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(共27张PPT)
1.3 .4数据采集与编码
图片编码
知识讲解一、图像分类
★ 位图：由像素点(Pixel)组成，每个像素点在位图中都有特定的位置和颜色信息。位图真实地再现了一个物体的原形，利用数码相机、扫描仪等输入设备获取的实际景物的映像描述。
★ 矢量图：用计算机根据公式等绘制的由简单的点、直线、曲线、圆、方框等基本元素组成，是真实物体的模型化、抽象化和线条化得表现方式。
位图
矢量图
比较内容
位图图像
矢量图形
表现内容
适用于照片
常用于设计精细的线框型的美术作品
存储空间
较大
较小
放大缩小
失真
不失真
构成
像素
指令
文件格式
JPEG、BMP 、 PSD、TIFF、GIF、PNG等
WMF、EMF、AI、CDR等
获取方式
扫描仪、数码摄像机、摄像头等设备获取。也可用Photoshop、画图、美图秀秀等程序等软件创作
利用Flash，AutoCAD，CorelDraw、FreeHand等软件创作。也可以通过因特网下载。
区别
二、位图中的像素
★ 像素： 位图图像是由许多小方块组成。这些小方块就称为像素(pixel)，简称px。
★ 像素是描述图像的最小单位。
位图总像素数=宽度像素*高度像素
9*9 = 81（个像素）
实践：查看像素及个数
该图片的像素数就是900*383，有时我们会粗略的说“这个图片的分辨率是900*383”,严格意义上来说这么说是错误的，这充其量表示的是图像的尺寸。分辨率（resolution，又叫解析度）一般是指显示器最大支持的显示像素数量，又叫显示分辨率。图片分辨率的概念如上图主要是指dpi，dpi是屏幕每英尺的点数，也就是单位面积内的像素数。这个数据越大，说明可以显示的越精细。这个皮卡丘虽然画质很粗糙，但是是一幅典型的位图图像，每个小格子是一个像素，被分配一种颜色如果让你来当图像的编码指挥官，完成以上图像的存储，至少要用多少位二进制编码一个像素？１位二进制，可以编成０、１两种编码，如果１代表黑、０代表白，就可以对应表示两种颜色；同理，２位二进制，可以编成00、01、10、11四种编码，如果用11代表黑色、00代表白色、01代表浅灰色、10代表深灰色，这就是最简单的“灰度图像”了，黑白电视机的年代，就是这样编码的，只不过为了表示更多的灰度值，肯定不只２位两进制。３位二进制，可以表示８种编码（000、001......111)，我们拿出6个来，分别编码成白、黑、黄、橙黄、粉、红：000:白001:黄010:橙黄011:粉100:红111:黑那么以上图像的数字化过程就完成了：000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 111 001 111 000 000 000……三、容量计算(未压缩bmp)
位图（BMP）存储容量=水平像素*垂直像素*颜色位深度（单位：bite比特）
颜色 每个像素点所占的二进制位数(量化位数/位深度)
黑白两色（即2色位图） 1位色（21=2）
256色位图 8位色（28=256）
16色位图像 4位色（24=16）
16位真彩色 16位色
RGB/8 24位色
256级灰度 8位色（28=256）
注意，是32位真彩色，可不是32种颜色哦。32位真彩色，就是用一个32位的二进制数来表示一个像素的颜色，那32位二进制4294967296种组合方式，可以表示4294967296种颜色，足够把任何游戏或视频渲染的足够生动了有木有。台笔记本的最大颜色数支持我的笔记本的最大颜色数支持
五、图像压缩
★ 数据压缩：
在不损失有用信息前提下，按照一定的编码规则对数据进行重新组合，以去除数据冗余。使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间。
★ 无损压缩： 压缩后的数据进行还原后，得到的数据与压缩前完全相同—压缩包
★ 有损压缩： 在压缩过程中会损失一定的信息，压缩后的数据无法还原成压缩前的数据。音视频的压缩，经常采用有损压缩的方式。
