數(shù)據(jù)采集與編碼課件浙教版高中信息技術(shù)必修1

1.3數(shù)據(jù)采集與編碼獲取方法觀察、實(shí)驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)人工方式獲得網(wǎng)絡(luò)或器件互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)：網(wǎng)絡(luò)爬蟲2023/6/6云閱卷數(shù)據(jù)采集——傳感器傳感器是一種能感受被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。2023/6/6歸納總結(jié)數(shù)據(jù)采集的主要來源——傳感器距離、溫度、亮度、位置等數(shù)據(jù)動動腦，手機(jī)里有多少傳感器？手機(jī)有多少的傳感器1、攝像頭2、聲音傳感器3、重力傳感器、陀螺儀4、光線傳感器：根據(jù)光線強(qiáng)弱來改變

屏幕亮度5、溫度傳感器6、磁場傳感器：指南針、導(dǎo)航、記錄

運(yùn)動速度、地理位置等2023/6/6問題2：數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是如何表示的？

由于二進(jìn)制電路簡單、可靠且具有很強(qiáng)的邏輯功能，因此數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中均以二進(jìn)制表示，并用它們的組合表示不同類型的信息。2023/6/6歸納提升

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。2023/6/6模擬信號

模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的，以連續(xù)變化的物理量存在。平時(shí)我們聽到的聲音、看到的電視圖像都是模擬信號。2023/6/6數(shù)字信號

數(shù)字信號由一連串由0和1來代表的脈沖數(shù)字信號。2023/6/6問題1：計(jì)算機(jī)是如何處理數(shù)據(jù)信息的？計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)信息也稱為數(shù)據(jù)，有數(shù)值數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等。計(jì)算機(jī)智能高效地對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，因此必須將各種信息進(jìn)行數(shù)字化后，才便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳送、存儲和處理。數(shù)字化的形式就是對信息進(jìn)行編碼，用數(shù)字碼代表信息數(shù)據(jù)。2023/6/6模數(shù)轉(zhuǎn)換

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。數(shù)字化2023/6/6主題探討：閱讀數(shù)字化

微信語音聊天功能的分析聲音信號采樣量化2023/6/6模數(shù)轉(zhuǎn)換

采樣：采樣是將信號從連續(xù)j時(shí)間（空間）域上的模擬信號轉(zhuǎn)換到離散時(shí)間（空間）域上的離散信號的過程，通過采樣器實(shí)現(xiàn)量化：量化是指將信號的連續(xù)取值近似為有限個(gè)離散值的過程2023/6/6編碼

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)）。2023/6/6編碼

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)）。2023/6/6自主學(xué)習(xí)：數(shù)制

閱讀文本數(shù)制，了解數(shù)的進(jìn)制，二進(jìn)制、十六進(jìn)制。生活中還有哪些進(jìn)制？2023/6/6自主學(xué)習(xí)：數(shù)制

進(jìn)制中的基本概念梳理。數(shù)碼：數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號。基數(shù)：數(shù)制所使用數(shù)碼的個(gè)數(shù)。權(quán)值：數(shù)制中某一位上的1所表示數(shù)值的大?。ㄋ幬恢玫膬r(jià)值）。進(jìn)制的標(biāo)志：B、D、H2023/6/6二進(jìn)制

特點(diǎn)：兩個(gè)基本數(shù)碼：0，1采用逢二進(jìn)一的進(jìn)位規(guī)則計(jì)算：1101.01B=

D2023/6/6十六進(jìn)制

特點(diǎn)：由十六個(gè)基本數(shù)碼組成，

即0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)采用逢十六進(jìn)一的進(jìn)位規(guī)則計(jì)算：B574H=

D2023/6/6進(jìn)制轉(zhuǎn)換換算

十進(jìn)制、十六進(jìn)制、二進(jìn)制之間的關(guān)系十進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制000111221033114410055101661107711188100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111總結(jié)規(guī)律十進(jìn)制轉(zhuǎn)n進(jìn)制除n倒取余數(shù)n進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制按權(quán)值展開相加法二進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制每4位分別轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制每1位分別轉(zhuǎn)為對應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)2023/6/6問題研討

