1.3数据采集与编码(一)-【新教材】浙教版(2019)高中信息技术必修一课件
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1.3数据采集与编码-【新教材】浙教版(2019)高中信息技术必修一课件
数制
编码
4.图像编码
数字图像包括：矢量图和位图图像 存储容量=总像素x颜色位深度 格式有：BMP、JPEG、GIF、PNG
思考练习
数据采集 数字化
数制
编码
5.视频编码
存储空间需求大
思考练习
数据采集 数字化
数制
编码
思考练习
1.在生活除了二进制、十进制与十六进制，我们常 用的还有哪些进制?
2.将1000个苹放入10个箱子。要取走1～1000中任意 个数的苹果，要求不拆开箱子。应如何装箱?结合 二进制思想，说明其原理。
数制
编码
思考练习
注意：模拟信号和数字信号之间是可以相互转换的。
转换是个什么流程？
数据采集 数字化
数制
编码
思考练习
数据采集 数字化
数制
编码
思考练习
数的进制 进制是一种计数的方式
二进制 八进制 十进制 十六进制
数制包含两个基本要素：基、权 理解为基的权次方
例如：十进制564 基数=10 4的 权值=100 5的权值=101
常用的输入码：拼音码、五笔码
数据采集 数字化
数制
编码
2.条形码
由13为数字组成。
思考练习
数据采集 数字化
数制
编码
思考练习
3.二维码 由黑白相间的图形组成。
数据采集 数字化
数制
编码
思考练习
4.声音码
存储容量=采样频率（Hz）x量化位数（bit）x声道数x时长（s）(单位： 位）
数据采集 数字化
第一我章们数毕据业与啦信息
其实是答辩的标题地方
1.3 数据采集与编码
目录
1.3.1数据采集 1.3.2数字化 1.3.3数制 1.3.4编码
数据采集与编码 高中信息技术浙教版(2019)必修1
总结
第 18 页
Wave格式音频文件的存储容量可以通过下面的公式进行计算：
存储容量=采样频率(hz)*量化位数（bit）*声道数*时间（s）/8
位图图像（BMP）存储空间的计算机公式：
存储容量=总像素X颜色位深度/8
视频存储空间的计算机公式：
存储容量=每张图片的大小X频率X时间 / 8
1.3.4.5视频编码
第 17 页
• 一段图像分辨率为640*480，32种颜色的彩色视频影像， 如果该视频以(PAL)25帧/秒的速度进行播放1分钟需要 多少B（字节）的存储空间？
32=25 每个像素色彩所需二进制位数
640*480*5/8 * 25 *60 =288000000字节
视频存储容量=每张图片的大小X频率X时间（单位：bit）
16色图像
4位（24=16）
16位真彩色
16位
32位真彩色
32位
结论：颜色数=2n（其中n表示每个像素点的存储位数，位深度）
1.3.4.4图像编码
第 15 页
在4个黑白图像中，存储量最大的是（ A）
存储量=水平像素X垂直像素X每个像素色彩所需二进制位数/8（单位：字节Byte）
图像位深度:24位
图像位深度:8位 256=28
1.3.4.4图像编码
第 13 页
下图是一幅 RGB 格式的 24 位真彩色位图，已知图片的宽和高分别是 600和 400， 即像素个数为 600*400，请根据 RGB 真彩色位图的编码方式，计算图像的容量。
RGB 真彩色位图每个颜色通道的强度范围为 0-255， 需要 8 位二进制数来存储，3 个颜色通道共 24 位二进制数， 即每个像素的颜色位深度为 24。
【课件】高中信息技术浙教版(2019)必修1：数据采集与编码(1) 课件
1.3.1数据采集
重力传感器(G-Sensor)
透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起，透过 正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平的方向。运用在手机中时，可用来切 换横屏与直屏方向，运用在赛车游戏中时，则可透过水平方向的感应，将数据运用 在游戏里，来转动行车方向。
加速度传感器(Accelerometer Sensor) 作用原理与重力传感器相同，但透过三个维度来确定加速度方向，功耗小但精 度低。运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。
