【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
(1)學(xué)習(xí)文本和圖形圖像媒體的數(shù)字化表示和存儲的一般知識。
(2)了解數(shù)據(jù)冗余和壓縮的簡單原理。
2.過程與方法
(1)通過構(gòu)建生動和諧的課堂環(huán)境,在興趣的帶動下,讓學(xué)生通過觀察分析圖片素材加以歸納。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)培養(yǎng)學(xué)生掌握將媒體數(shù)字化的基本方法的能力。
(2)培養(yǎng)學(xué)生的自主探究的能力。
【教學(xué)重點(diǎn)】
理解文本、圖形圖像媒體信息數(shù)字化表示的原理,以及壓縮的相關(guān)知識。
【教學(xué)難點(diǎn)】
難點(diǎn):圖像數(shù)據(jù)量的計算。
【教學(xué)過程】
一、引入(通過實(shí)例比較讓學(xué)生體驗(yàn)多媒體技術(shù)在高速發(fā)展)
師:我們來比較數(shù)碼照相機(jī)相對傳統(tǒng)照相機(jī)的優(yōu)勢所在。(生答)可以直接存儲到計算機(jī)中、可以重復(fù)拍照、便于加工處理、便于傳輸、實(shí)現(xiàn)共享等優(yōu)勢??梢哉f這也是數(shù)字化信息的共同特征。
二、數(shù)字化
(一)數(shù)字化
師:那么如何給數(shù)字化下定義呢?
(課件展示)
①信息的數(shù)字化:0和1表示(二進(jìn)制);
②1Byte(字節(jié)) =8bit(位);字節(jié)(Byte)通常被作為計算機(jī)信息計量單位;
③一個二進(jìn)制數(shù)由若干個二進(jìn)制位組成。
(二)媒體信息的數(shù)字化表示與存儲(文本與圖形圖象)
(課件展示)
①媒體信息指文本、圖形圖象、聲音、視頻、動畫等 ;
②這里的媒體是指多媒體技術(shù)所涉及到的媒體(即感覺媒體);
③不同的媒體信息,在計算機(jī)中的數(shù)字化表示和存儲方式都不相同;
④數(shù)字化是多媒體技術(shù)的關(guān)健技術(shù)。
1.文本
師:文本媒體表達(dá)信息的魅力。(生答)準(zhǔn)確、明了、使用最多的一種媒體。
(1)西文(大、小寫英文字母、西文標(biāo)點(diǎn)符號等):
①編碼:ASCII碼(美國國家信息交換準(zhǔn)代碼));
②共有27=128個西文;
③一個英文字母占一個字節(jié)的空間;
④A的ASCII碼是:01000001(65),B的ASCII碼是:01000010(66),依此類推……
⑤編碼:指集中為不同字符分配數(shù)字代碼的方法
(2)中文
①編碼標(biāo)準(zhǔn):GB2312-2000(2萬多個漢字);
②一個中文漢字占兩個字節(jié)的空間;
③漢字編碼采用區(qū)位碼,如“啊”位于16區(qū)01位,故其區(qū)位碼為1601;(國標(biāo)碼是一個四位十六進(jìn)制數(shù),區(qū)位碼是一個四位的十進(jìn)制數(shù)。)
④漢字的編碼(為漢字設(shè)計的一種便于輸入計算機(jī)的代碼為漢字編碼,包括數(shù)字編碼、拼音編碼和字形編碼,如各種輸入法):1.輸入碼(各種輸入法) 2.機(jī)內(nèi)碼(如ASCII碼/GBR2312) 3.字形碼(點(diǎn)陣圖顯示出漢字字形)。
2.圖形
師:圖形圖像媒體表達(dá)信息的魅力。(生答)生動、直觀性、跨越語言障礙,如新聞圖片。
定義:一系列繪圖指令來描述圖形,這些圖形的元素是一些點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等,它們都是通過數(shù)學(xué)公式計算獲得的。
3.圖像
定義:位圖就是以無數(shù)的像素點(diǎn)組成的圖案。
(1)位圖與矢量圖的特點(diǎn)。
屬性 | 位圖 | 矢量圖 |
文件大小 | 較大 | 較小 |
放大縮小 | 會失真 | 不會失真 |
格式 | *.gif、*.jpg、*.bmp、*.pcx、*.tif、 尤其是jpg格式,它的大小只有同樣的bmp格式的1/20到1/35, gif<jpg<bmp | *.AI、*.EPS、*.SVG、、*.dwg、*.dxf、*.cdr、*.wmf、 *.emf等等。 |
用途 | 生活照等復(fù)雜圖像。 | 常用于圖案、標(biāo)志、VI、文字等規(guī)則圖形設(shè)計。 |
缺點(diǎn) |
| 難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效果。 |
加工軟件 | Photoshop | Corel DRAW |
(2)圖像數(shù)據(jù)大小的計算。
圖像數(shù)據(jù)量大小的計算:
公式:圖像分辨率(像素dip)×色彩深度(位)/8=?(字節(jié))
②由兩種顏色的45×45象素構(gòu)成的太極圖,需要用多少個位來存儲?(生答) 45×45×1=2025位;
③長和寬分別為1024像素和768像素的24為色彩深度的圖像文件大小為多少?(生答)1024×768×24÷8=2359296。
――相關(guān)概念:
多少位 |
21=2 |
多少個二進(jìn)制數(shù)即多少種顏色 |
分辨率:一定面積內(nèi)像素的數(shù)量。
(3)、圖像文件的壓縮
1、目的:
便于傳輸、存儲。數(shù)字壓縮編碼技術(shù)是使數(shù)字信號走向?qū)嵱没年P(guān)鍵技術(shù)之一。
2、基本原理:
圖像是存在冗余信息的,去掉冗余信息可以有效壓縮圖像,同時不會損害圖像的有效信息,人眼并不能分辨出二者之間的區(qū)別。
冗余:
①空間冗余:相鄰像素間的相似性造成的冗余;
②結(jié)構(gòu)冗余:指圖像中存在很強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)的相似性;
③知識冗余:圖像中包含某些先驗(yàn)知識有關(guān)的信息;
④視覺冗余:人眼不能感知或者不敏感的那部分信息。
(3)有損壓縮和無損壓縮的特點(diǎn)。
4.定義:
無損壓縮:能夠保證無誤差的圖像數(shù)據(jù)重構(gòu);刪除不重要的信息。
有損壓縮:不能完整的保留信息,在圖像數(shù)據(jù)重構(gòu)時有信息丟失,但不應(yīng)造成圖像的明顯改變;歸類相似的信息。
屬性 | 無損壓縮 | 有損壓縮 |
壓縮后還原 | 可以 | 不可以 |
壓縮比 | 2:1 - 5:1 | 50:1 |
格式 | Tiff | Jpg |
用途 | 文本文件、可執(zhí)行文件、醫(yī)療圖像 | 圖形圖像、音頻、視頻文件生活照等 |
小結(jié):從文件格式來判斷該文件是否屬于矢量圖。