选考总复习 信息技术 必修2 第二章 多媒体信息编码.docx
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选考总复习信息技术必修2第二章多媒体信息编码
第二章 多媒体信息编码
[考试标准]
考试内容
考试要求
考试属性
1.二进制、十六进制与十进制的相互转换（正整数位）
b
必考＋加试
2.ASCII码和汉字编码
b
3.图像、音频与视频数字化的概念
b
4.图像、音频、视频存储量的计算
c
一、二进制、十六进制与十进制的相互转换（正整数位）
1.通常人们把用来表示信息的符号组合称为信息代码，而编制代码的过程称为信息编码。
2.在计算机中，所有的信息都是采用二进制数存储的，计算机存储的最小单位是位，每一个二进制位可以表示0和1两种信息。
n个二进制位最多能表示的不同信息个数是2n；n位二进制数能表示的最大十进制数是2n－1。
3.计算机存储容量的基本单位是字节（Byte），是连续8个位（bit）的组合。
比字节大的计量单位依次分别是KB、MB、GB和TB，他们的换算关系：
后者是前者的1024倍，即210倍
1B＝8b 1KB＝1024B 1MB＝1024KB 1GB＝1024MB
4.要会对二进制数、十进制数、十六进制数之间进行相互转换。
转换关系为：
（1）二进制转化为十进制：
按权展开、逐项相加。
（2）十进制转化为二进制：
除二取余、逆序输出。
（3）二进制转化为十六进制：
4位1数，逐组转换（位数不够左边补0凑足）。
（4）十六进制转换为二进制：
逐位肢解，1数4位（可把最前端的0省去不写。
）
5.在二进制数中，包含0和1两个基数，一个二进制数的每一位上的位权是不一样的，如二进制数“1011”，从右至左用该位上的数字乘以位权表示：
（1011）2＝1×20＋1×21＋0×22＋1×23。
6.由于二进制存储信息位数较多，较冗长，因此往往用1位十六进制数来表示4位二进制数，有效地缩短信息的长度。
熟记以下常见等量关系，相邻数据可以通过加1或减1得到。
十六进制数
2
4
8
A
C
F
二进制数
0010
0100
1000
1010
1100
1111
7.二进制、十进制和十六进制区别
进制
基数
进位机制
用字母表示的方法
二进制数
0，1
逢2进1
B
十进制数
0至9，共10个
逢10进1
D
十六进制数
0至9，A，B，C，D，E，F，共16个
逢16进1
H
二、ASCII码和汉字编码
计算机内的英文字符以二进制编码的形式来表示，其中使用最广泛的是ASCII码，可以表示128种编码，其中含有数字、字母等。
汉字在计算机内也是以二进制代码形式表示的，这些代码称为汉字编码，最常用的编码是GB2312，用2个字节表示一个汉字。
1.美国国家信息交换标准码简称ASCII码。
它具有以下规律：
（1）ASCII码值是该字符在编码集中的位置，往往用十进制数表示。
（2）英文字符和数字的ASCII码值分别按顺序从小到大排列，如“A”的ASCII码值为65，则“B”、“C”的ASCII码值为66、67。
（3）在计算机中存储时，用一个字节中的7个位表示128个字符，最高（最左边）位是0。
2.国家颁布的《信息交换用汉字编码及字符集》简称GB2312字符集，又称区位码。
他具有下列规律：
（1）包含区位和码位两个部分，用区号和位号表示，每个区包含94个位，构成一个94×94的表格；
（2）区位码指汉字在编码集（94×94表格）中位置，往往用十进制数表示。
（3）在计算机中用两个字节来标记，第一个字节标记区号，第二个字节标记位号，且每个字节的最高位用1表示，因此该字节的二进制值转换成十进制数，与区号和位号并不相等。
3.观察字符的内码常见的软件有UltraEdit或WinHex。
内码指字符在计算机内部的存储形式，实际的存储形式为二进制数，但二进制太冗长，用十六进制形式来显示。
三、图像、音频与视频数字化的概念
1.图像由像素组成，像素越多图像越清晰，颜色位数越多色彩越逼真。
2.声音模拟量的数字化通过采样和量化过程来实现。
采样频率越高，量化位数越高，声音的质量越好，占用的存储空间就越大。
采样：
单位为Hz（赫兹），每一秒钟所采样的次数称为采样频率。
采样频率决定了声音采集的质量，采样频率越高，声音就越真实、自然，但存储量也越大。
量化位数：
每次采样存储二进制的位数。
量化值越高，即精度越高，但存储量也越大。
3.视频是由连续的画面组成动态图像的一种表示方式。
全球两大主要的电视广播制式为：
PAL和NTSC，我国使用PAL制，每秒显示25帧。
欧美国家采用NTSC制，每秒显示30帧。
四、图像、音频、视频存储量的计算
1.
