好，那我们接着上一章讲讲上节课讲数据编码1。这节课讲数据编码二第一章的最后一课时，这个数据编码一我们讲的数字文字如何转换成二级的0和1，以及数据存储单位它的一个进率，以及有哪些单位。这节课我们讲图像编码和音频编码，这两个难度也是比较难的。因为这一个设计计算，首先我们来看图像编码，图像编码后面对的这个视频编码。视频的本质其实就是图像，多张连续的图像。所以说我们这里只讲图像编码的原理就行了。书上它也只列举了图像编码原理。因为视频它就是图像，很多的图像相乘，所以说理解的图像就理解的是。首先我们来看图像编码，我们这里有一张图像，怎么给它转成二正零和一呢？我们首先把这个图像给它放大，大家在手机中应该看到过，如果给一张图像放大之后，它就会出现什么，出现失真现象。也就是说发现这一个图像它有许多种不同颜色的小方格来组成。那么这些方格按照纵横进行排列，我们把这些小方格称为像素，一个像素两个像素。那么图像中每个颜色每个像素的颜色值都用若干位二进制来表示，这就是我们图像编码的原理。你比如说蓝色我们使用这个来表示，棕色我们使用这个来表示，绿色我们使用这个来表示。这样的话我们就会实现把一张图像转换成二进制0和1，也就是图像中每个像素的颜色值都使用若干位二进制来表示。有同学还有点抽象，然后你这说的太太理论了，能不能再举两个例子？我再举两个例子，我这里有个黑白图像，有个彩色图像，我们来看一下，究竟他们是如何变成零和一的。假如说我们这里有个黑白图像，给它放大，就会发现它有那么多格子组成。我们现在使用零代表白色，一代表黑色，对吧？怎么给它转成零和一呢？很简单，白色格子使用00表示，黑色格子使用一表示，就会得到我们这个。这样的话我们就把这个图像变成了我们的零合一，这叫黑白图像。那还有彩色图像的，这是个彩色图像对吧？你给它放大之后，它不止黑和白两种颜色了。你不能使用一个二进制位，你得使用好几个二进制位。现在我们使用三个二进制位来，使用000代表白色，使用0011代表红色，对吧？使用111代表黄色。那转换的时候跟上面是一样的，你把每个格子使用对应的二进制来进行表示，最终得到的就是这样一个结论，对吧？我们就可以把这个彩色图像也转换成二进制0和1的。所以说到现在你就应该能理解的，图像中每个像素的颜色值都使用二进若干位二进制来表示，图像有不同颜色的像素组成，我们现在只需要使用二进制来代表不同颜色的像素，就可以使用二进制来代表这个图像，这两个例子，那接下来我们来看这个，我们知道它的编码原理之后，我们来看一下它大小空间如何计算，我们这个图像这是它的二进制。我现在问你，它有多少个二进制位呢？它在计算机中占用多少存储空间呢？有的人说我知道，这简单它有多少个格子，你算一下，这样每个格子呢它使用几个二进制位，你把这个格子数跟二进制位相乘，那不就是结果了吗？对吧？每个格子我们每个都应该是使用三个，只要算出有多少个格子再乘以3，那就是在在卷中占用的存储空间。恭喜你，你要能想到这一步，你已经非常聪明了。那我们这个算的结论也是这样，图像分辨率乘以图像量化为数再除以八分辨率是啥？水平方向的像素数乘以垂直方向的像素数。我让你找格子数，你肯定不能说123456，你肯定？找水平方向的格子数，有几个，在找垂直方向那格子数有几个，然后再相乘，就是我们的格子数，所以说分辨率就是格子的总数。第二个图像量化位数，每个像素点记录颜色值所使用的二进制位，颜色也就是颜色深度。你比如说我们这个黑白图像，它的这个量化位数，每个像素使用一个二进制来表示，所以说它量化位数就一。每个像素使用三个二进制来表示，所以说它的量化位数就是3，就是每个像素点它使用几个二进制位来表示，我们也称为颜色深度，也叫量化位数为什么结果要除以8呢？因为我们这里跟的单位是字节是字节，我们一个字节是八个位，我们这里直接乘以二进制位的得到结果是位，所以说我们要除以8。那下面我们来看这个例子，已知右侧图像分辨率13乘13，变化规则是三，求该图像在卷积中所占用的存储空间是多少分辨率，乘上量化位数对吧？