.ASCII 碼是單字節編碼系統,共有127個
D.每個漢字的輸入碼是不唯一的
D
3.下列關于信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.只有計算機中才有信息編碼
B.ASCll碼是一種漢字編碼
C.掃描二維碼的過程屬于信息編碼
D.采用8位色進行編碼的BMP圖像,其顏色數量總共有256種
D
解析　A選項信息編碼是將信息按照某種規則,從一種形式轉換為另一種形式的過程,日常生活中非常常見,比如編制學號的過程就是信息編碼;B選項ASCII碼是一種國際上普遍采用的英文字符編碼;C選項掃描二維碼的過程屬于信息的解碼;D選項采用8位色進行編碼的BMP圖像,每個像素點用8位二進制表示,而8位二進制能產生256種編碼,所以其顏色數量總共有256種。
4.一個時長為5秒、400*300像素,16位色的未經壓縮NTSC制式(30幀/秒)的AVI格式無聲視頻文件,壓縮為MP4格式后的大小為1200 KB,則其壓縮比為 (　　)
A.30∶1 B. 48∶1
C.60∶1 D.120∶1
A
5.下列關于進制和信息編碼的說法,正確的是 (　　)
A.根據GB2312編碼,“杭州亞運會”共占10bit
B.若一個十進制是奇數,則它的二進制數末位一定是1
C.錄音過程就是通過采樣和量化實現數字信號的模擬化過程
D.十六進制數 1011H,其最左邊的“1”對應的權值為 164
B
6.使用 UltraEdit 軟件觀察字符內碼,如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
B
A.字符“10”的內碼是 3AH
B.圖中共有 12 個 ASCII 碼
C.小寫字母 z 的十六進制編碼為 80H
D.字符“!”的內碼是 6E 21
7.使用UltraEdit軟件觀察字符,下列說法正確的是 (　 )
D
A.字符“!”的內碼占一個字節
B.字符“J”的十六進制內碼為50
C.字符“10”的十六進制內碼為3A
D.圖中共有6個ASCII編碼,4個漢字編碼
8.使用 UltraEdit 軟件查看字符內碼,部分界面如圖所示。
A
下列說法正確的是 (　　)
A.圖中有 7 個 ASCII 碼字符
B.ASCII 碼字符“H”內碼值的二進制表示為 01101000B
C.“亞運會@HZ”這些字符的內碼共 10 個字節
D.字符“10”內碼值的十六進制表示為 3AH
9.小蓮在網上下載了一張杭州亞運會閉幕式的 BMP 圖像,該圖像的像素數為 1024*768,存儲容量為2.25 MB,則該圖像的顏色模式為 (　　)
A.256 級灰度 B.32 位色
C.24 位色 D.16 色彩色
C
A.提高聲音的音量,并不會影響該聲音的量化位數和采樣頻率
B.模擬信號和數字信號可以通過計算機中的硬件設備聲卡進行相互轉換
C.自然界中的各種模擬信號轉換成數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼
D.同一個采樣點分別采用3位和4位量化位數,其量化的等級數之比為3∶4
D
解析　本題考查聲音的數字化。A選項音量是聲音的幅度,并不會影響采樣頻率和量化位數。B選項聲卡的功能是模數轉換或數模轉換。D選項3位二進制數可以表示8種顏色,4位二進制數可以表示16種顏色,比值為8∶16。
11.將一個時長為1分鐘、采樣頻率為44.1 kHz、量化位數為16、雙聲道未經壓縮的Wave格式音頻壓縮為MP3格式文件,壓縮后的MP3格式文件大小為940 KB,則其壓縮比約為 (　　)
A.11∶1 B.11∶2
C.11∶4 D.88∶1
A
解析　本題主要考查聲音容量計算和數據壓縮。先計算Wave格式文件的容量為44100*16*2*60/8/1024=10335.9 KB,再算比例10335.9 KB/940 KB=11,因此其壓縮比為11∶1,答案為A。
12.一段未經壓縮的PAL制式(25fps)的AVI格式無聲視頻,時長為10秒,每秒畫面1024*768像素,存儲容量約為562.5 MB,則該視頻中圖像的每個像素所占位數為 (　　)
A.2位 B.8位
C.16位 D.24位
D