1用00什0H么z，方法被可划以分提成高09共 1数0字个音量频化质等量级，，减得小到 如 图所示采失样真结？果。
1.3.2数字化
采样率2000Hz 量化级20
采样率和量化等级提高一倍，信 号的失真明显减少，信号质量得到 了提高
采样率4000Hz 量化级40
1.3.2数字化
影响数字音频质量的技术参数
1.3.1数据采集 传感器随时从自然信源获取数据
光线传感器(Ambient Light Sensor)
GPS
距离传感器(proximity sensor)
指纹传感器
重力传感器(G-Sensor)
气压传感器(气压计，barometer)
磁(场)传感器(Magnetism Sensor)
心率传感器
陀螺仪(Gyroscope)
1.3.1数据采集 互联网已成为人们日常所需数据的主要来源
万维网是因特网其中的一个基本功能，也是 我们最常用的一个功能。
通常所说的“上网”就是浏览万维网。万维 网：World Wide Web意思是世界范围的网，简 写WWW或Web。
1.3.1数据采集
互联网已成为人们日常所需数据的主要来源
数据采集与编码 课件-浙教版(2019)高中信息技术必修1
位
GB：1GB ═ 210 MB ═ 1024 MB
TB：1TB ═ 210 GB ═ 1024 GB
04 编码
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）
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。
02PART TWO 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
04 编码
字符编码
条形码 二维码 声音编码 图像编码 视频编码
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。
汉字编码
外码、交换码、机内码、 字形码
黑条、白条组成
几何图案分布
声音是振动产生的声波， 频率一般以HZ表示
矢量图形、位图图像
MPEG-1、MPEG-2 MPEG-4
数据采集与编码(一)课件(23PPT)浙教版(2019)信息技术必修1
A.30 Hz B. 40 Hz C. 50 Hz D. 60Hz
名词 进制（计数法或位值计数法） 基（基数） 权（权值）
概念
一种记数方式。 组成该数制的数码个数 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
常用进制：二进制、八进制、十进制、十六进制
两种表示方法：
脚标： (100)2 (11)8 (56)10 (4F)16 字母： 100B 11O 34D 4FH
相同时间内，采样频率越高，采样时间间隔越小，采集的样本数越多。
失真
提高采样频率，提高保真度
纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近。
1110 1100 1010 1000 0110 0100 0010
问题与讨论
既然计算机只能处理数字信号，那么是不是意味 着不再需要模拟信号了？
声音 图像 模拟信号
2、用UltraEdit软件观察到“学”字的内码为D1A7H，其对应的二进制编码是 （）
A、11010001 C、11000110
B、1010000110100010
√D、1101000110100111
3、二进制数1011与十进制数2相乘的值是（ ）
√A.（10110）2
B.（11010）2
C.（11100）2
思考：十六进制和十进制如何相互转换？
（154）10=（ (B2C4) 16 = （
）16 ）10
十进制 0 1
2 3 4 5 6 7 8 9
每4位二进制数可以用1位十六进制数字代替
二进制
十六进制
十进制
二进制
十六进制
0000
0
0001
1
10
1010
A
名词 进制（计数法或位值计数法） 基（基数） 权（权值）
概念
一种记数方式。 组成该数制的数码个数 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
常用进制：二进制、八进制、十进制、十六进制
