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第一章
数据与信息

一、数据及其特征

1.数据的定义

数据是_____________________________________________。

2.数据的基本特征

①_____________________:在计算机中,数据以二进制的形式存储和加工。

②_____________________:语义是将数据符号解释为客观世界的事物。

③_____________________:数据是分散的记录,分别记录不同客观事物的运行状态。

④_____________________:数据记录的形式是多样的、可看的、可听的、可感知的,如图形、图像、视频、音频、文本等。

二、数据编码

计算机中的信息是用二进制表示的,因为物理上容易实现、可靠性强、运算简单、通用性强。在计算机中只能识别二进制数码信息,因此,一切字母、数字、符号、图像、声音等信息都必须用二进制特定编码来表示,信息才能传送、存储和处理。

1.模拟信号与数字信号

(1)模拟信号

模拟信号是指_____________________________________________。

优点:当达到相同的效果,模拟信号处理比数字信号处理更简单;模拟信号的信息密度更高;由于不存在量化误差,它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。

缺点:保密性差;抗干扰能力弱。

(2)数字信号

数字信号是_____________________________________________。

优点:加强了通信的保密性;提高了抗干扰能力;传输差错可以控制,从而改善了传输质量;便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理;可构建综合数字通信网,传递各种消息,增强通信系统的功能。

缺点:占用频带较宽,技术要求复杂,进行模/数转换时会带来量化误差。

2.编码的基本方式

(1)文字编码

单字节码:_____________________________________________。

双字节码:_____________________________________________。

英文字符编码:标准的____________编码(美国信息交换标准代码)使用8个二进制数(最高位为0)来表示128个符号,包括英文大小写字母、标点符号、数字和特殊控制符。

中文字符编码:____________的前128个字符与ASCII编码相同,为了满足国内在计算机中使用汉字的需要,中国国家标准总局发布了一系列的汉字字符集国家标准编码,统称为GB码,或国标码。

Unicode编码:世界上存在多种编码方式,如果有一种编码,将世界上所有的符号都纳入,大家都使用这个编码表,就不会出现编码不匹配的现象。每个符号对应一个唯一的编码,乱码问题就不存在了。这就是Unicode编码。

(2)图像编码

位图文件:最小单位为____________,位图也称点阵图。

图像量化位数:也称图像颜色深度,是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数。

BMP位图文件的大小(单位:字节B)=____________________________________________________________________。

其中,颜色数= n 为量化位数。

图像分辨率决定清晰度,量化位数决定了色彩的鲜艳程度,量化位数为1的图是黑白图,量化位数为24的图为真彩色图。

(3)声音编码

声音编码的过程:_____________________________________________。

根据奈奎斯特采样定理,采样频率高于信号的最高频率的两倍,此采样信息包含了原信号的全部信息,常用采样频率:44.1 kHz(CD音质)、22.05 kHz、11.025 kHz。

国际声音量化等级分为256个,即2 8 =256,用8位二进制数即可表示,最高位表示符号,正数为0,负数为1。

在量化过程中,向下取最接近的量化等级的数值。

WAV格式声音存储空间(单位:字节B)=_______________________________(实际声音文件的大小要加上44字节的头文件)。

(4)压缩

压缩分为有损压缩(不能还原)、无损压缩(能还原)。

三、信息及其特征

1.信息的定义

信息是经过加工处理的、具有意义的数据。

2.信息的基本特征

①_____________________:只要有事物运动,有数据存在,就会有信息存在。

②_____________________:信息的传递打破了时间和空间的限制。

③_____________________:信息作为一种资源,通过交流可以在不同个体或群体间共享。

④_____________________:各种信息必须依附一定的图像、文字、声音等符号才能够表现出来,为人们所接收,并按照某种需要进行处理和存储;信息经过分析和处理,会产生新的信息,使信息得到增值。

