浅析信息编码

张红玲

摘 要：信息编码技术是计算机信息处理技术中的一项关键技术，信息技术在生活中的广泛运用，提高了人类处理信息的能力，人们对信息的存储、处理、传输的速度和质量要求越来越高，各种各样的信息编码技术便应运而生，如字符编码、汉字编码、图像编码、音频编码、视频编码、条形码、二维码等。依据《信息技术教学指导意见》必修模块《数据与计算》教学内容要求与实施建议。要求学生了解字符、文字、图像图形、音视频等数据在计算机中的编码方式。本篇就介绍一下字符、文字、图像、视频的编码方式。

关键词：信息;字符;汉字;图像;视频;编码

通过前面的学习，学生对数据的概念以及数据与信息的关系，生活中有哪些常见的数据类型，二进制的基本原理和进制转换的方法有了初步的了解。对学生来说字符、汉字、图像、视频在计算机中的编码方式是全新的知识，通过简单生活实例问题的解决，来培养学生的计算思维。

相关知识回顾：

数据与信息的关系：数据是信息的表现形式和载体，信息是数据的内涵。数据的表现形式是多种多样的，有数字、文字、图形、图像、声音和视频等形式。在计算机科学中，是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号的介质的总称。

一、问题引入：为什么进行数据编码？学生观看幻灯片讨论回答。

二、知识讲解：为后面的自主探究解决问题做知识准备。

（一）字符的编码（数字化）

ASCII码，用7位二进制数来编码，最高位为0，最多可以表示128个字符（27）.可以表示英文字母、数字、标点符号、控制字符和其他的字符。

字符"A"的ASCII码为（0100 0001）2=（65）10

字符"？"的ASCII码为（0011 1111）2=（63）10

（二）汉字的编码

【思考】计算机处理汉字的主要环节？学生小组讨论回答。

【探究问题一】汉字是如何输入到计算机中的？

试一试：请将"上善若水 风光迤逦 戎马倥偬"输入计算机。

自主学习：教材60页，输入码。

【思考讨论】视频：村民为何集体改姓？

【探究问题二】汉字在计算机中是如何表示的？

学生活动探究：通过体验"汉字信息二进制"小程序你得到什么结论？

查看汉字"上"和自己姓名的国际码和机内码。

国标码：汉字国标码，创建于1980年，目的为了使每个汉字有一个全国统一的代码而颁布了汉字编码的国家标准。每个汉字有个二进制编码，叫汉字国标码。 在我国汉字代码标准GB2312-80中有6763个常用汉字规定了二进制编码。

【探究问题三】汉字是如何输出显示的？

活动任务：1、在给出8×8的表格中，单元格分别用0和1进行了编码。用颜料桶工具将标注为1的单元格填充为红色并观察所得到的现象。

2、只修改一行的编码就可以使原图的"上"字改成"土"字，應修改哪一行？该行修改后的编码是？

3、若每个单元格为一个二进制位，那储存这个字的编码需要多少个二进制位（bit）？多少个字节（byte）？

自主学习：教材61页，输出码。

小组讨论回答问题：什么是汉字的输出码？点阵的大小对汉字的输出有无影响呢？汉字输出的表示方式？

汉字的输出码是汉字的字型码，由汉字的字模信息组成。

点阵数越大，显示的效果越好，且需要的存储容量越大。

（三）位图图像的编码

有一位慈祥的母亲想亲自绣几幅十字绣作品送给她刚成家的孩子，并挂在新房客厅的背景墙上。假如这位母亲是个色盲，那么他能不能实现这个愿望？针对这样生活中的实际问题，我们会用对颜色编号来解决，首先将不同颜色的线进行编号，然后将图片分割成足够小的色块，确定哪个位置绣哪种颜色的线，用数字符号来定位。同理，计算机只能识别0和1两个数字，那么我们就用二进制数来编号，比如黑白两色图像，每个色块就用一个二进制位来表示，四色就用两个二进制位来表示，十六色就用四个二进制位来表示，以此类推。

位图图像在计算机中占用空间计算是总像素乘以每个像素色彩编号所需的位数。其中，像素是图像中的一个个的小色块，或是带色彩的点，是描述图像的最小单位。分辨率是单位英寸中所包含的像素点数。

（四）视频的编码

视频文件：其实是由一系列静止的图片构成的。视频的存贮空间是单位时间内播放的图片张数乘以图片的大小。单位时间内播放的图片张数有两种制式，ral制式是每秒记录25幅画面，ntsc制式是每秒记录30幅画面。比如：一个视频文件，每帧图像的数据量为300KB，若该视频以电视播放标准PAL制的速度播放，则每秒钟播放的影像数据量约为7.3mb。再比如：一个时间为2分钟，分辨率为640*480，24位色彩的数字无声视频。如果视频以25帧/秒的速度播放，则这段视频要播放的数据量大约（不压缩）是2636.72mb。

三、总结

对本部分内容的教学，在课堂上我本着"以学生发展为本"的原则，给与学生一些求知欲，让学生能够主动积极的去学习，最后让学生实践练习操作，这个过程中再给出指导，这样能够更好的让学生掌握知识。