两种表示方法：
脚标： (100)2 (11)8 (56)10 (4F)16 字母： 100B 11O 34D 4FH
相同时间内，采样频率越高，采样时间间隔越小，采集的样本数越多。
失真
提高采样频率，提高保真度
纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近。
1110 1100 1010 1000 0110 0100 0010
问题与讨论
既然计算机只能处理数字信号，那么是不是意味 着不再需要模拟信号了？
声音 图像 模拟信号
2、用UltraEdit软件观察到“学”字的内码为D1A7H，其对应的二进制编码是 （）
A、11010001 C、11000110
B、1010000110100010
√D、1101000110100111
3、二进制数1011与十进制数2相乘的值是（ ）
√A.（10110）2
B.（11010）2
C.（11100）2
思考：十六进制和十进制如何相互转换？
（154）10=（ (B2C4) 16 = （
）16 ）10
十进制 0 1
2 3 4 5 6 7 8 9
每4位二进制数可以用1位十六进制数字代替
二进制
十六进制
十进制
二进制
十六进制
0000
0
0001
1
10
1010
A
1.3数据的采集与编码——数字化教学设计2023—2024学年浙教版(2019)高中信息技术必修1
核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括数据处理能力、信息素养和问题解决能力。通过学习数据的采集与编码，学生将能够掌握数据处理的基本方法，提高数据处理能力；了解信息编码的基本原理，提升信息素养；同时，通过实际操作，培养学生的动手能力和问题解决能力，使他们在面对实际问题时，能够运用所学知识进行有效的数据采集和编码，找到解决问题的方法。
3.在实践活动环节，给予学生更多的指导和支持，帮助他们在实验操作中解决问题，提高实践能力。
4.在学生小组讨论环节，通过提出开放性问题，引导学生进行深入思考，让他们能够提出独特的观点，并学会用数据采集与编码的知识来支持他们的观点。
5.加强教学资源的整合与利用，与其他学科的老师进行合作，共享相关教学资源，丰富教学内容，提高教学效果。
3.实验器材：本节课可能涉及到一些实验操作，如问卷调查、数据整理与清洗的实际操作等。因此，需要准备相应的实验器材，如问卷调查表、计算机、统计软件等。同时，要确保实验器材的完整性和安全性，提前检查设备是否正常运行，避免在实验过程中出现故障。
4.教室布置：根据教学需要，对教室进行适当的布置。如果需要进行分组讨论，可以设置讨论区，提供舒适的座位和足够的空间；如果需要进行实验操作，可以布置实验操作台，确保每个小组都有足够的空间进行实验。此外，还可以利用多媒体设备，如投影仪、白板等，方便展示教学内容和学生成果。
2.技能提升：学生将提升数据处理能力，包括数据整理、清洗和编码等。他们能够运用所学知识进行实际的数据采集与编码操作，提高解决问题的能力。
3.核心素养培养：学生将培养信息素养、创新意识和团队合作意识。他们能够主动寻找和利用信息资源，运用数据采集与编码的知识解决实际问题，并与团队成员合作，共同完成任务。
此外，在实践活动环节，我应该给予学生更多的指导和支持。有些学生可能在实验操作中遇到困难，我可以通过一对一的辅导或小组讨论的方式，帮助他们解决问题，提高他们的实践能力。
本节课的核心素养目标主要包括数据处理能力、信息素养和问题解决能力。通过学习数据的采集与编码，学生将能够掌握数据处理的基本方法，提高数据处理能力；了解信息编码的基本原理，提升信息素养；同时，通过实际操作，培养学生的动手能力和问题解决能力，使他们在面对实际问题时，能够运用所学知识进行有效的数据采集和编码，找到解决问题的方法。
3.在实践活动环节，给予学生更多的指导和支持，帮助他们在实验操作中解决问题，提高实践能力。
4.在学生小组讨论环节，通过提出开放性问题，引导学生进行深入思考，让他们能够提出独特的观点，并学会用数据采集与编码的知识来支持他们的观点。
5.加强教学资源的整合与利用，与其他学科的老师进行合作，共享相关教学资源，丰富教学内容，提高教学效果。
