信息技术必修复习提纲1.docx
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信息技术必修复习提纲1.docx
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信息技术必修复习提纲1
主题一信息技术与社会
一、信息及其特征
1、信息、物质和能量是构成人类社会资源的三大支柱
2、一般我们可以从信息的含义、信息的表现形式、信息的载体这三个方面来认识信息。
信息通过载体表示与传送
信息含义:
信息是事物的运动状态及其状态变化的方式
信息的表现形式:
文字、声音、图像、视频等(基本表现形式:
数据)
信息的载体:
报纸,广播,电视,网络等
3、信息的作用
为决策提供依据的作用,可被用于控制的作用,有告知作用。
4、信息的特征:
一般特征:
传载性(所有的信息必须依附于某一载体;同一个信息可以依附于不同的载体,如文本信息可以印刷在书本上,也可以在电脑上浏览;载体本身并不是信息)
价值性(信息是有价值的,但价值的大小因人而异,它取决于信息接收者的信息需求以及对信息的理解、认识和应用能力;信息又是可以增值的。
在加工与使用信息的过程中,经过多种方式处理可以获得更重要的信息,使原有信息增殖)
时效性(如交通信息、股市信息、天气预报、会议通知、求职报名、市场动态等都是日新月异,甚至是稍纵即逝的,都只能反映某一特定状态,随着时间则会变化;信息的时效性决定其使用价值)
共享性(信息可以被多个信息接收者接收且多次使用;在共享过程中,信息本身不会损失)
萧伯纳——“你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换一下,我们仍然是各有一个苹果;但你有一种思想,我有一种思想,彼此交换,我们就都有了两种思想,甚至更多”(共享性的体现)
可处理性
其它特征:
普遍性、不完全性(如盲人摸象)、无限性、传递性、可压缩性等。
二、信息技术及其发展简史
1、信息技术概念
一切与信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价等有关的技术都可称为信息技术
2、信息技术发展史
有了人类就有了信息技术
人类社会发展历史上发生过五次信息技术革命:
✧语言的使用
✧文字的创造
✧印刷术的发明
✧电报、电话、广播、电视的发明和普及
✧计算机技术及现代化通信技术的普及与应用
3、信息技术的发展趋势:
(1)越来越友好的人机界面
友好的人机界面意味着技术工具的简单易学和易于操作,只需花费很少的时间就可以轻松驾驭。
20世纪最伟大的十个人机界面装置:
扩音器、按键式电话、方向盘、磁卡、交通指挥灯、CRT(阴极射线管)、遥控器、液晶显示器、条形码扫描器、GUI(图形用户界面)
信息技术的飞速发展,出现了一些新的技术:
虚拟现实技术(如大型的3D游戏、电子宠物、三维全景图片、虚拟实验等);
语音技术(如语音输入法。
关键技术有语音识别技术ASR和语音合成技术TTS,)语音识别技术—将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息,从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术;
语音合成技术:
将文字信息转变为语音数据,以语音的方式播放出来的技术。
智能代理技术:
人工智能技术应用的一个重要方面
人工智能应用领域:
✧模式识别:
指纹识别、语音识别、光学字符识别、手写字识别等。
✧机器翻译:
把一种自然语言翻译成另一种自然语言的过程。
✧其他应用:
智能机器人、计算机博弈、智能代理、专家系统、机器证明、数据挖掘等)
中国的超级计算机
(2)越来越个性化的功能设计:
信息技术的产品走向了个性化和集成化的发展方向。
(3)越来越高的性能价格比:
信息技术正在低消耗、高速度的方向发展。
(4)信息技术的大众化和人性化发展趋势,必然给人们的日常学习、工作和生活带来全面而深刻的影响。