然后再除以8，结果应该是63.375，因为我直接前面计算的应该是二进制的，有多少个零和1，它的单位是位，我现在我的单位要是字节，所以说我要给它除以8，变成我们的字节。因为一字节等于八位，这是图像存储空间的一个计算。那么下面我们来看分辨率和量化位数对图像的一个影响。首先是图像分辨率，图像分辨率越高，它相处点就越多，图像就越清晰。你看20乘13，谁看到你的是啥？60乘39，也就是说它这个横向有60个格子，纵向有39个格子，就发现我已经大致能看见长城轮廓了。800乘520，简直太清晰了，对吧？我都看不见格子了。所以说分辨率越高就格子越多，我们图像就越清晰。也这也就是为什么我们买手机的时候，像素越大越好啊，图片越清晰。第二个图像量化位数。因为颜色深处就是每个像素点它使用几个二进制位来表示。那么量化位数越多图像可使用的颜色数就越多，图像色彩就越丰富，因为我们的颜色个数它等于二的量化位数次方。我们上节课讲了这个结论，N个二进制位可以表示二的N次方个不同的二进制位数，对吧？二的N次方个不同的二级位数，它就可以表示220的N次方个不同字符，那同样也可以表示二的N次方个不同的颜色，也可以用后面表示二的N次方个不同的量化等级。后面讲声音的时候也会讲到这公式，所以说假如说我现在量化位数等于一的话，对吧？颜色数就是二的1次方，我就可以表示两种颜色。黑白图像是八的话，我就可以表示2，买五六种颜色。你看这个灰色图片，除了黑黑和白之间有不同程度的灰，那就说24位的话，那就二的24次方种不同的颜色已经囊括了我们常见的大部分颜色了，色彩也是很丰富了。好，下面来看两道题，用两位二进制组成系统编码0001101，分别代表白色、红色、黄色和绿色。如图所示。第一行的数字化结果是啊跟我刚才举的例子是一样的。你只需要把这些格式转换成对应的这些编码二进制就行，这里它应该选择我们的A00，00代表两个白色，然后红色使用0101来表示。接下来我们看第二题，如图所示的图像尺寸为90乘72，图像量化有点为一，已知图像所占的存储空间。你看人家多贴心，怕你不知道公式，连公式都给你了。包括后面也一样，你前面有的同学可能说公式记不住你放心，考的时候计算的时候，十道题9.5道题都会告诉你公司的，你只就按照公式套就行了。求此图像该占用的存储空间大约为是吧？水平像数乘以垂直像数92乘72，量化位数是1乘1，结果再除以8，不要说你这个数学公式不会算，八九七十二九九八十一，那你可以选择我们的C接下来我们看声音编码，声音编码是采样量化和步骤。首先声音是以波的形式进行传播。我们刚才讲图像是以像素的形式进行组成的，声音是以波的形式。你看这个声音，声音是以波在电视上或者物理中应该看到过。因此声音编码的过程就是将我们这个声波连续的声波转换成二进制0和1的过程。也就是说我们现在我们所研究的就是怎么把这个波形给它转换成二进制0和1，包括三个步骤，采样、量化和编码。第一步采样，每隔一段时间在我们这个波形上取一个幅度值，比如说说取这个取这个取这个取这个，这是我们每隔一段时间取的点，取的点本来它是连续的，我现在给它通过采样变成离散的。那采样的单位为赫兹，那么一赫兹就代表取一个点，我们44.1千赫兹，那这是我们常见的一个采样频率，就代表每秒钟采集四万多个点，所以说他这个采集的点是非常精确的，虽然说我是不连续的，但是我采集量很多，基本上就连续了。第二个量化，量化是指将我们采样信号，你看这我们这有个幅度分为若干量化等级。具体分多少个？是由我们量化位所决定的。然后你看我分好等级的，最高150到最低-125。然后把我们采样所得的这个点与这个量化等级进行比较，然后取一个最相近的点。你比如说他是26.1，但是我们这个只有26、27，那么他就娶27这个点45、48、40、14，这是我们取的点。第二步，第三步你看我们已经转换成具体的数字了，数字转成二进制，那不就我们上节课学的吗？