3.实验器材：本节课可能涉及到一些实验操作，如问卷调查、数据整理与清洗的实际操作等。因此，需要准备相应的实验器材，如问卷调查表、计算机、统计软件等。同时，要确保实验器材的完整性和安全性，提前检查设备是否正常运行，避免在实验过程中出现故障。
4.教室布置：根据教学需要，对教室进行适当的布置。如果需要进行分组讨论，可以设置讨论区，提供舒适的座位和足够的空间；如果需要进行实验操作，可以布置实验操作台，确保每个小组都有足够的空间进行实验。此外，还可以利用多媒体设备，如投影仪、白板等，方便展示教学内容和学生成果。
2.技能提升：学生将提升数据处理能力，包括数据整理、清洗和编码等。他们能够运用所学知识进行实际的数据采集与编码操作，提高解决问题的能力。
3.核心素养培养：学生将培养信息素养、创新意识和团队合作意识。他们能够主动寻找和利用信息资源，运用数据采集与编码的知识解决实际问题，并与团队成员合作，共同完成任务。
此外，在实践活动环节，我应该给予学生更多的指导和支持。有些学生可能在实验操作中遇到困难，我可以通过一对一的辅导或小组讨论的方式，帮助他们解决问题，提高他们的实践能力。
1.3数据采集与编码(一)-【新教材】浙教版(2019)高中信息技术必修一教案
1.3数据采集方式与编码（一）
教学内容分析：
1.针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。
2.通过典型的应用实例，了解数据采集的基本方法。
学情分析：
本课授课对象为刚刚步入高中校园的高一学生，这些学生对于高中学习生活还有着强烈的好奇心和旺盛的求知欲。并且本节课又是第一节信息技术课，因此应当注重对学生学习兴趣的培养。在日常生活中，学生都有接触过数据，但是对于数据的理解还不够深入具体。因此，这节课没有放太多的知识点，而是让学生通过视频、讨论感知身边的数据。
复习巩固上一节课所讲授的进制。
帮助学生回顾上节课所讲的进制的知识点，也为这节课要讲的进制转换做准备。
知识讲解
(10’)
教师通过例题的形式讲授十进制转二进制的方法和二进制转十进制的方法。
十进制转二进制：除R取余法
二进制转十进制：乘权相加法
通过结合具体例题，帮助学生理解进制转换的方法。
主题探讨
(5’)
思考：
主题探讨
(5’)
阅读文本1.3.2 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。
思考：微信聊天背后的技术解密，微信发送语音的背后是怎样的过程？
通过结合具体实例，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。
知识讲解(5’)
教师讲解数字化的过程 ：
（1）采样
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。
知识讲解(5’)
教师结合例题讲授二进制与十六进制的转换方法。
二进制转十六进制：四位变一位，不足位补0
十六进制转二进制：一位变四位，不足位补0
让学生自己先阅读，找出难理解的概念，教师引导学生一起梳理知识难点。帮助学生理解数制的概念。
教学内容分析：
1.针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。
2.通过典型的应用实例，了解数据采集的基本方法。
学情分析：
本课授课对象为刚刚步入高中校园的高一学生，这些学生对于高中学习生活还有着强烈的好奇心和旺盛的求知欲。并且本节课又是第一节信息技术课，因此应当注重对学生学习兴趣的培养。在日常生活中，学生都有接触过数据，但是对于数据的理解还不够深入具体。因此，这节课没有放太多的知识点，而是让学生通过视频、讨论感知身边的数据。
复习巩固上一节课所讲授的进制。
帮助学生回顾上节课所讲的进制的知识点，也为这节课要讲的进制转换做准备。
知识讲解
(10’)
教师通过例题的形式讲授十进制转二进制的方法和二进制转十进制的方法。
十进制转二进制：除R取余法
二进制转十进制：乘权相加法
通过结合具体例题，帮助学生理解进制转换的方法。
主题探讨
(5’)
思考：
主题探讨
(5’)
阅读文本1.3.2 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。
思考：微信聊天背后的技术解密，微信发送语音的背后是怎样的过程？
