1、3.1 数据编码数据编码 【学习目标】 了解模拟信号与数字信号的区别。 掌握模拟数据的数字化。 了解各类数据采集的基本方法。 【教学重 点】模拟数据的数字化方法 。 【教学难点】模拟数据的数字化方法。 【教学过程】【教学过程】 一、案例引入一、案例引入 1.学生自学教材第 49 页“任务一 ： 认识智能公交系统中的数据”之“活动 1 办理市 民卡”，尝试分析这些问题，并将相关的肉容填入下表。 表3.1.1 计算机处理的数据 表现形 式 实例采集该类数据的设备用什么软件处理 文本姓名,家庭住址,性别 （也可以用数字表 示）、手机号 键盘 手写输入 语音输入 文字处理软件，电子表 格，数据库 OC
2、R识别 语音识别 数字身高、体重、肺活量、 血压,身份证号 键盘，各种数字化采集仪 手写输入 电子表格，数据库 图像照片手机，相机，摄像头，扫描 仪 PS,美图秀秀 用软件从视频中抓帧 声音来源:学+科+网声音，语音，音乐手机，录音机（录音笔）， 话筒（声卡） 录音机，CoolEdit 从有声视频中分离音轨 视频监控视频手机，摄像机，摄像头QQ影音、绘声绘影 Camtasia 二、模拟信号与数字信号二、模拟信号与数字信号 它是随时间连续变化的，波形光滑，这种信号称为模拟信号模拟信号。 来源:学科网 上图是语音信号数字化后的图像。 分析：时间及幅值不是连续变化的，而是离散变化的，波形如台阶，这种
3、信号称为数数 字信号字信号。直接用计算机所能理解的二进制来表示，这样方便计算机对其进行处理。 综上所述，按照取值特征可以将信号分为模拟信号和数字信号信号分为模拟信号和数字信号。 三、模拟数据的数字化三、模拟数据的数字化 转化的原理：转化的原理： 1 1、采样、采样 我们把这种从连续的时间中每间隔一个时间段抽取一个时刻点的操作称为“采样采样” 。 2 2、量化、量化 我们把每个声音幅值换算为一个对应的整数，这种操作称为量化。来源:学.科.网 Z.X.X.K 3 3、编码、编码 将样本值用计算机能够存储和处理的二进制数值表示的过程称为编码。 二进制与十进制的对应表为：二进制与十进制的对应表为： 十
4、进十进制与二进制数对应表制与二进制数对应表 十进制十进制二进制二进制 1001 2010 3011来源:学科网 ZXXK 4100 填表 3.1.2，完成简单的进制转换。 表3.1.2 数字化的声音信号 时刻12345 二进制数值001010011100011 时刻678910 二进制数值010010010011011 巩固练习：巩固练习：现场录音实现声音的数字化现场录音实现声音的数字化 【操作】现场录音实现声音的数字化 我们把话筒连接到电脑的声卡，打开“录音机”软件，就可以录音了，也就是将语音 和自然界中的背景声音的模拟信号，转化为计算机中的数字化声音，采样、量化、编码，这 些过程是由软件在
5、硬件支持下自动进行的。播放、查看保存的数字声音文件（扩展名均为 wav，但具体的音频数据参数不同） ，对比各种格式 wav 文件的声音效果及文件大小。来源:学科网 作业作业 1.一段时长为 1 分钟的双声道立体声的无压缩音频（采样频率为 44.1kHz，量化位数为 16 位） ，占用的存储空间是多少 MB（精确到 0.1）？ 参考解答： 60*44.1*1000*16*2= 84672000（位，比特）= 10584000（B，字节）10.1MB 2.一张 CD 光盘的容量大约为 700MB， 能容纳多长时间的无压缩双声道立体声 CD 音频 （采 样频率为 44.1kHz，量化位数为 16 位）？ 参考 解答： 700/10.169.3(分钟)
