高中信息技术学业水平考试复习—数据、信息、工具

高一信息技术学第一章 信息与特征 第二章 知识与数字化学习都是比较枯燥的理论知识，本节编者将他们进行总结。希望对家长信息技术学复习有所帮助。

第一章 数据与信息

一、数据定义：

数据：数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。

二、数据的特征：

1. 二进制：数据以二进制存储和加工

2. 语义性：数据描述客观世界。

3. 分散性：数据是分散记录的，记录不同的事物的运动状态

4. 多样性与感知性：数据的记录是多样的。

解析：数据可以用多种载体表达（多样性），是用来描述（语义）客观事物运动状态（分散性），最终用计算机（二进制）来加工的。

三、模拟信号

定义：模拟信号是一种信号与信息的不断变化的物理量表示；举例：一个无线电信号，或信号；特点：模拟信号是连续的。如果我们把信息参数在一定范围内，那么我们可以模拟信号；优点：直观，易于实现；缺点：模拟通信，尤其是微波通信和有线通信，很容易被窃听；当信号传输电缆沿线的道路，它会受到各种噪声的干扰

图（1）模拟信号示意图

一、数字信号

定义：而数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。特点：数据信号是数字信号的时间上是离散；优点：干扰能力强，无噪声积累

图（2）数据信号示意图

一、模拟信号和数字信号互换

模拟信号数字化有三个基本过程：

采样、量化和编码。1.采样：按照一定的时间间隔采样测量模拟信号幅值。采样定理：只要采样频率不低于模拟信号最高频率的2倍，就可以从采样脉冲信号无失真的恢复出原来的模拟信号。2.量化：将采样点测得的信号幅值分级取整的过程。经过量化后的样本幅度为离散的整数值，而不是连续的值。3.编码：用相应位数的二进制码表示已经量化的采样样本的量级。如果有N个量化级，则二进制位的位数为log2N。

图（3）模拟信号和数据信号转换

一、编码的基本方式

（一）文字编码：

Ascii码（单字节）：ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，共定义了128个字符。

图（3）ASCII编码对应表

国标码（双字节）：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。

图（4）国标码编码对应表

（一）图形编码：

位图图像（bitmap），亦称为点阵图像或栅格图像，是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。

矢量图像：矢量图，也称为面向对象的图像或绘图图像，在数学上定义为一系列由点连接的线。

位图与矢量图比较

图（5）矢量图和点阵图比较

图像大小：文件大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率*图像量化位数/8

文件头：14 信息头：40 颜色信息： 分辨率：宽 * 高

例如：

一幅图像分辨率：1024*768,24位，则其大小计算如下：

大小 = 1024 * 768 * 24 / 8 = 2359296 byte = 2304 KB

（二）声音编码：

采样、量化、编码。

第一，采样

时间轴上对信号数字化。也就是，按照固定的时间间隔抽取模拟信号的值，这样，采样后就可以使一个时间连续的信息波变为在时间上取值数目有限的离散信号

图（6）采样图

第二，量化

在幅度轴上对信号数字化。也就是，用有限个幅度值近似还原原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值

图（7）量化图

第三，编码

用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）

图（8）编码图

总结：

1、采样

2、量化

3、编码

图（9）采样、量化、编码图示

声音大小：

声音存储空间：采样频率*量化*声道数*时间/8

例如：采样频率：44.1KHZ,量化位数为16，一秒钟需要：

44.1*1000*16*2*1/ 8=176400(B)

备注：立体声音是2道。

一、信息及其特征

信息：信息就是信息，它不是能量也不是物质，是区别能量与物质的东西。

信息的基本特征：

1. 普遍性

2. 共享性

3. 时效性

4. 真伪性

5. 价值相对性

香浓：“信息论”之父。只要表示：信息是用来减少不确定性的东西。

第二章知识与数字化学习

1. 数字化工具与资源

(1) 数据采集：数码相机

(2) 信息获取工具：电脑

(3) 信息检索工具：搜索引擎

(4) 数字化可视工具：思维导图

(5) 新通信交流与传输工具：电子邮件

(6) 信息加工工具：编程软件

(7) 三维设计工具：3D设计工具

2. 数字化工具与资源的优势

l 获取便捷性

l 资源多样性：多种表现形式

l 资源的共享性：反复利用

l 平台的互动性：相互交流

l 内容开展性：可以对拥有的内容进行编辑和创新。

数字化学习的特点：

问题化：学习的根本是问题的产生。将问题看做学习的动力与主线。

合作性：数字化平台为学习者提供一个交流平台

个性化：数字化平台满足以学习者为中心

创新性再生：数字化学习具有创造性和再生性。比如互联网采用非线性连接。

开放性：资源和信息是共享。