1.3數據采集與編碼目錄CONTENTS1數據采集2數字化3數制4編碼01PARTONE數據采集上節課中我們學習了數據，想一想，古代的時候，人們對數據是怎么進行進行采集的呢？人工采集01數據采集現代進行數據采集的方式發生了什么變化？更多使用機器采集（傳感器）。01數據采集01數據采集傳感器是一種能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件和轉換元件組成。在科研、生產和日常生活中，常需要利用傳感器對環境中的物理量、化學量和生物量等進行感知與測量，并轉換成電信號，進行適當處理后形成數據。傳感器可以持續不斷地采集數據。生活中的傳感器：接電話時手機靠近耳朵會自動熄屏開車進入小區時會自動識別車牌號紅外線測溫儀會自動測量經過的人的

體溫你還能舉出其他例子嗎？01數據采集從互聯網采集數據從互聯網采集數據有很多方法，如借助網絡爬蟲來獲取數據。網絡爬蟲是一種按照一定的規則，自動地抓取網頁上數據的程序或腳本。與人在瀏覽網頁時的行為相似，網絡爬蟲也是通過網頁中的超鏈接在網頁間跳轉，根據需求按特定的關鍵字獲取某一方面的網頁數據，然后對這些數據進行處理、存儲等操作，并可用專門軟件對這些數據進行分析。02PARTTWO數字化02數字化信號可用模擬信號或數字信號表達。模擬信號以連續變化的物理量存在；數字信號在取值上是離散的、不連續的信號。在信息技術中數字信號表示的數據可被計算機存儲、處理的二進制數據。模擬信號或數字信號可以相互轉換。補充：數字信號和模擬信號的轉化通過調制解調器（貓）來完成。發送信息：數字信號→模擬信號接受信息：模擬信號→數字信號02數字化將模擬信號轉化為數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼。采樣是將信號從連續時間(空間)域上的模擬信號轉換到離散時間(空間)域上的離散信號的過程，通過采樣器實現。對于同一模擬信號，采樣的時間間隔越小，采集到的信號樣本數量越多。每秒的采樣樣本數叫作采樣頻率，單位用赫茲(Hz)表示。在相同的時間內，采樣頻率越高，采集的樣本數量越多。02數字化將模擬信號轉化為數字信號一般需要經過采樣、量化與編碼。在數字信號處理領域，量化指將信號的連續取值近似為有限個離散值的過程。連續信號經過采樣成為離散信號，離散信號經過量化后可用數值表示。03PARTTHREE數制03數制請同學們回顧一下，以前學過哪些進制呢？二進制、十進制進制是一種記數方式，亦稱進位計數法或位值計數法。利用這種記數法，可以使用有限種數字符號來表示所有的數值。任何一種數制都包含兩個基本要素:基和權。基又叫基數，是組成該數制的數碼個數；權又叫權值，是指每一個數位上的1對應的數值，可以表示為基數的若干次冪。03數制二進制的數碼為0,1，則基數為2十進制的數碼為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，則基數為10基數你能推出八進制和十六進制的數碼和基數嗎？八進制的數碼為0,1,2,3,4,5,6,7，則基數為8十六進制的數碼為0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F（A-F分別對應數字10-15），則基數為1603數制例如：(010)2，從左到右

0,1,0

三個數的權依次為22,21,20(2391)10，從左到右2,3,9,1四個數的權依次為103,102,101,100權值請推出以下八進制和十六進制的權值(473)8的權值？(A9)16的權值？

從左到右4,7,3三個數的權依次為82,81,80

從左到右A,9三個數的權依次為161,16003數制進制的標識進制標識二進制B八進制O十進制D十六進制H例如：（2389）10可寫成2389D

（0100）2可寫成0100B（423）8可寫成?（7CB9）16可寫成?423O7CB9H03數制進位規則進制進位規則二進制逢二進一八進制逢八進一十進制逢十進一十六進制逢十六進一03數制十進制二進制八進制十六進制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F每4位二進制數可以用1位十六進制數字代替。每3位二進制數可以用1位八進制數字代替。十進制、二進制、八進制、十六進制的關系二進制轉十進制：（10010）2