通过结合具体实例，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。
知识讲解(5’)
教师讲解数字化的过程 ：
（1）采样
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。
知识讲解(5’)
教师结合例题讲授二进制与十六进制的转换方法。
二进制转十六进制：四位变一位，不足位补0
十六进制转二进制：一位变四位，不足位补0
让学生自己先阅读，找出难理解的概念，教师引导学生一起梳理知识难点。帮助学生理解数制的概念。
第一章 课时2 数据采集与编码(一) 课件(共56张ppt)浙教版(2019)必修1
的是 ( B )
A.可以确定该十进制数n为奇数 B.将该二进制数末位的1去掉后,再转换为十进制数,所得的值是n/2 C.该十进制数n+1转换成二进制数,二进制位数可能比y多 D.若该二进制数末位后加上数码0,则新数是原数的2倍
12345678
索引
8.二进制数1■■■■■0的首位是1,末位是0,其余数字模糊不清,下列说法正确的
是( C )
A.在该数后面添加一个0,新数是原数的10倍 B.若将该数转换成十进制数,可以表示成[64,126]范围中任意一个整数 C.该数转换成十进制数,最小值是64D D.该数用十六进制表示,最大值是7FH
解析 本题考查进制的基本知识。A选项错误,二进制数字末尾添加0后新数是 原数的2倍;B选项该数转换为十进制最小为64即模糊处全部为0,最大为126,但 是末位数字为0决定了该数为偶数,B选项错误;C选项正确,解析见B选项;D选项 最大是7EH。
索引
变式训练5 十进制正整数n转换为二进制数,该二进制数末位是“0”。下列说法正
确的是 ( D )
A.无法确定n是奇数还是偶数 B.若该二进制数的位数是4,则n的最大值是15 C.n与n+1分别转换为二进制数,这两个二进制数的位数可能不同 D.该二进制数末位的“0”去掉后,再转换为十进制数,所得的值是n/2
解析 本题考查数制和数制转换。A选项若为三进制,转换后为奇数。B选项 该数中最大数为2,进制大于等于三,若为三进制,转换后的值为1*32+2*31+0=15, 至少大于等于15。D选项去掉0,该数将减小。
12345678
索引
7.若将十进制数 n 转换成二进制数 y,该二进制数 y 的末位是 1,下列说法不．正．确．
索引
A.可以确定该十进制数n为奇数 B.将该二进制数末位的1去掉后,再转换为十进制数,所得的值是n/2 C.该十进制数n+1转换成二进制数,二进制位数可能比y多 D.若该二进制数末位后加上数码0,则新数是原数的2倍
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索引
8.二进制数1■■■■■0的首位是1,末位是0,其余数字模糊不清,下列说法正确的
是( C )
A.在该数后面添加一个0,新数是原数的10倍 B.若将该数转换成十进制数,可以表示成[64,126]范围中任意一个整数 C.该数转换成十进制数,最小值是64D D.该数用十六进制表示,最大值是7FH
解析 本题考查进制的基本知识。A选项错误,二进制数字末尾添加0后新数是 原数的2倍;B选项该数转换为十进制最小为64即模糊处全部为0,最大为126,但 是末位数字为0决定了该数为偶数,B选项错误;C选项正确,解析见B选项;D选项 最大是7EH。
索引
变式训练5 十进制正整数n转换为二进制数,该二进制数末位是“0”。下列说法正
确的是 ( D )
A.无法确定n是奇数还是偶数 B.若该二进制数的位数是4,则n的最大值是15 C.n与n+1分别转换为二进制数,这两个二进制数的位数可能不同 D.该二进制数末位的“0”去掉后,再转换为十进制数,所得的值是n/2
解析 本题考查数制和数制转换。A选项若为三进制,转换后为奇数。B选项 该数中最大数为2,进制大于等于三,若为三进制,转换后的值为1*32+2*31+0=15, 至少大于等于15。D选项去掉0,该数将减小。
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索引
7.若将十进制数 n 转换成二进制数 y,该二进制数 y 的末位是 1,下列说法不．正．确．
索引