張紅玲

摘 要：信息編碼技術(shù)是計算機(jī)信息處理技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，信息技術(shù)在生活中的廣泛運(yùn)用，提高了人類處理信息的能力，人們對信息的存儲、處理、傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量要求越來越高，各種各樣的信息編碼技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，如字符編碼、漢字編碼、圖像編碼、音頻編碼、視頻編碼、條形碼、二維碼等。依據(jù)《信息技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)意見》必修模塊《數(shù)據(jù)與計算》教學(xué)內(nèi)容要求與實施建議。要求學(xué)生了解字符、文字、圖像圖形、音視頻等數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的編碼方式。本篇就介紹一下字符、文字、圖像、視頻的編碼方式。

關(guān)鍵詞：信息;字符;漢字;圖像;視頻;編碼

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對數(shù)據(jù)的概念以及數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系，生活中有哪些常見的數(shù)據(jù)類型，二進(jìn)制的基本原理和進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法有了初步的了解。對學(xué)生來說字符、漢字、圖像、視頻在計算機(jī)中的編碼方式是全新的知識，通過簡單生活實例問題的解決，來培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。

相關(guān)知識回顧：

數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系：數(shù)據(jù)是信息的表現(xiàn)形式和載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式是多種多樣的，有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音和視頻等形式。在計算機(jī)科學(xué)中，是指所有能輸入到計算機(jī)并被計算機(jī)程序處理的符號的介質(zhì)的總稱。

一、問題引入：為什么進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼？學(xué)生觀看幻燈片討論回答。

二、知識講解：為后面的自主探究解決問題做知識準(zhǔn)備。

（一）字符的編碼（數(shù)字化）

ASCII碼，用7位二進(jìn)制數(shù)來編碼，最高位為0，最多可以表示128個字符（27）.可以表示英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號、控制字符和其他的字符。

字符"A"的ASCII碼為（0100 0001）2=（65）10

字符"？"的ASCII碼為（0011 1111）2=（63）10

（二）漢字的編碼

【思考】計算機(jī)處理漢字的主要環(huán)節(jié)？學(xué)生小組討論回答。

【探究問題一】漢字是如何輸入到計算機(jī)中的？

試一試：請將"上善若水 風(fēng)光迤邐 戎馬倥傯"輸入計算機(jī)。

自主學(xué)習(xí)：教材60頁，輸入碼。

【思考討論】視頻：村民為何集體改姓？

【探究問題二】漢字在計算機(jī)中是如何表示的？

學(xué)生活動探究：通過體驗"漢字信息二進(jìn)制"小程序你得到什么結(jié)論？

查看漢字"上"和自己姓名的國際碼和機(jī)內(nèi)碼。

國標(biāo)碼：漢字國標(biāo)碼，創(chuàng)建于1980年，目的為了使每個漢字有一個全國統(tǒng)一的代碼而頒布了漢字編碼的國家標(biāo)準(zhǔn)。每個漢字有個二進(jìn)制編碼，叫漢字國標(biāo)碼。 在我國漢字代碼標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80中有6763個常用漢字規(guī)定了二進(jìn)制編碼。

【探究問題三】漢字是如何輸出顯示的？

活動任務(wù)：1、在給出8×8的表格中，單元格分別用0和1進(jìn)行了編碼。用顏料桶工具將標(biāo)注為1的單元格填充為紅色并觀察所得到的現(xiàn)象。

2、只修改一行的編碼就可以使原圖的"上"字改成"土"字，應(yīng)修改哪一行？該行修改后的編碼是？

3、若每個單元格為一個二進(jìn)制位，那儲存這個字的編碼需要多少個二進(jìn)制位（bit）？多少個字節(jié)（byte）？

自主學(xué)習(xí)：教材61頁，輸出碼。

小組討論回答問題：什么是漢字的輸出碼？點(diǎn)陣的大小對漢字的輸出有無影響呢？漢字輸出的表示方式？

漢字的輸出碼是漢字的字型碼，由漢字的字模信息組成。

點(diǎn)陣數(shù)越大，顯示的效果越好，且需要的存儲容量越大。

（三）位圖圖像的編碼

有一位慈祥的母親想親自繡幾幅十字繡作品送給她剛成家的孩子，并掛在新房客廳的背景墻上。假如這位母親是個色盲，那么他能不能實現(xiàn)這個愿望？針對這樣生活中的實際問題，我們會用對顏色編號來解決，首先將不同顏色的線進(jìn)行編號，然后將圖片分割成足夠小的色塊，確定哪個位置繡哪種顏色的線，用數(shù)字符號來定位。同理，計算機(jī)只能識別0和1兩個數(shù)字，那么我們就用二進(jìn)制數(shù)來編號，比如黑白兩色圖像，每個色塊就用一個二進(jìn)制位來表示，四色就用兩個二進(jìn)制位來表示，十六色就用四個二進(jìn)制位來表示，以此類推。

位圖圖像在計算機(jī)中占用空間計算是總像素乘以每個像素色彩編號所需的位數(shù)。其中，像素是圖像中的一個個的小色塊，或是帶色彩的點(diǎn)，是描述圖像的最小單位。分辨率是單位英寸中所包含的像素點(diǎn)數(shù)。

（四）視頻的編碼

視頻文件：其實是由一系列靜止的圖片構(gòu)成的。視頻的存貯空間是單位時間內(nèi)播放的圖片張數(shù)乘以圖片的大小。單位時間內(nèi)播放的圖片張數(shù)有兩種制式，ral制式是每秒記錄25幅畫面，ntsc制式是每秒記錄30幅畫面。比如：一個視頻文件，每幀圖像的數(shù)據(jù)量為300KB，若該視頻以電視播放標(biāo)準(zhǔn)PAL制的速度播放，則每秒鐘播放的影像數(shù)據(jù)量約為7.3mb。再比如：一個時間為2分鐘，分辨率為640*480，24位色彩的數(shù)字無聲視頻。如果視頻以25幀/秒的速度播放，則這段視頻要播放的數(shù)據(jù)量大約（不壓縮）是2636.72mb。

三、總結(jié)

對本部分內(nèi)容的教學(xué)，在課堂上我本著"以學(xué)生發(fā)展為本"的原則，給與學(xué)生一些求知欲，讓學(xué)生能夠主動積極的去學(xué)習(xí)，最后讓學(xué)生實踐練習(xí)操作，這個過程中再給出指導(dǎo)，這樣能夠更好的讓學(xué)生掌握知識。