某同学在利用软件对图像进行处理时，通过放大图像局部位置，呈现如下图所示的效果，结合实际操作、信息技术知识，完成此题。 对图像进行压缩处理，以下哪个选项与压缩后的图像大小无关（ ）A颜色B尺寸C声道D格式C如图所示是一个8×8像素的黑白二色位图，假如使用0表示白色，1表示黑色，按照行从左向右的次序对该图像信息进行编码（不考虑压缩），将该图像编码信息的字节(Byte)数记做X，表示第一行图像信息的二进制编码记做Y。
下列选项中正确的X，Y组合是：
A．64，10100101
B．8，01011010
C．16，01011010
D．8，10100101
A．64，10100101
B．8，01011010
C．16，01011010
D．8，10100101
B
A．分辨率B．饱和度C．存储空间D．通信速度 图像F为3840*2160像素，位深度为32位的位图，将其转换为1920*1080像素的256色的位图图像G（两幅图像均未压缩），则图像F与图像G的存储容量之比为（ ）A．1：2B．5：2C．4：1D．16：1D 存储一幅像素为30×30，颜色深度为8位的位图图像，其存储容量约为（ ）字节。9002
声音编码
一、声音数字化——采样
模拟信号
数字信号
采样、量化、编码
★ 采样：按照一定的时间间隔，直接记录信号在某时刻点的瞬时振幅值。使其转换为时间上离散，幅度上连续的脉冲信号。
★ 采样频率：每秒的采样样本数叫做采样频率，单位赫兹（Hz），如44.1KHZ
二、声音数字化——量化
★ 量化：将信号的连续无限多个可能的取值近似地用有限个离散值来表示。
先将整个幅度划分为有限个小幅度的集合，将采样得到的振幅瞬时值往最接近的整数取整，每个样本点对应的整数值即为纵坐标。
★ 量化位数：量化位数数字信号幅值被划分为2n个级数，n称为量化位数，是描述每个采样点值的二进制位数。常用的量化位数为8位、16位。
采样15次
采样30次
采样60次
3bit量化
4bit量化
采 样
量化
编码
三、声音数字化——编码
四、声音容量计算
存储容量=采样频率(赫兹)×时间(秒)×量化位数(b)×声道数／8 (单位：字节B)
3
视频编码
一、视频容量计算
★ 视频是由连续的图像帧组成的。
视频存储容量 = 每张图片的大小 * 频率* 时间（s）
★ 中国电视制式（PAL）：每秒显示25帧（25张图片），即25fps
★ 欧美电视制式（NTSC）：每秒显示30帧（30张图片），即30fps
算算看
二、压缩和未压缩
★ 一副未经压缩的1100×1024像素的BMP图像文件，其存储容量约为1.07MB，则该图像每个像素色彩编码的位数为( )
A.4 B.8 C.16 D.24
课堂练习
B
★ 使用一个容量为1024MB的U盘来存储未经压缩的1280*968像素、32位色BMP图像，可以存储这种图像大约为( )
A.800张 B.400张 C.200张 D.20张
C
★ 一幅未经压缩的 1024*768 像素、24 位色的 BMP 图像，存储为 JPEG 格式后，其存储容量为 230KB， 则该 JPEG 图像的压缩比约为( )
A． 5：1 B．10：1 C．30:1 D．36:1
课堂练习
B
★ 将一幅 1920×1080 像素，颜色位深度为 24 位的 BMP 图像文件，另存为 JPG 图像文件后，存储容量为 552KB，下列说法不正确的是( )
A.BMP 图像和 JPG 图像均属于位图
B.BMP 图像文件容量约为 5.9MB
C.此过程属于有损压缩
D.压缩比约为 8:1
D
★ 模拟信号的数字化过程是（ ）
A. 连续信号 数值 离散信号 B.连续信号 数值 离散信号
C. 连续信号 离散信号 数值 D.数值 连续信号 离散信号
课堂练习
C
★ 对某个信号采样时，3秒内采集到的样本数量为180，则采样频率为（ ）
A.30 Hz B. 40 Hz C. 50 Hz D. 60Hz
D
谢谢!

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