資源簡介

(共27張PPT)
1.3 .4數據采集與編碼
圖片編碼
知識講解一、圖像分類
★ 位圖：由像素點(Pixel)組成，每個像素點在位圖中都有特定的位置和顏色信息。位圖真實地再現了一個物體的原形，利用數碼相機、掃描儀等輸入設備獲取的實際景物的映像描述。
★ 矢量圖：用計算機根據公式等繪制的由簡單的點、直線、曲線、圓、方框等基本元素組成，是真實物體的模型化、抽象化和線條化得表現方式。
位圖
矢量圖
比較內容
位圖圖像
矢量圖形
表現內容
適用于照片
常用于設計精細的線框型的美術作品
存儲空間
較大
較小
放大縮小
失真
不失真
構成
像素
指令
文件格式
JPEG、BMP 、 PSD、TIFF、GIF、PNG等
WMF、EMF、AI、CDR等
獲取方式
掃描儀、數碼攝像機、攝像頭等設備獲取。也可用Photoshop、畫圖、美圖秀秀等程序等軟件創作
利用Flash，AutoCAD，CorelDraw、FreeHand等軟件創作。也可以通過因特網下載。
區別
二、位圖中的像素
★ 像素： 位圖圖像是由許多小方塊組成。這些小方塊就稱為像素(pixel)，簡稱px。
★ 像素是描述圖像的最小單位。
位圖總像素數=寬度像素*高度像素
9*9 = 81（個像素）
實踐：查看像素及個數
該圖片的像素數就是900*383，有時我們會粗略的說“這個圖片的分辨率是900*383”,嚴格意義上來說這么說是錯誤的，這充其量表示的是圖像的尺寸。分辨率（resolution，又叫解析度）一般是指顯示器最大支持的顯示像素數量，又叫顯示分辨率。圖片分辨率的概念如上圖主要是指dpi，dpi是屏幕每英尺的點數，也就是單位面積內的像素數。這個數據越大，說明可以顯示的越精細。這個皮卡丘雖然畫質很粗糙，但是是一幅典型的位圖圖像，每個小格子是一個像素，被分配一種顏色如果讓你來當圖像的編碼指揮官，完成以上圖像的存儲，至少要用多少位二進制編碼一個像素？１位二進制，可以編成０、１兩種編碼，如果１代表黑、０代表白，就可以對應表示兩種顏色；同理，２位二進制，可以編成00、01、10、11四種編碼，如果用11代表黑色、00代表白色、01代表淺灰色、10代表深灰色，這就是最簡單的“灰度圖像”了，黑白電視機的年代，就是這樣編碼的，只不過為了表示更多的灰度值，肯定不只２位兩進制。３位二進制，可以表示８種編碼（000、001......111)，我們拿出6個來，分別編碼成白、黑、黃、橙黃、粉、紅：000:白001:黃010:橙黃011:粉100:紅111:黑那么以上圖像的數字化過程就完成了：000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 111 001 111 000 000 000……三、容量計算(未壓縮bmp)
位圖（BMP）存儲容量=水平像素*垂直像素*顏色位深度（單位：bite比特）
顏色 每個像素點所占的二進制位數(量化位數/位深度)
黑白兩色（即2色位圖） 1位色（21=2）
256色位圖 8位色（28=256）
16色位圖像 4位色（24=16）
16位真彩色 16位色
RGB/8 24位色
256級灰度 8位色（28=256）
注意，是32位真彩色，可不是32種顏色哦。32位真彩色，就是用一個32位的二進制數來表示一個像素的顏色，那32位二進制4294967296種組合方式，可以表示4294967296種顏色，足夠把任何游戲或視頻渲染的足夠生動了有木有。臺筆記本的最大顏色數支持我的筆記本的最大顏色數支持
五、圖像壓縮
★ 數據壓縮：
在不損失有用信息前提下，按照一定的編碼規則對數據進行重新組合，以去除數據冗余。使文件更少地占用存儲空間和縮短傳輸時間。
★ 無損壓縮： 壓縮后的數據進行還原后，得到的數據與壓縮前完全相同—壓縮包
★ 有損壓縮： 在壓縮過程中會損失一定的信息，壓縮后的數據無法還原成壓縮前的數據。音視頻的壓縮，經常采用有損壓縮的方式。