（1）位图和矢量图的区别：
位图：
由许多点组成，点称为像素（最小单位）。
表现层次和色彩比较丰富的图像，放大后会失真（变模糊）；处理软件：
Photoshop、ACDSee、画图等；常见文件类型：
Bmp、Jpg、Gif、Psd、Tif、Png。
矢量图：
用一组指令集合描述。
用于工程制图和美术字等，缩放、扭曲等操作不影响其清晰度，放大后不会失真。
（2）位图存储容量的计算：
存储容量＝水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8（单位：
字节B）
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）
2.音频存储量的计算，常见的WAVE文件所占磁盘的存储量计算公式为：
采样频率×量化位数×声道数×时间/8（单位：
字节）。
3.
（1）视频是由连续的画面组成动态图像的一种表示方式。
获取视频素材的主要途径有：
因特网下载视频节目；视频采集卡采集视频模拟信号；视频文件中截取；数码摄像机或摄像头直接采集。
（2）常见视频格式有：
AVI、MPG、DAT、MOV和Real格式等。
（3）常用的视频素材处理软件：
会声会影、Premiere、超级解霸等。
（4）未经压缩的视频文件存储容量的计算公式：
每帧图像的像素值×每帧图像的颜色位数×帧频×播放时间/8。
【例1】 （2017·11浙江选考）十进制正整数n转换为二进制数，该二进制数末位是“0”。
下列说法正确的是（ ）
A.无法确定n是奇数还是偶数
B.若该二进制数的位数是4，则n的最大值是15
C.n与n＋1分别转换为二进制数，这两个二进制数的位数可能不同
D.该二进制数末位的“0”去掉后，再转换为十进制数，所得的值是n/2
解析 二进制向十进制数转换的方法是按权展开，因此最后一位是0，而倒数第2位的位权为2，肯定为偶数。
4位二进制数且最后一位0，最大为1110，即14。
该数加1后，最后一位从0到1，位数不变。
答案 D
[变式1] （2016·4月浙江选考）将十进制数从左至右每位分别转换成对应的4位二进制编码（不足4位的左边补0，例如2转换成0010），然后依次连接。
则十进制数109转换后的编码是（ ）
A.100100000001B.000001101101
C.101000001001D.000100001001
解析 本题考查十进制转二进制，难度不大，关键在于读清题意。
1对应0001，0对应0000，9对应1001，然后依次连接。
答案 D
[变式2] （2015·10浙江选考）用24位二进制数来表示RGB的颜色，将其每位二进制数取反（0改为1，1改为0），即变为另一种颜色，这种操作称为颜色反相。
若某RGB颜色值用十六进制表示为123456H，则其反相后的颜色值用十六进制表示为（ ）
A.654321HB.987654H
C.EDCBA9HD.FEDCBAH
解析 本题考查二进制与十六进制的转换，每个十六进制位对应4位二进制位，十六进制数123456H第1位的1对应二进制的0001，反相后二进制为1110，转换为十六进制为E，只有C第一位为E，已可判定答案为C。
其他位转换方法相同。
答案 C
【例2】 十六进制数A5H转换成二进制数是（ ）
A.（10101101）2B.（10101011）2
C.（10100101）2D.（1010101）2
解析 十六进制数转换为二进制数的方法是每一位十六进制数转换为4位二进制数。
答案 C
[变式3] 十六进制数F6H转换成二进制数是（ ）
A.（11111101）2B.（11111010）2
C.（11110101）2D.（11110110）2
解析 本题考查二进制和十六进制之间的换算关系。
十六进制数F6H等于二进制的11110110B。
答案 D
[变式4] 某电子设备的电路板上有一个6位的“跳板开关”，此开关每一位都只有“打开”和“闭合”两种状态。
这个“跳板开关”最多可以表示的状态数是（ ）
A.120B.64
C.60D.6
解析 在n位二进制数中，表示数的个数为2的n次方个。
本题6位开关相当于6位二进制数，则状态数最多为26＝64，故B选项正确。
答案 B
[变式5] MAC地址长度为6个字节，每个字节的范围在1～254之间，把该数转换成十六进制数字表示，每个字节之间可用“∶”分割。
以下MAC地址表示正确的是（ ）
A.00：
26：
47：
28：
30：
7A
B.24：
69：
A5：
86：
7D
C.8C：
70：
5A：
F6：
0B：
58：
35
D.66：
