图形图像的数字化表示

1、图像数字化的过程有些什么内容，具体是如何实现的?图像数字化：是将一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程。

要在计算机中处理图像，必须先把真实的图像（照片、画报、图书、图纸等）通过数字化转变成计算机能够接受的显示和存储格式，然后再用计算机进行分析处理。

图像的数字化过程主要分采样、量化与编码三个步骤。

[2]○1、采样：是的在一幅图像每个像素位置上测量灰度值。

图像采样采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像，采样结果质量的高低就是用前面所说的图像分辨率来衡量。

简单来讲，对二维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构，所形成的微小方格称为像素点。

一副图像就被采样成有限个像素点构成的集合。

例如：一副640*480分辨率的图像，表示这幅图像是由640*480=307200个像素点组成。

如图“图像采样”所示，左图是要采样的物体，右图是采样后的图像，每个小格即为一个像素点。

采样频率是指一秒钟内采样的次数，它反映了采样点之间的间隔大小。

采样频率越高，得到的图像样本越逼真，图像的质量越高，但要求的存储量也越大。

在进行采样时，采样点间隔大小的选取很重要，它决定了采样后的图像能真实地反映原图像的程度。

一般来说，原图像中的画面越复杂，色彩越丰富，则采样间隔应越小。

由于二维图像的采样是一维的推广，根据信号的采样定理，要从取样样本中精确地复原图像，可得到图像采样的奈奎斯特（Nyquist）定理：图像采样的频率必须大于或等于源图像最高频率分量的两倍。

[2]○2．量化量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。

量化的结果是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采样的质量。

例如：如果以4位存储一个点，就表示图像只能有16种颜色；若采用16位存储一个点，则有216=65536种颜色。

所以，量化位数越来越大，表示图像可以拥有更多的颜色，自然可以产生更为细致的图像效果。

但是，也会占用更大的存储空间。

两者的基本问题都是视觉效果和存储空间的取舍。

图形图像数字化表示与存储南阳中学肖子恒一、教材、课题分析1、教材地位和作用本课题《图形图像数字化表示与存储》是中国地图出版社《多媒体技术应用》选修模块第一单元（认识多媒体）第二节（多媒体技术）的图形图像的数字化表示与存储的内容。

图形图像数字化表示与存储的知识在整本教材中有着举足轻重的作用。

学生在学习信息技术的时候，数字化可以说是一个过渡性很强的知识，引领学生从现实模拟世界的认识过渡到数字化世界的认识。

在《信息技术基础》必修模块的学习中，学生对信息数字化过程有了初步的认识，但只停留在表面，作为对《多媒体技术应用》的学习，该课题的作用及重要性是显而易见，通过本课题的学习，让学生真正体会到计算机是如何具体地表示图形图像的，这对于学生学习其它形式媒体的数字化有实现一定的迁移作用。

2、课时安排：1个课时（45分钟）二、学情分析学生通过对《信息技术基础》必修模块的学习，对计算机系统和常见工具的操作有了一定的认识和尝试，也知道了初步认识到计算机是用二进制进行表示信息的，但对计算机内部具体怎么样存储和表示信息的认识很肤浅，甚至根本不认识，这样的基础促进了学生对本节课形成可贵的求知欲和浓厚的兴趣，同时这节课对学生来说难度也摊出来了，所以这节课的学习适当渗透了背景知识的学习，如模拟图像、数字图像、数据量单位换算、二进制编码数等知识。

三、学法分析基于本节课的教学内容、教学目标与学生基础的特点、学生的学习习惯，安排学生可以采用自主探索和小组合作学习方法来完成《图形图像数字化表示与存储》课题的学习。

自主探索、小组合作性学习：根据建构主义学习理论所强调的：以学生为主体，学生由知识的灌输对象转变为提高信息素养的主体。

在本节课中，我始终引导学生带着浓厚的兴趣与求知欲望进行分析和思考问题，通过自主探索和小组讨论解决问题。

以自主和小组合作性学习展开，实现知识的传递、迁移和融合，发展能力，训练思维。

同时也增强了学生的协作和团队精神，培养了学生良好的信息素养。

第一章：多媒体技术应用概述1.1走近多媒体世界一.多媒体、多媒体技术：见必修复习资料第五章（第10页）。

二.多媒体技术的特征：1.可集成性：指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理多种媒体设备的集成。

