数据与信息
数据、信息与知识
一、数据
数据：数据是对客观事物的符号表示，单纯的数据没有意义，只有经过解释数据才会变得有意义。如：从A地到B地有300（没有意义）；从A地到B地有300 公里（经过解释有意义，说清楚了）
二、信息
1、信息：信息是用来消除随机不确定性的东西。
2、信息的特征
（1）载体依附性：信息不能独立存在，必须依附于一定的载体；体现了信息的可存储性和传递性。
（2）时效性（3）共享性（4）可加工处理性、真伪性（5）价值性
三、知识
知识：知识是人类在社会实践中所获得的认识和经验的总和，也是人类在实践中认识客观世界（包括人类自身）的成果。知识是可以继承和传递的。
四、数据、信息与知识的关系
（1）数据可以是数字、文字、图像、符号等，单独写在纸上其本身没有明确的意义。（2）数据经过储存、分析及解释后产生了意义，就形成了信息。
（3）人们通过归纳、演绎、比较、筛选、联合、分析等手段对信息进行挖掘，将有价值的部分沉淀下来形成知识。
（4）收集、加工、应用、传播知识的能力就是智慧；智慧是更高层次的综合能力。
小结：数据、信息、知识、智慧是一种递增的关系。
数据采集与编码
一、信息可用模拟信号或数字信号表达。模拟信号是以连续变化的物理量存在表示，如水银温度表呈现的温度值；数字信号在取值上是离散的、不连续的信号。模拟信号经过采样量化后可得到数字信号。
二、将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码。模拟信号先由采样器按照一定时间间隔采样获得时间上的离散信号，再经过模数转换器（ADC）在数值上进行离散化（量化），最后经过编码转换成数字信号。
三、数制
知识点一：数制的两个基本要素：基和权。基又叫基数，是组成该数制的数码个数；权又叫权值。
K进制有K个数码组成，基数为K；二进制用字母B标识，八进制用字母“O”标识，十进制用字母“D”标识，十六进制用字母“H”标识。（例：二进制有2个数码0和1组成，因此基数为2；十进制有10个数码“0,1,2,3,4,5,6,7,8,9”组成，因此基数为10）。
知识点4：二进制和十六进制的相互转化：因为4位二进制数等于1位十六进制数，所以二进制转十六进制时采用“四位换一位”法，从低位向高位数，每数“四位换一位”，最后一组不足四位向高位补“零”凑齐四位；反之，十六进制转二进制采用“一位分四位”法。注：2进制和16进制相互转换注意中间用10进制做桥梁衔接。（二转八是“三换一”，八转二是“一换三”）
例:(1)把11111100101B化为十六进制是 7E5  (2)把7E5H化为二进制是11111100101
四、字符编码
知识点1：计算机数据存贮容量单位换算，计算机中存贮容量最小的单位是比特（bit），又叫位，用1位二进制数码表示1个bit，但由于1bit所表示的值太小，实际上计算机中以8bit为一个基本单位，称为字节（Byte，简称B）。1B=8bit因此1个字节用8位二进制数码表示。
常见的单位换算关系位：
1B(字节)=8bit，1KB(千字节)=1024B，1MB(兆字节)=1024KB，1GB（吉字节）=1024MB
1TB=1024GB,    1PB=1024TB,        1EB=1024PB,        1ZB=1024EB
知识点2：ASCII码是现今最通用的单字节编码系统，基本的ASCII码由33个控制字符、10个阿拉伯数字、26个英文大写字母、26个英文小写字母与一些标点符号、运算符号组成。每个符号及每个字母（不分大小写）占1个字节的存贮空间。即a=1B,A=1B,2=1B，!=1B 在ASCII码表的排列中，字母A到Z，小写a到z，数字0到9，都是按顺序排列的，相邻的字符ASCII码值差为1。
知识点3：汉字编码，汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。外码也叫输入码，常用的输入码有拼音码、五笔字型码等。在计算机内部汉字代码都用机内码，1个汉字在计算机中占2个字节的存贮空间。即“中”=2B，“大”=2B
例：(1)通过ultraedit软件查看“中国China”内码如下图，并分析哪个内码对应哪个字符。
分析：图中是用十六进制来表示内码，因为1个汉字占用2个字节，而一个字节是用8位二进制数码表示，2个字节就是16个二进制数码，转化成对应的十六进制数码就有4个（2进制转16进制四位换一位）。因此“中”字占用4个即D6D0，“国”字占用4个即B9FA；因为1个符号或者1个字母占用1个字节，
而一个字节是用8位二进制数码表示，转化成对应的十六进制数码有2个。因此C=43，h=68，i=69，n=6E，a=61。
思考：“中国”用二进制表示等于什么？
（2）《西游记》约有490万字，如果把这些字都存到计算机中，需要的存储空间为(    C  )
A.490 KB
B.9.35 KB
C.9. 35MB
D.490 MB
分析：因为1个汉字占2个字节（2B），所以存贮空间=490*10000*2B，最后把单位化统一就得答案。
（3）英文字母D的ASCII码值为44H，英文字母F的ASCII码值为十进制数( C )。
A.46
B.68
C.70
D.15
分析：在ASCII码表的排列中，字母A到Z，小写a到z，数字0到9，都是按顺序排列的，相邻的字符ASCII码值差为1。因此先把做为参照的字母D十六进制数44H转化为十进制等于68D，然后再来推结果。
（4）ASCII码表中的大写字母Z后有6个其他字符，接着便是小写字母a。现在已知：字母Y 的ASCII码为1011001B，则字母b的ASCII码用十六进制表示是( B )
二进制编码转换A.61H
B.62H
C.63H
D.64H
分析：先把参照字母“Y”的二进制数转化为十进制数等于89，再来推“Z”的ASCII码值为89+1=90，“Z”后有6个其他字符才到字母“a”，因此“a”的ASCII码值为90+6+1=97，从而推出“b”的ASCII码值为97+1=98，再转化为对应十六进制数即可。
