资源简介

(共14张PPT)
教科版高中信息技术
第3单元
认识数据
3.1
数据编码（第1课时）
必修1
数据与计算
课堂导入
市民在办理市民卡时，一般要到指定地点办理录入信息、拍照等手续。想一想，在办理市民卡的流程中，管理系统都收集了哪些数据？生活中还有哪些数据可以采集以及如何采集？请尝试分析这些问题，并将相关内容填入表3.1.1.
表现形式
实例
采集该数据的设备
用什么软件处理
文本
姓名，家庭住址，性别，手机号，身份证号
键盘、手写输入，语音输入
文字处理软件，电子表格软件，数据库，OCR识别，语音识别
数字
键盘、
电子表格，数据库
图像
photoshop、美图秀秀等
声音
讲话的声音、音乐、其他声音
手机，录音机（录音笔），话筒
录音机，CoolEdit等。
视频
监控视频
手机、摄像机、摄像头
会声会影等。
身高、体重、肺活量，血压
各种数字化采集仪、手写输入
照片
手机、相机、摄像头、扫描仪
模拟信号与数字信号
学生活动二：请同学们阅读课本50页，模拟信号和数字信号部分。
教科书中的图3.1.1是语音信号随时间变化的图像，可见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。用传感器获得信号称为模拟信号，类似的还有温度、压强、电压等。
教科书中的图3.1.2是语音信号数字化后的图像，可见时间及幅值不是连续变化的，而是离散变化的，这种信号称为数字信号。数字信号可以有模拟信号转换得来。数字信号的值即数字数据，直接用计算机所能理解的二进制表示。
声音的数字化过程
我们有时在公交车上听到司机使用车载对讲系统与相关人员通话，现在的车载系统都使用了数字模式的对讲机。与传统模拟对讲机相比，数字模式可以更顺畅，更清晰地传输语音，这些语音数据是通过对模拟数据的处理得来的。
第一步
采样
。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振幅值。
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，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。
【采样频率】
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。
将信号波形的纵轴划分为若干区间，落到某一区间的采样点按四舍五入的规则取整选值，这个过程称为量化。
第三步
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
6
7
8
9
10
十进制
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
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。
学生活动
填写教科书中的表3.1.2，完成简单的进制转换。
时刻
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
十进制
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
声道(Sound
Channel)
是指声音在录制或播放时在不同空间位置采集
或回放的相互独立的音频信号，所以声道数也就是声音录制时的音源
数量或回放时相应的扬声器数量。声卡所支持的声道数是衡量声卡档
次的重要指标之一。
拓展：声道与立体声
课堂小结
从模拟数据到数字数据，要经过采样、量化、编码三个过程。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。
课后作业
1、一段时长1分钟的双声道立体声的无压缩音频的采样频率为44.1kHz、
量化位数为16位，其占用的存储空间是多少MB?(精确到0.1)
参考答案：
60
44100
16
2=84672000(位，比特)=10584000(B,字节)≈
10.1MB
THANKS

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