信息的編碼：教材分析
（一）教學(xué)要求
1. 了解為什么要對信息進(jìn)行編碼。
2. 初步了解信息的編碼方法。
（二）教學(xué)設(shè)計(jì)建議
本節(jié)教材介紹了為什么要對信息進(jìn)行編碼，以及對信息進(jìn)行編碼的原理和方法，包括：數(shù)的編碼、字符編碼、漢字編碼、多媒體信息的編碼。
在講解數(shù)的編碼時(shí)，教師可以通過一些轉(zhuǎn)換運(yùn)算的示例讓學(xué)生了解二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換方法。通過讓學(xué)生自己動(dòng)手完成一些轉(zhuǎn)換練習(xí)，來加深學(xué)生對二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換方法的掌握程度。由于在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)都是按字節(jié)（二進(jìn)制8位）來保存的，如何處理（表示）數(shù)據(jù)中的小數(shù)點(diǎn)？如果有一些善于思考的學(xué)生提出這樣的問題，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)并作一些提示，然后安排這些學(xué)生利用課余時(shí)間查找資料，拓展知識，獲取答案。
在字符編碼和漢字編碼部分，教師可以強(qiáng)調(diào)這些編碼方案都是人為規(guī)定的。有了這些編碼方案，才會(huì)有比較便利的信息的交流。由于這部分教材包含比較多的敘述性的內(nèi)容，所以安排了一個(gè)“實(shí)踐體驗(yàn)”項(xiàng)目，內(nèi)容為觀察字符的內(nèi)碼。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀地了解計(jì)算機(jī)中字符的編碼形式。目前，比較主要的包含對簡體漢字進(jìn)行編碼的標(biāo)準(zhǔn)有：iso/iec 10646、gb18030—和unicode等。這些標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上與音頻、視頻領(lǐng)域的一些標(biāo)準(zhǔn)一樣，也存在著“標(biāo)準(zhǔn)之爭”的問題。我國從xx年3月起開始實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)gb18030—，這不僅是信息技術(shù)上的需要，更是維護(hù)國家信息秩序和保證國家信息安全的需要。教師可以安排一些對漢字編碼感興趣的同學(xué)利用課余時(shí)間，通過查找資料，了解iso/iec 10646和unicode的應(yīng)用現(xiàn)狀。
在多媒體信息編碼部分，重點(diǎn)是聲音等模擬物理量數(shù)字化的一般方法以及圖像和視頻數(shù)字化的一般原理。在講解模擬量的數(shù)字化時(shí)，可以強(qiáng)調(diào)：各種模擬物理量通過傳感器的能量轉(zhuǎn)換，形成模擬形式的電壓波形，再經(jīng)過采樣和量化，最后變?yōu)橐幌盗械臄?shù)據(jù)，見圖1.1。
圖1.1
模擬量數(shù)字化
彩色圖像的每一個(gè)像素，可以用3個(gè)字節(jié)來表示，每個(gè)字節(jié)分別表示此像素中的紅、綠、藍(lán)成分，每個(gè)字節(jié)用來存儲(chǔ)該成分在256個(gè)等級中的某一量值。如果教師想直觀地展示如何用3個(gè)數(shù)字來表示一種顏色，建議使用各種工具軟件中的“自定義顏色”功能。
例如，在windows自帶的工具軟件“畫圖”中，執(zhí)行菜單命令“顏色à編輯顏色…”，出現(xiàn)“編輯顏色”對話框。單擊其中的“規(guī)定自定義顏色”按鈕，出現(xiàn) “編輯顏色”對話框。
又如，在字處理軟件word中，執(zhí)行菜單命令“格式à字體”后，在“字體顏色”中選“其他顏色”，也可以在“顏色”對話框中對顏色進(jìn)行設(shè)置。
在這些有關(guān)顏色設(shè)置的對話框中，輸入紅、綠、藍(lán)的數(shù)值，就可以直觀地看到用代表紅、綠、藍(lán)成分的3個(gè)數(shù)值可以確定一種顏色。
本節(jié)的難點(diǎn)是理解“模數(shù)轉(zhuǎn)換”的一般方法，尤其是其中的“采樣”和“量化”的步驟。
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