數據采集與編碼 教案

1.3數據采集與編碼一、教學目標：1、了解數據采集的常見方法2、掌握模擬信號數字化的一般流程，理解采樣與量化的概43、掌握二進制、十進制、十六進制之間的轉換方法4、能運用數字化學習平臺和工具，根據需求主動獲取數據5、掌握數字化的一般流程，認識數據編碼的意義6、能根據規則對特定的數據進行簡單編碼。7、理解編碼的概念與具體應用，能計算聲音與圖像的存儲容量。建議課時：1課時二、教學活動設計1、新課引入計算機技術的應用，使得數據的處理方式發生了巨大的改變，數據的處理效率也得到了極大的提高。例1:文山州高三采用云閱卷新方式進行試卷批改。高三第一次適應性考試首次啟動了網上“云閱卷”平臺，將各縣（市、區）和市局直屬學校共30多所學校4萬余學生20多萬份答題卡回收，集中掃描屏蔽考生信息后推送至各鎮區進行分散式網上閱卷，電腦統計分析后形成了各科目總結報告。據了解，這個智能的“云閱卷”平臺今后將與智慧教育城大數據中心對接，對匯總的數據進行挖掘分析，從而針對考生的實際情況，更有針對性地提供個性化教學服務，切實提高學習效率和教育質量。2、學生自主學習讓學生閱讀文本數據采集，了解數據采集的常見方式，結合平時生活，分析比較各種獲取方式的效率與數據量。引導學生認識到信息技術對數據采集的影響。了解互聯網、智能APP、物聯網將是數據產生的最大來源。采集信息是計算機處理數據的基礎。3、知識講解(1)計算機是如何處理數據信息的？計算機上的數據信息也稱為數據，有數值數據、文字數據、圖像數據、聲音數據、視頻數據等。計算機智能高效地對數字數據進行運算和處理，因此必須將各種信息進行數字化后，才便于計算機進行傳送、存儲和處理。數字化的形式就是對信息進行編碼，用數字碼代表信息數據。(2)數據在計算機中是如何表示的？由于二進制電路簡單、可靠且具有很強的邏輯功能，因此數據在計算機中均以二進制表示，并用它們的組合表示不同類型的is2、O(3)什么是數字化？計算機最重要的功能是處理信息，如數值、文字、符號、語音、圖形、圖像和視頻等，在計算機內部，各種信息都必須采用數字化的形式被保存、加工與傳送。即：數字化。閱讀文本數字化，了解數字化的過程，數字化的概念，了解采樣和量化的過程合具體實例，引導學生理解數字化概念，模擬信號與數字信號間的轉換方式。采樣，量化。4、自主學習數制(1)閱讀文本1.3?3數制，了解數的進制，二進制、十六進制。思考：在生活中，除了二進制、十進制與十六進制，我們常用的還有哪些進制？(2)進制中的基本概念梳理數碼：數制中表示基本數值大小的不同數字符號。基數：數制所使用數碼的個數。權值數制中某一位上的1所表示數值的大小(所處位置的價值)(3)數一數在紙上寫下表示0~20的十進制數、二進制數和十六進制數

十進制八進制十六進制二進制1110001222001033300114440100555010166601107770111888100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111(4)進制轉換計算機常用的各種進制數的表示進位制二進制八進制十進制十六進制

規則逢二進逢八進一逢十進一逢十六進一基數R=2R=8R=10R=16基本符號040J2…,70,1,2,???,90,l,??,9,A,??,F權*12?18101161形式表示BODH5、編碼編碼是信息按照某種規則或格式，從一種形式轉換為另一種形式的過程。1、字符編碼ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange:美國信息交換標準代碼）表找出自己的生日內碼的秘密。ASCII碼表中共128個字符，占用1個字節中的7位（2八7二128）,數字、字母是按順序依次排歹％ASCII碼由33個控制字符、10個阿拉伯數字、26個大寫英文字母、26個小寫英文字母與一些標點符號、運算符號組成。計算機存儲_個ASCII碼占用一個字節。在計算機中數據的存儲容量單位，最小單位比特（bit）8bit1GB=1024MB為一個基本單位稱為字節（Byte）常見的其他單位1GB=1024MB1KB=1024B1MB=1024KB1TB=1024GB1PB=1024TBASCII石馬表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網皆)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網皆)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|修碼字符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、漢字編碼計算機中漢字也是采用二進制進行編碼的。漢字編碼分為外碼、交換碼、機內碼和字形碼。外碼也叫收入嗎。一個漢字在計算機中占用2個字節（2B13、條形碼條形碼或稱條碼（barcode）是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。4、二維碼二維碼又稱二維條碼，最常見的形式是QRCode,QR全稱QuickResponse,是一個近幾年來移動設備上超流行的一種編碼方式，它比傳統的BarCode條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數據類型。二維條碼/二維碼（2-dimensionalbarcode）用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理：它具有條碼技術的一些共性:每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉變化點。2016年8月3日，支付清算協會向支付機構下發《條碼支付業務規范》（征求意見稿），意見稿中明確指出支付機構開展條碼業務需要遵循的安全標準。這是央行在2014年叫停二維碼支付以后首次官方承認二維碼支付地位。5、聲音編碼音頻容量=采樣頻率X量化位數X聲道數X時長66、6、6、像編碼存儲空間=總的像素點個數（圖像的長X寬）X每個像素點所占的位數7、視頻編碼存儲空間=水平像素X垂直像素X每個像素所需位數X幀頻X時間三、課堂小結數據采集數字化進制間的轉換字符編碼：ASCII碼，漢字編碼條形