資源簡介

(共21張PPT)
回顧
數據的表現形式有哪些？
數字、文本、圖形、圖像、聲音、視頻......
同學們在高一入校時學校都收集了哪些數據來完善學籍系統？生活中還有還有哪些數據可以采集以及如何采集？
同學們帶著這些問題填寫表3.1.1
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表3.1.1 計算機處理的數據
表現 形式 實例 采集該數據的設備 用什么軟件
文本 姓名、 鍵盤、
數字 年齡、
圖像
聲音 講話聲音、
視頻 監控視頻 攝像機、
家庭住址、性別
升高、體重、肺活量、血壓、
身份證號碼、手機號碼
照片
手機相機、攝像頭、掃描儀
手寫輸入
語音輸入
音樂、其他聲音
鍵盤、各種數字化儀器
手機、錄音機、錄音筆、
麥克風、話筒（聲卡）
文字處理軟件、電子表格、數據庫、語音識別、文字識別
電子表格、數據庫
PS、美圖秀秀、視頻中抓取
錄音機、cooledit、視頻中分離音軌
QQ音影、會聲會影、快剪輯、剪映、premiere
攝像頭
第 三 章 認 識 數 據
3.1 數 據 編 碼
項 目：數 據 采 集
任務一 認識學籍系統中的數據
編碼是信息從一種形式或格式轉換為另一種形式或格式的過程。
編碼用預先規定的方法將文字、數字或其他對象變成可以存儲在計算機里的數值。
模擬信號與數字信號
信號
（取值特征）
模擬信號
數字信號
隨時間變化是連續的，波形光滑
隨時間變化是非連續的，波形如臺階
模擬信號
模擬信號:是將源信號的一些特征未經編碼直接通過載波的形式發出，是波形、自然的、連續的高低電平。
缺點：出現的模擬信號不可靠（容錯性差，易受干擾）
如：將26個字母用26中不同顏色要傳遞時不同顏色的濾光片改變電筒射出光的顏色。
模擬信號
用傳感器獲得信號一般稱為模擬信號，如聲音、溫度、壓強。
模擬信號的值稱為模擬數據。模擬信號的值是隨時間連續變化的，波形光滑。
如:通過話筒的聲音傳感器獲得的語音信號
聲音的數字化
將模擬聲音數據轉換為數字數據的這一過程，稱為聲音的數字化。
第一步
采樣
采樣：在橫軸上按照一定的時間間隔從信號中取一個瞬時值。
采樣頻率（Hz）：1秒內對聲音信號的采樣次數。
常用的CD音質的采樣頻率是44.1KHZ，也就是把1秒的時間分成44100等份，每份取其對應的一個幅值。
聲音的數字化--------采樣
不同的采樣頻率對音頻的聲音質量有什么影響？
以下兩圖采樣有什么不同？
聲音的數字化--------量化
將信號波形的縱軸劃分為若干區間。落到某一區間的采樣點按四舍五入的規則取整選值，這個過程叫做量化。
聲音的數字化--------編碼
將樣本值用（計算機能夠存儲和處理的二進制數值）二進制表示的過程稱為編碼。
時刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
十進制 1 2 3 4 3 2 2 2 3 3
二進制數值 001
量化位數：每個幅值用16個二進制位記錄，CD音質的量化位數為16位，即用16個二進制位記錄一個數值，因此可記錄216=65336種不同的數值。
010
011
100
101
010
010
010
011
011
參考圖3.1.5 量化后的聲音信號進行編碼
常見的錄音軟件：錄音機、Cooledit Pro
1、錄音機
2、Cooledit Pro
擴展：聲道與立體聲聲道(Sound Channel)
是指聲音在錄制或播放時在不同空間位置采集或回放的相互獨立的音頻信號，所以聲道數也就是聲音錄制時的音源數量或回放時相應的揚聲器數量。聲卡所支持的聲道數是衡量聲卡檔次的重要指標之一。
無壓縮音頻所需存儲空間（B/s）=
（采樣頻率（Hz）×量化位數（bit）×聲道數）÷8
補充
計算機中數據的最小單位是二進制位，稱為比特(bit,簡寫為b)。計算機存儲數據的基本單位是字節(Byte，簡寫為B)，1B=8b。因為計算機內數據都是以二進制形式存儲的，所以文件大小的單位也是字節，但字節單位太小，常用的有KB,MB,GB等。
1KB=210B=1024B
1MB=210KB=220B=1,048,576B
1GB=210MB=220KB=230B=1,073,741,824B
課堂練習
1、一段時長為1分鐘的雙聲道立體聲的無壓縮音頻（采樣頻率為44.1kHz，量化位數為16位），占用的存儲空間是多少MB（精確到0.1）？
無壓縮音頻所需存儲空間（B/s）=（采樣頻率（Hz）×量化位數（bit）×聲道數）÷8
= 44.1×1000×16×2÷8
= 176400（B/s）
故：1分鐘的無壓縮音頻存儲空間 = 176400 ×60
= 10584000(B)
10584000B÷1024÷1024≈ 10.1MB
課堂練習
2、一張CD光盤的容量大約為700MB，能容納多長時間的無壓縮雙聲道立體聲CD音頻(采樣頻率為44.1kHz，量化位數為16位) ？
1分鐘無壓縮雙聲道立體聲CD音頻大小是10.1MB
故：一張CD光盤可以容納的時長是= 700÷10.1
≈69.3分鐘
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3、新生入學時，學校需要給每位學生編制學籍號，給學生編制學籍號的過程屬于（ ）
A.信息的采集 B.信息的編碼 C.信息的傳遞 D.信息的存儲
4、計算機能夠處理多種類型的數據，如文本、圖像、聲音等。無論什么類型的數據計算機中存儲與傳遞時都需要轉換為( )的形式。
A.十進制數 B.十六進制數 C.八進制數 D.二進制數
B
D
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5、小明利用Windows自帶的“錄音機”軟件錄制自己的聲音，這一過程實現了（ ）A.轉換為 ASCI碼 B.模數轉換 C.圖像識別 D.轉換為區位碼
6、(多選)模擬信號數字化的過程包含下列哪些步驟 （ ）
A.量化 B.編碼 C.采樣 D.頻率
B
CAD
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7、小王同學使用軟件進行錄音，錄制聲音文件的質量取決于哪些因素 （ ）
A.采樣頻率 B.編碼方式 C.量化位數 D.聲道數
ACD
8、按照取值特征，可以將信號分為 信號和 信號。
模擬
數字
感謝您的聆聽

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