09：
80：
02：
H2：
73
解析 考查进制及二进制与十六进制之间的转换。
题中描述“长度为6个字节”，“用12位十六进制数字表示”，C、D选项是14位十六进制数字，B选项10位十六进制数字，所以明显排除B、C、D。
进一步分析，12位十六进制数字对应6个字节，即每2位十六进制数字对应1个字节，这两位十六进制数字最大应为“FF”（对应二进制数“11111111”），最小应为“00”（对应二进制数“00000000”）。
答案 A
【例3】 字符“A”比“a”的ASCII码值小32（十进制），已知字符“G”的二进制ASCII码值为1000111，则字符“g”的二进制ASCII码值是（ ）
A.1001111B.1010111
C.1011111D.1100111
解析 （1000111）2转化为十进制为1×26＋0×25＋0×24＋0×23＋1×22＋1×21＋1×20＝（71）10
由题意可知g比G的ASCII码值大32，为103，再将103转化为二进制用权值拼凑法可得（1100111）2，或者用验证法，将各选项转换为十进制。
答案 D
【例4】 （2018·04浙江选考）使用UltraEdit软件查看字符内码，部分界面如下图所示，
图中内码所对应的字符是（ ）
A.bdoaMLNVB.填充颜色
C.背景backD.技术abcd
解析 从内码来看，前面两个为汉字，后面4个为英文字符。
答案D中4个字符是连续的，而图中6261636B符合back的规律。
答案 C
[变式6] （2018·11浙江选考）使用UltraEdit软件观察字符“A—Za—z0—9”的内码，部分界面如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.字符“F”、“d”、“6”的内码值由小变大
B.字符“a”与“A”内码值之差的十进制表示为20
C.字符“2”内码值的二进制表示为“00000010”
D.图中所有字符内码值的十进制表示均小于128
答案 D
[变式7] 使用UltraEdit软件观察字符内码，结果如图所示。
则图中字符“！
”的内码是（ ）
A.CAB.A1
C.CAC7D.A3A1
解析 每个汉字由16位二进制编码组成，对应4个十六进制数编码。
观察图中结果可得：
“永”字符编码为D3C0，“不”字符编码为B2BB，“失”字符编码为CAA7，“重”字符编码为D6D8，“！
”字符编码为A3A1。
答案 D
[变式8] 用UltraEdit软件观察“19年GK”这几个字符的内码，如下图所示。
则这五个字符的序列可能是（ ）
A.19年GKB.19GK年
C.GK19年D.年19GK
解析 汉字内码的特征是字节两个数字中，第一个为字母。
可见年在最后。
同时数字1和9相差8。
答案 B
【例5】 某字库采用点阵方式描述汉字字形，点阵规模为16×16，每个点用1个二进制位表示，“0”表示白点，“1”表示黑点，逐行编码。
汉字“和”的字形如图所示，下列描述正确的是（ ）
A.该汉字字形编码需要16×16个字节
B.该汉字字形第一行编码需要2个字节
C.该汉字字形编码的第一个字节内容是0FH
D.该汉字字形编码的最后一个字节内容是FFH
解析 由题干并结合图可知，该汉字字形第一行共有16个点，每个点用1个二进制位表示，则一行编码需要16位，即2个字节。
答案 B
【例6】 下列关于多媒体数字化的描述，正确的是（ ）
A.声音数字化的过程是一种“数模转换”
B.计算机播放声音时进行模数转换
C.数码相机可以将图像数字化
D.麦克风可以将视频数字化
解析 A选项是“模数转换”。
B选项是“数模转换”。
D选项是将声音数字化。
答案 C
[变式9] 录制声音的过程如下图所示，其中ADC模块的主要功能是（ ）
A.将模拟信号转换为数字信号
B.将数字信号转换为模拟信号
C.对模拟信号进行放大
D.对数字信号进行压缩
解析 本题考查信息化概念。
信息化是将模拟信号进行编码的过程，是将模拟信息转变成数字信息，话筒接收的是模拟信息，存储器存储的是数字信息，所以ADC模块的功能是将模拟信号转换为数字信号。
答案 A
【例7】 （2017·11浙江选考）未经压缩的BMP图像文件a.bmp和b.bmp，其参数分别为80万像素、256色和40万像素、16色，则图像文件a.bmp与b.bmp存储容量之比约为（ ）
A.4∶1B.8∶1
C.16∶1D.32∶1
解析 本题考查图像存储量的计算。
未经压缩的位图存储量＝水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8（单位：