解析　本題考查視頻的存儲容量計算。存儲容量(bit)=圖像的容量(總像素*色彩位數)*總幀數(幀頻*時間),加上存儲容量的轉換通過換算可得色彩位數=562.5*8*1024*1024/1024/768/10/25=24位。
4
鞏固與提升
基礎鞏固
能力提升
1.用某軟件查看內碼,界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
D
解析　本題考查字符編碼。A選項有6個ASCII字符。B選項“P”的內碼為“50H”,對應的小寫加上32D或20H。C選項占用14B的存儲空間。
A.共有7個ASCII字符,4個非ASCII字符
B.大寫字母“P”的內碼為“50”,小寫字符“p”的內碼應該是“82”
C.存儲全部字符共占用13B的存儲空間
D.“a”的內碼為“61”,那么“e”的內碼為“65”
2.使用UltraEdit軟件觀察字符串“1950年出兵朝鮮。”的內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.字符“。”的十六進制內碼是“A3”
B.存儲該字符串需要15字節
C.漢字“出”的二進制碼是“10110011 11110110”
D.觀察上圖,“1950年出兵朝鮮。”字符串編碼中只有5個ASCII碼字符
C
解析　本題考查字符編碼。A選項字符“。”的十六進制內碼A1 A3。B選項共16個字節。C選項B3 F6,轉換為二進制為10110011 11110110。D選項有4個ASCII碼字符。
3.使用UltraEdit軟件查看字符內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.圖中共有3個ASCII字符
B.字符“10”的十六進制碼是“3A”
C.字符“5g”的十六進制碼是“35 47”
D.字符“來”的二進制碼是“11000000 10110100”
D
解析　本題考查字符編碼。A選項有2個ASCII字符。B選項“10”有2個字符。C選項“5G”的內碼是“35 47”。字符“來”內碼是C0 B4,轉換為二進制代碼為11000000 10110100。
4.使用UltraEdit軟件觀察字符“建黨100years!”的內碼,部分界面如圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.上述字符“建黨100years!”保存共占14b
B.“y”的內碼值為79H,“z”的內碼值為80H
C.圖中共有8個ASCII字符
D.“黨”的內碼轉化為二進制為“10111001”
C
解析　本題考查字符編碼。A選項共占14B,單位不是位。B選項79H是十六進制,加1后的值為7AH。D選項“黨”的內碼為B5 B3。
5.一個未經壓縮的BMP格式圖像文件,其相關信息如圖所示。由此可知,表示該圖像的每個像素需要的二進制位數是 (　　)
D
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。此題計算式子就是1.25 MB*1024*1024*8/640/512=32b。
A.4 B.8 C.24 D.32
6.有兩幅未經壓縮的BMP格式圖像,A圖像參數為800×600像素,24位真彩色,B圖像參數為400×300像素,256級灰度,則圖像A和B的存儲容量之比為 (　　)
A.3∶4 B.3∶8 C.6∶1 D.12∶1
D
解析　本題考查了多媒體存儲容量的計算。BMP圖像存儲容量計算公式為:總像素*色彩位數(bit),由題意可得AB兩張圖像的總像素之比為4∶1,B圖像的色彩位數為8,因此色彩位數之比為3∶1,存儲容量之比為12∶1。
7.一幅未經壓縮的1024×768像素的BMP圖像“海灘.bmp”,壓縮成JPG格式圖像“海灘.jpg”后容量約為51 KB,壓縮比為15∶1。則“海灘.bmp”圖像中,每個像素所占二進制位數為 (　　)
A.1b B.4b C.8b D.24b
C
解析　本題考查圖像存儲容量計算及存儲容量間的單位轉換。容量=總像素*色彩位數(bit),本題中原始圖像存儲容量為1024×768×x=51*1024*8*15bit,經計算得色彩位數x為8bit。