（5）英文字母G的ASCII码值为47H，则67D表示（D）字母，1001001B表示（B）字母。
A.K
B.I
C.i
D.C
分析：上面2题是参照给定条件知道字母推对应ASCII码，本题是参照给定条件知道ASCII 码推对应字母，方法都是一样。
五、条形码
条形码：条形码是将宽度不等的多个黑条和白条，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。
六、二维码
二维码：二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息。
七、声音编码
知识点1：计算Wave格式音频文件的存贮容量
存贮容量=采样频率（单位Hz）x量化位数（单位bit）x声道数x时间长（单位S）{结果单位：位(bit）}
注：声道数单声道为1，双声道为2，立体声为2，立体声双声道为2；结果和题目要求要单位统一
例（1）录制一段时长1分钟、双声道、16位量化位数、44.1kHz采样频率的不压缩的音频数据存储量大约是(    A )
A.10.1 MB
B.80.8MB
C.17.2KB
D.344.5KB
分析：代入公式=44.1*1000*16*2*60（bit）
（2）设语音信号的采样频率为88.2kHz，量化位数为2个字节，立体声，现有1张容量大小为650MB的光盘，则可以存贮这样的音频时长大约为（A）。{细节：量化位数要注意转换为bit}
分析：先计算出时长为1秒的容量大小，再用总容量除以1秒的容量得到总时长，
1秒的容量=88.2*1000*16*2(bit)/8(B)/1024(KB)/1024(MB)=0.34MB 总时长(S)=650/0.34 A.31.86分钟    B.31.86秒    C.31.86小时
八、图像编码
知识点1：数字图像分为矢量图形和位图图像，矢量图形放大不会失真，位图放大会失真。常见图像文件格式：BMP、JPEG、GIF、PNG等
知识点2：计算图像存贮容量
存贮容量=总像素(单位：像素)x颜位深度(单位：位bit）{结果单位：位(bit)}
总像素=水平像素(宽度)x垂直像素(高度)    注：结果和题目要求要单位统一
颜位深度是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每个像素的颜信息，一般用
接说明位深度}
A.3MB
B.24MB
C.768MB
D.3073MB
分析：代入公式=1366*768*24/8(B)/1024(KB)/1024(MB)
=1366*768*24/[8(B)*1024(KB)*1024(MB)]  “两个式子是一样”
（2）一幅未经压缩的1024x512像素的16BMP格式图像，其文件存贮容量大小约为（A）。分析：此题没有给出颜位深度，只给了组成的颜种数16，需要计算出颜位深度。16=2^4,，因此颜位深度为4，代入公式=1024*512*4bit
A.256KB
B.1024KB
C.2.5MB
D.10MB
(3)一幅1024x1024像素的32位BMP格式图像，在不改变像素的情况下，将它更改为256的BMP图像，其存贮空间约为原图的（C）。
分析：更改后的颜位深度为8{256=2^8}；原图=1024*1024*32，改变后=1024*1024*8 A.8倍    B.1/8  C.1/4  D.4倍
知识点3：RGB颜模式
RGB彩就是常说的光学三原，R代表Red（红），G代表Green（绿），B代表Blue（蓝）。自然界中肉眼所能看到的任何彩都可以由这三种彩混合叠加而成，因此也称为加模式，单就是指只有红或者只有绿或者只有蓝，其它的都是复合（通过调节RGB各的值来合成其它）。计算机定义颜时R、G、 B三种成分的取值范围是0-255，也就是RGB三个分别用三个数值来代替，数值可以用二进制、十进制、十六进制表示。如下图：
用这三种进制表示RGB三个颜通道的格式为：
由上图可以看到对于一组RGB颜值来说，二进制和十进制用“逗号”隔开分为三组，依次表示R通道，G通道，B通道；而十六进制是用6个数码平均分为3组，每组2个数码，依次表示R通道，G通道，B通道。例：
例（1）一幅图片的颜值(RGB)记为颜码#B1785E，该颜码是用（C）进制表示的，该颜码的蓝值可以表示为十进制数的（E）。
A.十进制
B.二进制
C.十六进制
D.78
E.94
F.5E
个代码“5E”，化为10进制即可。（R通道为B1H，G通道为78H）
（2）某RGB模式的图片如果R、G、B每个颜通道采用8位二进制编码，则白可以表示为RGB(255,255,255)，如果每个通道采用4位二进制编码，则白的RGB值应为（A C）。
A.RGB(15,15,15)
B.RGB(125,125,125)
C.#FFF
D.#FFF000
分析：白采用8位二进制编码时，对应的十进制数是“255”，用到的是最大值；当改为4位二进制编码时，同样对应的十进制数也要为最大值。(11111111B=255D,1111B=15D)
九、视频编码
计算视频文件存贮容量（常见视频编码有：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等）
视频存贮容量=帧图像大小*帧频*时间帧图像大小=总像素*颜位深度（即图像容量），因此又写成
视频存贮容量=总像素*颜位深度*帧频*时间
例（1）一段图像分辨率为1024 * 768、32位彩的视频影像，若该视频以25帧/秒的速度播放，则每秒钟播放的数据量约为( B )
A.24 M字节
B.75 M字节
C.600 M字节
D.800 M字节
分析：代入公式=1024*768*32*25*1(bit)/8/1024/1024

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