图像的压缩与存储ppt课件

图形图像的存储与压缩 1 教学目标 1 比较图像文件常见的3种存储格式 BMP JPG GIF 知道图形 图像文件存储格式的多样性 理解数据压缩的意义 了解多媒体文件压缩的宏观原理 了解无损压缩和有损压缩的区别 2 教学重难点 教学重点 重点 图像文件存储格式的多样性 多媒体文件压缩的宏观原理 无损压缩与有损压缩教学难点 无损压缩和有损压缩的区别 3 教法 1 直观演示法利用微机室多媒体广播软件进行直观演示 激发学生的学习兴趣 活跃课堂气氛 促进学生对知识的掌握 2 任务驱动法引导学生通过实践活动一 实践活动二的探究 以学生为主体 使学生的独立探索能力得到充分发挥 培养学生的自学能力 思维能力 动手能力 3 问题探究法针对教师设置的问题 如 在实践活动1中 我们可以在压缩图像文件体积的同时 基本保持图像的原有清晰度 原因是什么 组织学生进行分组讨论 促使学生在学习中解决问题 培养学生的团结协作的精神 4 学法 让学生从机械的 学答 向 学问 转变 从 学会 向 会学 转变 成为真正的学习的主人 这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法 分析归纳法 自主探究法 总结反思法 5 教学过程 1 明确学习目标 利用多媒体课件展示本节学习目标 做到有的放矢 2 实践活动一 通过实践活动一的开展 使学生掌握常见图像的编码形式不同及图像的多样性 6 教学过程 3 实践活动二 通过实践活动二的开展 使学生掌握压缩工具的使用方法 明白无损压缩的道理 4 归纳总结 师生共同归纳总结出有损压缩与无损压缩的区别 5 课堂小结 回归到本节学习目标 教学目标 教学内容及课时安排 1课时 知识与技能1 了解图形图像文件存储和压缩的基本方法 2 掌握图形 图像文件压缩工具的用法 情感 态度和价值观 让学生对图形进行观察 对比 讨论 交流激发学生的好奇心与求知欲 并在不断的发现问题解决问题的过程中获得成功的体验 过程与方法 通过观察学生们提供的图片大小清晰度的变化 培养学生观察 分析 归纳能力 通过通俗的案例迁移到图像压缩的基本过程抽象的知识体系 发展学生合情推理能力 教学重点 图像文件存储格式的多样性 多媒体文件压缩的宏观原理 无损压缩与有损压缩教学难点 无损压缩和有损压缩的区别 8 1 图形 图像的存储格式 图形 图像在计算机中总是以文件的形式存在 存储格式即图形 图像文件的格式 体验 观察其显示效果 比较各种图像的特点 大家打开图像格式文件夹欣赏里面的图片 在欣赏的过程中你发现了什么 为什么 图像名称大小格式图像一5 49Mbmp图像二998Kgif图像三483KJpg图像四4 53Mpcx图像五627Kpdf 9 图像编辑软件是否支持某种图像文件格式 这说明图像文件的格式与图像编辑软件有关 即与图像的存存储方式有关 图形 图像在计算机中总是要以文件的形式存在 存储格式即图形 图像文件的格式 10 同样的图像为什么文件大小有变化 11 图形 图像的存储格式 1 图形与图像常见文件存储格式 BMP格式 PCX格式 DIB格式 JPG格式 GIF格式 EPS格式 TIFF格式 PNG格式 TGA格式 如果同一张图片保存不同格式 那么他们的色彩大小有什么不同 请完成实践活动一 转一转 12 实践一 转一转 使用画图或acdsee看图工具 在教学素材中选择一图片 分别将其转化为扩展名为 jpg bmp gif pcx tga tif 格式 观察各种格式的文件尺寸大小及清晰度 学习指导 总结出图像格式还有哪些 各有什么特点 13 14 1 BMP格式以bmp为扩展名 15 BMP格式 最典型的应用BMP格式的程序就是Windows的画笔 bmp文件几乎不压缩 占用磁盘空间较大 它的颜色存储格式有1位 4位 8位及24位 开发Windows环境下的软件时 BMP格式是最不容易出问题的格式 并且DOS与Windows环境下的图像处理软件都支持该格式 因此 该格式是当今应用比较广泛的一种格式 但缺点是该格式文件比较大 所以只能应用在单机上 不受网络欢迎 16 BMP优缺点 优点 缺点 色彩丰富 支持1 24位颜色深度 在MicrosoftWindows下广泛使用 除了MicrosoftWindows外难以在其他环境下使用 存储空间要求高 17 2 JPG格式以jpg jpeg为扩展名 18 JPEG格式JPEG文件的扩展名为 jpg或 jpeg 其压缩技术十分先进 它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据 获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像 由于它优异的性能 所以应用非常广泛 而在Internet上 它更是主流图形格式 19 JPG优缺点 优点 缺点 