山东省枣庄市第八中学东校区高中信息技术教科版（2019）必修一 3.1数据编码学案（第一课时）

3.1 数据编码 【学习目标】 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、案例引入 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 表现形式 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 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[来源:学+科+网] 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 二、模拟信号与数字信号 它是随时间连续变化的，波形光滑，这种信号称为模拟信号。 [来源:学科网] 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。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。 三、模拟数据的数字化 转化的原理： 1、采样 我们把这种从连续的时间中每间隔一个时间段抽取一个时刻点的操作称为“采样”。 2、量化 我们把每个声音幅值换算为一个对应的整数，这种操作称为量化。[来源:学.科.网Z.X.X.K] 3、编码 将样本值用计算机能够存储和处理的二进制数值表示的过程称为编码。 二进制与十进制的对应表为： 十进制与二进制数对应表 十进制 二进制 1 001 2 010 3 011[来源:学科网ZXXK] 4 100 填表3.1.2，完成简单的进制转换。 表3.1.2 数字化的声音信号 时刻 1 2 3 4 5 二进制数值 001 010 011 100 011 时刻 6