=1×24+0×23+0×22+1×21+0×20=（18）10

03數制進制轉換十六進制轉十進制：（A3）16

=10×161+3×160=（164）10

八進制轉十進制方法同上。十進制轉二進制：

除2取余法（倒著取）（9）10

03數制進制轉換11252212110余數=(1011)203數制進制轉換二進制轉換為十六進制方法：根據它們在數位上的對應關系，將二進制數分別轉換成十六進制，每四位一組構成一位十六進制數。從最右邊開始，每四位二進制一組，當最后一位不夠四位時，應在左側添加“0”，湊足四位。

例如：將二進制數11110000110111轉換為十六進制

111100001101110011110000110111C733(111100001100111)2

═(3C37)16

842184218421842103數制進制轉換二進制轉換為八進制方法：根據它們在數位上的對應關系，將二進制數分別轉換成八進制，每三位一組構成一位十六進制數。從最右邊開始，每四位二進制一組，當最后一位不夠四位時，應在左側添加“0”，湊足四位。例如：將二進制數11110000110111轉換為八進制

111100001101110111100001101110766(111100001100111)2

═(36067)8

3421421421421421練一練(110110)2=()10()2=(37)10(1011100111)2=()8(1011100111)2=()16()

2=(5AD)16()

2=(742)8(55)8=()10(4C)

16=()105410010113472E710110101101111100010457603數制練一練03數制昆明現有6條線路，每條線路不超過29個站點，如果分別為線路和站點設計一個二進制編碼方案，則表示線路的二進制編碼至少需要

位，站點的二進制編碼至少需要

位。3503數制如果用●代表一位數，幾個●代表幾位數，則(1

●1)2表示的數字可能是十進制數中的（）和（）。

57如果用●代表一位數，幾個●代表幾位數，則(1●

●●

1)2表示的數字范圍是（）。

17-31練一練04PARTTHREE編碼04編碼編碼(Encoding)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。解碼是編碼的逆過程。計算機對信息進行存儲、加工、傳遞等處理，實際上是對信息的載體--數據進行處理。數據的表現形式可以是文本、圖形、圖像、聲音、視頻等，但不管是哪種形式的數據，最終存儲在計算機中的都是經過一定規則編碼后的二進制數字。04編碼字符編碼ASCII碼共有128個，主要顯示現代英語、符號、阿拉伯數字。詳見最后一頁。一個字母占一個字節漢字編碼外碼、交換碼、機內碼、字形碼一個漢字占兩個字節條形碼黑條、白條組成二維碼幾何圖案分布聲音編碼聲音是振動產生的聲波，頻率一般以HZ表示圖像編碼矢量圖形、位圖圖像視頻編碼MPEG-1、MPEG-2MPEG-404編碼位（bit）：位是最小的存儲單位，存放一位二進制數。字節(byte)：用8個二進制位一個字節。字節是計算機存儲信息的基本單位。常用的單位有：B：1B═8bKB：1KB═210B═1024BMB：1MB═210KB═1024KBGB：1GB═210MB═1024MBTB：1TB═210GB═1024GB計算機中的存儲單位04編碼矢量圖形位圖圖像矢量圖形和位圖圖像對比04編碼音頻文件、圖像文件的存儲容量計算公式聲音：存儲容量=采樣頻率（HZ）*量化位數（bit）*聲道數*時長（s）（單位：位）圖像：存儲容量=總像素*顏色位深度（單位：位）04編碼音頻文件、圖像文件的存儲容量計算公式1.一幅RGB靜態圖像分辨率為1007*663，已知RGB每一種顏色用8bit表示，該圖像的數據量為（）。A.1007*663*8bitB.1007*663*3bitC.1