按照除2，然后你去取不就行了吗？所以说我们接着再把这26 45给它转成二进制，最终就完成了我们从这个图像到二进制一个变化过程，能理解吧，能力。我们来看声音存储空间一的计算，声音存储空间它比这个图像要复杂一些。首先第一个就采样频率，单位是赫兹，那么一赫兹就是每秒产生一次。如果说考核时候是K赫兹，1K赫兹就是每秒采用1000，所以说你要把这个44.1K赫兹转换成赫兹，你要乘以1000。第二个量化位数，我们刚才讲了这个量化等级，还有我们前面也讲了，它是由谁决定的？它是由我们的量化位数来决定的，我们的量化等级等于二的量化位数次方位数越多，误差越小，声音越真。你看我们这个取值的时候，我们取的是厢式值，所以说我们这个幅度值取的越多，那我们这个值取的肯定越接近真实值。第三个叫声道做就是播放时有几个扬声器进行输出，最常见的是立体声，即左右双声双声道。比如说我们有两个耳机，假如说我是这个音频是双声道的话，那么我左右两个耳机都会出音。假如说我是单独左声道，它就只有左边音乐初音，那个耳机初音。假如说我是右声道，它就只有右边初音，所以说这是我们声道数，正常来说左右双声道就行了，也就是说最常见的就是立体声。你像你在一些电影院里面，它可能有4声道、六声道、八声道，它这个声道越数越多，我们这个体验感立体感肯定越好啊。然后最后再乘以时间，时间的单位是秒，最后再除以8，除以八我就不讲了，除以8我们的量化位数的单位是V，我们要V是小B，我们要变成这个大B所以说要随八力采样频率为这个量化位数为六立体声一秒钟声音所需要自己作为多少采样频率，给它展示成赫兹，1000赫兹等于一赫兹。对，一千赫兹，1K赫兹等于1000赫兹，所以说44.1K赫兹等于44100赫兹，两位数为16，再乘以16，然后再乘以声道数。立体声，你记住这个点，立体声就是双声道，立体声就双声道。反复默读几遍，立体声左右双声道，然后双声道就是2，然后再乘以1秒钟声音，所以说我们乘以一，结果再除以8，最终结论就是这个。这是书上的一个例子，我只不过给你们解释了每个他们每个组成部分的意义，书上没有解释，你们看到公式可能有点模糊。那接下来我们看这个题，某声音编辑软件的部分界面如图所示，可知此声音文件的采样频率、量化位数和声道数分别是多少呢？大家考的时候如果遇到这个图，那你直接看右下角，这有一行很长的参数，从这里来找我们上面的这些具体的值。首先第一个采样频率，频率的单位是赫兹，也可能叫K赫兹，这里后面带赫兹的是44100，所以说44100。第二个量化位，数量化位数就是指二进制的位数，它的单位一位二进制我们可以称一位或一小B，或者说一比特，这些都是指量化位数。那么从这里找你发现它有个16比特有16位，所以说量化位数是十6。第三个声道数我们前面讲了，立体声就代表双声道，所以说最后应该是2，应该选择我们的B接着我们来看第二题，小明录制了一首歌，该歌曲的采样频率、量化位数和双通道时长都告诉你了。并且他这里给了你这个计算公式，为你这个文件的占用存储空间算式是多少，可以看出考试的题目是非常简单的。他给你计算公式，让你去一一找，那这样的话我们只需要套公式就行了。第一个采样频率单位是赫兹或者说K赫兹。你从这里找，如果是K赫兹的话，你要转成赫兹，它这里直接是赫兹，就是44100，444100。第二个量化位数，刚刚讲了，单位是位小B或者说比特，16比特，第二个应该是16。第三个声道数声道数是立体声，代表双声道。但是这里题目直接告诉你双声道了，他怕写立体声你不知道，所以说应该是继续乘2。第三个时长，时长我们讲的是秒，但是这里给的是分钟，所以说你要拿这个分钟乘以60转换成秒，答案最后应该选择我们的A，这是我们的总结。图像编码和声音编码。图像编码使用若干位二进制来表示它的计算公式，声音编码采样量化和编码它的计算公式，特别是每个公式它后面对应的参数。考的时候特别喜欢让你去找。本节课就到此结束，大家再见。