2021-2022学年高中信息技术浙教版（2019）必修 1.3 数据的采集与编码 课件-（30张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高中信息技术浙教版（2019）必修 1.3 数据的采集与编码 课件-（30张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2021-10-26 08:16:09 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
回 顾
00
进位制 二进制 十进制 十六进制
进位规则 逢二进一 逢十进一 逢十六进一
基本数码 0、1 0-9 0-9、A-F
位权 2n-1 10n-1 16n-1
进制表示 B D H
110B 或(110) 2 29D或(29) 10 6EH或(6E) 16
回 顾
00
二进制转十进制：
十进制转二进制：
十六进制转十进制：
十进制转十六进制：
十六进制转二进制：
二进制转十六进制：
按权展开再相加
除二取余倒记法
按权展开再相加
除十六取余倒记法
一位转四位（8421法）
四位转一位（8421法）
字符、图像、声音、视频怎么存入计算机？
思考：
第一章 数据与信息
1.3 数据采集与编码2
DATA ACQUISITION AND CODING
昌化中学 应彤鑫
《数据与计算》
生活中的编码
33 01 85 XXXXXXXX 0724
浙江
杭州
临安
出生年月日
序列/校验码
二维码
条形码
0.计算机存储容量单位
最小单位：
比特(bit、位)，用小写b表示，1个bit代表1位二进制
基本单位：
字节(Byte)，用大写B表示，1个Byte由8个bit组成
1KB=1024B 1MB=1024KB
1GB=1024MB 1TB=1024GB
1PB=1024TB 1EB=1024PB
换算比率
重点：1B=8b
1.ASCII码
ASCII码：美国信息交换标准码
（American Standard Code for Information Interchange）
组 成：128个代码
为什么是128个？
特 点：
①人为规定，一一对应，1个字符对应1个ASCII码
②1个ASCII码占1个字节
③利用1个字节的后7位表示，共有=128种编码
④包含字母、数字、标点符号等，按顺序排列
计算机内的英文字符以二进制编码的形式来表示，其中使用最广泛的是ASCII码
1.ASCII码
0--9
48--57
A--Z
65--90
a--z
97--122
找规律
2.汉字编码
怎么把汉字输入计算机？
怎么把汉字交换成简单的数字信息？
在计算机内部怎么存储和处理汉字的？
计算机怎么实现汉字信息的输出的？
外码（也称输入码）：用来将汉字输入到计算机，常用有拼音码，五笔字型码
交换码（也称区位码）：我国目前使用的是1981年制定的GB2312-80
处理码（也称机内码）：计算机内部汉字都用机内码
字形码：用于汉字的输出显示和打印
2.汉字编码
如何查看汉字的机内码？
UltraEdit
2
0
2
1
空格
昌
中
加
油
!
①一般情况下，字母、数字、符号对应1个字节，汉字对应2个字节。
②ultraedit观察到的字符内码均是十六进制数。
③字母、数字的内码具有连续性，小写字母的编码比大写字母大。
④划线规则：数字开头划一组，字母开头划两组。
2.汉字编码
观察差异并反思总结
第一章 数据与信息
传统方式
数据采集
纸笔方式等记录，再手工方式输入计算机，适用于数据量较小的数据采集。
传 感 器
是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
互 联 网
互联网上有许多向公众开放的数据服务，用户可以通过应用程序接口API采集数据，常见有网络爬虫等。
1. 数 据 采 集
2. 数 字 化
什么是模拟信号（模拟量）？
汽车的速度、钟摆的位置和水流量这些连续、平滑变化的量。
在计算机中用两种物理状态来表示0和1的，离散的量。
什么是数字信号（数字量）？
图1
图2
2. 数 字 化
模拟信号 数字信号
模数转换（A/D转换）
采样、量化、编码
模拟信号 数字信号
数模转换器
数模转换（D/A转换）
传感器
1
采样
定 义：将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程
采样频率：每秒的采样样本数，用赫兹(Hz)来表示，采样频率越高，声音的保真度越好。
CD 采样频率：44.1kHz，每秒钟采样441,00次。
3. 声 音 数 字 化
2
量化
定 义：将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。就是将采样到的信号用数字表示出来。
量化位数：指可以将模拟信号分成多少个等级，量化位数越大，音质越好。
3. 声 音 数 字 化
3
存储
模拟信号 数字信号
2
量化
1
采样
关系：
采样频率越高，数字化声音的保真程度
量化位数越多，数字化声音的保真程度
越 好
越 好