快速发展的通信网络使地球成为了一个小小的“村落”。
E-MAIL、移动电话和PDA、3G无线通信等技术的发展,随时随地为我们提供网页浏览、视频会议、电子商务以及远程教育等信息服务。
(5)丰富多彩的因特网
因特网是基于TCP/IP协议的。
今天的因特网正在从各个方面逐渐改变人们的工作、生活和学习方式,为人们提供了许多方面的应用。
三、信息的获取过程
1、信息来源的主要途径
(1)直接获取信息。
直接获取信息主要是通过人的感官与事物接触,使事物的面貌和特征在人的大脑中留下印象,这是人们认识事物的重要渠道之一。
例如,实践活动,包括参加社会生产劳动实践和参与各种科学实验等;参观活动,包括观察自然界和社会的各种现象。
(2)间接获取信息。
间接获取信息就是用科学的分析研究方法,鉴别和挖掘出隐藏在表象背后的信息。
例如,通过人与人之间的沟通,查阅书刊资料、广播电视、影视资料、电子读物等获取的信息。
信息来源的分类
类型
例子
优点
不足
文献型信息源
报纸、期刊、公文、报表、图书、辞典
全面、系统、可靠、清晰、明确
编辑、印刷、发行等需要较多时间,信息比较滞后
口头型信息源
同学、朋友、亲戚、父母、老师
灵活、方便
信息带有主观成分
电子型信息源
广播、电视、电话、因特网
更新快、范围广、易复制、生动、直观
需要一定的设备
实物型信息源(现场信息源)
运动会、动物园、销售市场、各类公共场所及事件发生现场
直观、真切
信息零星、表面、往往稍纵即逝
2、信息获取的一般过程
信息获取的一般过程
3、信息获取的方法和工具
信息的数字化是利用一些必要的仪器设备把各类非数字化资料(文本、图像、声音、视频等)采集为声光电等物理信号(即模拟信号),再经过采样量化和数字编码,转化成用二进制表示的数字信息,最后进入计算机存储保存。
一句话:
即从模拟信号向数字信号的转变
主要信息类型
数学化表示
获取工具及方法
文本信息
见“主题2信息加工与表达”的“文本信息加工”部分
OCR技术就是利用专用设备对印刷文字或手写文字进行识别并转化为文字编码的一种实用技术
扫描仪,借助文字识别软件OCR自动识别文字
声音信息
数字音频
获取过程:
模/数转换器(A/D)对模拟音频采样,量化、编码为二进制数列并以文件形式存储
播放过程:
数/模转换器(D/A)对数字音频进行解码(即二进制编码还原成模拟的声音信号)播出
录音设备、数码相机(有摄像功能)、数码摄像等
图像信息
图像上每个点的颜色按规律编成二进制编码来表示图像的信息
扫描仪、数码相机DC等
视频信息
数字视频
即以一定的采样频率对模拟视频信号进行捕获、处理并生成数字视频信号
数码相机(有摄像功能)、数码摄像DV等
除了上述信息类型之外,还有其它类型,综合而言:
计算机可能通过多种软件,获取来自光盘、网络和数码设备的多种类型的信息。
现在,利用计算机网络获取信息已越来越广泛。
主题二信息加工与表达
一、信息加工的方式和过程
1、信息加工是指对获取的信息进行判别、筛选、分类、排序、分析、计算和研究等一系列过程,使收集到的信息成为对我们有用的信息资源。
信息加工是信息利用的基础,是信息成为有用资源的重要条件。
2、信息加工的目的在于发掘信息的价值,通过信息加工,创造出新的信息。
3、信息加工的一般过程:
4、信息加工的两种方式:
人工加工和计算机加工
5、信息加工两种方式的特点比较。
人工加工
计算机加工
特点
方法灵活,使用方便,但较繁琐,易出错,费时
缩短了信息加工的时间,提高了信息加工的精度,增强了信息加工的能力
6、计算机信息加工
(1)计算机信息加工的3种基本方法:
①用大众化的计算机工具软件进行人性化加工,例如利用字处理软件加工文本信息,利用电子表格软件加工表格信息,利用多媒体软件加工图像、声音、视频和动画等多媒体信息等;
②用程序设计进行自动化加工,即针对具体的问题编制专门的程序实现信息加工的自动化,例如用VB语言编制程序完成校运会成绩的输入统计工作;
③用人工智能技术进行智能化加工,智能化加工所要解决的问题是如何让计算机更加自主地加工信息、减少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度,例如用小机器人帮忙家里扫地拖地。