⑤_____________________:信息不是一成不变的,会随着客观事物的变化而变化。

⑥_____________________:人们接收到的信息,并不都是对事物的真实反映。

⑦_____________________:信息作为一种特殊的资源,具有相应的使用价值,但信息使用价值的大小是相对的。

随堂练习

一、单项选择题

1.下列关于数据的说法,正确的是(  )。

A.数据需要计算机记录,所以数据是在计算机产生之后才诞生的

B.刻画着图案的远古时代的石器是数据

C.每天的天气预报、股市行情,主要体现了信息的时效性

D.新闻经过各大媒体报道后迅速为大众所知,主要体现了信息的价值性

2.(11011) 2 、(35) 16 、(51) 10 中最大的是(  )。

A.(11011) 2

B.(51) 10

C.(35) 16

D.一样大

3.下列关于模拟信号与数字信号的说法正确的是(  )。

A.模拟信号是离散时间的数字化

B.数字信号是用连续变化的物理量所表达的信息

C.数字信号优于模拟信号,因此模拟信号已被淘汰

D.模拟信号是传导能量的一种方式

4.已知字母“d”的十进制ASCII码为100,则字母“g”的ASCII码的二进制值为(  )。

A.01111000

B.01100111

C.01011000

D.01000011

5.下列属于汉字编码的是(  )。

A.ASCII 码

B.GBK字库

C.摩尔斯码

D.MD5码

6.一张使用了256种颜色的计算机位图,其颜色位深度是(  )。

A.256

B.2

C.8

D.16

7.下列说法错误的是(  )。

A.编码是数据存储及表现的基础,也是人们认识世界的基础

B.文字、图像、声音等类型的数据可以经过编码进行存储和传输

C.视频等数据文件可以被编码成数据文件

D.程序设计不属于编码

8.下列信息来源最可靠的是(  )。

A.朋友圈里发布的信息

B.朋友告诉你的消息

C.手机上收到的短信

D.政府网站上看到的消息

9.一段采样频率为44.1 kHz,量化位数为8位的单声道音轨,时间为1分钟需要的存储空间是(  )字节。

A.176400

B.264600

C.2646000

D.88200

10.从信息的一般特征来说,下列说法不正确的是(  )。

A.直播体现信息具有时效性

B.同一个信息只可以依附于一个载体

C.信息具有共享性,可以被多个接收者接收而不产生损耗

D.信息可以脱离它所反映的事物被保存和传播

二、判断题

11.数据和信息是不可分离的,数据是信息的表达,信息是数据的内涵。(  )

12.数字、文字是数据,图形、图像、声音和视频不是数据。(  )

13.数据的基本特征包括二进制、语义性、分散性、多样性与感知性。(  )

14.计算机可以处理的信息包含文字、图像、声音等,这些可以识别的符号都称为数据,所以信息即数据。(  )

15.在自然界中,我们可以感知的,在时间和幅值上都是连续的物理量称为模拟信号。(  )

16.1K字节等于1000字节。(  )

17.根据计算位图文件大小的公式:位图文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数/8,可知其单位是位(b)。(  )

18.将声音数据化,就是把声音进行数据采样和数据量化就行了。(  )

19.同一条信息对不同的人具有不同的价值。(  )

20.古人将文字、符号刻在龟甲上以传后人,这主要体现了信息的载体依附性特征。(  )

三、应用题

21.如图所示是一个“大”字的8×8信息编码点阵图,假设空方块用“0”表示,黑方块用“1”表示,试分析并回答下列问题。

(1)点阵图第3行从左向右用“0”和“1”表示的信息编码是______________。

(2)该字的表示方法是点阵图还是矢量图?______________

(3)只修改一行编码就可以将原图的“大”字改成“人”字,应修改第______________行,修改后的编码是______________。

22.某单位为了提高员工的业务能力,让业务人员把自己在工作实践中的经验和技巧与大家一起分享,设立了每季度一次的工作方案评奖,每个业务人员都拿出自己的经验之作参加评奖。单位把所有的方案汇集起来装订成册,发给大家学习。几个季度下来,单位的业绩取得突破,也形成了良好的学习和探讨业务的氛围。这里面体现了信息的哪些特征? wNV5+Kw+BX0Z572FUJnRsmcKEdO7DyO1vaVMF79StIGQ6/oZmqhme98ghCDWJSx5

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