数据采集与编码 课件【高效课堂+备课精研】浙教版（2019）高中信息技术必修1

1.3数据采集与编码目录CONTENTS1数据采集2数字化3数制4编码01PARTONE数据采集上节课中我们学习了数据，想一想，古代的时候，人们对数据是怎么进行进行采集的呢？人工采集01数据采集现代进行数据采集的方式发生了什么变化？更多使用机器采集（传感器）。01数据采集01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。在科研、生产和日常生活中，常需要利用传感器对环境中的物理量、化学量和生物量等进行感知与测量，并转换成电信号，进行适当处理后形成数据。传感器可以持续不断地采集数据。生活中的传感器：接电话时手机靠近耳朵会自动熄屏开车进入小区时会自动识别车牌号红外线测温仪会自动测量经过的人的

体温你还能举出其他例子吗？01数据采集从互联网采集数据从互联网采集数据有很多方法，如借助网络爬虫来获取数据。网络爬虫是一种按照一定的规则，自动地抓取网页上数据的程序或脚本。与人在浏览网页时的行为相似，网络爬虫也是通过网页中的超链接在网页间跳转，根据需求按特定的关键字获取某一方面的网页数据，然后对这些数据进行处理、存储等操作，并可用专门软件对这些数据进行分析。02PARTTWO数字化02数字化信号可用模拟信号或数字信号表达。模拟信号以连续变化的物理量存在；数字信号在取值上是离散的、不连续的信号。在信息技术中数字信号表示的数据可被计算机存储、处理的二进制数据。模拟信号或数字信号可以相互转换。补充：数字信号和模拟信号的转化通过调制解调器（猫）来完成。发送信息：数字信号→模拟信号接受信息：模拟信号→数字信号02数字化将模拟信号转化为数字信号一般需要经过采样、量化与编码。采样是将信号从连续时间(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，通过采样器实现。对于同一模拟信号，采样的时间间隔越小，采集到的信号样本数量越多。每秒的采样样本数叫作采样频率，单位用赫兹(Hz)表示。在相同的时间内，采样频率越高，采集的样本数量越多。02数字化将模拟信号转化为数字信号一般需要经过采样、量化与编码。在数字信号处理领域，量化指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。连续信号经过采样成为离散信号，离散信号经过量化后可用数值表示。03PARTTHREE数制03数制请同学们回顾一下，以前学过哪些进制呢？二进制、十进制进制是一种记数方式，亦称进位计数法或位值计数法。利用这种记数法，可以使用有限种数字符号来表示所有的数值。任何一种数制都包含两个基本要素:基和权。基又叫基数，是组成该数制的数码个数；权又叫权值，是指每一个数位上的1对应的数值，可以表示为基数的若干次幂。03数制二进制的数码为0,1，则基数为2十进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，则基数为10基数你能推出八进制和十六进制的数码和基数吗？八进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7，则基数为8十六进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F（A-F分别对应数字10-15），则基数为1603数制例如：(010)2，从左到右

0,1,0

三个数的权依次为22,21,20(2391)10，从左到右2,3,9,1四个数的权依次为103,102,101,100权值请推出以下八进制和十六进制的权值(473)8的权值？(A9)16的权值？

从左到右4,7,3三个数的权依次为82,81,80

从左到右A,9三个数的权依次为161,16003数制进制的标识进制标识二进制B八进制O十进制D十六进制H例如：（2389）10可写成2389D

（0100）2可写成0100B（423）8可写成?（7CB9）16可写成?423O7CB9H03数制进位规则进制进位规则二进制逢二进一八进制逢八进一十进制逢十进一十六进制逢十六进一03数制十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F每4位二进制数可以用1位十六进制数字代替。每3位二进制数可以用1位八进制数字代替。十进制、二进制、八进制、十六进制的关系二进制转十进制：（10010）2

=1×24+0×23+0×22+1×21+0×20=（18）10

03数制进制转换十六进制转十进制：（A3）16

=10×161+3×160=（164）10

八进制转十进制方法同上。十进制转二进制：

除2取余法（倒着取）（9）10

03数制进制转换11252212110余数=(1011)203数制进制转换二进制转换为十六进制方法：根据它们在数位上的对应关系，将二进制数分别转换成十六进制，每四位一组构成一位十六进制数。从最右边开始，每四位二进制一组，当最后一位不够四位时，应在左侧添加“0”，凑足四位。

例如：将二进制数11110000110111转换为十六进制

111100001101110011110000110111C733(111100001100111)2

═(3C37)16

842184218421842103数制进制转换二进制转换为八进制方法：根据它们在数位上的对应关系，将二进制数分别转换成八进制，每三位一组构成一位十六进制数。从最右边开始，每四位二进制一组，当最后一位不够四位时，应在左侧添加“0”，凑足四位。例如：将二进制数11110000110111转换为八进制

111100001101110111100001101110766(111100001100111)2

═(36067)8

3421421421421421练一练(110110)2=()10()2=(37)10(1011100111)2=()8(1011100111)2=()16()

2=(5AD)16()

2=(742)8(55)8=()10(4C)

16=()105410010113472E710110101101111100010457603数制练一练03数制昆明现有6条线路，每条线路不超过29个站点，如果分别为线路和站点设计一个二进制编码方案，则表示线路的二进制编码至少需要

位，站点的二进制编码至少需要

位。3503数制如果用●代表一位数，几个●代表几位数，则(1

●1)2表示的数字可能是十进制数中的（）和（）。

57如果用●代表一位数，几个●代表几位数，则(1●

●●

1)2表示的数字范围是（）。

17-31练一练04PARTTHREE编码04编码编码(Encoding)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。解码是编码的逆过程。计算机对信息进行存储、加工、传递等处理，实际上是对信息的载体--数据进行处理。数据的表现形式可以是文本、图形、图像、声音、视频等，但不管是哪种形式的数据，最终存储在计算机中的都是经过一定规则编码后的二进制数字。04编码字符编码ASCII码共有128个，主要显示现代英语、符号、阿拉伯数字。详见最后一页。一个字母占一个字节汉字编码外码、交换码、机内码、字形码一个汉字占两个字节条形码黑条、白条组成二维码几何图案分布声音编码声音是振动产生的声波，频率一般以HZ表示图像编码矢量图形、位图图像视频编码MPEG-1、MPEG-2MPEG-404编码位（bit）：位是最小的存储单位，存放一位二进制数。字节(byte)：用8个二进制位一个字节。字节是计算机存储信息的基本单位。常用的单位有：B：1B═8bKB：1KB═210B═1024BMB：1MB═210KB═1024KBGB：1GB═210MB═1024MBTB：1TB═210GB═1024GB计算机中的存储单位04编码矢量图形位图图像矢量图形和位图图像对比04编码音频文件、图像文件的存储容量计算公式声音：存储容量=采样频率（HZ）*量化位数（bit）*声道数*时长（s）（单位：位）图像：存储容量=总像素*颜色位深度（单位：位）04编码音频文件、图像文件的存储容量计算公式1.一幅RGB静态图像分辨率为1007*663，已知RGB每一种颜色用8bit表示，该图像的数据量为（）。A.1007*663*8bitB.1007*663*3bitC.1