粤教版（2019）高中信息技术必修一 2021—2022学年 1.2-2图像编码、声音编码、数字信号与模拟信号课件（24张PPT）

(共24张PPT)
1.数据与信息
主讲人：***
第一章 数据与信息
1.1 数据及其特征
1.2 数据编码
1.3 信息及其特征
转换规律
二进制 十进制 八进制 十六进制
二进制→ 按权相加法 2→10→8 2→10→16
十进制→ 除以2取余倒排法 除以8取余倒排法 除以16取余倒排法
八进制→ 8→10→2 按权相加法 8→10→16
十六进制→ 16→10→2 按权相加法 16→10→8
课前复习
1.文本、图像、音频等数据在计算机中是如何存储、加工的？
2. 小智想用二进制数组成的编码表示颜色。
如果想表示黑白两种颜色，需要多少位二进制？
如果想表示256种颜色，需要多少位二进制？
思
考
中国
1101011011010000
1011100111111010
1个汉字占2个字节
二进制
点阵图、像素图
图像编码
1.位图
小智在综合素质评价平台上传佐证照片时发现有如下要求。应怎么编辑下图，使其满足网站要求。
图片应为jpg格式
文件应小于500KB
水平像素在1200~1300之间
垂直像素在700~750之间
二进制 十六进制
图像编码
2.位图编码
二进制编码
十六进制编码
10
7C
54
7C
10
10
00010000
01111100
01010100
01111100
00010000
00010000
6
5
4
3
2
1
1 2 3 4 5 6 7 8
映射为1
映射为0
分辨率：8*6
像素（光栅点）
54+2**位深*4+图像分辨率*位深/8
图像编码
3.位图文件大小
位图文件大小（B）=
文件头（14B） +
信息头（40B） +
颜色表项(颜色种数*4）+
图像分辨率*图像量化位数÷8
图像量化位数为24、16时，此项为0。
=
54+2**位深*4+图像分辨率*位深/8
图像编码
3.位图文件大小
=
文件大小=54+0+1440*1080*24/8=4665654B
54+2**位深*4+图像分辨率*位深/8
图像编码
3.位图文件大小
=
文件大小=54+2**8*4+1440*1080*8/8=1556278 B
54+2**位深*4+图像分辨率*位深/8
图像编码
3.位图文件大小
=
文件大小=54+2**1*4+1440*1080*1/8=194462B
注意区分：种\色 位
图像编码
4.课堂练习
阅读课本P12“位图文件大小计算” ，完成P14实践的题1和题2
1.有一幅24位的位图图像，像素为1024*800，试确定其数据文件的大小？
文件大小=14+40+0+1024*800*24/8
2.若将上述图像另存为256色位图图像，则文件大小为多大？
256=2^？=2^8
文件大小=14+40+256*4+1024*800*8/8
实
践
图像编码
1.《活动手册》P20，单选题（14）
一幅未经压缩的1024*768像素，16位色的BMP图像，其存储空间为？
14 + 40 + 216*4 + 1024*768*16/8
2. 《活动手册》P22，情景题（3）问题2
一幅1920*1080像素，24位色的老照片，格式为bmp，其文件大小为？
14 + 40 + 0 + 1920*1080*24/8
实
践
注意区分：种\色 位
4.课堂练习
图像编码
4.课堂练习
【练习1】
观察右图，思考下列问题：
1.分辨率
2.位深
3.图片格式
4.文件大小
图像编码
4.课堂练习
【练习2】
将“活动照片”用“画图软件” 转换为jpg、png、bmp等不同格式。查看同一照片不同格式的以下属性有什么区别：
1.位深
2.分辨率
3.文件大小
采样 量化 编码
声音编码
1.编码过程
采样 量化 编码
声音编码
1.编码过程
观察右图，思考下列问题：
1.教材P14,讨论如何减少声音信号还原时的失真，提高声音的保真度？
提高采样频率，提高量化位数
2.同一内容和时长的声音，频率分别为44.1kHz,22.05kHz,11.025kHz,哪种频率的音质最好？
频率为44.1kHz的声音音质更好
采样频率 X 量化位数 X 声道数 X 时间÷8
声音编码
2.存储空间
1秒钟CD音质(采样频率为44.1kHz、量化位数为16位的立体声）的数据量为：
44.1*1000Hz ×16bit ×2 × 1s÷8 = 1411.2kb/s ÷ 8 = 176.4*1000B
1小时DVD音质(采样频率为48kHz、量化位数为24位的立体声）的数据量为：
48*1000Hz × 24 * 2 * 60 * 60
请计算对于双声道立体声、采样频率为44.1kHz、采样位数为16位的激光唱盘（CD-A），用一个650MB的CD-ROM可存放多长时间的音乐？
650/44.1×1000×16×2×60×60 × /8=1.07小时
=
声音编码
3.课堂练习
【练习1】
用GoldWave打开音频“山有木兮.wav”查看以下参数，并验证文件大小与公式是否一致：
1.时长
2.声道数
3.采样频率
4.文件大小
声音编码
3.课堂练习
【练习2】
用GoldWave将音频“山有木兮.wav”转为mp3、wma、flac、aiff等格式。并查看同一音频不同格式在以下属性有什么区别：
1.时长
2.声道数
3.采样频率
4.文件大小
模拟信号 VS 数字信号
快速阅读教材P8，思考下列问题：
1.在声音采样过程中，声音编码前是？声音编码后是？
2.比较左右两幅图片，分析模拟信号与数字信号的区别。
模拟信号
数字信号
模拟信号 VS 数字信号
【练习1】快速阅读教材P8，思考下列问题：
1.传统有线电话、无线广播电视，是通过什么信号传递信息？
2.10月1日国庆节，北京天安门将举行盛大的阅兵仪式，你会选择哪种方式，观看阅兵仪式呢？
3.快速阅读《数据与计算》P8-9，用简洁的文字，总结“模拟信号与数字信号的优缺点”（填写在《数据与计算》P9）
模拟信号 数字信号
时间 连续变化 不连续、离散
例子 速度、压力、温度、声音、重量 电信号
文字编码
总
结
模拟信号
数字信号
课堂作业
1.对一段音乐，分别用44kHz和11kHz的采样频率进行采样后存储，则采样频率大的( )
A.存储的空间小，音质较好 B.存储的空间大，音质较好
C.存储的空间小，音质较差 D.存储的空间大，音质较差
2.录制一个采样频率为44.1 kHz, 量化位数为32,四声道立体环绕的WAVE格式音频数据40秒，需要的磁盘存储空间大约是( )
A.27MB B.225MB
C.7MB D.27KB
B
A
44.1*1000×32×4×40÷8 ÷ 1024 ÷ 1024 =26.9MB
项目实施
结合项目选题，根据本节学习内容，选择恰当的数字化工具加工处理图片、音频、视频等数据，以便更好地呈现信息。