资源简介

(共20张PPT)
3.1数据编码
第一课时
活动一：
学生打开教师下发的文件夹，说说有哪些类型数据。
【项目研究】
信息是如何存储在计算机中呢？
设备、软件
模拟数据
数字数据
如何采集生活中的数据？
请学生自学P50页并独立完成表3.1.1的填写。
表现形式 实例 采集该类数据的设备
文本
数字
图像
声音
视频
表现形式 实例 采集该类数据的设备
文本 姓名,家庭住址,性别（也可以用数字表示）、手机号 键盘
手写输入
语音输入
数字 身高、体重、肺活量、血压,身份证号 键盘，各种数字化采集仪
手写输入
图像 照片 手机，相机，摄像头，扫描仪
声音 声音，语音，音乐 手机，录音机（录音笔），话筒（声卡）
视频 监控视频 手机，摄像机，摄像头
一、模拟信号与数字信号
演示录音过程（系统自带的录音机） 。
生：感受采集过程
按照取值特征分类
模拟数据
它是随时间连续变化的，波形光滑，这种信号称为模拟信号，模拟信号的值称为模拟数据。
例如：
数字信号
时间及幅值不是连续变化的，而是离散变化的，波形如台阶，这种信号称为数字信号。
数字信号可以由模拟信号转换得来，数字信号的值即数字数据，
数字信号直接用计算机所能理解的二进制来表示。
二、模拟数据转换为数字信号
以音频为例：如何把某条曲线“精确地”存储到计算机中？
第一步：采样
采样
把这种从连续的时间中每间隔一个时间段抽取一个时刻点的操作称为“采样”。
blob:https://baike./c0ef811b-4ded-4067-8a8f-8e57afac841f
每间隔一段时间取一个点间隔多少时间取一个点为好呢？
1秒？0.1，0.01秒？
显然采样频率越高（时间间隔越短），声音还原的效果自然就越真实，但采样点也就越多，需要保存的数据也越多，所占存储空间也越大，计算机的工作量也越大。
常用的CD音质的采样频率是44.1kHz，也就是把1秒的时间分成44100等份，每份取其对应的一个幅值。
第二步：量化
将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。
每个幅值用什么数据记录下来？精确到什么程度？
CD音质的量化位数为16位，即用16个二进制位记录一个幅值，因此可记录216=65536种不同的数值，即0～65535。
第三步：编码
将样本（量化得到的整数）值用计算机能够存储和处理的二进制数值表示的过程称为编码。
学生尝试填写
时刻 1 2 3 4 5
二进制数值
时刻 6 7 8 9 10
二进制数值
表3.1.2 数字化的声音信号
时刻 1 2 3 4 5
二进制数值 001 010 011 100 011
时刻 6 7 8 9 10
二进制数值 010 010 010 011 011
活动二 自主获取声道、立体声等信息。
练一练：
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：
60*44.1*1000*16*2= 84672000（位，比特）
84672000/8= 10584000（B，字节）/1024/1024≈10.1MB
2. 一个u盘容量大约为50GB，能容纳多长时间的无压缩双声道立体声CD音频（采样频率为44.1kHz，量化位数为16位）？
参考解答：
50*1024/10.1≈5059.3(分钟)
四、课堂小结
1.从模拟数据到数字数据，要经过采样、量化、编码三个过程。
2.采样是时间的离散化数字化，量化是赋值的离散化数字化， 编码是数据的格式与文件化。

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