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(共14張PPT)
數字化與編碼
第三課時：圖片和聲音的數字化
圖像編碼（位圖）
1.按照一定的空間間隔，從左至右，自上而下地提取畫面信息，將圖片在空間上轉化為若干像素點，每個像素點呈現相應顏色以顯示圖片。
一、采樣
2. 水平像素點數 X 豎直像素點數 = 分辨率（總像素點數目）
圖像編碼（位圖）
1.量化原理：用若干位二進制數表示采樣得到的每個像素點的顏色。首先確定顏色的取值范圍，然后將近似的顏色劃分成同一種顏色，每種顏色用一個二進制數來表示。
二、量化
2.記錄每個像素點的顏色所需的二進制數的位數（b），稱為顏色深度。位深度對于一幅圖像來說，顏色深度決定了該圖像中的像素可以使用的最多顏色數量。
色彩位數：1位（2種顏色）
色彩位數：24位（RGB各8位）
3.24位真彩色
指紅色（Red）綠色（Green）藍色（Blue）每類均有8位（256種）的編碼方式
圖像編碼（位圖）
三、大小計算
練習
1.已知Koala.bmp屬性如右圖所示，分辨率1024x768，位深度24
請你計算這張照片的文件大小為多少MB。
1024*768*24
8*1024*1024
9
4
=
=2.25MB
練習
1.左圖是一張16*16的黑白位圖
（1）假如0代表白色，1代表黑色，那么從上往下數第5行所對應的二進制代碼是多少？
（2）請你計算這幅黑白圖片的大小為多少字節
（3）這張圖片的大小和其圖案內容是否有關？為什么？
2.一張位圖，其中使用了220種顏色，其分辨率為1024*768，請問它的大小至少為多少MB？
聲音編碼
一、采樣
二、量化
采樣是在連續的模擬信號中，每隔一定時間或空間取一個值的過程。如圖所示，對于同一模擬信號，采樣的時間間隔設置越小，單位時間內采集的樣本數量越多，每秒的采樣次數稱作采樣頻率。單位用赫茲（HZ）表示。
量化是把采樣的值用二進制數值表示出來，其過程是按模擬信號變化的幅度將其劃分為2n個區
段把落在某個區段的采樣樣本值歸成一類。并賦予n位二進制數值來表示量化值，如圖所示。
聲音編碼
三、大小計算
1.已知一段2分零8秒的wav格式音樂文件，采樣頻率為44.1KHz，量化位數32位，雙聲道采集，請問其文件大小為多少MB？
44100*32*2*128
8*1024*1024
44100
1024
=
≈43.06MB
2.已知一段未經壓縮的音頻文件，采樣頻率為40KHz，波形圖如圖所示，雙聲道，請問這樣的錄音文件每秒大小為多少KB？
00000110
00000111
00000000
00000001
00000010
00000100
00000101
40000*8*2*1
8*1024
40000
512
=
=78.125KB
小結
采樣
量化
文件大小計算
圖像編碼
聲音編碼
像素
分辨率
色彩位數、位深度
24位真彩色
采樣頻率
量化位數
數字化與編碼
第四課時：數據壓縮
數據壓縮
數據壓縮就是采用特殊的編碼方式處理數據，使數據占用的存儲空間相對減少，以便存儲和傳輸。
一、基本原理
數據可以被壓縮，主要是因為如下幾種現象：
2.相鄰數據之間經常存在相關性
3.利用人的視聽極限
111111111111111111111111……
1000個1
1.數據中存在冗余
重新編碼，去除或減少冗余數據。
利用變換盡可能去除相關性數據以壓縮文件。
將人感覺不到的地方掩蔽掉，實現壓縮數據的目的
無損壓縮
無損壓縮是指對壓縮后的數據進行還原后，得到的數據與壓縮前完全相同的一種編碼方式。
一、基本原理
111111111111111111111111……
常用軟件：winrar
常見格式：.rar .zip
適用文件：所有文件
1000個1
無損壓縮
解壓
Note.txt
Note.rar
想一想：無損壓縮利用了剛才介紹過的哪個現象？
1.數據中存在冗余 2.相鄰數據之間經常存在相關性 3.利用人的視聽極限
無損壓縮
二、壓縮比
壓縮前的文檔文件信息
壓縮后
文檔內容：
全是相同的數字：
”1”
文檔內容：
一篇介紹信息論的科普文章
壓縮前大小
壓縮前大小
有損壓縮
有損壓縮是指損失一定的信息以減少文件的大小的編碼方式（但不會引起人們對原始文件信息的誤解），有損壓縮后的文件不能還原到與壓縮前一致。
不適用與：程序（.exe）文檔（.doc,.txt）表格（.xls）
無損格式
有損格式
基本原理
圖 像
聲 音
視 頻
數字化與編碼
第四課時：數據壓縮

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