資源簡介

(共15張PPT)
項目二、探究計算機中的數據表示—認識數據編碼
了解聲音和圖像的數字化
聲音的數字化
采樣
量化
編碼
模擬
聲音信號
數字
聲音信號
聲音數字化的過程
現實世界的聲音是一種連續的波，稱為聲波。
聲音有兩個參數：幅度和頻率。
要用計算機處理聲音數據，必須把連續變化的波形信轉換成為離散的數字信號，將幅度和頻率以0和1編碼的形式表示出來，這一過程稱為聲音數字化。
聲音數字化的采樣過程
1、采樣（sampling）
即每隔一段時間在模擬聲音信號的波形上采集一個幅度值。
了解聲音的數字化
一段鳥鳴聲的模擬聲音信號
等距離的選取若干個離散的點
采樣得到的幅度值被記錄下來
聲音數字化的量化過程
2、量化
采樣之后，要用二進制數將采樣得到的幅度值表示出來，這就是量化（quantization）。
了解聲音的數字化
了解聲音和圖像的數字化
聲音的數字化
2. 量化
首先將幅度值范圍劃分為2個級數，每個級數對應一個幅度值，
然后將采樣得到的各個幅度值按一定的規則近似到某個級數值，并用二進制數表示，從而形成一組二進制數序列。
這里的n稱為量化位數。量化位數越大，劃分的級數越多，采樣結果近似到某個級數值時產生的誤差就越小。
量化位數越多，數字化精度越高，聲音就越保真。
3. 編碼
經過采樣和量化，模擬聲音信號轉化為一組二進制數序列，再通過編碼將其按照一定的規則記錄下來。
采用不同的編碼方法，會形成不同格式的音頻文件，如 WAV格式、MP3格式等。
了解聲音的數字化
聲音數字化的三要素
采樣頻率
量化位數
聲道數
了解聲音的數字化
例如，一張CD-ROM中存放了1小時的數字音樂(未經壓縮)，則其數據量可按以下方法計算。
數據量(單位：字節)=數據率×持續時間
=(采樣頻率×量化位數×聲道數)÷8×持續時間
已知：標準CD格式的采樣頻率為44.1kHz,量化位數為16位，聲道數為2(雙聲道)數據量計算公式中的“÷8”是將位數轉換成字節，一個字節由8個二進制位組成1024B=1KB 1024KB=1MB 1024MB=1GB 。
B 字節
錄制一段時長為10秒、量化位數為16位、采樣頻率為50kHz、未經壓縮的單聲道音頻，則該音頻所占的存儲容量約為（ ）
A．1MB B．10MB
C．16MB D．50MB
A
=（50000*16*1）/8*10
=1000000B
≈1000KB
≈1MB
數據量(單位：字節)=數據率×持續時間
=(采樣頻率×量化位數×聲道數)÷8×持續時間
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了解圖片的數字化
模擬圖像
數字圖像
模擬圖像
設備
采樣
圖像采樣
圖像量化
圖像編碼
數字圖像
了解圖片的數字化
數字圖像的實現方式
了解圖像的數字化
1. 采樣
圖像的采樣是按一定的空間間隔自左到右、自而下提取畫面信息，將一幅連續的模擬圖像在空間上轉換成若干個離散的像素點，每個像素點呈現不同的顏色(彩色圖像)或亮度(灰度圖像)。
例如，一幅圖像的分辨率為640×480，表示該圖像由橫向640個像素點、縱向480個像素點，共640×480=307200個像素點組成。
分辨率指描述一幅圖像所用的橫向和縱向的點數（即像素個數）。
分辨率越大（像素越多），圖像越清晰，圖片越大。
658*716
100*104
50*45
了解圖像的數字化
了解聲音和圖像的數字化
2. 量化
圖像的量化是將采樣得到的每個像素點的顏色或亮度用若干位二進制數表示出來。
顏色深度：記錄每個像素點的顏色或亮度所需的二進制位數。
顏色深度決定了該圖像可以用的最多顏色數目，顏色深度越大，顯示的圖像色彩越豐富，畫面越自然、逼真。
但要注意，在圖像分辨率相同的情況下，顏色深度越大，圖像所占的存儲空間也越大。
圖像所占的存儲容量=水平像素x垂直像素x顏色深度÷8,有一張BMP 圖像文件，尺寸為128x64像素，顏色深度為24,該圖像所占存儲容量為( )。
12 MB B.24KB C.32 MB D.64 KB
未經壓縮的位圖圖像的數據量（B）=圖像分辨率×顏色深度÷8
B
3.編碼：
圖像的編碼就是按照一定的格式將位圖上各個像素點的量化數據記錄下來的過程。編碼時一般采用數據壓縮技術進行壓縮和還原處理，不同的編碼方法形成了不同格式的圖像文件，如BMP格式、JPEG格式等。
C
位圖照片圖片 截圖 視頻 位圖（無損壓縮，圖片大）
下列選項中,不屬于圖像格式的是( )。
A.JPG B.PNG C.WMV D.BMP

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