附件2數(shù)據(jù)采集數(shù)制及數(shù)制間的換算教學(xué)課件

必修1《數(shù)據(jù)與計(jì)算》制作者：XXXXXX第一章數(shù)據(jù)與信息1.3數(shù)據(jù)采集與編碼案例分析計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)的處理方式發(fā)生了巨大的改變，

數(shù)據(jù)的處理效率也得到了極大的提高。問題思考1.計(jì)算機(jī)如何處理數(shù)據(jù)信息？2-數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是如何表示的？3-什么是數(shù)字化？引用資源中的附件3：《數(shù)字化》視頻知識講解信號數(shù)據(jù)可用于表示任何信息，如符號、文字、語音、圖像等，從表現(xiàn)形式上可歸結(jié)為兩類：模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別可根據(jù)幅度取值是否離散來確定。知識講解模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的(幅值可由無限個(gè)數(shù)值表示)。時(shí)間上離散的模擬信號是一種抽樣信號，它是對模擬信號每隔時(shí)間T抽樣一次所得到的信號，雖然其波形在時(shí)間上是不連續(xù)的，但其幅度取值是連續(xù)的，所以仍是模擬信號，稱之為脈沖幅度調(diào)制(PAM，簡稱脈幅調(diào)制)信號。平時(shí)我們聽到的聲音、看到的電視圖像都是模擬信號。知識講解從模擬信號轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號一般要經(jīng)過采樣、量化和編碼這樣三個(gè)過程，最終變成由一連串由0和1來代表的脈沖數(shù)字信號。聲音數(shù)字化模擬數(shù)據(jù)→數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）模擬量數(shù)字量

電流電壓采樣”和“量化聲音

聲音文件

話筒聲卡模擬音頻信號數(shù)字化過程1、采樣：在時(shí)間軸上對信號數(shù)字化。也就是，按照固定的時(shí)間間隔抽取模擬信號的值，這樣，采樣后就可以使一個(gè)時(shí)間連續(xù)的信息波變?yōu)樵跁r(shí)間上取值數(shù)目有限的離散信號。2、量化：在幅度軸上對信號數(shù)字化。也就是，用有限個(gè)幅度值近似還原原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。3、編碼：用二進(jìn)制數(shù)表示每個(gè)采樣的量化值（十進(jìn)制數(shù)）。模擬視頻信號數(shù)字化過程1、采樣：采樣的實(shí)質(zhì)就是要用多少點(diǎn)來描述一幅圖像，采樣結(jié)果質(zhì)量的高低就是用前面所說的圖像分辨率來衡量。簡單來講，對二維空間上連續(xù)的圖像在水平和垂直方向上等間距地分割成矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所形成的微小方格稱為像素點(diǎn)。一副圖像就被采樣成有限個(gè)像素點(diǎn)構(gòu)成的集合。2、量化：量化是指要使用多大范圍的數(shù)值來表示圖像采樣之后的每一個(gè)點(diǎn)。量化的結(jié)果是圖像能夠容納的顏色總數(shù)，它反映了采樣的質(zhì)量。3、壓縮編碼：數(shù)字化后得到的圖像數(shù)據(jù)量十分巨大，必須采用編碼技術(shù)來壓縮其信息量。在一定意義上講，編碼壓縮技術(shù)是實(shí)現(xiàn)圖像傳輸與儲存的關(guān)鍵。圖像數(shù)字化圖像

圖像文件掃描儀數(shù)碼相機(jī)攝像頭模擬視頻信號數(shù)字化過程1、采樣：在空間上對信號數(shù)字化。也就是，用空間上部分點(diǎn)的灰度值來表示圖像，這些選取的點(diǎn)稱為樣點(diǎn)（或像素）。采樣時(shí)，在圖像縱向和橫向方向上的像素總數(shù)將決定數(shù)字圖像的質(zhì)量。與音頻信號在時(shí)域上對幅度值進(jìn)行采樣的方法不同，視頻信號是對表示圖像的函數(shù)進(jìn)行采樣的。采樣后圖像被分割成空間上離散的像素，但其灰度仍是連續(xù)的。2、量化：在灰度上對信號數(shù)字化，將像素灰度轉(zhuǎn)化成離散的整數(shù)值。一幅數(shù)字圖像中不同灰度值的個(gè)數(shù)稱為灰度級。例如RGB（R：red紅，G：green綠，B：blue藍(lán)）色彩模式中，每一種顏色的個(gè)數(shù)為256種，那么灰度級就是256。256=28，于是每一種顏色可以用8位二進(jìn)制數(shù)表示，這就將圖像信息量化成了二進(jìn)制數(shù)。（從視覺效果來看，采用大于或等于6bit量化的灰度圖像，視覺上就能令人滿意，因?yàn)槿搜垡话阕疃嗫煞直?00個(gè)灰度級。）知識講解概念： 用數(shù)字符號排列成數(shù)位，按由低位到高位的進(jìn)位方式來表示數(shù)的方法叫做進(jìn)位計(jì)數(shù)制，也稱計(jì)數(shù)制或進(jìn)位制、進(jìn)制。生活中常見進(jìn)制：十進(jìn)制十二進(jìn)制（十二個(gè)月為一年）六十進(jìn)制（六十分鐘為一小時(shí)）知識講解進(jìn)位制二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制規(guī)則逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一基數(shù)R=2R=8R=10R=16基本符號0,10,1,2,…,70,1,2,…,90,1,..,9,A,..,F權(quán)2i8i10i16i形式表示BODH1計(jì)算機(jī)常用的各種進(jìn)制數(shù)的表示知識講解

例1-1將(10010)2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)解：

(10010)2=1×24+0×23+0×22+1×21+0×20=(18)10舉例：知識講解

二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制舉例：(0100

1011)2=(4B)164B問題研討一臺天平在稱物時(shí)，只允許在天平的一邊放砝碼．現(xiàn)在給你1克、2克和3克的砝碼各一個(gè)，下列哪種重量的物體不能在這個(gè)天平上稱出？將1000個(gè)蘋果放入10個(gè)箱子，要取走1~1000中任意個(gè)數(shù)的蘋果，要求不拆開箱子。應(yīng)如何裝箱？引用資源中的附件4：《一邊砝碼問題》視頻學(xué)習(xí)評價(jià)對自己和同伴的表現(xiàn)進(jìn)行客觀的評價(jià)，并思考后續(xù)完善的方向。（5=優(yōu)秀，4=超出一般水平，3=滿意，2=有待改進(jìn)，1=不太理想）評分項(xiàng)自我評價(jià)同學(xué)互評能理解數(shù)據(jù)采集