8.未經壓縮的BMP圖像文件a.bmp和b.bmp,其參數分別為80萬像素、256色和40萬像素、16色,則圖像文件a.bmp與b.bmp存儲容量之比約為 (　　)
A.4∶1 B.8∶1 C.16∶1 D.32∶1
A
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。總像素之比為2∶1,顏色位深度之比為2∶1,所以存儲容量之比為4∶1。
9.小華利用Photoshop軟件對一張1024*768分辨率的BMP格式的照片進行處理,在其他參數不變的情況下,將其顏色模式由RGB/8改為灰度(256級),則處理前后的照片存儲容量比約為 (　　)
A.1∶10 B.3∶1
C.1∶32 D.1∶1
B
解析　本題考查BMP圖像文件的計算。容量比為1024*768*24/(1024*768*8)=3∶1,故選B。
B
解析　本題主要考查圖像存儲容量計算的相關知識。圖像存儲容量(B)=像素數量×顏色位數/8,顏色位數=圖像存儲容量×8/像素數量=0.375×1024×1024
×8/(1024×768)=4位,即16色(2n色=n位色)。
11.一個Wave格式文件的常規屬性和音頻屬性分別如左圖和右圖所示,該音頻的播放時長大約是 (　　)
B
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是430 KB*1024*
8/44000 Hz/16bit/1=5s。
A.0.6秒 B.5秒 C.10秒 D.40秒
A.通過麥克風將人聲錄入到電腦屬于數模轉換
B.將模擬聲音數字化需要經過采樣、量化、編碼三個過程
C.量化值一般用二進制數表示,其二進制位數決定了量化的精度,也稱作量化位數
D.時長為1分鐘的雙聲道WAV格式音頻,已知采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16bit,其所占存儲空間約為10 MB
A
解析　本題考查聲音處理及計算的相關知識。聲音處理采用的方法是采樣量化,從模擬信號——數字信號——模擬信號,A為外界的模擬信號到計算機存儲的數字信號,錯誤。
C
A.MP3文件是當前流行的音樂文件格式,存儲容量小
B.GIF圖片具有透明性及文件容量小等特征
C.MPG是一種無損壓縮視頻格式
D.HTML是網頁文件的擴展名
解析　本題考查多媒體數據文件的相關知識。ABD正確,C選項MPG是一種有損壓縮視頻格式。
14.錄制一段采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16位的雙聲道立體環繞的Wave音頻格式數據30秒,需要的磁盤空間大約為 (　　)
A.3 MB B.5 MB C.10 MB D.20 MB
B
解析　本題考查了音頻存儲容量計算,音頻存儲容量(位)=采樣頻率(Hz)*量化位數(bit)*聲道數*時間(s),此題中44100*16*2*30,再進行單位的轉換結果為5.04 MB。
15.一段未經壓縮的Wave格式立體聲音頻,時長為4分鐘,采樣頻率為44.1 kHz,量化位數為16位,現將其另存為相同時長,采樣頻率為22.05 kHz,量化位數為8位的單聲道Wave格式音頻,則原文件與新文件的存儲容量之比為 (　　)
A.16∶1 B.8∶1 C.6∶1 D.4∶1
B
解析　本題主要考查音頻文件體積計算公式。音頻文件大小為:采樣頻率(Hz)*量化位數*聲道數*時長,所以原文件與新文件的存儲容量之比為采樣頻率、量化位數、聲道數與時長乘積之比,故44.1*16*240*2/22.05*8*240*1=8/1,故答案為B。
16.將如圖所示Wave格式音頻壓縮為MP3格式文件,壓縮后的MP3格式文件大小為5 MB,則其壓縮比約為 (　　)
A.3∶1 B.5∶1 C.10∶1 D.20∶1
C
17.用UltraEdit軟件觀察字符內碼,結果如圖所示。
C
解析　本題綜合考查了字符的編碼及UltraEdit軟件觀察字符內碼。由對應關系可得字符“o”的十六進制內碼為6F,對應的二進制為1101111,因此C正確。A中字符“!”對應的內碼為A3 A1,占兩個字節,B中字符“J”在題中無直接體現,可通過“I(49)”推得,十六進制下一位為4A,D中字符“州”的內碼為D6 DD。
