1.3数据采集与编码课件-2024-2025学年浙教版（2019）高中信息技术必修一

数据采集与编码 数据是如何采集的？ 1. 数据采集 目录 2. 数字化 3. 数制 4. 编码 2 01 数据采集 计算机或手机中看到的各种数据从何而来？ 物联网:传感器 互联网：网络爬虫 数据采集 4 物联网 5 智能手机里有哪些传感器？ 6 1、摄像头 2、声音传感器 3、重力感应器、陀螺仪 4、光线传感器:根据光线强弱来改变屏幕亮度 5、温度传感器 6、磁场传感器:指南针、导航、运动速度、地理位置等 7 互联网：网络爬虫 数据采集 8 互联网上产生的数据数不胜数，如何在互联网上快速获得大量需要的数据？ 网络爬虫：按照一定的规则，自动抓取网页上的数据的一种程序或脚本。 9 02 数字化 听到的声音、看到的图像如何存在手机中？ 数字化 模拟信号转数字信号的过程称为数字化。 将模拟信号采样、量化后的信号，这种信号表示的数据是可被计算机存储和处理的二进制数据。 数字信号 现实生活中听到的、看到的信号或物理量的存在。 模拟信号 11 模拟信号与数字信号 编码 量化 采样 数字化过程 13 03 数制 生活中有哪些常见的数制？ 数的进制 进制是一种计数方式，包含基和权。基数是数制的数码个数，权值是基数的若干次幂。 例：十进制的基数是10，二进制的基数是2； 十进制数254中的4权值是100，5是101，2是102 254可以表示为：2*102+5*101+4*100 二进制数10中1的权值是21，0是20 15 数的进制 16 进位规则：逢二进一 数码：0,1 基数：2 权值：20,21,22 计算机内部以二进制的方式进行存储和处理。 例：1101.01B 1*23+1*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2 二进制 17 进位规则：逢八进一 数码：0,1,2,3,4,5,6,7 基数：8 权值：80,81,82 八进制 666o = 6x82 + 6x81 + 6x80 18 进位规则：逢十六进一 数码：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 基数：16 权值：160,161,162 二进制在实际使用中，由于位数太长，不便于书写和记忆，所以人们常常采用十六进制来表示。 十六进制 B612CH = 11x164 + 6x163 + 1x162 + 2x161 + 12x160 19 十进制与二进制的转换 20 十六进制与十进制转换 21 二进制和十六进制的转换 二转十六方法：从右侧开始,每4位二进制数转为一个十六进制数， 左侧高位不足用0补足 十六转二方法：每位十六进制数位用4位二进制数表示, 不足4位时高位用0补足。 1101011B = 110 1011 B = 6BH B6H = B 6 H = 1011 110 B 0 十进制与二进制的转换 11（10） = （2） 25（10） = （2） 85（10） = （2） 128（10）= （2） 1011 11001 1010101 10000000 23 进制的转换 11（10） = （2） 25（10） = （2） 85（10） = （2） 128（10）= （2） 1011 11001 1010101 10000000 11（8） = （2） 25（8） = （2） 11（16） = （2） 25（16） = （2） 001001 010101 0001 0001 00100101 24 25 物联网：传感器 互联网：网络爬虫 数字化：模拟信号转数字信号的过程 进制：二进制、十进制、八进制、十六进制间的转换 课堂小结 04 编码 字符、汉字、图像和声音如何编码？ 编码 编码是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。解码是编码的逆过程。 生活中有哪些编码？ 身份证、学籍号、车牌号…… 数据的表现形式可以是文本、图像、图形、声音、视频等，但不管是哪种形式的数据，最终存储在计算机中的都是经过一定规则编码后的二进制数字。 计算机对信息进行存储、加工、传递等处理，实际上是对信息的载体——数据进行处理。 编码 字符编码 条形码 二维码 声音编码 图像编码 视频编码 ASCII、Unicode、汉字编码 我国普遍采用EAN13条形码，由13位数字组成，前3位数字表示国家代码，最后一位叫校验码 是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息 Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算 存储容量=采样频率(Hz)*量化位数(bit)*声道数*时长(s)/8B 数字图像包括矢量图形与位图图像，图像存储容量计算 存储容量=总像素数*颜色位深度/8B PAL制式的视频每秒播放25帧，NTSC制式每秒播放30帧。常见的视频编码方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等 29 美国信息交换标准码，共128个，用一个字节的低7位编码，即：00000000~01111111, 00~7F（H） ASCII码 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB 1ZB=1024EB （1B=8bit） 字符编码 一个字符一个字节，一个汉字两个字节，一个字节8个位。 30 汉字编码 输入码，如拼音、五笔字型码。 外 码 国标码，GB-2312 交换码 每个汉字都有一个二进制代码，计算机内部用机内码。 机内码 16*16点阵来显示汉字。 字形码 31 声音是振动产生的声波，通过介质被人或动物听见。 声音的频率用赫兹表示，HZ，指每秒周期性振动的次数。 将模拟声音数字化需要采样、量化、编码。量化后会形成一系列数字信号，将数字信号按一定的方式进行编码，以文件的形式存在计算机中。 声音文件类型有：wave、mp3、wma wave格式的文件存储容量计算方式： 存储容量=采样频率（Hz）*量化位数（bit）*声道数*时长（s）(单位：位) 声音编码 32 图像是人对视觉感知的物质在现，由光学设备获取，如：照相机、镜子、望远镜。 数字图像包括矢量图（放大不会影响清晰度）和位图（放大有马赛克，容易失真）。 文件类型：BMP、JPEG、GIF、PNG。 存储容量=总像素*颜色位深度（单位：位） 图像编码 33 小结 数据采集 数字化 人工方式 网络、器件 数模转换 数制 编码 进制转换 存储容量计算 34 课堂练习 1.计算机中的数据是用(   C  )表示的 A.字母    B. ASCII码     C.二进制代码   D.英文   2.下列工具中不能把模拟图像转换成数字图像的是(  D   ) A.扫描仪    B.数码相机    C.智能手机    D.打印机   35 课堂练习 3. (  D   )不是将模拟音频数字化需要经过的步骤 A.采样   B.量化   C.编码     D.输入 D.需进入数字设备存储和加工 4. 7位二进制编码的ASCII码可表示的字符个数为( A ) A.128 B.130 C.127 D.64 36 课堂练习 5.十进制数71转换成二进制数是（ A  ） A.1000111    B.1110001    C.1001100    D.1000011   6.二进制数1111010换成十六进制数是（ C  ） A.6B       B.7B       C.7A       D.710 37 课堂练习 图像素材中有一张“接力比赛.bmp”文件，它是分辨率1024*768的32位真彩色位图图像，该图像占用的存储空间大小是 B 1024*768*32/8 38 THANKS 39 $$