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第三单元:认识数据
3.1 数据编码1
旧知回顾
数据的表现形式有哪些
表现形式 例子 采集该数据的设备有哪些
思考：这些数据是如何被存储到计算机中的？
文本 姓名，地址 键盘，手写板
声音 音乐，录音 录音器，话筒
图片 照片 照相机，手机
数字 年龄，身高，体重 键盘，数字化采集仪
…… …… ……
计算机只能识别二进制数值
数据要经过编码才能被计算机识别并存储
导入
什么是编码？
编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程。
在计算机科学中，编码通常指的是将文本，图像，声音等数据信息转换为计算机可识别的二进制码的过程。这种二进制码是由0和1组成的编码，也被称为数字编码。
知识点
以声音为例，探究数据的编码（阅读书本P50）
探究1
？
？
0111001100100
1011110100100
0110101011001
声音
模拟信号
数字信号
按照取值特征，可以将信号分为模拟信号与数字信号
模拟信号与数字信号
用传感器获得的一般是模拟信号，模拟信号的值会随着时间连续变化，波形光滑。模拟信号的值称为模拟数据。
模拟信号
数字信号随时间的变化是非连续的，直接用计算机能理解的二进制表示，方便计算机对其进行处理。
数字信号
按照取值特征，可以将信号分为模拟信号与数字信号
模拟信号与数字信号
获得方式 特征 值 例子
模拟信号
数字信号
传感器（温度、压强）
由模拟信号转换得来
随时间连续变化，波形光滑
随时间的变化是非连续的
模拟数据
数字数据
声音，温度，压强等
计算机中的数字数据音频等
如何将语音模拟数据转换为数字数据？（阅读书本P51，52）
探究2:声音的数字化
采样
量化
编码
操作：在时间轴上按照一定的时间间隔取一系列时刻，得到每个时刻对应的声波信号的瞬时振幅值。
采样
采样频率（Hz）：1秒内对声音信号的采样次数
录音设备在1秒内对声音信号的采样次数称为采样频率，如果1秒内采样44100次，则采样频率是44100Hz，即44.1kHz。
常用的CD音质的采样频率就是44.1kHz。
采样
待转换的模拟声音波形
将采样得到的振幅瞬时值往最接近的整数取整，每个样本所对应的整数值即为纵坐标。
量化
参照下图中的“十进制与二进制数对应表”，将量化后的结果用二进制数值表示。
编码
十进制与二进制数对应表
十进制数 二进制数
1 001
2 010
3 011
4 100
根据十进制与二进制数对应表与量化结果完成下表
编码
时刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
十进制数值 1 2 3 4 3 2 2 2 3 3
二进制数值 001 010 011 100 011 010 010 010 011 011
将样本值用二进制表示的过程称为编码。
编码
量化位数：每个幅值用16个二进制位记录，CD音质的量化位数为16位，即用16个二进制位记录一个数值，因此可记录216=65536种不同的数值。
将模拟声音数据转换为数字数据的这个过程，称为声音的数字化。
声音的数字化
模拟声音数据
数字数据
声音的数字化
课堂小结
1
2
3
模拟信号与数字信号
声音的数字化流程
采样，量化，编码
作 业
预习二进制与十进制的转换
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