第一单元项目二 3.声音和图像的数字化 课件 2021—2022学年沪科版（2019）必修1（36张PPT）

(课件网) 认识数据编码 图像数字化 声音数字化 CONTENTS 真实语音 VS 微信语音 真实语音 VS 微信语音 真实语音 微信语音 乡村基使用蜻蜓发券 实现50%核销率 模拟信号 其信号波形可以表示为时间的连续函数 数字信号 它在取值上是离散的、不连续的，例如以“0”和“1” 来表示二进制数字信号。 声音的表示 时间 振幅反映响度的强弱 频率反映音调的高低 人耳能听到的声波频率范围为20-20000Hz 振幅 失真、噪音 声音的表示 多次传输失真严重、不易保存 声音的表示 声音数字化的实现过程 采样 幅度 时间 一段鸟鸣声的模拟声音信号 采样频率：每秒采样声音的次数，单位为赫兹（Hz） 采样频率越高声音还原度越高，记录数据越多，存储容量越高 采样 声音采样 以相等的时间间隔测得多少个声音模拟信号的值，就用多少个采样点来表示 采样 幅度 时间 等距离地选取若干个离散的点 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 采样 幅度 时间 采样得到的幅度值被记录下来 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 分级越多还是越少越好？ 声音量化 将采样点的值分级量化，变换到最接近的数字。 用有限个数近似表示原来连续变化的值 量化 量化位数：表示量化值的二进制位数。 量化位数越多，声音越接近原始信号，音频的质量越好，所占存储容量也越大 量化 幅度 时间 采样点量化（1） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 幅度 时间 采样点量化（2） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 量化 声音编码 确立编码规则，优化数据排列。 未压缩、有损压缩、无损压缩 编码 声音数字化的实现过程 采样 量化 编码 模拟信号 数字信号 影响音频质量的因素 采集模拟值 采样频率 分级量化 量化位数 编码规则 数据压缩 声道数 声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。 单声道、双声道、环绕声 影响音频质量的因素 音频文件存储容量的计算 音频文件存储容量=采样频率*量化位数*声道数*时间（秒）/8（字节） 一首100s的双声道音频，采样频率为44.1kHz，量化位数为16，计算该音频所占的存储容量。 44100*16*100*2/8=17640000B≈17MB 移动支付 语音播报 数字音频的价值 地图 语音导航 数字音频的价值 医学影像 诊断 数字图像的价值 健康码 数字图像的价值 图像数字化的实现过程 3位二进制 模拟图像 数字图像 像素越多还是越少质量越好？ 图像采样 在水平和垂直方向上分割形成矩阵。 每一个微小方格称为像素 图像采样就是用多少像素描述图像 图像采样 像素 图像是由许许多多个像素组成的 3*4=12 图像采样 输入分辨率：单位长度（如每厘米）内像素个数 形成像素矩阵 图像采样 图像量化 像素属性进行分级 每一级对应一个数 用有限的数近似表示连续变化的各项属性 图像量化 颜色深度：像素颜色所占的二进制位数，与颜色种类有密切关系。 颜色深度越多，可表达的色彩越丰富，所需存储容量也越大。 图像量化 图像编码 确定编码的方法，生成不同的文件 借助图像压缩技术 图像编码 图像编码 文件格式 存储容量 BMP 相对较大 TIFF等 不损失信息，压缩比小 JPG/JPEG等 损失一定信息，压缩比大 图像数字化的实现过程 采样 量化 编码 像素矩阵 属性分级 模拟图像 数字图像 设备采集 编码方法 影响图像质量的因素 图像采样 图像量化 图像编码 输入分辨率 颜色深度 有损压缩 图像存储容量的计算 图像所占存储容量=水平像素数*垂直像素数*颜色 ... ...