内容正文:
第1章 认识数据与大数据
人教版(2019版) 信息技术(高中)
必修1 数据与计算
1.2 数字化与编码
学习目标
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了解数字化的意义和作用,体验数字技术对日常学习、生活的重要影响。
理解并掌握数据编码的基本方式,熟练掌握二进制与十进制之间的相互转换。
能够合理选用数字化工具解决问题,感受数字化工具的优势。
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重点难点
重点:模拟信号与数字信号,二进制与数制转换,数据编码。
难点:二进制与数制转换,图像与视频编码。
课堂导入
1.2.1 数字化及其作用
1.2.2 二进制与数制转换
1.2.3.数据编码
1.2.4.数据压缩
目
录
课堂导入
举例说明在日常生活和学习中自已经常使用哪些数字化工具,说说他们对你生活与学习的影响。
1.2.1 数字化及其作用
模拟信号: 用连续变化的物理量所表达的信息
如:声音信号、图形信号等
无论是有线相连的电话,还是无线发送的广播电视等,都是通过模拟信号来传递的
数字信号:它在取值上是离散的,不连续的
两种信号在传输过程中是可以相互转换的,例如,用录音设备采集到的语音最初为模拟信号,通过采样、量化、编码可转换为数字信号,并以二进制方式存储在计算机中。
计算机中的音频文件通过转换设备可将数字信号转换为模拟信号,并通过播放设备
播放出来。
第一步 采样 。在时间轴上按照一定的时间间隔取一系列时刻,得到每个时刻对应的声波信号的振幅值。
声音的数字化过程
在横轴上按一定时间间隔,从信号中取一个瞬时值,这个过程称为采样。
录音设备在1秒内对声音信号的采样次数称为采样频率,如果1秒内采样44100次,则采样频率是44100Hz,即44.1kHz。
常用的CD音质的采样频率就是44.1kHz。
采样频率
第二步 量化。将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。
将信号波形的纵轴划分为若干区间,落到某一区间的采样点按四舍五入的规则取整选值,这个过程称为量化。
第三步 编码。
时刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
十进制 1 2 3 4 3 2 2 2 3 3
二进制数值 001 010 011 100 011 010 010 010 011 011
将样本值用二进制表示的过程称为编码。
量化位数:每个幅值用16个二进制位记录,CD音质的量化位数为16位,即用16个二进制位记录一个数值,因此可记录2