1.2数据编码第二课时 课件 2022—2023学年粤教版（2019）高中信息技术必修1

1.2数据编码 1.2数据编码 在满足一定保真度的条件下，对图像（位图、矢量图）数据进行变换、编码和压缩，以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。 图像编码——以位图为例 矢量图：用直线和曲线描述图形，数据量小，图形放大或缩小不失真，但色彩不丰富。 位图：图形是由许多像素点组成，数据量大，放大会失真，但色彩丰富。最小单位是光栅点（或称像素点） 1.2数据编码 图像编码——以位图为例 位图采用映射存储格式，即每个像素映射为一个数据，存放在以字节（Byte）为单位的矩阵中。 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1字节（Byte）=8位（bit） 黑白像素分别映射为0和1，通常采用16进制编码，表示为：FF,06,86,FF,81,63,7C,81 1.2数据编码 图像编码——位图图像大小 在计算机二进制数系统中，每个0或1就是一个位（bit，数据存储的最小单位），8个 位就称为一个字节（Byte） 黑白图像，每一个像素有2（21）种可选颜色（黑、白），称为1位图像。 16色图像，每一个像素有16（24）种可选颜色，称为4位图像，256（28）色图像称8位图像。 图形数据： 图形数据： 图像分辨率 图像量化位数 1.2数据编码 图像编码——位图图像大小 一个位图文件除了包含图形数据，还包括文件头、位图信息头、颜色信息等几部分。 文件头 包含文件的类型、大小和位图起始位置等信息，共14个字节。 位图信息头 用于说明位图的尺寸等信息，占40个字节。 颜色信息 用于说明位图中的颜色，有若干个表项，每一个表项定义一种颜色。当图像量化位数为1、4、8时，分别有2、16、256种颜色，每个颜色表项占4个字节；当图像量化位数为24时，没有颜色表项。 图形数据 记录位图的每一个像素值，其记录顺序先从左到右，再从下到上。 文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8 1.2数据编码 图像编码——位图图像大小 图像分辨率=图像X方向的像素数*图像Y方向的像素数 图像量化位数，也叫图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用的二进制位数 文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8 图像分辨率=16*16 图像量化位数：4 1.2数据编码 图像编码——位图图像大小 练一练：有一幅8位的位图图像，像素为1024*800，试确定其数据文件的大小。 文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率×图像量化位数÷8 文件大小= 文件大小约为820KB 1.2数据编码 声音编码 声音是模拟信号，对声音进行数据编码，必须经过前期的数据采样和数据量化。 ①采样。采样就是把输入的模拟信号按适当的时间间隔得到各个时刻的样本值， 使其转换为时间上离散、幅度上连续的脉冲信号 常用采样频率：44.1kHz 22.05kHz 11.025kHz 采样频率越高声音的还原就越真实越自然 采样频率对音质有何影响？ 采样 1.2数据编码 声音编码--奈奎斯特采样定理 奈奎斯特采样定理：如果以一定时间间隔对某个信号f(t)进行采样，并且采样频率高于该信号最高频率的两倍，则采样值包含了原信号的全部信息。 1.2数据编码 声音编码 ②量化。量化是把样值信号的无限多个可能的取值，近似地用有限个数的数值来 表示。 首先将采样信号幅度划分为若干量化等级（国际声音量化等级分为256个，即28个），然后将采样后的信号幅度与所划分的各个量化等级进行比较，向下取最接近的量化等级的数值。 量化 1.2数据编码 声音编码 ③编码。编码是将量化后的采样值用二进制数码表示，并转换为由二进制编码0和 1组成的数字信号。 编码 模拟信号采样后可用8位二进制数表示。 最高位表示符号，正数为0，负数为1 例：采样值48的二进制编码为00110000 -100的二进制编码为11100100 1.2数据编码 声音编码 编码时采用的二进制位数越多，数据量越大，占用的存储空间也越大。以声音信息为例，其存储空间遵循如下公式 例：采样频率为44.1 kHz、量化位数为16位的立体声，1秒声音所需字节数为 ？ 1.2数据编码 不仅文字、图像、声音等类型的数据可以被编码，视频等数据也都可以被编码成数据文件。 试上网查询有关视频编码的知识，了解视频是如何被编码的。 $