1.3 数据采集与编码 课件 2022—2023学年浙教版（2019）高中信息技术必修1（45张PPT）
文档属性
| 名称 | 1.3 数据采集与编码 课件 2022—2023学年浙教版（2019）高中信息技术必修1（45张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 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 | 2022-09-21 12:48:18 | ||
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文档简介
(共45张PPT)
1.3 数据采集与编码
获取方法
观察、实验
互联网、物联网
人工方式获得
网络或器件
互联网采集数据
互联网采集数据：网络爬虫
云阅卷数据采集——传感器
传感器是一种能感受被测量并按照一定规律转换成
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。
归纳总结数据采集的主要来源——传感器距离、温度、亮度、位置等数据动动脑，手机里有多少传感器？
手机有多少的传感器
1、摄像头
2、声音传感器
3、重力传感器、陀螺仪
4、光线传感器：根据光线强弱来改变
屏幕亮度
5、温度传感器
6、磁场传感器：指南针、导航、记录
运动速度、地理位置等
问题2：数据在计算机中是如何表示的？由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能，因此数据在计算机中均以二进制表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。归纳提升信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号模拟信号指幅度的取值是连续的，以连续变化的物理量存在。平时我们听到的声音、看到的电视图像都是模拟信号。数字信号数字信号由一连串由0和1来代表的脉冲数字信号。问题1：计算机是如何处理数据信息的？计算机上的数据信息也称为数据，有数值数据、文字数据、图像数据、声音数据、视频数据等。计算机智能高效地对数字数据进行运算和处理，因此必须将各种信息进行数字化后，才便于计算机进行传送、存储和处理。数字化的形式就是对信息进行编码，用数字码代表信息数据。模数转换从模拟信号转换到数字信号一般要经过采样、量化和编码这样三个过程。数字化主题探讨：阅读1.3.2数字化微信语音聊天功能的分析声音信号采样量化
模数转换采样：采样是将信号从连续j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，通过采样器实现量化：量化是指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程编码编码：用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）。编码编码：用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）。自主学习：数制阅读文本1.3.3数制，了解数的进制，二进制、十六进制。生活中还有哪些进制？自主学习：数制进制中的基本概念梳理。数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。基数：数制所使用数码的个数。权值：数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的价值）。进制的标志：B、D、H二进制特点：两个基本数码：0，1采用逢二进一的进位规则计算：1101.01B=D十六进制特点：由十六个基本数码组成，即0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F采用逢十六进一的进位规则计算：B574H=D进制转换换算十进制、十六进制、二进制之间的关系十进制十六进制二进制000111221033114410055101661107711188100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111总结规律
十进制转n进制 除n倒取余数
n进制转十进制 按权值展开相加法
二进制转十六进制 每4位分别转换为十六进制数
十六进制转二进制 每1位分别转为对应的4位二进制数
问题研讨将1000个苹果放入10个箱子，要取走1~1000中任意个数的苹果，要求不拆开箱子。应如何装箱？编码智能手机在我们的日常生活中占的比重越来越大，甚至超过了我们的亲人、朋友。离开智能手机我们吃饭不方便、买衣服不方便、看电影不方便、骑共享单车不方便……没错，这都取决于智能手机一个无敌的功能——扫码！扫码加好友、扫码下载APP、扫码跳转网页……字符编码
条形码
二维码
声音编码
图像编码
视频编码
ASCII、Unicode
汉字编码
我国普遍采用EAN13条形码，由13位数字组成，前3位数字表示国家代码，最后一位叫校验码
是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息
Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算
存储容量=采样频率(Hz)*量化位数(bit)*声道数*时长(s)/8B
数字图像包括矢量图形与位图图像，图像存储容量计算
存储容量=总像素数*颜色位深度/8B
PAL制式的视频每秒播放25帧，NTSC制式每秒播放30帧。常见的视频编码方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等
