《数据编码（模拟数据的数字化）》学习任务单

《数据编码（模拟数据的数字化）》学习任务单 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高一 学期 秋季 课题 数据编码（模拟数据的数字化） 教科书 书 名：数据与计算 出版社：教育科学出版社 出版日期： 2019年8月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 1. 了解不同形式数据采集的基本工具和方法； 2. 通过活动，理解语音模拟数据转换为数字数据的基本思维和实现方法； 3. 理解影响音频质量的因素； 4. 掌握计算音频所占存储容量的方法。 课前学习任务 1. 预习3.1数据编码 2. 下载学习任务单及音频资源、安装GoldWave软件 课上学习任务 【学习任务1】高一新生学籍信息采集 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、 键盘 数字 身高 图像 【学习任务2】体验44100Hz 与 5500Hz的区别 利用 GoldWave 打开原始音频，将其原始采样频率 44100Hz 改为 5500Hz， 比较不同采样频率的音频质量。 【学习任务3】 比较WAV与MP3音频大小 利用 GoldWave 软件打开原始音频，将原始音频格式另存为MP3格式，比较两种音频存储容量大小有何差异？ WAV格式文件大小为_____________，MP3格式文件大小为____________。 【学习任务4】计算音频所占的存储容量 （未压缩WAV）音频所占的存储容量=采样频率（赫兹）*量化位数(位)*声道数*时长(秒)/8 （单位B：字节） 例：一段时长为1分钟的双声道的未压缩音频，采样频率为44.1KHz，量化位数为16位，所占的存储空间是多少MB？（精确到0.1）（1KB=1024B 1MB=1024KB） 推荐的学习资源 【拓展知识】 1．码率 码率指的是比特率，声音中的比特率是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后，单位时间内的二进制数据量，是间接衡量音频质量的一个指标。 比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，每秒传送数据就越多。声音中的比特率是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后，单位时间内的二进制数据量，是间接衡量音频质量的一个指标。 视频中的比特率（码率）原理与声音中的相同，都是指由模拟信号转换为数字信号后，单位时间内的二进制数据量。 2. 数据压缩 有损压缩就是直接对文件进行压缩，删除不重要的数据，一般用于音乐、视频、图像等媒体文件。有损压缩后不能还原，比如在微信上传图片未勾选“原图”时，就会被有损压缩。无损压缩，数据可以被完美还原。简单来说所有文件都是由代码组成的，代码数量决定了文件体积，但是，文件体积与文件包含的有效信息量却并不对等。因为文件中的代码并不是最精简的状态，如果将这些代码精简，就能在文件内容不变的情况下缩小文件体积。 所有压缩软件的工作原理都是这样，只是不同格式的算法不同。 常见的数据压缩软件 winzip、winrar、7z 等都是无损压缩，压缩以后再还原是一模一样的。声音、图像、视频压缩则更多以有损压缩为主，jpeg、mp3、wma、wmv 等都是有损压缩。 3.声道与立体声 声道是指声音在录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号，声道数也就是声音录制时的音源数量或回放时对应的扬声器数量。单声道是有一个声音通道。双声道就是有两个声音通道。声卡所支持的声道数是衡量声卡档次的重要指标之一。立体声是指具有立体感的声音。它是一个几何概念，指在三维空间中占有位置的事物。因为声源有确定的空间位置，声音有确定的方向来源，人们的听觉有辨别声源方位的能力。特别是有多个声源同时发声时，人们可以凭听觉感知各个声源在空间的位置分布状况。从这个意义上讲，自然界所发出的一切声音都是立体声。如雷声、火车声、枪炮声、风声、雨声等等… 当人们直接听到这些立体空间中的声音时，除了能感受到声音的响度、音调和音色外，还能感受到它们的方位和层次。这种人们直接听到的具有方位层次等空间分布特性的声音，称为自然界中的立体声。从单声道到环绕立体声，人类对声音质量的追求是无止境的，后来相继出现了4、4.1、5.1、6.1，乃至7.1声道，立体声的立体感自然就越来越强了。 学科网（北京）股份有限公司 $$