高中信息技术：学案5_1-5声音、图像及视频编码.docx

1.5 声音、图像及视频编码 【学习目标】 1. 理解编码的概念与具体应用， 2.掌握声音和图像数字化的原理并能计算声音与图像的存储容量。 【自主学习】 1. 计算机中存储容量最小的单位是比特（bit），由1 位二进制数码表示1 个bit，但由于1bit所能表示的值太小，实际上计算机中以8bits 为一个基本单位，称为字节（Byte）。常见的单位还有KB、 MB 等，它们之间的换算关系是： 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB 1ZB=1024EB 2. 常见的声音文件类型有Wave、MP3、WMA 等。声音在采样与量化过程中，采样频率越高、量化位数越大，则声音越接近于真实，即声音的保真度越高，对应的文件容量也越大。数据率又叫位速，指一个数据流中每秒能通过的信息量。位速越大，信息量越大，对这些信息进行解码的处理量就越大，也会占据更多的存储空间。 未经压缩的音频文件的存储容量可以通过下面公式进行计算： 存储容量= 采样频率（Hz）× 量化位数（bit）× 声道数× 时长（s）（单位：位） 3. 数字图像包括矢量图形与位图图像。 图片类型 呈现方式 构成基本元素 变形、放大后 容量大小 常用处理软件 常见文件类型 图形 矢量图 图元(指令) 不失真 小 Flash/AutoCAD/CorelDraw bmp、jpg、gif、psd、tif、png。 图像 位图 像素 失真 大 画图软件、Photoshop emf、wmf 图像存储容量可以根据像素与颜色位深度进行计算： 存储容量= 总像素× 颜色位深度（单位：位） 4. 静态的图像连续播放就形成视频，如早期的模拟电视中，PAL 制式的视频每秒播放25 帧图像，而NTSC 制式的视频每秒播放30 帧图像。目前，我国已采用数字电视，具有高清晰度、双向交互、多功能多业务等优势。常见的视频编码方式有MPEG1、MPEG2、MPEG4 等。网络点播的视频大都采用流媒体格式，是一种基于网络传输播放的视频，常见的视频流媒体文件格式有FLV、MOV 等。 【夯实目标】 一、图像的数字化 位图存储容量的计算： 存储容量＝水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8(单位：字节B) 【例1】一幅未经压缩1024×768像素的24位色BMP图像，其文件存储容量约为（ ） A.2.25KB B.18KB C.2.25MB D.18MB 解析 本题主要涉及图像数字化的参数与存储容量计算方法的理解。图像存储容量可以根据像素与颜色位深度进行计算：存储容量= 总像素× 颜色位深度（单位：位）。此题计算式子就是1024×768×24/8/1024/1024=2.25MB 答案 C 【变式训练1】某 BMP 图像,其分辨率为 640?480,每一像素的颜色用 65536 种颜色表示,则该 BMP 图像文件的存储容量为 ( ) A.37.5 KB B.300 KB C.600 KB D.900 KB 解析 本题主要考查 BMP 图像文件存储容量的计算? 由于 65536 = 216 ,因此该图像采用 16 位色? BMP 文件存储容量(B)= 水平像素?垂直像素?每个像素色彩所占位数/ 8? 根据计算,该文件的存储容量为 640?480?16 / 8 / 1024 = 600 KB,因此选项 C 正确? 答案 C 二、声音的数字化 (1)音频信号数字化：将模拟信号的声音通过采样和量化转换成一连串的二进制数据的数字信号。 采样：单位为Hz(赫兹)，每一秒钟所采样的次数称为采样频率。采样频率决定了声音采集的质量，采样频率越高，声音就越真实、自然，但存储量也越大。 量化位数：每次采样存储二进制的位数。量化值越高，即精度越高，但存储量也越大。 声道：单声道、立体声(2个声道数即左、右声道)等。 (2)音频存储量的计算。常见的WAVE文件所占磁盘的存储量计算公式为：采样频率×量化位数×声道数×时间/8(单位： 字节)。 【例2】某段未经压缩的WAVE格式音频属性如图所示，存储该文件需要的磁盘空间大约是 A.80.8MB B.40.4MB C.20.2MB D.10.1MB 解析 本题主要涉及声音数字化的参数与存储容量计算方法的理解。未经压缩的音频文件的存储容量可以通过下面公式进行计算：存储容量= 采样频率（Hz）× 量化位数（bit）× 声道数× 时长（s）（单位：位）。此题计算式子就是44100×16×2×60/8/1024/1024=10.1MB 答案 D 【目标检测】 1.一幅未经压缩的1024*768像素、256色的BMP图像的存储容量为