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(共22張PPT)
數(shù)據(jù)編碼
了解各類數(shù)據(jù)的采集的基本方法。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
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重點(diǎn)難點(diǎn)
能夠解釋文本、音頻等數(shù)據(jù)的編碼原理。
2
理解數(shù)據(jù)編碼的意義和作用。
音頻的采集方式與容量計(jì)算。
理解文本編碼的由來。
編碼是信息從一種形式或格式轉(zhuǎn)換為另一種形式或格式的過程
信息采集轉(zhuǎn)換成編碼再通過信號(hào)發(fā)送另一端接收后解釋成編碼最后輸出信息
編碼用預(yù)先規(guī)定的方法將文字、數(shù)字或其他對(duì)象變成可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的數(shù)值
模擬信號(hào)
數(shù)字信號(hào)
模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 用傳感器獲得信號(hào)一般稱為模擬信號(hào)，如聲音、溫度、壓強(qiáng)。 模擬信號(hào)的值稱為模擬數(shù)據(jù)。模擬信號(hào)的值是隨時(shí)間連續(xù)變化的、波形光滑。 數(shù)字信號(hào)隨時(shí)間的變化是非連續(xù)。數(shù)字信號(hào)可以由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換得來。 數(shù)字信號(hào)的值即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，直接用計(jì)算機(jī)所能理解的二進(jìn)制表示，以方便計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理。 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
模擬信號(hào)的值是隨時(shí)間連續(xù)變化的，波形光滑，自然的，連續(xù)的。 出現(xiàn)的模擬信號(hào)不可靠，容錯(cuò)性差，易受干擾 數(shù)字信號(hào)用二進(jìn)制表示，方便計(jì)算機(jī)處理 非連續(xù)
聲音數(shù)字化
我們不能把連續(xù)的音頻信號(hào)存放在計(jì)算機(jī)中，必須將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
將模擬聲音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的這一過程，稱為聲音的數(shù)字化。
采樣
量化
編碼
聲波的振幅是反應(yīng)波形從波峰到波谷壓力變化的物理量，音量與振幅成正比
某一區(qū)間的采樣點(diǎn)按四舍五入的規(guī)則取整選值，這個(gè)過程稱為量化
將樣本值用計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)和處理的二進(jìn)制數(shù)值表示的過程稱為編碼
我們把這種從連續(xù)的時(shí)間中每間隔一個(gè)時(shí)間段抽取一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)的操作稱為“采樣”。這個(gè)時(shí)間間隔的倒數(shù)稱為采樣頻率，單位是赫茲，即秒-1。采樣頻率越高，聲音還原的效果自然就越真實(shí)，但采樣點(diǎn)也就越多，需要保存的數(shù)據(jù)也越多，所占存儲(chǔ)空間也越大。
常用的CD音質(zhì)的采樣頻率是44.1kHz，也就是把1秒的時(shí)間分成44100等份，每份取其對(duì)應(yīng)的一個(gè)幅值。
時(shí)刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
十進(jìn)制（量化） 1 2 3 4 3 2 2 2 3 3
二進(jìn)制數(shù)值 001 010 011 100 011 010 010 010 011 011
聲音多為16位量化記錄，所以可以有更多不同的數(shù)值。
二進(jìn)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換
計(jì)算機(jī)外部的各種數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼后，都以二進(jìn)制數(shù)的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。
計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位是二進(jìn)制位，用比特（bit）表示。
1比特能表示兩種狀態(tài)（即0或1）21
2比特可以表示四種狀態(tài)（00、01、10、11）22
8比特可表示（256）種狀態(tài)28
8比特構(gòu)成1字節(jié)（Byte,簡(jiǎn)寫為B）
（1字節(jié)相當(dāng)于一個(gè)英文字母，2個(gè)字節(jié)相當(dāng)于一個(gè)漢字）
1B（Byte,字節(jié)）=8（bit,比特）
1KB（千字節(jié)）=1024B
1MB（兆字節(jié)）=1024KB
1GB（吉字節(jié)）=1024MB
1TB（太字節(jié)）=1024GB
1PB（拍字節(jié)）=1024TB
數(shù)據(jù)容量
二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換
短除法
2 101 余數(shù)
2 50 1
2 25 0
2 12 1
2 6 0
2 3 0
2 1 1
0 1
倒序讀出余數(shù)即為二進(jìn)制
二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制
1 0 0 1 0 0 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
128*1+64*0+32*0+16*1+8*0+4*0+2*1+1*1
=147
二進(jìn)制與十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換
十六進(jìn)制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F（a、b、c、d、e、f）
文本數(shù)據(jù)編碼
文本數(shù)據(jù)是用來表示一定意思的一系列字符，包括字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、漢字等。
文本數(shù)據(jù)的編碼有多種類型。最典型的是ASCII碼和Unicode碼。
ASCII碼
ASCII碼
美國(guó)于20世紀(jì)60年代由8位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，共128個(gè)，其中包括26個(gè)大小寫英文字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和數(shù)字。
GB2312碼
中國(guó)于1980年由16位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)漢字字符，共6763個(gè)漢字和包括拉丁字母、希臘字母在內(nèi)的682個(gè)字符。
GB2312
GBK、GB18030-2000、18030-2005
收入21003個(gè)漢字，883個(gè)字符；CJK漢字?jǐn)U充A； CJK漢字?jǐn)U充B，共70244個(gè)漢字。
Unicode碼
Unicode碼
又稱“萬國(guó)碼”由國(guó)際聯(lián)盟于1990年開發(fā)，在1994年發(fā)布。用兩個(gè)字節(jié)來表示一個(gè)符號(hào)（16位二進(jìn)制數(shù)）為全世界文字進(jìn)行編碼。可與ASCII碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
例如：ASCII碼中的”a”是01100001，而Unicode是0000000001100001
圖像數(shù)字化
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