资源简介 (共48张PPT)信息技术数据编码Data encoding3月数据是什么目录01模拟信号与数字信号02声音的数字化03二进制与数据转换0405文本数据的编码数据是什么01What is the data51PPT模板网 www.51pptmoban.com我们的名字诗人创造的诗句奥运会的主题曲它们是数据吗数据是什么01数据是什么01数据的表现形式多种多样,除了数字以外,还有文字、图形、图像、声音和视频等我们的姓名诗人的诗句奥运主题曲视频文字文字声音图形、图像诗人的诗句文字模拟信号与数字信号02Analog signals and digital signals模拟信号:用传感器直接获得的信号,如声音、温度、压强等值随时间连续变化,波形光滑。模拟信号特点:随时间连续变化的,波形光滑模拟信号缺点:抗干扰性差数字信号:随时间的变化是非连续的,可以由模拟信号转换而来,用二进制表示数字音频的价值:(1)语言信息交流(2)移动支付语言播报(3)地图语言导航(4)语音控制智能家居(5)纪录、保留与再生文化名称 优点 缺点模拟信号 1.信息密度高 2.容易实现 1.抗干扰能力差2.保密性差数字信号 1.抗干扰能力强 2.保密性强 3.便于存储、加密、纠错 1.技术要求高2.模数转换可能带来量化误差分析、比较模拟信号与数字信号在通信应用中的优劣声音的数字化03Digitalization of sound数字化:将文字、图像、声音、视频等数据转换成手机或计算机中可以保存、处理、传输、发布的对象即数字化过程。数字化是将复杂多样的事物属性或特征转化为计算机可以处理对象的过程。优势:便于在数字设备中存储、处理和传输。真实声音VS微信语音思考:为什么同一个人说话声音听起来不一样了?声音的表示时间振幅●振幅:反应响声的强弱●频率:反应音调的高低人耳能听到声波频率范围是20-20000Hz声音的表示传输过程中易受干扰失真、噪音连续变化声音的表示多次传输失真严重,不易保存声音数字化的过程(一)---采样采样频率每秒采样声音的次数,单位为赫兹(Hz)。采样频率越高声音还原度越好,但记录数据越多,存储容量越高。高保真音乐的采样频率至少为44.1KHZ,即每秒采集44100次。声音数字化的过程(二)---量化在音频信号数字化过程中,声音的保真度不仅受到采样频率的影响,也依赖于量化值。思考:量化位数越高越好吗 ●量化:用有限整数近似表示原来连续变化的值●将采样点的值分级量化,变换到最接近的数字●量化位数越多,声音越接近原始信号,音频的质量越好;但所占存储容量也越大声音数字化的过程(二)---量化声音数字化的过程(三)---编码样本序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10量化值 (十进制) 1 2 3 4 3 2 2 2 3 3二进制编码 001 010 011 100 011 010 010 010 011 011声音数字化的过程(三)---编码声音编码●确定编码规则,优化数据排列●常见方式:未压缩、无损压缩、有损压缩AAAEEEEEEEE优化数据排列方式A03E08声音数字化的过程(三)---编码声音编码● 确定编码规则,优化数据排列● 未压缩、无损压缩、有损压缩● 生成音频文件格式类型 音频文件格式未压缩 WAN无损压缩 APE有损压缩 MP3、AMR实践小活动WAN与MP3将原始音频另存为MP3格式,保存后查看两者的大小思考:大小为什么不一样了呢?声音数字化的过程(三)---编码【未压缩】音频文件存储容量=采样频率*量化位数*声道数*时间(秒) 单位:b(位)【未压缩】音频文件存储容量=采样频率*量化位数*声道数*时间(秒)/8 单位:B(字节)声音数字化实现的过程模拟信号声音采样声音量化声音编码数字信号采集模拟值采样频率分级量化量化位数确定编码规则数据压缩(文件格式)影响音频质量的因素----声道数声道数:声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量单声道、双声道、环绕声二进制与数值转换04Binary and numeric conversion数制的基本要素:数码:每位上可能的基本数字。基数:每位上可能的数码个数。位权:每位上的1所表示的数值大小。十进制数125: 1 2 5位权:125 = 1×102 + 2×101 + 5×100102100101举例位权:二进制中,每个数字在不同位置上具有不同的权值,是基数2的若干次幂。例:10010(2),从右往左权值依次为20、21、22、23、24数码:二进制只有1与0两个数字符号计数特点:逢二进一,即1+1=10存储单位:计算机存储数据最小单位是二进制位,用比特(bit)表示,n比特 表示2n种状态。计算机存储数据的基本单位是字节,用B表示。8比特构成1字节。