(2)计算机信息加工的一般过程是:
根据信息类型和加工要求,选择合适的信息加工软件或者自编程序,实现信息录入、信息处理、信息输出以及信息存储。
二、文本信息的加工
1、文本信息在计算机中的表示
所有的信息数据在计算机中都是以二进制的形式表示、存储、处理的。
计算机处理的数据大致分为两类:
数值型数据和字符型数据。
每个字符在计算机中都有一个值来表示,例如A的值是65,这个值必须是唯一的,否则计算机无法辨认它们。
为了便于信息交换,计算机中字符的表示方法统一用一种编码,这就是ASCII码。
2、汉字的常用编码有:
输入码、机内码、输出码。
(1)用于输入汉字的编码——输入码(外码)
用户在使用键盘输入汉字时,使用的汉字输入码,一般由键盘上的字母或数字组成,代表某个或某些汉字、词组或句子。
当前用于汉字输入的编码方案很多,按照其编码规则主要分为三大类:
① 音码,一类按照汉字的读音(即汉语拼音)进行编码的方法。
常用的音码有全拼、智能ABC、清华紫光输入等
② 形码,一类按照汉字的字形进行编码的方法,常用的形码有王码、郑码、表形码、五笔字型等
③ 混合码,一类将汉字的字形和字音相结合的编码方法,称为音形码或结合码,常用的混合码有自然码等。
这种编码以音为主,以形为辅,音形结合,取长补短,不需要大量的记忆,使用方法简单,而且输入汉字的速度快,效率也比较高
④其他一些编码,如序号码(区位码、电报码)等,但它们都比较难记忆
特别注意:
因为考试系统本身的问题,所以同学们在切换输入法的时候一定要千万注意,1、Ctrl+Space(空格)是打开关闭输入法,但是界面是不会给提示的,一定要按键去试一下输入法是否已经切换到中文输入了,此时的中文输入是微软拼音;2、Ctrl+Shift是输入法切换,但是很多机器都不支持;3、建议各位同学考前一定要熟练使用微软拼音。
(2)用于存储汉字的编码——机内码(内码)
在汉字输入时,同一个汉字如果采用的编码方案不一样,其输入码就有可能不一样,如:
“熊”的区位码是“4860”、全拼编码是“xiong”、五笔字型编码为“CEXO”。
如果计算机内部存放的是汉字输入码本身,就会造成相同汉字在机内可以用不同的编码表示,这样给计算机内部的汉字处理增加了难度。
为了将汉字的各种输入码在计算机内部统一起来,就引进了汉字的机内码。
汉字的机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输而统一使用的代码,又称为汉字内部码或汉字内码。
目前使用最广泛的是一种两个字节的机内码,如国标码(GB)和BIG5码。
GB一般是简体字,BIG5一般是繁体字。
(3)用于输出汉字的编码——输出码(字型码)
存储在计算机内的汉字在屏幕上显示或在打印机上打印出来时,必须以汉字字型输出。
汉字的输出码实际上是汉字的字型码,它是由汉字的字模信息所组成的。
汉字是一种象形文字,每个汉字都可以看成一个特定的图形,这种图形可以用点阵、曲线、矢量等方式表示,其中最基本的是点阵表示法。
所谓点阵方式,就是将汉字分解成由若干个“点”组成的点阵字型,将此点阵字型置于网状方格上,每个方格是点阵中的一个“点”。
例如,如果用16*16点阵表示一个汉字(如左图所示),则一个汉字占16行,每一行16个点,其中每一个点用一个二进制位表示,值“0”表示没有笔形,值“1”表示有笔形,这样需要16*16=256个二进制位表示一个汉字的字形。
由于计算机存储器的每个字节为8个二进制位,因此,16*16点阵的一个汉字字形需要用256/8=32个字节来存放。
这32个字节中的信息就构成了一个16*16点阵汉字的字模,所有汉字字模信息的集合就构成了汉字字库。
输出码的表示方法有:
点阵表示法、曲线表示法、矢量表示法。
对应的字库分别为:
点阵字库、曲线字库、矢量字库。
(4)汉字的处理过程
3、常见的文字编辑(字处理)软件有:
Word、写字板、记事本、WPS等。
4、文字编辑软件的特点为:
界面相似(GUI界面、有菜单栏、工具栏、编辑区、滚动条等);基本功能相近(字体字号选择、新建文件、打开文件、保存文件、打印、关闭等);文字处理功能各具个性,都有多种文本的存储格式,便于不同软件之间信息的共享。
5、利用字处理软件进行文字处理(以Word为例)
6、文本信息的结构化表达和形象化表达
文本所包含的很多信息都具有一定的结构,只不过有时候这种结构比较容易被我们感知,有时则显得比较隐晦罢了。
结构化的表达方式(如项目式、表格、结构图、流程图等)可以帮助我们将隐晦的结构显现出来,将结构化的信息表达得更加清晰,使我们能够轻松地读出其中的意义。
文本信息的形象化的表达方式指借助生动的图形、图像表达信息,强化表意效果,这不仅可以增强文本信息的可读性,而且可以超越语言文字壁垒,实现更深刻意义和更广范围的信息交流。
表达方式的应用说明详见“信息集成与交流”讲义综合分析题的第11题。
四、多媒体信息的加工
1、所谓媒体通常是指承载信息的载体,如文本、图像、声音、动画等。
一般意义上的多媒体指两种或两种以上的媒体的组合。
在这里,我们讲的多媒体,主要集中在除文本以外的其他信息载体形式。
2、多媒体作品的制作过程
选题→学习者分析→原型开发→脚本编写→素材制作→系统集成→评价和修改→发布和应用→升级更新
3、图像信息的加工
图像信息的加工包括:
①图形的数字化处理,如扫描纸张中图片、用数码相机拍摄的生活中的场景、用数字化仪采集工程图形
②提炼已有的信息,用工具软件在计算机上创作绘制各种图
③从屏幕、动画、视频中捕捉图象
④对图象文件进行修饰效果处理
(1)图像的类型可分为两种:
点阵图像、向量图像(也称为矢量图像)
点阵图像
向量图像
图像组成
图像由许多点组成的,这些点称为像素(pixel),当许许多多不同色彩的点(即像素)组合在一起后便构成了一幅完整的图像
图像以数学的向量方式来记录图像内容,例如一条线段的数据只需要记录两个端点的坐标、线段的粗细和色彩等
图像色彩
只要有足够多的不同色彩的像素,就可以制作出色彩丰富的图像,逼真地表现自然界的景像
不易制作色彩变化太多的图像
失真问题
缩放和旋转容易失真
缩放和旋转不会失真
文件容量
文件容量较大
文件容量较小
编辑软件
Photoshop、画图
Flash、CorelDraw
常见格式
bmp,jpg,gif,psd
png
图片格式说明
格式
说明
bmp
文件几乎不压缩,占用磁盘空间较大,它的颜色存储格式有1位、4位、8位及24位,只能应用在单机上,不受网络欢迎
GIF
存储格式由1位到8位。
GIF格式是经过压缩的格式,磁盘空间占用较少。
由于8位存储格式限制,使其不能存储超过256色的图象。
在Internet上被广泛地应用,能够作成动画形式,并能让一幅图中的部分作成透明
JPEG
JPEG格式是目前网络上最流行的图像格式,是可以把文件压缩到最小的格式,
psd
Photoshop制作图片时默认的格式,它能够将photoshop中的操作能够记录下来
png
PNG是专门为Web创造的。
PNG格式是一种将图像压缩到Web上的文件格式,和GIF格式不同的是,PNG格式并不仅限于256色。
(2)图像采集
1)使用数码相机拍摄,直接把外界景像转换成数字信号,可以方便地传送到电脑中。
2)收集已有的印刷图片,借助扫描仪转换成计算机可以处理的数字信号。
3)从网络或其他数字化资源库中获取需要的图像素材。
(3)图像的加工
利用Photoshop我们可以对图像做以下一些操作:
1)旋转:
用以调整拍摄对象的角度。
2)裁切:
用以调整原始照片的构图,重新组织图像的布局,突出主题,去除不相关的或不重要的内容。
3)色彩调校:
常用的有色彩模式、亮度/对比度、色相/饱和度、色彩平衡等参数。
4)滤镜调整:
使用各种专用滤镜进行特殊效果的制作,如锐化、模糊化、渲染、艺术化、扭曲变形等。
5)图像合成
图像的合成是指把原来的多幅图像合成一幅图,突出表达某个主题。
在图像合成的过程中,通常需要在同一个图片文件中建立多个图层以参放不同的图像元素,实现对当前选定的某个图层中图像元素的单独加工,而不致影响其他图层。