某同學在利用軟件對圖像進行處理時，通過放大圖像局部位置，呈現如下圖所示的效果，結合實際操作、信息技術知識，完成此題。 對圖像進行壓縮處理，以下哪個選項與壓縮后的圖像大小無關（ ）A顏色B尺寸C聲道D格式C如圖所示是一個8×8像素的黑白二色位圖，假如使用0表示白色，1表示黑色，按照行從左向右的次序對該圖像信息進行編碼（不考慮壓縮），將該圖像編碼信息的字節(Byte)數記做X，表示第一行圖像信息的二進制編碼記做Y。
下列選項中正確的X，Y組合是：
A．64，10100101
B．8，01011010
C．16，01011010
D．8，10100101
A．64，10100101
B．8，01011010
C．16，01011010
D．8，10100101
B
A．分辨率B．飽和度C．存儲空間D．通信速度 圖像F為3840*2160像素，位深度為32位的位圖，將其轉換為1920*1080像素的256色的位圖圖像G（兩幅圖像均未壓縮），則圖像F與圖像G的存儲容量之比為（ ）A．1：2B．5：2C．4：1D．16：1D 存儲一幅像素為30×30，顏色深度為8位的位圖圖像，其存儲容量約為（ ）字節。9002
聲音編碼
一、聲音數字化——采樣
模擬信號
數字信號
采樣、量化、編碼
★ 采樣：按照一定的時間間隔，直接記錄信號在某時刻點的瞬時振幅值。使其轉換為時間上離散，幅度上連續的脈沖信號。
★ 采樣頻率：每秒的采樣樣本數叫做采樣頻率，單位赫茲（Hz），如44.1KHZ
二、聲音數字化——量化
★ 量化：將信號的連續無限多個可能的取值近似地用有限個離散值來表示。
先將整個幅度劃分為有限個小幅度的集合，將采樣得到的振幅瞬時值往最接近的整數取整，每個樣本點對應的整數值即為縱坐標。
★ 量化位數：量化位數數字信號幅值被劃分為2n個級數，n稱為量化位數，是描述每個采樣點值的二進制位數。常用的量化位數為8位、16位。
采樣15次
采樣30次
采樣60次
3bit量化
4bit量化
采 樣
量化
編碼
三、聲音數字化——編碼
四、聲音容量計算
存儲容量=采樣頻率(赫茲)×時間(秒)×量化位數(b)×聲道數／8 (單位：字節B)
3
視頻編碼
一、視頻容量計算
★ 視頻是由連續的圖像幀組成的。
視頻存儲容量 = 每張圖片的大小 * 頻率* 時間（s）
★ 中國電視制式（PAL）：每秒顯示25幀（25張圖片），即25fps
★ 歐美電視制式（NTSC）：每秒顯示30幀（30張圖片），即30fps
算算看
二、壓縮和未壓縮
★ 一副未經壓縮的1100×1024像素的BMP圖像文件，其存儲容量約為1.07MB，則該圖像每個像素色彩編碼的位數為( )
A.4 B.8 C.16 D.24
課堂練習
B
★ 使用一個容量為1024MB的U盤來存儲未經壓縮的1280*968像素、32位色BMP圖像，可以存儲這種圖像大約為( )
A.800張 B.400張 C.200張 D.20張
C
★ 一幅未經壓縮的 1024*768 像素、24 位色的 BMP 圖像，存儲為 JPEG 格式后，其存儲容量為 230KB， 則該 JPEG 圖像的壓縮比約為( )
A． 5：1 B．10：1 C．30:1 D．36:1
課堂練習
B
★ 將一幅 1920×1080 像素，顏色位深度為 24 位的 BMP 圖像文件，另存為 JPG 圖像文件后，存儲容量為 552KB，下列說法不正確的是( )
A.BMP 圖像和 JPG 圖像均屬于位圖
B.BMP 圖像文件容量約為 5.9MB
C.此過程屬于有損壓縮
D.壓縮比約為 8:1
D
★ 模擬信號的數字化過程是（ ）
A. 連續信號 數值 離散信號 B.連續信號 數值 離散信號
C. 連續信號 離散信號 數值 D.數值 連續信號 離散信號
課堂練習
C
★ 對某個信號采樣時，3秒內采集到的樣本數量為180，則采樣頻率為（ ）
A.30 Hz B. 40 Hz C. 50 Hz D. 60Hz
D
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