3.1+数据编码+第一课时.pptx

——声音的数字化过程

数据编码

课前预习

3分钟时间预习课本P49-P51，完成以下题目

1.下列信号属于数字信号的是()

A、B、

C、D、

2.声音信息数字化的三个主要过程是()

A、编码、存储、量化B、压缩、采样、、编码C、采样、量化、编码D、量化、压缩、编码

D

C

教学

目标

掌握声音数字化的过程

理解数据编码的意义和作用

能够解释文本、音频等数据的编码原理

声音信号存储过程

想一想，声音是如何存储在电脑里面的,又是如何播放的？

自然界中的各种声音：

鞭炮

黑猩猩

鸟叫

雷声

一

麦克风/耳麦/：采集声音，将声音转换成电信号

声卡：将音频信号转换成数字信号

音频线：

扬声器:播放音频

音频线：

模拟信号

数字信号

模拟信号

声音的数字化（A/D转换）

（D/A转换）

声音信号存储过程

一

预习课本P50-P51页，

了解声音数字化过程。

声音的数字化

二

声音的数字化

二

1.采样

在横轴上按一定的时间间隔，从信号中取一个瞬时值，这个过程称为采样。

录音设备在1秒内对声音信号的采样次数称为采样频率（HZ）

声音的数字化

二

录音采样频率越高，声音还原度越好

但记录的数据越多，存储容量就越高

声音的数字化

二

2.量化

将第一步所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整称为量化。

用有限个数近似表示原来连续变化的值。

声音的数字化

二

3.编码

将样本值用二进制表示的过程称为编码。

时刻

1

2

3

4

5

十进制

1

5

5

5

1

二进制数值

001

101

101

101

001

量化位数：用以描述该量化振幅值的二进制位数（0或1的个数）。CD音质的量化位数为16位（bit），即用16个二进制位记录一个数值。

课堂练习

1.采样频率和量化位数是数字音频系统中的两个基本指标，下列叙述正确的是()

B

A、48kHz是量化位数B、16bit是量化位数C、量化位数少的质量高D、采样频率低的质量高

2.下面选项中属于数字信号的是（）

A、胶卷上记录的照片B、电话线中传输的信号

C、录音磁带上记录的信号D、计算机中的图片文件

D

模拟信号

数字信号

【采样--量化--编码】

(D/A转换)

数字信号与模拟信号

三

(A/D转换)

数字信号与模拟信号

三

模拟信号

模拟信号一般用传感器直接获得，如声音、温度、压强等。

模拟信号的值随时间而连续变化，波形光滑。

这些数据计算机能直接处理吗？

数字信号与模拟信号

数字信号

数字信号一般随时间而产生非连续的变化。数字信号可以由模拟信号转化而来，数字信号的值即数字数据，可直接用计算机所能理解的二进制表示，方便计算机对其处理。

外部信息存入计算机内部必须转化为二进制形式存储

三

课堂练习

关于模拟信号和数字信号，下列说法错误的是（）

A、按照取值特征，可以将信号分为模拟信号和数字信号

B、用传感器直接获得的信号一般为模拟信号

C、模拟信号的值是随时间连续变化的，波形光滑，数字信号随时间的变化是非连续的

D、用不同数字的组合表示的信号叫做数字信号

D

声音编辑软件：GoldWave、CooleditPro等

声音文件大小如何计算？

文件大小的计算

四

文件大小的计算

四

计算机存储数据的最小单位是二进制位，用比特（bit,简写为b）表示。

计算机存储数据的基本单位是字节（Byte,简写为B）,8比特为一个字节。

声音文件大小＝采样频率(Hz)×量化位数(bit)×声道数×时间（秒）

8bit=1Byte

字节单位太小，常用的存储单位有KB,MB,GB等。

1KB=210B=1024B

1MB=210KB=1024KB

1GB=210MB=1024MB

TB、PB、EB……

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：

44.1kHz=44.1*1000HZ1分钟=60秒

44.1*1000*16*2*60=846