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？2023/6/6編碼

字符編碼條形碼二維碼聲音編碼圖像編碼視頻編碼ASCII、Unicode漢字編碼我國普遍采用EAN13條形碼，由13位數(shù)字組成，前3位數(shù)字表示國家代碼，最后一位叫校驗(yàn)碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面上（二維方向）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息Wave格式音頻文件的存儲容量可以通過下面的公式進(jìn)行計(jì)算存儲容量=采樣頻率(Hz)*量化位數(shù)(bit)*聲道數(shù)*時(shí)長(s)/8B數(shù)字圖像包括矢量圖形與位圖圖像，圖像存儲容量計(jì)算存儲容量=總像素?cái)?shù)*顏色位深度/8BPAL制式的視頻每秒播放25幀，NTSC制式每秒播放30幀。常見的視頻編碼方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4等信息編碼2023/6/6實(shí)踐體驗(yàn)

編碼是信息按照某種規(guī)則或格式，從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。數(shù)字、字符、文本、聲音、圖像、視頻等信息在計(jì)算機(jī)中都是經(jīng)過編碼的。基本的共有128個(gè)，用1個(gè)字節(jié)中的低7位編碼。二進(jìn)制范圍為00000000~01111111，即十六進(jìn)制的00~7FASCII碼漢字編碼分為外碼、交換碼、機(jī)內(nèi)碼和字形碼。字符編碼外碼，也叫作輸入碼，是用來將漢字輸入到計(jì)算機(jī)中的一組鍵盤符號。常用的漢字輸入碼有拼音碼、五筆字型碼等計(jì)算機(jī)內(nèi)部的漢字編碼都用機(jī)內(nèi)碼，1個(gè)漢字或者漢語標(biāo)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)中占2個(gè)字節(jié)，英文字母或標(biāo)點(diǎn)占1個(gè)字節(jié)。2023/6/6漢字編碼

①漢字輸入碼（外碼）2023/6/6漢字編碼

②處理碼（內(nèi)碼）2023/6/6漢字編碼

③字形碼2023/6/6漢字編碼

④區(qū)位碼(交換碼)2023/6/6漢字編碼

漢字編碼：GB2312（國標(biāo)）、GBK（包含生僻字）、BIG5（繁體）。單位1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB1EB=1024PB1ZB=1024EB（1B=8bit）條形碼實(shí)例二維碼2023/6/6自主學(xué)習(xí)：模擬圖像信號數(shù)字化

數(shù)字圖像包括矢量圖形和位圖圖像，兩者有什么區(qū)別？矢量圖位圖用點(diǎn)、直線和多邊形等基于數(shù)學(xué)方程的幾何圖元表示的圖像柵格圖或點(diǎn)陣圖，通過采樣、量化、編碼等環(huán)節(jié)，基于像素點(diǎn)放大以后不會失真放大以后會失真2023/6/6自主學(xué)習(xí)：模擬圖像信號數(shù)字化

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。）2023/6/6自主學(xué)習(xí)：模擬視頻信號數(shù)字化

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。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。2023/6/6自主學(xué)習(xí)閱讀文本編碼中聲音編碼和圖像編碼部分，計(jì)算聲音和圖像的容量?；顒?：找出圖中與聲音容量有關(guān)系的參數(shù)，計(jì)算聲音容量。Wave格式音頻存儲容量=采樣頻率（Hz）×量化位數(shù)（bit）×聲道數(shù)×?xí)r間（s）2023/6/6自主學(xué)習(xí)活動2：數(shù)一數(shù)圖像中的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，推算每個(gè)像素點(diǎn)所占的位數(shù)，計(jì)算圖像的容量。圖像存儲容量=總像素×顏色位深度