二进制数制转换----二进制→十进制二进制转十进制:按权展开求和例:二进制10010十进制数( 1 0 0 1 0)22423222120= 1×24+0×23+0×22+1×21+0×20= 16+0+0+2+0=18数制转换----十进制→二进制十进制转二进制:例:十进制18→二进制数余数18(10) = 10010(2)除2反向取余法22229421001001高位218低位不同位数的二进制数,能表示几种状态?又能表示的十进制数的范围是多少?二进制比特,计算机中存储数据的最小单位。1比特表示两种状态,0或1。2比特表示四种状态,00、01、10、11。3比特八种状态,000、001、010、011、100、101、110、111字节,计算机存储数据的基本单位(Byte,简写B),1字节二进制数表示28(256)存储单位 换算关系B(byte),字节 1B = 8b(bit,位)KB(kilobyte),千字节 1KB = 210B = 1024BMB(megabyte),兆字节 1MB = 210KB = 1024 KBGB(gigabyte),吉字节 1GB =210MB = 1024MB字节单位太小,常用的存储单位有KB,MB,GB等。更高的还有TB太字节、PB拍字节、EB艾字节拓展----存储单位数制转换----十进制→十六进制因二进制书写不便,采用十六进制表示,用数字和字母0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 代表0-16逢十六进一,即F+1=10十进制非负整数转换成R进制数(R≥2)采用“除R取余法”把R进制非负整数转换成十进制数采用“按权展开求和法”1751001616余 数1510低位高位175(10)=af(16)例如,把十进制整数175转换成16进制1820十进制转R进制:除R反向取余法例:十进制18→八进制数22低位高位余数18(10) = 22(8)88数制转换----十进制→八进制数制转换----二进制 十六进制二进制→十六进制从右往左,4位一组,不够补0例:(110110111)2=(1B7)160001 1011 011120*1+21*0+22*0+23*020*1+21*1+22*0 +23*120*1+21*1+22*1+23*01 11 7十六进制→二进制1位十六进制数转换为4位二进制2101221023112200111->1->00012->10->00103->11->0011(123)16=(100100011)21 B 7数制转换----二进制 八进制二进制→八进制从右往左,3位一组,不够补0例:(10110111)2=(267)8010 110 11120*0+21*1+22*020*0+21*1+22*120*1+21*1+22*12 6 7八进制→二进制1位八进制数转换为3位二进制2101221023112200111->1->0012->10->0103->11->011(123)8=(1010011)2十进制R进制除R取余法按权展开求和法总结巩固练习十进制 二进制 十六进制110011012310110000028510011010十进制 二进制 十六进制102 1100110 66123 1111011 7b352 101100000 160285 100011101 11d154 10011010 9a巩固练习文本数据的编码05Encoding of text data文本数据:用来表示一定意思的一系列字符,包括字母、数字、标点符号、汉字等字符(文字、符号)数字(二进制等)预先确定的规则编码方案每个字符拥有对应的数字编码,便于不同计算机系统间交换信息字符编码英文字母(大小写)数字英文标点符号共128个美国国家信息标准协会制定 ASCII 美国信息交换标准代码因此,计算机内部用一个字节(8位)即可存放一个ASCII字符,最高位用 0 表示注:一个字节 = 8位,1位可存放2个字符,27可存放128个,28可存放256个ASCII码ASCII码字符集ASCII码(十进制) 字符0~31 控制字符或通信专用字符(不可见)32 空格48~57 数字0~965~90 大写英文字母A~Z97~122 小写英文字母a~z其他 英文标点符号、运算符号、括号汉字的编码GB 2312-1980 字符集,收录 6763 个汉字GBK 字符集,兼容GB 2312-1980 标准,收录21003个汉字GB 18030-2005 字符集,收录70244个汉字GB 18030-2000 字符集,收录27533个汉字ASCII 用一个字节表示。每个汉字至少需要两个字节,16位。Unicode字符集产生:为了解决传统字符编码方案的局限性,用2个字节表示一个符号。Unicode码是在原来ASCLL码前加8个0Unicode字符集,是全球可以共享的编码字符集,涵盖了世界上主要文字的字符,其中包括简繁体汉字,共计74686个汉字。例:汉字“男”,Unicode编码为30007(10)/7573(16)/0111010100110111(2)2022感谢您的观看Thank you for watching信息技术3月 展开更多...... 收起↑ 资源预览