下列說法正確的是 (　　)
A.字符“!”的內碼占1個字節 B.字符“J”的內碼是“50”
C.字符“o”的二進制內碼是“01101111” D.字符“州”的內碼是“DD A3”
D
A."HI"的內碼為4849H
B.圖中","字符的內碼為A3ACH
C.字符“A”的二進制內碼為01000001B
D.存儲圖中的"!"字符需要1個字節
解析　本題考查字符編碼的相關知識。選項D英文ASCII碼和中文編碼的區別在于特征碼,在一字節中若前面這位較小(≤7)可認為是ASCII碼,否則為非ASCII碼,二個非ASCII碼組成一個漢字。
C
19.用UltraEdit觀察字符“Python很優雅!”內碼,部分截圖如圖所示。以下說法正確的是 (　　)
A.圖中內碼表示的字符中共有7個ASCII字符
B.圖中“雅”的內碼為C5A3
C.可以推測小寫字母“p”的內碼為70H
D.圖中“!”內碼用二進制表示為10100001
解析　本題主要考查字符編碼。由圖可知,圖中字符串共有14個字節,共有6個ASCII字符,4個漢字字符,字符“雅”的十六進制內碼是D1 C5,則字符“P”的十六進制內碼是50H,故字符“p”的十六進制內碼是50+20=70H;字符“!”的十六進制內碼應是A3 A1,轉換為二進制編碼后為10100011 10100001,本題選C選項。
A
20.使用UltraEdit軟件觀察字符“2021加油!”的內碼,部分界面如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.字符“!”的內碼占用2個字節
B.字符“2”的內碼轉換為二進制為“00000010”
C.字符“10”的內碼十六進制顯示為“3A”
D.上述字符“2021加油!”的內碼共占11b
解析　本題考查信息的編碼和進制轉換相關知識。A選項通過觀察內碼以及字符可得“!”占兩個字節;B選項字符2的十六進制內碼為32,轉換為二進制為00110010.因此B錯誤;C選項字符“10”的內碼為31 30;D選項有圖片可得共占11個字節,答案為A。
B
21.在軟件中錄制了一段10分鐘的WAVE格式音頻,狀態信息如圖所示:該音頻的存儲容量約為 (　　)
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是44100×16×2×10×60/8/1024/1024=100.9 MB。
A.6.72 MB B.100.9 MB
C.50.5 MB D.168 MB
C
22.一個時長為10秒、320×240像素、24位真彩色、30幀/秒的未經壓縮的AVI格式無聲視頻文件,壓縮為MP4格式后的文件大小約為626 KB,則其壓縮比約為 (　　)
A.4∶1 B.11∶1
C.108∶1 D.863∶1
解析　本題考查容量計算相關知識。壓縮前容量=水平像素×垂直像素×每個像素所占位數/8×幀頻×播放時間(秒)=320×240×24/8×30×10 B=67500 KB,所以壓縮比為67500∶626=108∶1,答案為C。
B
23.一副未經壓縮的1100×1024像素的BMP圖像文件,其存儲容量約為1.07 MB,則該圖像每個像素色彩編碼的位數為 (　　)
A.4 B.8 C.16 D.24
解析　本題主要涉及圖像數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算:存儲容量=總像素×顏色位深度(單位:位)。此題計算式子就是1.07 MB*1024*1024*8/1100/1024=8b,答案為B。
C
24.一個時長為8分鐘、采樣頻率為32 kHz、量化位數為16、雙聲道未經壓縮的Wave格式音頻文件,其存儲容量約為 (　　)
A.1 MB B.29 MB
C.59 MB D.469 MB
解析　本題主要涉及聲音數字化的參數與存儲容量計算方法的理解。未經壓縮的音頻文件的存儲容量可以通過下面公式進行計算:存儲容量=采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位:位)。此題計算式子就是32000 Hz*16b*2*480 s/8/1024/1024=59 MB。
