资源简介

数据编码——图像编码 教学设计
【教学目标】
了解图像编码方式，熟悉图像编码的基本过程；（信息意识）
掌握图像存储空间的计算方式；（计算思维）
能主动利用数字化图形图像呈现信息、发表观点、交流思想、开展合作，并且能利用图像的特点解决日常生活、学习中遇到的问题。（数字化学习与创新）
理解图像编码的现实意义，进一步体会信息技术在生活中的应用和价值，感受图像存储的魅力。（信息社会责任）
【教学重点难点】
教学重点： 认识图像编码的基本方式；理解计算机进行图像编码的价值。
教学难点： 掌握图像编码的文件计算方法。
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
教学导入 以近期热点，世界杯的海报引入图像在信息社会中扮演着重要的角色，并通过图像不断放大会出现方格块，有的图像清晰有的图像模糊的问题，从而提出图像的质量、大小和显示都与哪些因素有关——涉及到图像的编码： 图像编码是指在满足一定保真度的条件下，对图像数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。 认识和理解 问题引入，层层深入，直入主题。
基础知识教学 从现实中的景象到计算机中的图像经历的三个步骤：采样、量化、编码。 一、采样： 借助照相机、摄像机、扫描仪以及手机等设备。 图像数字化的实现过程第一步图像采样：是指将模拟图像在水平和垂直方向上进行分割，形成矩阵，对图像采样后所形成的微小方格称为像素。图片都是由一个一个带颜色的像素组成；像素点的个数越多,图像的质量越高、越清晰，占用的存储空间也越大。所以会出现开头的情况，将图片不断放大会出现颜色块，那就是像素。 二、量化： 图像量化是对像素属性进行分级，每一级对应一个数，从而实现用有限的数近似的表示连续变化的各项属性。 可简单理解为将采样值用二进制数码表示。 在如图所示的黑白图像中，共有16×6个像素，如果将黑、白像素分别映射为1和0。 则该图像二进制编码如下： 0000111001110000 0001000110001000 0001000110001000 0110000000000110 1000000000000001 1000000000000001 像素点的个数越多,图像的质量越高、越清晰，占用的存储空间也越大。 颜色深度也就是颜色的量化数用来表示像素颜色所占二进制位数。颜色深度越多，也就是每一个像素的颜色越多，那么可表达的色彩越丰富，但存储容量也会越大。 三、编码： 图像数字化的第三步，图像编码：通过确立编码方法形成不同图像文件格式。由于图像中会存在许多的重复和冗余信息，因此在编码时可以通过压缩技术来减少图像文件存储容量。如图所示：BMP图像未压缩。 认识和掌握 操作和认识实践 认识图像数字化所经历的三个步骤，清楚地认识图像数字化的过程。 直观感知像素的含义、分辨率的计算以及编码所形成的格式特点
通过两个问题：图像数字化的过程中，哪些因素影响着图像的质量？对于图像大小、存储容量，它的影响因素是什么呢？引出位图文件大小计算公式 特别说明： 文件头：包含文件的类型、大小和位图其实位置等信息，共14字节； 位图信息头：用于说明位图的尺寸等信息，占40字节。 颜色表项：每一个像素可以表达的颜色个数，，每个颜色表项占4个字节，当图像量化数为24时，没有颜色表项。 认识计算机存储图像的计算过程 感知计算机在位图图像文件大小的计算公式 直观认识和体会；立体概念的认识方便学生直观的认知 自然理解位图最核心的计算公式
练习 练习： 有一图像尺寸为200乘200像素，颜色深度为24位，那么该图像所占存储容量多大？ 按照公式解题过程如下。 位图文件大小=200*200*24/8+54 =120000+54 =120054 B 练习和实践 对所学知识的掌握和巩固

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