信息编码
实践体验编码是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。数字、字符、文本、声音、图像、视频等信息在计算机中都是经过编码的。基本的共有128个，用1个字节中的低7位编码。
二进制范围为00000000~01111111，即十六进制的00~7F
ASCII码
汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。
字符编码
外码，也叫作输入码，是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。常用的汉字输入码有拼音码、五笔字型码等
计算机内部的汉字编码都用机内码，1个汉字或者汉语标点在计算机中占2个字节，英文字母或标点占1个字节。
汉字编码①汉字输入码（外码）汉字编码②处理码（内码）汉字编码③字形码汉字编码④区位码(交换码)汉字编码汉字编码：GB2312（国标）、GBK（包含生僻字）、BIG5（繁体）。单位
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB
1ZB=1024EB （1B=8bit）
条形码实例
二维码
自主学习：模拟图像信号数字化数字图像包括矢量图形和位图图像，两者有什么区别？矢量图位图用点、直线和多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像栅格图或点阵图，通过采样、量化、编码等环节，基于像素点放大以后 不会失真放大以后会失真自主学习：模拟图像信号数字化一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级。例如RGB（R：red红，G：green绿，B：blue蓝）色彩模式中，每一种颜色的个数为256种，那么灰度级就是256。256=28，于是每一种颜色可以用8位二进制数表示，这就将图像信息量化成了二进制数。（从视觉效果来看，采用大于或等于6 bit量化的灰度图像，视觉上就能令人满意，因为人眼一般最多可分辨100个灰度级。）自主学习：模拟视频信号数字化采样：在空间上对信号数字化。也就是，用空间上部分点的灰度值来表示图像，这些选取的点称为样点（或像素）。采样时，在图像纵向和横向方向上的像素总数将决定数字图像的质量。与音频信号在时域上对幅度值进行采样的方法不同，视频信号是对表示图像的函数进行采样的。采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度仍是连续的。量化：在灰度上对信号数字化，将像素灰度转化成离散的整数值。自主学习阅读文本1.3.4编码中声音编码和图像编码部分，计算声音和图像的容量。活动1：找出图中与声音容量有关系的参数，计算声音容量。Wave格式音频存储容量=采样频率（Hz）×量化位数（bit）×声道数×时间（s）自主学习活动2：数一数图像中的像素点个数，推算每个像素点所占的位数，计算图像的容量。图像存储容量=总像素×颜色位深度自主学习活动3：数一数图像中的像素点个数，推算每个像素点所占的位数，计算图像的容量。自主学习活动4：一段10秒钟长的视频的分辨率为720×576的PAL制式的彩色视频(3B)，它包含的数据量约多少？视频存储容量=一幅图像存储容量×帧频（fps）×时间（s）
1.3 数据采集与编码
获取方法
观察、实验
互联网、物联网
人工方式获得
网络或器件
互联网采集数据
互联网采集数据：网络爬虫
云阅卷数据采集——传感器
传感器是一种能感受被测量并按照一定规律转换成
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。
归纳总结数据采集的主要来源——传感器距离、温度、亮度、位置等数据动动脑，手机里有多少传感器？
手机有多少的传感器
1、摄像头
2、声音传感器
3、重力传感器、陀螺仪
4、光线传感器：根据光线强弱来改变
屏幕亮度
5、温度传感器
6、磁场传感器：指南针、导航、记录
运动速度、地理位置等
问题2：数据在计算机中是如何表示的？由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能，因此数据在计算机中均以二进制表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。归纳提升信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号模拟信号指幅度的取值是连续的，以连续变化的物理量存在。平时我们听到的声音、看到的电视图像都是模拟信号。数字信号数字信号由一连串由0和1来代表的脉冲数字信号。问题1：计算机是如何处理数据信息的？计算机上的数据信息也称为数据，有数值数据、文字数据、图像数据、声音数据、视频数据等。计算机智能高效地对数字数据进行运算和处理，因此必须将各种信息进行数字化后，才便于计算机进行传送、存储和处理。数字化的形式就是对信息进行编码，用数字码代表信息数据。模数转换从模拟信号转换到数字信号一般要经过采样、量化和编码这样三个过程。数字化主题探讨：阅读1.3.2数字化微信语音聊天功能的分析声音信号采样量化
