各种媒体信息在计算机中的表示.docx

3.2 各种媒体信息在计算机中的表示
一、教学目标:
认知与技能目标：
1、进一步巩固汉字编码方法与十进制和二进制的转换和ASCII编码方案；
2、了解多媒体信息编码的原理与方法；
3、了解声音数字化、图象数字化、视频数字化的基本方法。
过程与方法目标：
1、通过“画图”中的“显示网格”，让学生明白图像的实质像素及图像大小与分辨率、颜色数的关系。
2、通过“录音机”软件的录音、播放功能的使用，及“采样”动画的播放，便于学生理解声音数字化的简单原理。
情感态度与价值观目标：
通过理解文字信息编码的基础上理解多媒体信息编码，激励学生举一反三能力，鼓励学生不断探究新知，开拓科技新领域。培养了学生的自主探索、协作研究的精神，鼓励学生善于提出问题，并分析、解决问题。
二、教学重点、难点：
重点： 图象数字化
难点：判断声音采样频率的高低、图像分辨率的高低等因素对于声音、图像所占存储容量大小的影响。
三、教学准备与教法：
多媒体信息的准备（图片、音频、视频）、多媒体课件
比较法、问题探究法、合作讨论法
四、教学过程:
一、引入新课
图像数字化引导探索
设问、引入：在使用计算机进行信息处理时，为什么要对信息进行二进制编码？
讨论、交流和总结。
二、教学内容
一、复习回顾
1．计算机内的英文字符编码采用ASCII码，即美国国家信息交换标准码（American Standard Code for Information Interchange）。该编码使用一个字节（byte）中的后7位二进制数，最左用“0填充”，可以表27=128种编码。
2．具体请见书本P6页。其中控制字符有34个，编码0-32和127；图形字符包括26个大写英文字母65-90、26个小写字母97-122、10个数字符号、32个标点及其他常用符号。
3．  如（1）已知“A”的ASCII值为65，问“C”的ASCII值为多少？
答：“C”的ASCII值为65+2=67。
（2）已知“A”的ASCII值为（1000001）2，问“C”的ASCII值的二进制值为多少？
答：=1000001+1+1=1000011
二、汉字编码
1．汉字编码：汉字与西文字符一样，也是一种字符，在计算机内也是以二进制代码形式表示的，这些代码称为汉字编码。
2．汉字输入码：将汉字输入计算机的编码称为输入码，又称外码。
3．常用的输入码：
音码：按照汉字的字音特征编码，如智能拼音码。
形码：按照汉字的形体结构特征编码，如五笔字型码。
音形码：以字音为主，辅以字型特征的编码。
形音码：以字型为主，辅以字音特征的编码。
4．1个汉字占2字节，2字节=2*8位=16位；能提供216=65536个代码。1个字符（包括英文字符）占1字节。
5．汉字的编码按照GB2312-1980标准，使用2字节编码。
6．会观察内码：如用16进制显示了“PC个人电脑”这几个字的内码：50 43 B8F6 C8CB B5E7 C4D4，问“个”字内码是什么？
答：因为英文占1字节，中文占2字节，所以“PC个人电脑”占10字节，1字节=8位，所以总共80位，每4位二进制转换成1位十六进制，所以对应的“个”字内码是：B8F6
三、声音的数字化
1、声音的波形表示：声音通常用波形表示，如下图。其中波的振幅表示声音的大小，频率表示声音的音调。

【试一试】启动WINDOWS附件中的录音机，打开计算机中的任意扩展名是wav的文件，看看声音的波形效果。
2、声波的数字表示：把模拟的声波表示成数字形式的过程称为采样，如下图。

波形的数字采样模拟图
声音位数：用多少个二进制位来表示声音，一般是8位或16位。
采样频率：每秒对声音波形采样的次数（单位：Hz）
一般的立体声采用44kHz的采样频率。
3、声音文件的存储容量计算
存储容量(Byte)= 采样频率(Hz)×声音位数(bit)×声道数×时间(s)÷8
四、图像和视频的数字化
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩色或各种级别的灰度的点组成。这些作为基本元素的点在计算机中称为像素。
位图图像是由像素（pixels）构成的。看下面的例子：
这是原图:

这是放大若干倍后头部的部分：

我们可以明现看到这张图是由一个个小色块组成，每个色块的颜色是单一的。
2、位图的分辨率：一张位图水平方向的像素个数×垂直方向的像素个数
一般我们用的桌面分辨率是800×600，目前流行的是1024×768。
3、像素的颜色位数：像素的颜色用二进制代码表示。
例如一张黑白图，它只有黑和白两种颜色，那么我们只需要一个位就可以表示它了。同理，如果是一张256色的图片，那么它的颜色就必须要8（256=28）个位才能表示。
4、位图的存储空间计算公式：
存储空间=分辨率×颜色位数÷8 （单位：字节）
五、视频的数字表示：
视频是由一连串相关的静止图像组成，其中一幅图像成为一帧。
1、视频是制式：PAL（每秒25帧、中国）、NTSC（每秒30帧、欧美日本）
2、视频的存储空间计算：分辨率×颜色位数×每秒帧数×时间（秒）÷8