2.交互性：指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互式操作，可以为用户提供更加有效的控制和使用信息的手段，加深用户对信息的理解，延长信息保留时间。

3.超媒体的信息组织形式：多媒体技术使多媒体信息以超媒体的结构形式组织起来，超媒体是一种网状式的结构。

（如：制作网站。

）4.通信线路的可传播性：极大地丰富了现代网络世界的内容，完成了大容量多媒体信息的远距离传输。

（如：实况转播、远距离多媒体会议等）三.多媒体技术的关键技术1.数据压缩与解压缩技术2.大容量存储技术：数字化的媒体信息经过压缩处理后仍然包含大量的数据。

3.超大规模集成电路制造技术与专用芯片：数据量大，就需要一个能进行高速处理的硬件环境支持。

随着超大规模集成电路技术的发展，研制出了专用于多媒体计算机的DSP芯片。

4.多媒体同步技术：各个媒体都与时间有着或多或少的关系，如声音和视频图片的播放要同步进行。

5.多媒体系统平台技术：模拟信号转换为数字信号、音频、视传统的媒体信息组织形式是直线式的。

DSP：数字信号微处理器。

频的获取和播放，音频、视频信号的混合和同步数字信号处理、多媒体信息输出到电视等问题都属于改技术。

四.多媒体技术的相关技术1.超文本与超媒体技术：关于信息的组织和管理的技术与方法。

2.多媒体网络和通信技术：包括语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术。

3.智能输入输出技术：如：语音识别、语音合成、语言翻译、图像识别和处理、语言与文字间的转换等。

4.多媒体软件技术：包括多媒体操作系统、多媒体素材采集与制作技术、多媒体编辑与创作技术、多媒体应用程序开发技术、多媒体数据管理技术等。

五.多媒体技术的发展趋势1.发展特点：（1）多学科交汇；（2）顺应信息时代的需要；（3）促进和带动新产业的形成和发展；（4）多领域应用。

《图像信息的数字化表示和存储》说课稿教材分析。

木节课选自《多媒体技术应用》选修教材第一单元第二节“多媒体技术”，内容是介绍媒体信息数字化表示利存储的原理，阐释多媒体技术的基础和内涵。

使学生进一步认识多媒体技术的实质一一数字化。

从原理上对其有一个理性的认知，为后续单元的学习奠定基础。

其中，图像信息的数字化表示与存储是重点内容。

学生分析。

高一年级下学期的学生，在《信息技术基础》必修课学过相关内容，知道信息数字化的基本原理，是用0和1来表示信息。

但对各种媒体信息数字化的具体原理不清楚，对数字化表示的核心——舟二进制进行编码的思想不了解。

他们缺乏有关二进制的专业知识，对深奥抽象的原理不是特别感兴趣。

所以，如何以一种生动直观的方式，深入浅出地讲解专业的技术和原理这是本课成功与否的关键。

教学目标了解数据冗余和压缩的简单原理；掌握常用图像文件格式。

理解图像信息数字化表示和存储的原理和二进制编码的思想，能计算图像的存储容量。

学习从方法论的方向和角度思考问题，建立科学的原理认知观。

说重点难点图像信息的数字化表示和存储和二进制编码的思想说教法与学法分组教学法、游戏教学法自主实践说教学策略教学中可能遇到的问题解决问题的策略学生对纯理论的内容不感兴趣避免平铺直叙地讲解，将深奥、抽象的知识溶解在贯穿课堂的实践活动中，以课堂游戏“数字拼图”让学生从理论和实践的相互交融中深切感受知识的魅力。

一幅完整的图像包含众多像素，研究起来比较麻烦截取图像的一小部分作为研究对象，并制作模型图作为教具。

使复杂抽象的问题简单化、具体化。

学生缺乏二进制的专业知识，难以理解用二进制编码的思想通过讲解颜色编码引入二进制说教学过程我将整个教学内容分成四个相对独立的环节。

并以循序渐进的方式为主线，分别向学生创设了4个连续的情境。

“黑白图像的数字化-二进制编码-彩色图像的数字化-图像的存储容量”这条主线的环节既独立，又是4个层层递进的问题，从而沿着“图像信息数字化和存储”这个主题，探究、思考、讨论。