25.小明想了解圖像的顏色信息與圖片容量的關系,他將一張大小為110×80分別另存為黑白色、16色、256色三種顏色模式的圖片,如圖。
(1)根據“n位二進制數可以表示2^n種狀態”的信息。則圖a、圖b、圖c表示1個像素需要的二進制位數是　　　　位、　　　　位、　　　　位。其中圖a的存儲容量為　　　　 KB(四舍五入保留整數)。
解析　本題考查圖像的數字化。(1)圖a、圖b、圖c分別為2=21色、16=24色和256=28色。圖a的容量計算公式為110×80×1/8=1100B,約為1 KB。(2)圖b和圖c的存儲容量比4∶8=1∶2。D選項WAVE是聲音格式。
(2)下列有關圖像編碼的說法正確的有　　　　。(多選,填字母)
A.以上三張圖片都是位圖圖像,又稱點陣圖,基本單位是像素
B.圖b和圖c的存儲容量比為1∶16
C.大小相同的圖像顏色位深度越大,圖像越真實,也需要更多的存儲空間
D.根據不同的編碼方式,可分為多種圖像文件格式,如BMP、JPEG、WAVE等
E.可以應用“畫圖”等軟件更改圖像的顏色信息
答案　(1)1　4　8　1　(2)ACE
26.探究聲音的數字化過程。
(1)采樣:按一定的時間間隔取值
上圖所示為一段聲音的模擬信號,對其在時間軸上進行分隔,就是確定采集樣本個數或采樣次數。一秒內采樣的次數稱為采樣頻率,單位用赫茲(Hz)表示。一般而言,在對模擬信號進行采樣時,提高　　　　能提高聲音的保真度。
(2)量化位數決定了聲音的動態范圍,常用的量化位數有8位和16位兩種。8位量化的高低音級別有256個,16位量化的高低音級別有65 536個,如有16個級別的高低音需要 　　　　位量化。
解析　本題考查聲音的數字化。(1)提高采樣頻率能提高聲音的質量和保真度;(2)24=16,因此需要4位量化;(3)聲音存儲容量=采樣頻率*量化位數*聲道數*時間(bit),代入數據并且進行單位轉換之后得到的值最接近于C選項。
(3)有一段5秒鐘的聲音用44.1 kHz的采樣頻率,16位的量化位數進行編碼,保存為雙聲道無壓縮的音頻文件,則該音頻文件的存儲容量約為　　　　。(單選、填字母)
A.0 KB B.430 KB
C.860 KB D.220 KB
答案　(1)采樣頻率　(2)4　(3)C
27.“請出示你的健康碼”似乎成為我們最熟悉的一句話。進入場所前,我們打開手機出示健康碼中的“小綠標”,也就是健康碼,如圖a所示。
圖a　　　圖b
健康碼最主要的是基于手機號碼的定位功能、身份證號
碼下的消費記錄、乘坐交通工具的記錄以及填報行程信
息或者掃描場所位置登記等,結合疫情進行大數據分析后
的結果展示,圖片內容由兩種顏色構成,局部放大圖如圖b所示:
(1)健康碼(綠碼)圖案進行編碼時,用“0”表示白點,用“1”表示綠點,則圖b中的編碼表示為　　　　。
(2)為了每個像素能表示白、綠、黃和紅四種顏色,每個像素點最少用　　　　位二進制位(bit)表示。
(3)下列關于健康碼的說法,正確的是　　　　。(多選:全部選對得 2 分,選對但不全得 1 分,選錯得 0 分)
A.健康碼的自動更新,主要體現了信息的真偽性
B.健康碼數據存儲在服務器中,體現了信息的載體依附性
C.健康碼的實時變化說明人們在利用數據的同時,自身的行為也在產生數據
D.各種出行數據的客觀性為健康碼提供了可靠的依據
答案　(1)01010　(2)2　(3)BCD
28.如圖是一黑白圖像(數字序列為輔助答題行,不是圖像部分),請仔細觀察回答相關問題。
(1)該圖像共有　　　　個像素,每個像素點有　　　　種狀態。
(2)如果黑、白像素分別用1和0表示,則該圖像的最后一個字節二進制編碼為　　　　,將其轉化為十六進制編碼為　　　　。
(3)某3分鐘的AVI視頻,該視頻單幀畫面的分辨率為1024×768、16位色,文件格式為PAL制式,文件經過壓縮后存入到500 MB的U盤里,則該視頻的壓縮比至少是　　　　(單選:A.5∶1/B.10∶1/C.14∶1/D.20∶1)。
答案　(1)64　2　(2)10001101　8DH　(3)C
29.如圖所示,是兩幅黑白圖像像素化后的16*16點陣圖,每個點用1個二進制位表示,白色像素記為“0”,黑色像素記為“1”,采用逐行記錄的辦法,可以實現圖像的數字化。
請回答下列問題:
(1)計算機存儲圖a需要　　　　個字節,其中第1行像素占用　　　　位。
(2)將圖a中第8行像素按自左向右的順序編碼成二進制數序列后,轉換成十六進制數為　　　　。
(3)下列說法正確的是　　　　。(多選,填字母)
A.將圖像數字化只需要經過采樣和量化
B.將圖像數字化以后才可以被計算機存儲和處理
C.圖a的存儲容量大于圖b的存儲容量
D.自左向右編碼后,圖a中第6行編碼對應的十進制數小于第7行編碼對應的十進制數
答案　(1)32　16　(2)C1 83　(3)BD課時3　數據采集與編碼(二)
課時目標
1.理解編碼的概念與具體應用，掌握常見的字符編碼。2.掌握聲音和圖像數字化的原理并能計算聲音與圖像的存儲容量。
1.編碼
編碼(Encoding)是信息按照某種規則或格式，從一種形式轉換為另一種形式的過程。________是編碼的逆過程。
常見的字符編碼有________、Unicode及各種漢字編碼。
(1)ASCII碼
ASCII主要用于表示英語字符。基本的ASCII碼共有________個，用1個字節中的低7位編碼。二進制范圍為________________～____________，即十六進制的________。
(2)漢字編碼
漢字編碼分為外碼、交換碼、機內碼和字形碼。機內碼也稱為內碼，不同的字符集有不同的表示方式，GB2312采用兩個字節表示一個漢字。
2.UltraEdit查看字符內碼
基本規律：一般以數字開頭(0－7)開頭的內碼，一對內碼對應一個英文字符(半角字母、標點符號、其他字符)，如甲圖中的“2E”對應半角字符“.”。內碼“40”對應“@”符號(半角字符，占用1字節)。ASCII碼(半角字符)的范圍00－7F。
以________開頭內碼的兩對對應一個字符(全角字符，占用2字節)，如乙圖中內碼“A1A3”對應全角字符“。”，中文“全”的內碼為“C8AB”。
3.條形碼
條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和白條，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。我國普遍采用的EAN13條形碼。
4.二維碼
二維條碼/二維碼(2－dimensional bar code)是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面上(二維方向)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息。
5.聲音編碼
(1)將模擬聲音數字化需要經過采樣、量化、編碼三個過程。采樣頻率越高，量化位數越大，聲音保真度越好，存儲容量越大。
(2)錄音時，聲音信號通過麥克風轉換成電流信號，通過聲卡上的模數轉換器(ADC)轉換成數字信號，存儲為文件。播放時，數字信號送到聲卡上的數模轉換器(DAC)還原為模擬信號，放大后送到揚聲器發聲。
(3)常見的聲音文件類型有Wave、MP3、WMA等。
(4)Wave格式音頻文件的存儲容量計算公式：存儲容量＝采樣頻率(Hz)×量化位數(bit)×聲道數×時長(s)(單位：位)。
6.圖像編碼
(1)圖像有位圖和矢量圖兩種。位圖(又稱柵格圖、點陣圖)是通過“像素”來描述圖像的，適合表現層次和色彩比較豐富的圖像，所需的存儲空間較大，相機拍的都是位圖，放大后會失真。矢量圖是用一組指令集合或數學公式來描述的，適合線框型作品(比如三視圖)，放大、旋轉等操作后清晰度不會發生變化。
(2)位圖圖像數字化
①采樣：就是把一張圖像分解成一個一個大小相同的像素點，點數越多，圖像越真實。
②量化：每個像素的顏色信息進行量化，也稱為位深度。圖像存儲容量可以根據像素與顏色位深度進行計算：存儲容量＝總像素×顏色位深度/8(單位：字節)
顏色 每個像素點所占的位數
黑白圖像 1位(21＝2)
128色圖像 7位(27＝128)
24位真彩色 24位
結論：顏色數≤2n(其中n表示每個像素點的存儲位數)
③編碼：以多種圖像文件格式保存，如BMP、JPEG、GIF、PNG等。
7.視頻編碼
(1)視頻是由連續的畫面組成動態圖像的一種表示方式，常見的視頻數據格式主要有：AVI、MPEG、MOV、電視廣播制式：PAL每秒鐘播放25幀(我國采用)，NTSC每秒鐘播放30幀。