模数转换采样：采样是将信号从连续j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，通过采样器实现量化：量化是指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程编码编码：用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）。编码编码：用二进制数表示每个采样的量化值（十进制数）。自主学习：数制阅读文本1.3.3数制，了解数的进制，二进制、十六进制。生活中还有哪些进制？自主学习：数制进制中的基本概念梳理。数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。基数：数制所使用数码的个数。权值：数制中某一位上的1所表示数值的大小（所处位置的价值）。进制的标志：B、D、H二进制特点：两个基本数码：0，1采用逢二进一的进位规则计算：1101.01B=D十六进制特点：由十六个基本数码组成，即0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F采用逢十六进一的进位规则计算：B574H=D进制转换换算十进制、十六进制、二进制之间的关系十进制十六进制二进制000111221033114410055101661107711188100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111总结规律
十进制转n进制 除n倒取余数
n进制转十进制 按权值展开相加法
二进制转十六进制 每4位分别转换为十六进制数
十六进制转二进制 每1位分别转为对应的4位二进制数
问题研讨将1000个苹果放入10个箱子，要取走1~1000中任意个数的苹果，要求不拆开箱子。应如何装箱？编码智能手机在我们的日常生活中占的比重越来越大，甚至超过了我们的亲人、朋友。离开智能手机我们吃饭不方便、买衣服不方便、看电影不方便、骑共享单车不方便……没错，这都取决于智能手机一个无敌的功能——扫码！扫码加好友、扫码下载APP、扫码跳转网页……字符编码
条形码
二维码
声音编码
图像编码
视频编码
ASCII、Unicode
汉字编码
我国普遍采用EAN13条形码，由13位数字组成，前3位数字表示国家代码，最后一位叫校验码
是用某种特定的几何图形按一定规律在平面上（二维方向）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息
Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算
存储容量=采样频率(Hz)*量化位数(bit)*声道数*时长(s)/8B
数字图像包括矢量图形与位图图像，图像存储容量计算
存储容量=总像素数*颜色位深度/8B
PAL制式的视频每秒播放25帧，NTSC制式每秒播放30帧。常见的视频编码方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等
信息编码
实践体验编码是信息按照某种规则或格式，从一种形式转换为另一种形式的过程。数字、字符、文本、声音、图像、视频等信息在计算机中都是经过编码的。基本的共有128个，用1个字节中的低7位编码。
二进制范围为00000000~01111111，即十六进制的00~7F
ASCII码
汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。
字符编码
外码，也叫作输入码，是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。常用的汉字输入码有拼音码、五笔字型码等
计算机内部的汉字编码都用机内码，1个汉字或者汉语标点在计算机中占2个字节，英文字母或标点占1个字节。
汉字编码①汉字输入码（外码）汉字编码②处理码（内码）汉字编码③字形码汉字编码④区位码(交换码)汉字编码汉字编码：GB2312（国标）、GBK（包含生僻字）、BIG5（繁体）。单位
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB
1ZB=1024EB （1B=8bit）
条形码实例
二维码
自主学习：模拟图像信号数字化数字图像包括矢量图形和位图图像，两者有什么区别？矢量图位图用点、直线和多边形等基于数学方程的几何图元表示的图像栅格图或点阵图，通过采样、量化、编码等环节，基于像素点放大以后 不会失真放大以后会失真自主学习：模拟图像信号数字化一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级。例如RGB（R：red红，G：green绿，B：blue蓝）色彩模式中，每一种颜色的个数为256种，那么灰度级就是256。256=28，于是每一种颜色可以用8位二进制数表示，这就将图像信息量化成了二进制数。（从视觉效果来看，采用大于或等于6 bit量化的灰度图像，视觉上就能令人满意，因为人眼一般最多可分辨100个灰度级。）自主学习：模拟视频信号数字化采样：在空间上对信号数字化。也就是，用空间上部分点的灰度值来表示图像，这些选取的点称为样点（或像素）。采样时，在图像纵向和横向方向上的像素总数将决定数字图像的质量。与音频信号在时域上对幅度值进行采样的方法不同，视频信号是对表示图像的函数进行采样的。采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度仍是连续的。量化：在灰度上对信号数字化，将像素灰度转化成离散的整数值。自主学习阅读文本1.3.4编码中声音编码和图像编码部分，计算声音和图像的容量。活动1：找出图中与声音容量有关系的参数，计算声音容量。Wave格式音频存储容量=采样频率（Hz）×量化位数（bit）×声道数×时间（s）自主学习活动2：数一数图像中的像素点个数，推算每个像素点所占的位数，计算图像的容量。图像存储容量=总像素×颜色位深度自主学习活动3：数一数图像中的像素点个数，推算每个像素点所占的位数，计算图像的容量。自主学习活动4：一段10秒钟长的视频的分辨率为720×576的PAL制式的彩色视频(3B)，它包含的数据量约多少？视频存储容量=一幅图像存储容量×帧频（fps）×时间（s）