不适合放大观看 放大存在一定程度失真压缩与还原速度慢 是压缩位图格式 占用存储空间小 色彩丰富 所以它被广泛运用在Internet上 以节约宝贵的网络传输资源 20 3 GIF格式以gif为扩展名 21 GIF格式随着Internet的普及 GIF成了无人不晓的网络图形标准之一 GIF存储格式由1位到8位 是经过压缩的格式 磁盘空间占用较少 由于它是制作2D动画软件早期支持的文件格式 所以该格式曾被广泛使用 但由于8位存储格式的限制 使其不能存储超过256色的图像 虽然如此 但该图形格式却在Internet上被广泛地应用 原因主要有两个 1 256种颜色已经较能满足Internet上的网页图形需要 2 该格式生成的文件比较小 适合像在网络环境传输和使用 22 GIF优缺点 优点 缺点 它的最大缺点是颜色深度最多为8位 故不能用于存储真彩色的图像文件 文件小巧 支持动画 广泛流行于网络 23 想一想 是 是 是 是 是 24 体验二 25 计算一幅RGB图像所占存储空间的公式 一幅彩色图像的每个像素用R G B三个分量表示 若每个分量用8位 该图像的色彩深度是多少 这一幅图像可以有多少种颜色 如果你的计算机的显示分辨率为600 480 该图像与计算机显示屏一样大小 它所占据的存储空间是多少 色彩深度 8 3 24 bit 存储空间 600 480 24 8 864000 字节B 讨论 26 图像存储空间的计算公式是 水平像素 垂直像素 每个像素色彩所需位数 8 单位 字节B 色彩深度 结论 我们可以感受到图像数字化后的数据量非常巨大 这样大的数据量 在网络上传输很费时间 在存储介质中很占 地盘 因此 需要对图像进行压缩 27 图形 图像文件的压缩 1 数据压缩的基本原理 1 数据压缩有两个算法 一个用于压缩原文件中的数据 即编码 另一个用于使压缩数据还原成压缩前的数据 即解码 初始文件 解压后文件 压缩文件 28 数据压缩的定义 数据压缩 对数据重新进行编码 以消除数据序列中的冗余性 实现原数据序列变换成较短的输出数据序列 又称压缩数据序列 的技术 29 压缩比的定义 压缩比 压缩数据序列与原数据序列长度之比 30 压缩比 压缩前后文件大小的比值 实践二 用WinRar工具分别对一个word文档导学案 doc 和一个图像文件小鸟 jpeg 进行压缩 并填写下表格 31 实践 32 实践 33 实践 34 一 高质量压缩图像文件的可能性1 由于相邻像素之间的相关性 所以图像包含想当高的空间冗余度 2 由于图像中不同色彩组成部分的相关性 所以图像包含一定程度的色谱冗余度 3 人类视觉系统也造成了某种程度的心理视觉冗余度 压缩的基本原理 35 有损压缩 利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要的数据 以减少总的数据量 它允许图像爱压缩前跟解压缩后有一定程度的不同 有损压缩是相对与无损压缩而言的 选择的原则 只要是损失的数据对人眼主观接受的效果影响不大 就可以采用有损压缩 有损眼常用于一般图像的压缩 用途 风景 人物照片 提问 JPG图像格式属于哪种压缩 无损压缩是可逆的 有损压缩是不可逆的 36 压缩 图像文件的字节数 图像分辨率 图像深度 8 当bmp图转成jpg 牺牲了清晰度 转成gif牺牲了色彩 37 有损压缩 38 压缩的基本原理 二 有损压缩与无损压缩1 有损压缩 利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要的数据 以减少总的数据量 有损压缩不可逆 特点 要求压缩前 压缩后 不一样 范围 图像 音频 视频等多媒体文件 用途 风景 人物照片 39 有损压缩示意图 40 无损压缩 png 只是去掉空隙 重复的部分 这种压缩就是无损压缩 41 无损压缩 42 压缩的基本原理 二 有损压缩与无损压缩2 无损压缩 将不同的或相似的数据或数据特征归类 使用较少的数据量描述原始数据 达到减少数据量的目的 无损压缩可逆 特点 要求压缩前 压缩后 完全一样 不允许出现任何差错 范围 文档 可执行文件等普通的数据文件 用途 用于认证签名图像处理 档案图像领域 医疗图像处理 43 无损压缩示意图 44 注 对于图像 音频 视频等多媒体文件 通常采用 的方法进行压缩 对于文档 可执行文件等普通的数据文件 则一定采用 的方法进行压缩 有损压缩 无损压缩 提问 JPG图像格式属于哪种压缩 45 讨论 谁的的压缩比大 为什么 无损压缩 有损压缩 大于 46 拓展学习 其他多媒体文件的压缩 视频利用人眼对某些图像信息的不敏感 或者是图像信的相关性对视频文件进行压缩的 运动补偿 技术音频20Hz 20KHz P32 利用人耳听力范围的有限性 人耳只能听到20Hz 20KHz频率范围内的声音 将一些人耳听不到的频率范围的声音去掉 来达到压缩的目的 47