(2)視頻存儲量(B)＝幀圖像存儲量×幀頻×播放時間(秒)。
(3)常見的視頻編碼方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等。
例1 用UltraEdit軟件觀察字符內碼，部分界面如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.字符“：”的內碼采用ASCII編碼
B.字符“37”的內碼用二進制表示為00110111
C.存儲字符“℃”需要2Byte
D.字符“溫度：35 ℃～37 ℃”存儲時占用11個字節
聽課筆記：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
變式訓練1　使用UltraEdit軟件觀察字符串“期末，Fighting！”的內碼，部分界面如圖所示，
下列說法正確的是(　　)
A.存儲該字符串的內碼共需要15b
B.該字符串中共有2個GB2312字符
C.字符“J”內碼用十六進制表示為50
D.字符“期”的二進制編碼是11000110 11011010
例2 已知字符“2021，AI崛起”采用“UTF 16LE”編碼，使用UltraEdit軟件查看其內碼，部分界面如圖所示。圖中FFFE為UTF 16LE標記，字符“2”對應的內碼是32 00H，下列說法正確的是(　　)
A.若采用“UTF 16LE”編碼，則字符“D”為44H
B.圖中字符″0″的編碼是30 00H，字符″－1″的編碼是2F 00H
C.字符″9″、″a″、″Y″的UTF 16LE編碼值大小關系為：″9″<″a″<″Y″
D.若采用“UTF 16LE”編碼，則字符″2021，AI崛起″總存儲容量為20B
聽課筆記：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
變式訓練2　UTF 16LE編碼可以對多種文字字符進行編碼，該編碼規定任意字符均使用2個字節存儲，并且在字符內碼前用“FF FE”作為編碼標記，編碼標記也占用存儲空間。
(1)查看字符“我學code”的內碼，如圖所示。
圖中字符編碼共占________B，若英文字符“b”使用UTF 16LE編碼，其內碼為________H。
(2)一個采用UTF 16LE編碼的含1200個英文字符的文本文件，該文件所占存儲空間約為________KB(保留1位小數)。
例3 為了保障數據傳輸過程中數據的安全，人們往往采用多種方式來隱藏數據或者偽裝數據。其中一種常用的辦法就是把數據插入到一幅圖像中，通過把真實數據以二進制的形式插入到圖像中，這樣即使被截獲，表面看起來就是一幅圖像。下列幾組數據中最有可能存在隱藏數據的是(　　)
聽課筆記：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
變式訓練3　一幅1024×512的BMP格式圖像，另存為JPG格式后的存儲容量約為96 KB，已知壓縮比為16∶1，則該BMP格式圖像的位深度為(　　)
A.32 B.24
C.16 D.8
例4 現有一段長度為10秒鐘、采樣頻率為44.1 kHz、采用16位量化的雙聲道未經壓縮的WAV格式文件，下列說法正確的是(　　)
A.該Wave音頻文件的存儲容量約為13 MB
B.將兩個聲道的音量均＋5db后以原格式另存文件，則前后兩個文件存儲容量比為1∶10
C.數字化過程中，提高采樣頻率則音頻保真度也相應提高
D.以壓縮比8∶1將文件壓縮成MP3格式，壓縮后的存儲容量約為27 KB
聽課筆記：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
變式訓練4　某段未經壓縮的WAVE格式音頻屬性如圖所示，存儲該文件需要的磁盤空間大約是(　　)
A.80.8 MB B.40.4 MB
C.20.2 MB D.10.1 MB
例5 將一段圖像分辨率為1024*768、32位真彩色的無聲視頻AVI文件壓縮成MPEG格式，壓縮比為3∶1，若該視頻以25幀/秒的速度播放，該MPEG格式視頻每秒鐘播放的數據量約為(　　)
A.25 MB B.75 MB
C.600 MB D.800 MB
