3.1数据编码 第一课时 课件 2023—2024学年高中信息技术教科版（2019）必修1

第三单元:认识数据 3.1 数据编码1 中鑫嘉和高级中学 授课人：王娟 旧知回顾 数据的表现形式有哪些 表现形式 例子 采集该数据的设备有哪些 思考：这些数据是如何被存储到计算机中的？ 文本 姓名，地址 键盘，手写板 声音 音乐，录音 录音器，话筒 图片 照片 照相机，手机 数字 年龄，身高，体重 键盘，数字化采集仪 …… …… …… 计算机只能识别二进制数值 数据要经过编码才能被计算机识别并存储 导入 什么是编码？ 编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程。 在计算机科学中，编码通常指的是将文本，图像，声音等数据信息转换为计算机可识别的二进制码的过程。这种二进制码是由0和1组成的编码，也被称为数字编码。 知识点 以声音为例，探究数据的编码（阅读书本P50） 探究1 ？ ？ 0111001100100 1011110100100 0110101011001 声音 模拟信号 数字信号 按照取值特征，可以将信号分为模拟信号与数字信号 模拟信号与数字信号 用传感器获得的一般是模拟信号，模拟信号的值会随着时间连续变化，波形光滑。模拟信号的值称为模拟数据。 模拟信号 数字信号随时间的变化是非连续的，直接用计算机能理解的二进制表示，方便计算机对其进行处理。 数字信号 按照取值特征，可以将信号分为模拟信号与数字信号 模拟信号与数字信号 获得方式 特征 值 例子 模拟信号 数字信号 传感器（温度、压强） 由模拟信号转换得来 随时间连续变化，波形光滑 随时间的变化是非连续的 模拟数据 数字数据 声音，温度，压强等 计算机中的数字数据音频等 如何将语音模拟数据转换为数字数据？（阅读书本P51，52） 探究2:声音的数字化 采样 量化 编码 操作：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瞬时振幅值。 采样 采样频率（Hz）：1秒内对声音信号的采样次数 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 待转换的模拟声音波形 将采样得到的振幅瞬时值往最接近的整数取整，每个样本所对应的整数值即为纵坐标。 量化 参照下图中的“十进制与二进制数对应表”，将量化后的结果用二进制数值表示。 编码 十进制与二进制数对应表 十进制数 二进制数 1 001 2 010 3 011 4 100 根据十进制与二进制数对应表与量化结果完成下表 编码 时刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 十进制数值 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。 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216=65536种不同的数值。 将模拟声音数据转换为数字数据的这个过程，称为声音的数字化。 声音的数字化 模拟声音数据 数字数据 声音的数字化 课堂小结 1 2 3 模拟信号与数字信号 声音的数字化流程 采样，量化，编码 作 业 预习二进制与十进制的转换 感谢观看 $$