声音编码和图像编码(教案).doc

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1、课题：信息编码中的声音编码和图像编码教学目标：一、知识与技能：1、了解声音编码的两个步骤。2、理解并学会采样频率、量化级数与存储声音的容量之间的关系及其计算方法。3、了解计算机中显示的图像的两大分类的特点与区别。4、理解并学会图像的分辨率、颜色与存储容量之间的关系及其计算方法。二、过程与方法：1、通过对“采样”和“量化”的解说，掌握声音编码的原理。2、通过观察一张放大的位图图像，掌握图像编码的原理。3、通过例题与练习，加深对声音及图像文件数据量的计算方法。三、情感态度与价值观：1、通过对声音和图像的编码的学习和了解，让学生对二进制在编码中的

2、运用有一个更深入地了解，同时与生活中出现的各种音频及图像格式相联系，激发学习信息编码的兴趣。教学重点：声音和图像文件的存储数据量的计算教学难点：量化的概念、位图教学方法：讲解法、演示法、问答法教学媒体：自制多媒体教学课件教学过程：新课导入（课前准备）：在平时的生活中，我们都习惯于用电脑或者MP3之类的工具来听音乐。但是，同学们有没有想过存储在电脑或MP3中的声音和现实生活中人们发出的声音有什么不同呢？同学们在初中都学过声音的传播，都知道声波吧。声音是一种波，是连续变化、平滑的量。而我们通常把这种连续、平滑的量称作模拟量。我们前课学过在计算机

3、中的各类信息都是以二进制数的形式进行存储的，我们把各种信息转化为二进制数形式的过程叫做信息的数字化或者信息的编码。那么，编码之后得到的二进制数的量我们就叫做数字量。数字量是一串数字的序列，并不是连续的。声音和图像是否也是编码之后存放在计算机中的，但是它们又是如何进行编码的呢？这堂课我们就来研究声音和图像是以何种形式如何存储于计算机中的。课的进行：声音编码PCM（脉冲编码调制）：1.强调一下声音的概念，说明声音编码的两个步骤：采样、量化（也是模拟信号转化为数字信号的基本方法）及其概念。采样：采集模拟信号的样本。采样频率：每秒钟采样的样本数（单

4、位：Hz）。量化：把采集得到的模拟量值序列转换成一个二进制数序列。2.观察图片，加深对采样及量化的理解。采样量化采样频率越高，文件越大（数据量），音质越好。采样周期越短，文件越大（数据量），音质越好。3.把采样得到的模拟量值序列转换为二进制数序列。由图可知，模拟量值序列为：5；2；5；10；10；7；9；14；14；12；8；4；1；2；5。则它的数字量值序列是什么？0101；0010；0101；1010；1010；0111；1001；1110；1110；1100；1000；0100；0001；0010；0101。若连续两个采样点的模拟量序

5、列为4,6，则转化为二进制数序列为。（引出量化级数，也就是用几位二进制数表示。）量化级数与声音的强弱（振幅）成正比。4.用一道例题引出每秒数据量的计算公式。提问：红色部分数据室如何得出的？2个字节数每秒数据量（bit）=采样频率（Hz）*量化级数（bit）*声道数每秒数据量（Byte）=采样频率（Hz）*量化级数（bit）*声道数÷85.练习：某种音频文件的采样频率为22.050kHz,量化的值用16位二进制数表示，立体声双声道，则这个音频文件每分钟的数据量为多少？（22050*16*2÷8）*60=B=5167.97KB=5.05MB6.

6、目前音质最好的是CD音频格式和WAV格式，MP3格式和WMA格式的音质次之，RA格式的声音文件适用于在线播放。图像编码：矢量图1.图像的两大类：位图观察图片比较两幅图的不同点。并根据书本上的内容找出矢量图和位图的优缺点。矢量图：用直线和曲线等属性来描述图形，均通过数学公式获得。优点：数据量较小；无论放大、缩小或旋转等都不会失真。缺点：难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果；打开和制作矢量图都需要专门的软件。位图：由许许多多的小点按行列排序组成，这些小点称为像素。优点：像素越多，图像的信息越完整，所还原的图像精度越高。缺点：像素越多所带来的数据量

7、也就越大；放大到一定比例就会失真。分辨率：像素的数量。分辨率=水平方向上的像素数量*垂直方向上的像素数量。2.位图的格式：.bmp(未压缩，数据量比较大).TIF(非失真压缩，用于叫专业的用途).jpg(静态图像压缩标准，压缩比高，失真不明显).gif(压缩比较高，文件长度较小，用于网页应用)3.颜色深度：记录每个像素所使用的二进制位数。黑白位图：一位二进制表示一个像素。（21）如果把白色与黑色之间分为256个等级，那么这样的灰度图每个像素需要几位二进制数来表示颜色？8位。计算机中彩色图像的每一种颜色是由红、绿、蓝三种原色组成，每种原色又可

8、以分为256个等级。那么这样的图像每个像素需要几位二进制数来表示颜色？24位。4.图像编码的数据量的计算：若采用4000*3000的分辨率来拍照，且图像中每个像素用16位二进制数