2.1 多媒体作品中的图形、图像三维教学目标：知识与技能：（1）了解图形、图像的视觉意义及表达信息的特点。

（2）了解数字化图形、图像的概念和特点（3）理解像图像数字化表示的基本原理过程与方法：（1）用举例法、提问法初步掌握使用图形、图像表达信息的特点。

（4）针对图像数字化的过程与结果进行有效的评价。

情感态度与价值观：激发使用图形、图像表达信息的兴趣，培养良好的学习态度。

感受图像在信息表达的独特作用，激发学生探求图像处理技术的欲望,感受数字化图像对日常生活的影响.教学重点：了解图形、图像的视觉意义及表达信息的特点。

教学难点：模拟图像转换为数字图像的过程。

教学方法：举例法，提问法，演讲法教学工具：教科书，多媒体教室，计算机教学课时：1课时教学过程：一、图形、图像的视觉意义与特点图形、图像已经成为人们表达思想、交流情感的一种重要的信息载体。

在面对图文并茂的作品时，人们总能感受到图形、图像的特殊魅力，因此，利用图形，图像恰当地表现和传达信息，成为今天利用多媒体方式交流信息的重要需求。

除了与图形、图像可以承载大量而丰富的信息有关以外，图形、图像生动、直观的视觉特性也是重要的方面。

思考2：图形、图像的视觉特点是什么？a、承载比较多的信息量b、生动直观c、视觉刺激性强所以，我们不仅要学会利用图形、图像表达意图，同时也能利用图形、图像恰当地、创造性地设计表达需求。

有效设计的图形、图像既能充分地展示主题，又能启发人的思维，引起共鸣，这正是图形、图像的视觉意义所在。

二、图形、图像的数字化表示1、图形、图像的分类图形：一般是指计算机绘制的画面，如直线、园、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。

图像：指由输入设备捕捉的实际场景画面或以数字化形式存储的画面。

图像的细化的可以分为两类，数字图像、模拟图像。

1）什么是模拟图像？普通相机拍摄出来的必须经过底片冲洗的照片。

模拟图像是固定在图层上的画面。

如一张照片，就是通过化学摄影术而制成的一幅静态的画面，它一旦形成就很难再改变。

多媒体复习资料第一章第1节一、选择题1．以下哪些技术是多媒体技术的关键技术（）。

（ 1 ）大容量存储技术（ 2 ）超大规模集成电路（ 3 ）音视频的压缩和解压缩（ 4 ）多媒体同步技术A．仅（ 1 ）B．（ 1 ）（ 2 ）（ 4 ）C．（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）D．（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）2．所谓媒体是指（）。

A．表示和传播信息的载体B．各种信息的编码C．计算机输入与输出的信息D．计算机屏幕显示的信息参考答案： 1.D 2. A二、填空题1．多媒体技术的主要特征有_________、_________、_________、_________。

参考答案：可集成性交互性超媒体的信息组织形式通信线路的可传播性2．在计算机领域中，媒体有两种含义：一种是指用以存储信息的实体，如_________、 _________、_________、_________；另一种是指信息的载体，即信息的表现形式，如_________、_________、_________、_________、_________。

参考答案：1.磁带、光盘、软盘、磁盘 2.文字、图形图像、动画、声音、视频三、实践题了解生活中的多媒体应用。

要求：通过上网查找或生活中调查的方式，列举多媒体产品的具一、选择题1．以下说法不属于多媒体计算机常用的图像输入设备的是（）。

A. 扫描仪 B．打印机 C．数码摄像机 D. 数码照相机2. 下面硬件设备中哪些是多媒体硬件系统应包括的（）。

（ 1 ）计算机最基本的硬件设备（ 2 ） CD-ROM（ 3 ）音频输入、输出和处理设备（ 4 ）多媒体通信传输设备A. （ 1 ）B. （ 1 ）（ 2 ）C. （ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）D. 全部3. 在多媒体作品制作中，工具软件的使用应（）。

A. 尽可能先进B. 尽可能功能强C. 坚持“适用”原则D. 流行什么就用什么4. 所谓媒体是指（）。