多个图层之间可以任意叠放,我们最终得到的图片就是艘有图层图像叠加的效果图。
特别提示:
在图片加工过程中,有些步骤无前后次序,而有的步骤必须按先后次序进行。
例如,要先旋转再裁切。
另外,注意及时保存加工结果(原始图像文件最好有一个备份)。
3、音频信息的加工
(1)声音采集
1)直接录制声音:
启动相应软件(如Windows自带的录音机),设置好必要的参数就可以采集了。
2)分布式录音:
先用其他设备(如录音笔)进行录制,然后输入到计算机中
(2)常用声音文件说明
格式
说明
cd
天籁之音,标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,因为CD音轨可以说是近似无损的,因此它的声音基本上是忠于原声的
wav
无损的音乐,声音文件质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。
midi
作曲家的最爱,MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。
MID文件是记录声音的信息,告诉声卡如何再现音乐的一组指令。
MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5~10KB。
今天,MID文件主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。
*.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。
*.mid文件可以用作曲软件写出,也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里,制成*.mid文件
mp3
流行的风尚,MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:
1~12:
1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,由于其文件尺寸小,音质好;所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌
wma
音质要强于MP3格式,更远胜于RA格式,WMA还支持音频流(Stream)技术,适合在网络上在线播放,更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器
常用的音频播放软件有Winamp、千千静听、windowsmediaplayer等等
(3)音频信息的基本加工
用CoolEdit软件可以做以下编辑
1)选中噪音部分,删除
2)声音音量的增益或衰减调整
3)添加效果:
回声、进行淡入淡出、自动降噪
4)以合适的格式保存
5)音频信息的简单合成
例如将朗诵录音和背景音乐进行合成,将两段音频分别导入到不同的音轨上,(音轨的作用和图像中层的作用类似,但是音轨带有时间性),进行适当的修改和调整,再以合适的文件格式保存便可。
4、视频、动画信息的加工
(1)视频采集
1)直接采集,就是指用数码摄像机直接拍摄而获得数字化的视频文件,并传送到计算机中进一步加工
2)分步采集,先用传统的模拟摄像机拍摄出相应的录像带,然后再通过视频采集卡采集录像机中播放出来的视频信号,进行模拟/数字的转换,最后完成数字化信息采集工作
(2)常见视频文件格式
格式
说明
avi
一般,通过视频端将拍摄的素材采进电脑以后就是AVI格式的。
这种格式比较大,但相应的质量也比较好。
一个未压缩的片子是由AVI文件和WAV文件构成。
前者是视频文件,后者是音频文件
mpg
为了解决AVI文件格式较大的问题,采用MPEG格式压缩的视频文件
MPEG-1:
被广泛的应用在VCD的制作和一些视频片段下载的网络应用上面
MPEG-2:
应用在DVD的制作(压缩)方面
MPEG-4:
使用这种算法的ASF格式,可供在网上观看
mov
MOV格式:
美国Apple公司开发的一种视频格式,默认的播放器是苹果的QuickTimePlayer。
具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,但是其最大的特点还是跨平台性,即不仅能支持MacOS,同样也能支持Windows系列。
rm
RM为目前主流网络视频格式,使用RealPlayer或RealOnePlayer播放器可以实现在线播放。
通常RM视频更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
asf
使用MPEG4的压缩算法,压缩率和图像的质量都很不错。
ASF可以在网上即时观赏视频“流”格式
(3)视频、动画加工工具
软件名称
工具类别
特点说明
典型文件格式
MediaPlayer
视频播放工具
Windows自带
AVI、WMA
超级解霸
视频播放工具
功能强大的VCD、DVD播放工具
MPG、DAT
绘声绘影
视频编辑工具
界面友好、功能实用、面向大众
AVI、MPG
Premiere
视频编辑工具
功能强大、操作复杂的专业型工具
AVI、MPG
Flash
二维动画制作工具
功能强大的二维矢量动画制作工具
SWF、FLA
3DStudioMAX
三维动画制作工具
功能强大、操作复杂、硬件要求高的专业工具
AVI、MAX
(4)视频信息进行简单编辑
利用超级解霸截取一段视频文件
(5)动画是利用一定的技术手段使人工绘制的画面连续呈现形成动态的场景。
动画既可以模拟现实,又可以给创作者很大的想像空间。
计算机动画可以分为平面的二维动画和立体的三维动画,三维动画往往可以产生非常逼真的造型和运动效果,但对硬件要求较高,技术难度也比较大,一般需要专业人员制作。
二维动画的制作是通过指定动画的关键画面(称为关键帧),在关键帧之间由软件自动生成中间过渡画面,其制作较容易,传输也很方便。
(6)常见二维动画
GIF动画和FLASH动画都是常见的二维动画。
GIF动画的文件格式就是GIF。
FLASH动画发布格式为SWF,源文件格式为FLA。
五、多媒体集成的基本方法:
确定作品主题、规划设计作品、采集处理素材、制作加工作品、测试发布作品
六、多媒体作品的简单集成
多媒体的集成要根据你的设计,最后你要呈现一个什么样的作品,采取什么样的集成方式
如采用是幻灯片的方法:
1、文字的插入:
“插入”菜单中的“文本框”,有横排、竖排文本框
2、图片的插入方式:
“插入”菜单中“图片”,选择“来自文件”,这样可以插入本机中的图片
3、音视频文件的插入:
“插入”菜单中“影片和声音”,然后可以插入影片和声音
4、FLASH动画的插入:
“视图”菜单,“工具栏”找到“控件工具箱”
七、信息的编程加工
1、计算机解决问题的基本思想和方法
a、利用软件处理信息
b、编程解决问题
c、智能信息处理
2、程序设计语言的产生与发展过程
计算机程序设计语言的发展,经历了从机器语言、汇编语言到高级语言的历程。
a机器语言
电子计算机所使用的是由“0”和“1”组成的二进制数,二进制是计算机的语言的基础。
计算机发明之初,人们只能写出一串串由“0”和“1”组成的指令序列交由计算机执行,这就是机器语言,是第一代计算机语言。
b.汇编语言
用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串,比如,用“ADD”代表加法,“MOV”代表数据传递等等,称为汇编语言,即第二代计算机语言。
计算机是不认识这些符号,需要专门将这些符号翻译成二进制数的程序,称为汇编程序。
c.高级语言
接近于数学语言或人的自然语言,同时又不依赖于计算机硬件,编出的程序能在所有机器上通用。
经过努力,1954年,第一个完全脱离机器硬件的高级语言—FORTRAN问世了,40多年来,共有几百种高级语言出现,有重要意义的有几十种。
编程加工信息的基本过程为:
(1)算法设计
算法是指解决问题的方法和步
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