字节B）。
答案 A
[变式10] 用Photoshop软件制作一幅1024×512像素的图片，存储为BMP格式文件时，选项界面如图所示：
该图像文件存储容量约为（ ）
A.375KBB.750KB
C.1.5MBD.3MB
解析 图像存储容量＝水平像素数×垂直像素数×每个像素编码位数/8（单位：
字节）。
1024×512×24/8（单位：
字节），结果为1.5MB。
答案 C
【例8】 查看一段时长为3秒、采样频率为22kHz的Wave格式音频文件的属性，其属性窗口如图所示：
该音频文件存储容量约为（ ）
A.258KBB.129KB
C.2.1MBD.2.6MB
解析 未经压缩的Wave文件所占磁盘的存储容量计算方法为：
存储容量＝采样频率×量化位数×声道数×时间（s）/8（单位：
字节）。
22000×16×2×3/8（字节），大约为258KB。
位速表示每秒钟的比特流，因此也可以用705kbps/8×3s计算得到。
答案 A
[变式11] （2018·11浙江选考）一个时长为8分钟、采样频率为32kHz、量化位数为16、双声道未经压缩的Wave格式音频文件，其存储容量约为（ ）
A.1MBB.29MB
C.59MBD.469MB
答案 C
[变式12] 小王将5秒的单声道音频“朗诵.wav”和10秒的单声道音频“配乐.wav”合成为10秒的双声道音频“配乐诗朗诵.wav”，三个音频均使用相同采样频率和量化位数，关于3个文件的存储容量，下列描述正确的是（ ）
A.“配乐诗朗诵.wav”与“配乐.wav”相同
B.“配乐诗朗诵.wav”与“朗诵.wav”相同
C.“配乐诗朗诵.wav”约等于“配乐.wav”的2倍
D.“配乐诗朗诵.wav”约等于“朗诵.wav”与“配乐.wav”之和
解析 本题考查音频文件存储空间与各参数之间的关系。
三个音频均使用相同采样频率和量化位数，故存储容量与时间和声道数有关。
配乐诗朗诵.wav为双声道，时间为10秒，因此存储容量关系为：
“配乐诗朗诵.wav”＝2倍“配乐.wav”＝4倍“朗诵.wav”。
答案 C
[变式13] （2015·10月浙江选考）将一个时长为1分钟、采样频率为44.1kHz、量化位数为16、双声道未经压缩的Wave格式音频文件压缩为MP3格式文件，压缩后的MP3格式文件大小为940KB，则其压缩比约为（ ）
A.11∶1B.11∶2
C.11∶4D.88∶1
解析 本题考查音频存储量的计算。
存储容量＝采样频率（Hz）×量化位数×声道数×时间（秒）/8，未经压缩Wave格式文件大小为10335.9375KB，压缩比为11∶1，选项A正确。
答案 A
【例9】 （2017·4浙江选考）将一个动画导出为AVI格式视频，导出设置如图所示。
若导出后的视频文件存储容量43.95MB，则该动画总帧数约为（ ）
A.38B.150
C.300D.1200
解析 本题考查视频存储量的计算。
假设该动画总帧数为x，则320*240*16*x＝43.95*8*1024*1024（位）。
求得x约为300。
答案 C
【例10】 将帧频为12fps、帧数为480的Flash动画作品导出为声音禁用且不采用压缩格式的AVI视频文件，其参数为320×280像素、16位色，则该视频文件的存储容量约为（ ）
A.6.83MBB.58.60MB
C.82.03MBD.656.25MB
解析 未经压缩的视频文件存储容量的计算方法是：
存储容量＝帧图像存储容量×帧频×播放时间（单位：
字节）。
其中，帧图像存储容量＝水平像素数×垂直像素数×每个像素编码位数/8（单位：
字节）。
本题中帧图像存储容量为320×280×16/8（单位：
字节），帧频为12fps、帧数为480，得到时长为40（秒）。
因此，该视频文件的存储容量约为82.03MB。
答案 C
[变式14] 数码相机的部分性能参数如下表所示：
相机类型
单反数码相机
照片分辨率
大：
5184×3456中：
3456×2304小：
2592×1728
RAW：
5184×3456（约1800万像素）
照片格式
JPEG，RAW
存储介质
SD卡，SDHC卡，SDXC卡
RAW是一种没有经过压缩等处理的图像文件格式，其RGB中的每个颜色分量存储需用2个字节，则一幅采用RAW格式拍摄的照片需要的存储空间大约是（ ）
A.9MBB.34MB
C.103MBD.820MB
解析 位图图像存储空间的计算公式是：
水平像素*垂直像素*每个像素色彩位数/8（字节）。
本题“RGB中的每个颜色分量存储需用2个字节”，说明每个像素色彩位数为3*2*8＝48位，则：
