内容正文:
3.1 数据编码
【教学目标】
了解模拟信号与数字信号的区别。
掌握模拟数据的数字化。
了解各类数据采集的基本方法。
【教学重点】模拟数据的数字化方法 。
【教学难点】模拟数据的数字化方法。
【教学过程】
一、引入(利用课本的案例-智能公交系统中的数据)
1.学生自学教材第49页“任务一 : 认识智能公交系统中的数据”之“活动1 办理市民卡”,尝试分析这些问题,并将相关的肉容填入下表。
表3.1.1 计算机处理的数据[来源:Zxxk.Com]
表现形式[来源:学科网ZXXK]
实例
采集该类数据的设备
用什么软件处理
文本
姓名,家庭住址,性别(也可以用数字表示)、手机号
键盘
手写输入
语音输入
文字处理软件,电子表格,数据库
OCR识别
语音识别
数字[来源:学§科§网Z§X§X§K]
身高、体重、肺活量、血压,身份证号
键盘,各种数字化采集仪
手写输入
电子表格,数据库
图像
照片
手机,相机,摄像头,扫描仪
PS,美图秀秀
用软件从视频中抓帧
声音
声音,语音,音乐
手机,录音机(录音笔),话筒(声卡)
录音机,CoolEdit
从有声视频中分离音轨
视频
监控视频
手机,摄像机,摄像头
QQ影音、绘声绘影
Camtasia
2.教师检查,并评讲填写情况,引出数据的表现形式。
注:考虑到处理各种类型的数据,不仅需要硬件支持,也离不开各种相关软件的支持,所以这里在教材原表3.1.1的基础上增加了一列。本表内容不是标准答案,只是抛砖引玉,启发师生进一步思考。
二、模拟信号与数字信号
上图是语音信号(振幅或声压)随时间变化的图像。
分析:它是随时间连续变化的,波形光滑,这种信号称为模拟信号,模拟信号的值称为模拟数据。用传感器直接获得的信号一般为模拟信号,类似的还有温度、压强、电压等。
上图是语音信号数字化后的图像。
分析:时间及幅值不是连续变化的,而是离散变化的,波形如台阶,这种信号称为数字信号。数字信号可以由模拟信号转换得来,数字信号的值即数字数据,直接用计算机所能理解的二进制来表示,这样方便计算机对其进行处理。
综上所述,按照取值特征可以将信号分为模拟信号和数字信号。
如何将图3.1.3中的模拟声音信号用计算机“忠实地”记录下来?换种说法:如何把某条曲线“精确地”存储到计算机中?
三、模拟数据的数字化