数据采集与编码 教案

1.3数据采集与编码一、教学目标：1、了解数据采集的常见方法2、掌握模拟信号数字化的一般流程，理解采样与量化的概43、掌握二进制、十进制、十六进制之间的转换方法4、能运用数字化学习平台和工具，根据需求主动获取数据5、掌握数字化的一般流程，认识数据编码的意义6、能根据规则对特定的数据进行简单编码。7、理解编码的概念与具体应用，能计算声音与图像的存储容量。建议课时：1课时二、教学活动设计1、新课引入计算机技术的应用，使得数据的处理方式发生了巨大的改变，数据的处理效率也得到了极大的提高。例1:文山州高三采用云阅卷新方式进行试卷批改。高三第一次适应性考试首次启动了网上“云阅卷”平台，将各县（市、区）和市局直属学校共30多所学校4万余学生20多万份答题卡回收，集中扫描屏蔽考生信息后推送至各镇区进行分散式网上阅卷，电脑统计分析后形成了各科目总结报告。据了解，这个智能的“云阅卷”平台今后将与智慧教育城大数据中心对接，对汇总的数据进行挖掘分析，从而针对考生的实际情况，更有针对性地提供个性化教学服务，切实提高学习效率和教育质量。2、学生自主学习让学生阅读文本数据采集，了解数据采集的常见方式，结合平时生活，分析比较各种获取方式的效率与数据量。引导学生认识到信息技术对数据采集的影响。了解互联网、智能APP、物联网将是数据产生的最大来源。采集信息是计算机处理数据的基础。3、知识讲解(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。(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is2、O(3)什么是数字化？计算机最重要的功能是处理信息，如数值、文字、符号、语音、图形、图像和视频等，在计算机内部，各种信息都必须采用数字化的形式被保存、加工与传送。即：数字化。阅读文本数字化，了解数字化的过程，数字化的概念，了解采样和量化的过程合具体实例，引导学生理解数字化概念，模拟信号与数字信号间的转换方式。采样，量化。4、自主学习数制(1)阅读文本1.3・3数制，了解数的进制，二进制、十六进制。思考：在生活中，除了二进制、十进制与十六进制，我们常用的还有哪些进制？(2)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)(3)数一数在纸上写下表示0~20的十进制数、二进制数和十六进制数

十进制八进制十六进制二进制1110001222001033300114440100555010166601107770111888100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111(4)进制转换计算机常用的各种进制数的表示进位制二进制八进制十进制十六进制

规则逢二进逢八进一逢十进一逢十六进一基数R=2R=8R=10R=16基本符号040J2…,70,1,2,・・・,90,l,・・,9,A,・・,F权*12•18101161形式表示BODH5、编码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。1、字符编码ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange:美国信息交换标准代码）表找出自己的生日内码的秘密。ASCII码表中共128个字符，占用1个字节中的7位（2八7二128）,数字、字母是按顺序依次排歹％ASCII码由33个控制字符、10个阿拉伯数字、26个大写英文字母、26个小写英文字母与一些标点符号、运算符号组成。计算机存储_个ASCII码占用一个字节。在计算机中数据的存储容量单位，最小单位比特（bit）8bit1GB=1024MB为一个基本单位称为字节（Byte）常见的其他单位1GB=1024MB1KB=1024B1MB=1024KB1TB=1024GB1PB=1024TBASCII石马表nnnn字料0NUL(null)iSOH(startofbeading)5STX(startoftext)■ETX(ciidoftext)4EOT(endoftransmission)5ENQ(enquiry)6ACK(acknowled0r)7BEL(txHl)8BS(backspace)9TAB(horizontaltab)10LE(NLUixrf>cwliiie)IIVT(verticaltab)12FE(NPformfeed,new网皆)13CR(carriagereturn)14SO(shiftout)15SI(shiftin)16DIX(datalinkescape)■♦DCI(devicecontnil1)18DC2(devicecxNilrol2)|9DC3(devicecontrol3)20DC4(devicecontrol4)21NAK(fic^tiveackdowiedgp)SYN(synchronouskilo)23ETB(ciido(Irans.Nock)24CAN(cancel)25EM(endofmedium)26SUB(sulwtituic)，♦ESC(escape)2*FS(fileseparator)29GS(groupseparator)30RS(recordsrtMirator)31US(unitwpsinitor)nn字料nn字料0NUL(null)iSOH(startofbeading)5STX(startoftext)■ETX(ciidoftext)4EOT(endoftransmission)5ENQ(enquiry)6ACK(acknowled0r)7BEL(txHl)8BS(backspace)9TAB(horizontaltab)10LE(NLUixrf>cwliiie)IIVT(verticaltab)12FE(NPformfeed,new网皆)13CR(carriagereturn)14SO(shiftout)15SI(shiftin)16DIX(datalinkescape)■♦DCI(devicecontnil1)18DC2(devicecxNilrol2)|9DC3(devicecontrol3)20DC4(devicecontrol4)21NAK(fic^tiveackdowiedgp)SYN(synchronouskilo)23ETB(ciido(Irans.Nock)24CAN(cancel)25EM(endofmedium)26SUB(sulwtituic)，♦ESC(escape)2*FS(fileseparator)29GS(groupseparator)30RS(recordsrtMirator)31US(unitwpsinitor)字符|修码字符am字符32SpaceM①96.f65A97a34.66B98b35A*67C99c36$68Dtood57■69E101e58&70F102r3971G103g40(，4H104h4!)731105i42■74J106J43•75K107K44-76L108l45一77M109m4678N110n4779OIIIo49080P112p49181Q113Q50一K2R114St383s115s524S4T116t53585U117uM686VIISV5$87w119w5688SX120X57989Y121y5890Z122zS991(12360(9212461.93112562>94■126639$127DEL2、汉字编码计算机中汉字也是采用二进制进行编码的。汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。外码也叫收入吗。一个汉字在计算机中占用2个字节（2B13、条形码条形码或称条码（barcode）是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。4、二维码二维码又称二维条码，最常见的形式是QRCode,QR全称QuickResponse,是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的BarCode条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。二维条码/二维码（2-dimensionalbarcode）用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性:每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。2016年8月3日，支付清算协会向支付机构下发《条码支付业务规范》（征求意见稿），意见稿中明确指出支付机构开展条码业务需要遵循的安全标准。这是央行在2014年叫停二维码支付以后首次官方承认二维码支付地位。5、声音编码音频容量=采样频率X量化位数X声道数X时长66、6、6、像编码存储空间=总的像素点个数（图像的长X宽）X每个像素点所占的位数7、视频编码存储空间=水平像素X垂直像素X每个像素所需位数X帧频X时间三、课堂小结数据采集数字化进制间的转换字符编码：ASCII码，汉字编码条形