用到的工具：音频卡
科普小卡片
音频卡：又名声卡，声卡从话筒中获取声音模拟信号，通过模数转换器(ADC)，将声波振幅信号采样转换成一串数字信号，存储到计算机中。重放时，这些数字信号送到数模转换器(DAC)，以同样的采样速度还原为模拟波形，放大后送到扬声器发声，这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。
3. 声 音 数 字 化
思考：
音频文件还有哪些格式？
大小是怎么计算的？
可能和什么有关？
音频格式：mp3，WMA、MIDI、WAVE、CD……
3. 声 音 数 字 化
未经压缩的WAVE格式音频数据量计算：
声音存储量=采样频率×量化位数×声道数×时间/8（字节B）
声道有哪些？
3. 声 音 数 字 化
4. 图 像 数 字 化
4. 图 像 数 字 化
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按纵横排列起来构成一幅画，这些点称为像素。
4. 图 像 数 字 化
50*50像素
100*100像素
600*600像素
分辨率：像素的多少。
像素越多，图像越清晰。
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
1个像素用1位二进制数表示
11×12×1
=16.5B
(b)
/8
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
1个像素用1位二进制数表示
800 × 600的黑白图像需要多少存储空间？
480000b/8=60000B≈58.6KB
800×600 =480000像素
480000像素需要存储空间为480000b
800×600×1/8/1024≈58.6KB
4. 图 像 数 字 化
彩色位图图像存储空间计算
规定：白色：0；黑色：1；红色：2；绿色：3；(十进制)
规定：白色：00；黑色：01；红色：10；绿色：11；(二进制)
1个像素用2位二进制数表示
4. 图 像 数 字 化
彩色位图图像存储空间计算
800 × 600的16色图像需要多少存储空间？
(800×600 ×4)/8=240000B
黑白（2色）：
1个像素用1位二进制数表示
彩色（4色）：
1个像素用2位二进制数表示
彩色（16色）：
1个像素用4位二进制数表示
RGB（ 色）：
1个像素用24位二进制数表示
位图图像存储空间计算方法：
水平像素×垂直像素×每个像素量化位数/8 (单位：B)
2.
观察
回 顾
00
进位制 二进制 十进制 十六进制
进位规则 逢二进一 逢十进一 逢十六进一
基本数码 0、1 0-9 0-9、A-F
位权 2n-1 10n-1 16n-1
进制表示 B D H
110B 或(110) 2 29D或(29) 10 6EH或(6E) 16
回 顾
00
二进制转十进制：
十进制转二进制：
十六进制转十进制：
十进制转十六进制：
十六进制转二进制：
二进制转十六进制：
按权展开再相加
除二取余倒记法
按权展开再相加
除十六取余倒记法
一位转四位（8421法）
四位转一位（8421法）
字符、图像、声音、视频怎么存入计算机？
思考：
第一章 数据与信息
1.3 数据采集与编码2
DATA ACQUISITION AND CODING
昌化中学 应彤鑫
《数据与计算》
生活中的编码
33 01 85 XXXXXXXX 0724
浙江
杭州
临安
出生年月日
序列/校验码
二维码
条形码
0.计算机存储容量单位
最小单位：
比特(bit、位)，用小写b表示，1个bit代表1位二进制
基本单位：
字节(Byte)，用大写B表示，1个Byte由8个bit组成
1KB=1024B 1MB=1024KB
1GB=1024MB 1TB=1024GB
1PB=1024TB 1EB=1024PB
换算比率
重点：1B=8b
1.ASCII码
ASCII码：美国信息交换标准码
（American Standard Code for Information Interchange）
组 成：128个代码
为什么是128个？
特 点：
①人为规定，一一对应，1个字符对应1个ASCII码
②1个ASCII码占1个字节
③利用1个字节的后7位表示，共有=128种编码
④包含字母、数字、标点符号等，按顺序排列
计算机内的英文字符以二进制编码的形式来表示，其中使用最广泛的是ASCII码
1.ASCII码
0--9
48--57
A--Z
65--90
a--z
97--122
找规律
2.汉字编码
怎么把汉字输入计算机？
怎么把汉字交换成简单的数字信息？
在计算机内部怎么存储和处理汉字的？
计算机怎么实现汉字信息的输出的？
外码（也称输入码）：用来将汉字输入到计算机，常用有拼音码，五笔字型码
交换码（也称区位码）：我国目前使用的是1981年制定的GB2312-80
处理码（也称机内码）：计算机内部汉字都用机内码
字形码：用于汉字的输出显示和打印
2.汉字编码
如何查看汉字的机内码？
UltraEdit
2
0
2
1
空格
昌
中
加
油
!
