3.1 数据编码 第一课时

—— 声音的数字化过程 数 据 编 码 课 前 预 习 3分钟时间预习课本P49-P51，完成以下题目 1.下列信号属于数字信号的是( ) A、 B、 C、 D、 2.声音信息数字化的三个主要过程是( ) A、编码、存储、量化 B、压缩、采样、、编码 C、采样、量化、编码 D、量化、压缩、编码 D C 2 教 学 目 标 掌握声音数字化的过程 理解数据编码的意义和作用 能够解释文本、音频等数据的编码原理 3 声音信号存储过程 想一想，声音是如何存储在电脑里面的,又是如何播放的？ 自然界中的各种声音： 鞭炮 黑猩猩 鸟叫 雷声 一 4 麦克风/耳麦/：采集声音，将声音转换成电信号 声卡：将音频信号转换成数字信号 音频线： 扬声器: 播放音频 音频线： 模拟信号 数字信号 模拟信号 声音的数字化（A/D转换） （D/A转换） 声音信号存储过程 一 5 预习课本P50-P51页， 了解声音数字化过程。 声音的数字化 二 6 声音的数字化 二 1.采 样 在横轴上按一定的时间间隔，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（HZ） 7 声音的数字化 二 录音采样频率越高，声音还原度越好 但记录的数据越多，存储容量就越高 8 声音的数字化 二 2. 量 化 将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整称为量化。 用有限个数近似表示原来连续变化的值。 9 声音的数字化 二 3. 编码 将样本值用二进制表示的过程称为编码。 时刻 1 2 3 4 5 十进制 1 5 5 5 1 二进制数值 001 101 101 101 001 量化位数：用以描述该量化振幅值的二进制位数（0或1的个数）。CD音质的量化位数为16位（bit），即用16个二进制位记录一个数值。 10 课堂练习 练习1、2 1.采样频率和量化位数是数字音频系统中的两个基本指标，下列叙述正确的是( ) B A、48kHz是量化位数 B、16bit是量化位数C、量化位数少的质量高 D、采样频率低的质量高 2.下面选项中属于数字信号的是（ ） A、胶卷上记录的照片 B、电话线中传输的信号 C、录音磁带上记录的信号 D、计算机中的图片文件 D 11 模拟信号 数字信号 【采样--量化--编码】 (D/A转换) 数字信号与模拟信号 三 (A/D转换) 12 数字信号与模拟信号 三 模拟信号 模拟信号一般用传感器直接获得，如声音、温度、压强等。 模拟信号的值随时间而连续变化，波形光滑。 这些数据计算机能直接处理吗？ 13 数字信号与模拟信号 数字信号 数字信号一般随时间而产生非连续的变化。数字信号可以由模拟信号转化而来，数字信号的值即数字数据，可直接用计算机所能理解的二进制表示，方便计算机对其处理。 外部信息存入计算机内部必须转化为二进制形式存储 三 14 课堂练习 练习3 关于模拟信号和数字信号，下列说法错误的是（ ） A、按照取值特征，可以将信号分为模拟信号和数字信号 B、用传感器直接获得的信号一般为模拟信号 C、模拟信号的值是随时间连续变化的，波形光滑，数字信号随时间的变化是非连续的 D、用不同数字的组合表示的信号叫做数字信号 D 15 声音编辑软件：Gold Wave、Cooledit Pro等 声音文件大小如何计算？ 文件大小的计算 四 16 文件大小的计算 四 计算机存储数据的最小单位是二进制位，用比特（bit,简写为b）表示。 计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特为一个字节。 声音文件大小＝采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数×时间（秒） 8bit=1Byte 字节单位太小，常用的存储单位有KB,MB,GB等。 1KB = 210B = 1024B 1MB = 210KB =1024KB 1GB = 210MB = 1024MB TB、PB、EB…… 17 1.一段时长为1分钟的双声道立体声的无压缩音频（采样频率为44.1kHz，量化位数为16位），占用的存储空间是多少MB（精确到0.1）？ 参考解答： 4