聽課筆記：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
變式訓練5　李同學從互聯網上下載了一段約10分鐘的體育視頻，該視頻文件為PAL制式、單幀畫面為512×340、16位色，文件容量100M，則該視頻的壓縮比大約是(　　)
A.30∶1 B.50∶1
C.80∶1 D.100∶1
1.下列有關信息編碼的說法，正確的是(　　)
A.漢字在計算機內部是以十六進制編碼的
B.聲音的數字化需經過采樣、離散化和編碼三個步驟
C.刪除二進制數的最后一位，其值會變成原數的1/2
D.在二進制編碼中，n位二進制數最多能表示2n種狀態
2.下列關于字符編碼的說法，正確的是(　　)
A.已知大寫字母“I”的ASCII碼值為49H，則大寫字母“J”的ASCII值為50H
B.漢字在計算機內部采用二進制編碼，存儲一個漢字字符需要1個字節
C.ASCII 碼是單字節編碼系統，共有127個
D.每個漢字的輸入碼是不唯一的
3.下列關于信息編碼的說法，正確的是(　　)
A.只有計算機中才有信息編碼
B.ASCll碼是一種漢字編碼
C.掃描二維碼的過程屬于信息編碼
D.采用8位色進行編碼的BMP圖像，其顏色數量總共有256種
4.一個時長為5秒、400*300像素，16位色的未經壓縮NTSC制式(30幀/秒)的AVI格式無聲視頻文件，壓縮為MP4格式后的大小為1200 KB，則其壓縮比為(　　)
A.30∶1 B. 48∶1
C.60∶1 D.120∶1
5.下列關于進制和信息編碼的說法，正確的是(　　)
A.根據GB2312編碼，“杭州亞運會”共占10bit
B.若一個十進制是奇數，則它的二進制數末位一定是1
C.錄音過程就是通過采樣和量化實現數字信號的模擬化過程
D.十六進制數 1011H，其最左邊的“1”對應的權值為 164
6.使用 UltraEdit 軟件觀察字符內碼，如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.字符“10”的內碼是 3AH
B.圖中共有 12 個 ASCII 碼
C.小寫字母 z 的十六進制編碼為 80H
D.字符“！”的內碼是 6E 21
7.使用UltraEdit軟件觀察字符，下列說法正確的是(　　)
A.字符“！”的內碼占一個字節
B.字符“J”的十六進制內碼為50
C.字符“10”的十六進制內碼為3A
D.圖中共有6個ASCII編碼，4個漢字編碼
8.使用 UltraEdit 軟件查看字符內碼，部分界面如圖所示。
下列說法正確的是(　　)
A.圖中有 7 個 ASCII 碼字符
B.ASCII 碼字符“H”內碼值的二進制表示為 01101000B
C.“亞運會@HZ”這些字符的內碼共 10 個字節
D.字符“10”內碼值的十六進制表示為 3AH
9.小蓮在網上下載了一張杭州亞運會閉幕式的 BMP 圖像，該圖像的像素數為 1024*768，存儲容量為2.25 MB，則該圖像的顏色模式為(　　)
A.256 級灰度 B.32 位色
C.24 位色 D.16 色彩色
10.下列關于聲音的數字化說法中，錯誤的是(　　)
A.提高聲音的音量，并不會影響該聲音的量化位數和采樣頻率
B.模擬信號和數字信號可以通過計算機中的硬件設備聲卡進行相互轉換
C.自然界中的各種模擬信號轉換成數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼
D.同一個采樣點分別采用3位和4位量化位數，其量化的等級數之比為3∶4
11.將一個時長為1分鐘、采樣頻率為44.1 kHz、量化位數為16、雙聲道未經壓縮的Wave格式音頻壓縮為MP3格式文件，壓縮后的MP3格式文件大小為940 KB，則其壓縮比約為(　　)
A.11∶1 B.11∶2
C.11∶4 D.88∶1
12.一段未經壓縮的PAL制式(25fps)的AVI格式無聲視頻，時長為10秒，每秒畫面1024*768像素，存儲容量約為562.5 MB，則該視頻中圖像的每個像素所占位數為(　　)
A.2位 B.8位
C.16位 D.24位

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