5184*3456*48/8/1024/1024（MB）约为103（MB）。
答案 C
【易错易误】
1.二进制数由“0”与“1”两个数码组成，运算规则为“逢二进一”，每个数码在不同的数位上，对应不同的权值。
2.将十进制整数转换成二进制整数可用“除二取余”法，将二进制数转换成十进制数可用“按权展开相加”法。
3.二进制数转换成十六进制数，从二进制数的低位开始，每四位二进制数转换成一位十六进制数；反之，每一位十六进制数转换成四位二进制数。
4.英语字符和汉字内码的区别
为了在计算机内部能够区分是汉字编码还是ASCII码，把ASCII码的最高位设置为0，把汉字的区位码转换为国标码，再转换成二进制数，并把每个字节的最高位设置为1，相当于把区号和位号分别加了160，再转换成二进制数。
下表表示两种编码的内码的区别。
编码
表示的信息
字节数
最高位
ASCII码
英文字符内码
1字节
0，形如0×××××××
区位码
汉字内码
2字节
1，形如1×××××××1×××××××
5.图像存储容量的计算
影响位图图像存储容量的因素有像素数和颜色数。
未经压缩的BMP图像存储容量的计算方法为：
存储容量＝水平像素数×垂直像素数×每像素编码位数/8（单位：
字节）
位图图像的颜色越丰富，每个像素色彩编码所需位数（位深度）就越多。
例如，一个字节（8位）能够编码的颜色数为28（256）种，而24位能够编码的颜色数多达224（16777216）种。
下面表格以800×600像素的BMP图像为例，计算各种类别BMP图像的存储容量：
BMP图像类别
一个像素编码位数
总的位数（bit位）
存储容量（B）
黑白
1位（21＝2）
800×600×1
800×600×1/8
256级灰度
18位（28＝256）
800×600×8
800×600×8/8
16色彩色
4位（24＝16）
800×600×4
800×600×4/8
256色彩色
8位（28＝256）
800×600×8
800×600×8/8
24位真彩色
24位
800×600×24
800×600×24/8
6.声音存储容量的计算
未经压缩的Wave文件所占磁盘的存储容量计算方法为：
存储容量＝采样频率（Hz）×量化位数×声道数×时间（s）/8（单位：
字节）
7.视频存储量的计算
未经压缩的视频文件存储容量的计算方法为：
存储容量＝帧图像存储容量×帧频×播放时间（单位：
字节）
1.下列有关图形与图像的说法，正确的是（ ）
A.对矢量图进行放大，不会影响图形的清晰度和光滑度
B.矢量图的基本单元是像素
C.位图往往比矢量图占用空间更少
D.用画图程序既可以绘制位图也可以绘制矢量图
解析 矢量图放大、缩小不失真；位图的基本单位是像素，矢量图往往比位图占用空间更少，用画图程序只能绘制位图。
答案 A
2.二进制数1100是二进制数110的（ ）
A.16倍B.8倍
C.4倍D.2倍
解析 （1100）B转换为十进制为1×23＋1×22＋0×21＋0×20＝12D，（110）B转换为十进制为1×22＋1×21＋0×20＝6D，所以D选项正确。
答案 D
3.某四位二进制数10■1，其中有一位模糊不清，则可能与此二进制数等值的十进制数是（ ）
A.9或11B.5或101
C.101或1101D.1001或1101
解析 本题考查二进制与十进制转换。
答案 A
4.奇校验规定如下：
在传输编码的一个字节最高位添加一个数字“1”或“0”，使得传输字符的编码“1”的个数恒为奇数；已知“P”（50H）的编码为“101010000B”那么“M”的编码为（ ）
A.101001101B.001001001
C.001001101D.101001001
答案 A
5.在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储，使用补码可以将符号位和其它位统一处理；同时，减法也可按加法来处理。
求负整数的补码是将该数对应的正数转换为二进制数（不足8位时前面补0），最高位作为符号位为1，其余每位二进制数取反（1变成0，0变成1），末位加1。
例如－5的补码是11111011，则－12的补码是（ ）
A.00001100B.00001101
C.11110100D.11111010
答案 C
6.下列关于数制及数制转换说法正确的是（ ）
A.二进制数中最大的基数是2
B.数10B和数10D是一样大的
C.4位二进制数表示的最
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