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(共14张PPT)
数字化与编码
第三课时：图片和声音的数字化
图像编码（位图）
1.按照一定的空间间隔，从左至右，自上而下地提取画面信息，将图片在空间上转化为若干像素点，每个像素点呈现相应颜色以显示图片。
一、采样
2. 水平像素点数 X 竖直像素点数 = 分辨率（总像素点数目）
图像编码（位图）
1.量化原理：用若干位二进制数表示采样得到的每个像素点的颜色。首先确定颜色的取值范围，然后将近似的颜色划分成同一种颜色，每种颜色用一个二进制数来表示。
二、量化
2.记录每个像素点的颜色所需的二进制数的位数（b），称为颜色深度。位深度对于一幅图像来说，颜色深度决定了该图像中的像素可以使用的最多颜色数量。
色彩位数：1位（2种颜色）
色彩位数：24位（RGB各8位）
3.24位真彩色
指红色（Red）绿色（Green）蓝色（Blue）每类均有8位（256种）的编码方式
图像编码（位图）
三、大小计算
练习
1.已知Koala.bmp属性如右图所示，分辨率1024x768，位深度24
请你计算这张照片的文件大小为多少MB。
1024*768*24
8*1024*1024
9
4
=
=2.25MB
练习
1.左图是一张16*16的黑白位图
（1）假如0代表白色，1代表黑色，那么从上往下数第5行所对应的二进制代码是多少？
（2）请你计算这幅黑白图片的大小为多少字节
（3）这张图片的大小和其图案内容是否有关？为什么？
2.一张位图，其中使用了220种颜色，其分辨率为1024*768，请问它的大小至少为多少MB？
声音编码
一、采样
二、量化
采样是在连续的模拟信号中，每隔一定时间或空间取一个值的过程。如图所示，对于同一模拟信号，采样的时间间隔设置越小，单位时间内采集的样本数量越多，每秒的采样次数称作采样频率。单位用赫兹（HZ）表示。
量化是把采样的值用二进制数值表示出来，其过程是按模拟信号变化的幅度将其划分为2n个区
段把落在某个区段的采样样本值归成一类。并赋予n位二进制数值来表示量化值，如图所示。
声音编码
三、大小计算
1.已知一段2分零8秒的wav格式音乐文件，采样频率为44.1KHz，量化位数32位，双声道采集，请问其文件大小为多少MB？
44100*32*2*128
8*1024*1024
44100
1024
=
≈43.06MB
2.已知一段未经压缩的音频文件，采样频率为40KHz，波形图如图所示，双声道，请问这样的录音文件每秒大小为多少KB？
00000110
00000111
00000000
00000001
00000010
00000100
00000101
40000*8*2*1
8*1024
40000
512
=
=78.125KB
小结
采样
量化
文件大小计算
图像编码
声音编码
像素
分辨率
色彩位数、位深度
24位真彩色
采样频率
量化位数
数字化与编码
第四课时：数据压缩
数据压缩
数据压缩就是采用特殊的编码方式处理数据，使数据占用的存储空间相对减少，以便存储和传输。
一、基本原理
数据可以被压缩，主要是因为如下几种现象：
2.相邻数据之间经常存在相关性
3.利用人的视听极限
111111111111111111111111……
1000个1
1.数据中存在冗余
重新编码，去除或减少冗余数据。
利用变换尽可能去除相关性数据以压缩文件。
将人感觉不到的地方掩蔽掉，实现压缩数据的目的
无损压缩
无损压缩是指对压缩后的数据进行还原后，得到的数据与压缩前完全相同的一种编码方式。
一、基本原理
111111111111111111111111……
常用软件：winrar
常见格式：.rar .zip
适用文件：所有文件
1000个1
无损压缩
解压
Note.txt
Note.rar
想一想：无损压缩利用了刚才介绍过的哪个现象？
1.数据中存在冗余 2.相邻数据之间经常存在相关性 3.利用人的视听极限
无损压缩
二、压缩比
压缩前的文档文件信息
压缩后
文档内容：
全是相同的数字：
”1”
文档内容：
一篇介绍信息论的科普文章
压缩前大小
压缩前大小
有损压缩
有损压缩是指损失一定的信息以减少文件的大小的编码方式（但不会引起人们对原始文件信息的误解），有损压缩后的文件不能还原到与压缩前一致。
不适用与：程序（.exe）文档（.doc,.txt）表格（.xls）
无损格式
有损格式
基本原理
图 像
声 音
视 频
数字化与编码
第四课时：数据压缩

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