3.1 数据编码 教学ppt课件-2023新教科版（2019）《高中信息技术》必修第一册.pptx

1、1.了解模拟信号及数字信号区别及联系。2.理解声音的数字化过程。3.学会十进制、二进制、八进制及十六进制之间的相互转化。3.1数据编码学习目标教师：教师：rfcrfc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。用传感器获得信号一般称为模拟信号，类似的还有温度、压强、电压等。活动一模拟信号与数字信号1外部信息存入计算机内部必须以二进制形式存储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。数字信号可以由模拟信号转换得来。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。模拟信号与数字信号1第一步 采样。在时间轴上

2、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。2声音的数字化过程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，常用的CD音质的采样频率就是44.1kHz。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。2声音的数字化过程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。时刻12345678910十进制1234322233二进制数值0010100111000110100100100110112将样本值用二进制表示的过程称为编码。量化位数

3、：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。声音的数字化过程二进制数有0和1两种不同的数字，其基本计数规则是逢二进一，即1+1=10。计算机存储数据的最小单位是二进制位，用比特（bit）表示。计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特为一个字节。字节单位太小，常用的存储单位有KB,MB,GB等。1KB=210B=1024B1MB=210KB=220B=1048576B1GB=210MB=220KB=230B=1073741824B1比特能表示两种（21）状态（即0和1）；2比特能表示00

4、、01、10、11四种（22）状态；3比特能表示八种（23）状态；1字节能表示28（256）种状态。二进制与数制转换11.二转十：二转十：（10010）2=020+121+022+023+124=18进制转化237(8)=3X81+7X80=(31)(10)3D(16)=3X161+13X160=(61)(10)3.二、八、十六互转二、八、十六互转“四位二进制转一位十六进制四位二进制转一位十六进制”“三位二进制转一位八进制三位二进制转一位八进制”反之亦然2.任意转十任意转十按权展开相加法2 18 余数2 9 0 低位2 4 12 2 02 1 0 0 1 高位十进制数转换为二进制数3法一：除2

5、逆向取余法法二：拼凑法1001032 16 8 4 2 118=16 +2 0 1 0 0 1 0 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*44.1*1000*16*2=84672000(位，比特)=10584000(B,字节)10.1MB公式：频率（Hz）X量化位数（位）X声道数X时间（s）=()B牛刀小试用于文本数据字符编码的方案有多种类型，其中ASCII码和unicode是典型的2种方案。u ASCII码用7位或8位二进制数表示一个字符，集中定义了大小写英文字母，标点符号和数字等字符

6、和符号，共128个。计算机内部用一个字节来存放一个ASCII码字符，最高位用0表示，例如，“A”的ASCII码为01000001，即65。ASCIIASCII码（十进制）码（十进制）字符字符031控制字符或通信专用字符（不可见）32空格4857数字096590大写英文字母AZ97122小写英文字母az其他英文标点符号、运算符号、括号文本数据的编码41.产生原因：解决传统字符编码方案的局限性，用2个字节表示一个符号。2.ASCII码与unicode码的关系：后者兼容前者。原来用ASCII码能表示的字符，其对应的unicode码只是在原来的ASCII码前加上8个0。比如“a”的ASCII码是011

7、00001，其unicode码是00000000 011000013.计算机要处理汉字，必须对每个汉字进行编码，每个汉字至少需要2个字节。uunicode 码文本数据的编码41.现有255个相同的苹果，要求事先装成若干袋，每袋装若干个苹果，当顾客来买苹果时，无论他要多少个（不超过255个），都可以不打开袋子，直接给他选取几袋苹果。那么事先应该怎样装？如果他要100个苹果，则应给他哪几袋？参考答案：每袋分别装1,2,4,8,16,32,64,128个苹果，共8袋。100=64+32+4牛刀小试1.请将8进制数2071转换为10进制数。2071(8)=180+781+082+283=10812.完成下面习题。牛刀小试10110100(2)=(180 )(10)3D(16)=(61 )(10)255(10)=(FF )(16)100(10)=(1100100 )(2)E2(16)=(11100010 )(2)11100101(2)=(E5 )(16)E2(16)=（342 )(8)