①一般情况下，字母、数字、符号对应1个字节，汉字对应2个字节。
②ultraedit观察到的字符内码均是十六进制数。
③字母、数字的内码具有连续性，小写字母的编码比大写字母大。
④划线规则：数字开头划一组，字母开头划两组。
2.汉字编码
观察差异并反思总结
第一章 数据与信息
传统方式
数据采集
纸笔方式等记录，再手工方式输入计算机，适用于数据量较小的数据采集。
传 感 器
是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
互 联 网
互联网上有许多向公众开放的数据服务，用户可以通过应用程序接口API采集数据，常见有网络爬虫等。
1. 数 据 采 集
2. 数 字 化
什么是模拟信号（模拟量）？
汽车的速度、钟摆的位置和水流量这些连续、平滑变化的量。
在计算机中用两种物理状态来表示0和1的，离散的量。
什么是数字信号（数字量）？
图1
图2
2. 数 字 化
模拟信号 数字信号
模数转换（A/D转换）
采样、量化、编码
模拟信号 数字信号
数模转换器
数模转换（D/A转换）
传感器
1
采样
定 义：将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程
采样频率：每秒的采样样本数，用赫兹(Hz)来表示，采样频率越高，声音的保真度越好。
CD 采样频率：44.1kHz，每秒钟采样441,00次。
3. 声 音 数 字 化
2
量化
定 义：将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。就是将采样到的信号用数字表示出来。
量化位数：指可以将模拟信号分成多少个等级，量化位数越大，音质越好。
3. 声 音 数 字 化
3
存储
模拟信号 数字信号
2
量化
1
采样
关系：
采样频率越高，数字化声音的保真程度
量化位数越多，数字化声音的保真程度
越 好
越 好
用到的工具：音频卡
科普小卡片
音频卡：又名声卡，声卡从话筒中获取声音模拟信号，通过模数转换器(ADC)，将声波振幅信号采样转换成一串数字信号，存储到计算机中。重放时，这些数字信号送到数模转换器(DAC)，以同样的采样速度还原为模拟波形，放大后送到扬声器发声，这一技术称为脉冲编码调制技术(PCM)。
3. 声 音 数 字 化
思考：
音频文件还有哪些格式？
大小是怎么计算的？
可能和什么有关？
音频格式：mp3，WMA、MIDI、WAVE、CD……
3. 声 音 数 字 化
未经压缩的WAVE格式音频数据量计算：
声音存储量=采样频率×量化位数×声道数×时间/8（字节B）
声道有哪些？
3. 声 音 数 字 化
4. 图 像 数 字 化
4. 图 像 数 字 化
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按纵横排列起来构成一幅画，这些点称为像素。
4. 图 像 数 字 化
50*50像素
100*100像素
600*600像素
分辨率：像素的多少。
像素越多，图像越清晰。
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
1个像素用1位二进制数表示
11×12×1
=16.5B
(b)
/8
4. 图 像 数 字 化
黑白位图图像存储空间计算
1个像素用1位二进制数表示
800 × 600的黑白图像需要多少存储空间？
480000b/8=60000B≈58.6KB
800×600 =480000像素
480000像素需要存储空间为480000b
800×600×1/8/1024≈58.6KB
4. 图 像 数 字 化
彩色位图图像存储空间计算
规定：白色：0；黑色：1；红色：2；绿色：3；(十进制)
规定：白色：00；黑色：01；红色：10；绿色：11；(二进制)
1个像素用2位二进制数表示
4. 图 像 数 字 化
彩色位图图像存储空间计算
800 × 600的16色图像需要多少存储空间？
(800×600 ×4)/8=240000B
黑白（2色）：
1个像素用1位二进制数表示
彩色（4色）：
1个像素用2位二进制数表示
彩色（16色）：
1个像素用4位二进制数表示
RGB（ 色）：
1个像素用24位二进制数表示
位图图像存储空间计算方法：
水平像素×垂直像素×每个像素量化位数/8 (单位：B)
2.
观察