圖像壓縮和存儲

1、關(guān)于圖像的壓縮與存儲第一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月教學(xué)目標1、比較圖像文件常見的3種存儲格式（BMP、JPG、GIF），知道圖形、圖像文件存儲格式的多樣性；、理解數(shù)據(jù)壓縮的意義；、了解多媒體文件壓縮的宏觀原理；、了解無損壓縮和有損壓縮的區(qū)別第二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月教學(xué)重難點教學(xué)重點：重點：圖像文件存儲格式的多樣性；多媒體文件壓縮的宏觀原理；無損壓縮與有損壓縮 教學(xué)難點：無損壓縮和有損壓縮的區(qū)別第三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月教法1、直觀演示法利用微機室多媒體廣播軟件進行直觀演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，促進學(xué)生對知識的掌握。2、任務(wù)

2、驅(qū)動法引導(dǎo)學(xué)生通過實踐活動一、實踐活動二的探究，以學(xué)生為主體，使學(xué)生的獨立探索能力得到充分發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、動手能力。3、問題探究法針對教師設(shè)置的問題，如：在實踐活動1中，我們可以在壓縮圖像文件體積的同時，基本保持圖像的原有清晰度，原因是什么？組織學(xué)生進行分組討論，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作的精神。第四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月學(xué)法讓學(xué)生從機械的“學(xué)答”向“學(xué)問”轉(zhuǎn)變，從“學(xué)會”向“會學(xué)”轉(zhuǎn)變，成為真正的學(xué)習(xí)的主人。這節(jié)課在指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面主要采取以下方法：分析歸納法、自主探究法、總結(jié)反思法。第五張，PPT共四十七頁

3、，創(chuàng)作于2022年6月教學(xué)過程1、明確學(xué)習(xí)目標：利用多媒體課件展示本節(jié)學(xué)習(xí)目標，做到有的放矢。2、實踐活動一：通過實踐活動一的開展，使學(xué)生掌握常見圖像的編碼形式不同及圖像的多樣性。第六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月教學(xué)過程3、實踐活動二：通過實踐活動二的開展，使學(xué)生掌握壓縮工具的使用方法，明白無損壓縮的道理。4、歸納總結(jié)：師生共同歸納總結(jié)出有損壓縮與無損壓縮的區(qū)別。5、課堂小結(jié)：回歸到本節(jié)學(xué)習(xí)目標第七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月教學(xué)目標教學(xué)內(nèi)容及課時安排（1課時）：知識與技能 1、了解圖形圖像文件存儲和壓縮的基本方法。 2、掌握圖形、圖像文件壓縮工具的用法。情感、態(tài)度

4、和價值觀： 讓學(xué)生對圖形進行觀察，對比、討論、交流激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，并在不斷的發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程中獲得成功的體驗。過程與方法： 通過觀察學(xué)生們提供的圖片大小清晰度的變化，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力。 通過通俗的案例遷移到圖像壓縮的基本過程抽象的知識體系，發(fā)展學(xué)生合情推理能力。教學(xué)重點： 圖像文件存儲格式的多樣性；多媒體文件壓縮的宏觀原理；無損壓縮與有損壓縮教學(xué)難點： 無損壓縮和有損壓縮的區(qū)別第八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1、圖形、圖像的存儲格式 圖形、圖像在計算機中總是以文件的形式存在，存儲格式即圖形、圖像文件的格式。體驗觀察其顯示效果，比較各種圖像的特點： 大家

5、打開圖像格式文件夾欣賞里面的圖片。在欣賞的過程中你發(fā)現(xiàn)了什么，為什么？ 圖像名稱 大小 格式 圖像一 5.49M bmp 圖像二 998K gif 圖像三 483K Jpg 圖像四 4.53M pcx 圖像五 627K pdf 第九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月圖像編輯軟件是否支持某種圖像文件格式，這說明圖像文件的格式與圖像編輯軟件有關(guān)，即與圖像的存存儲方式有關(guān)。圖形、圖像在計算機中總是要以文件的形式存在，存儲格式即圖形、圖像文件的格式。第十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 同樣的圖像為什么文件大小有變化？第十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月圖形、圖像的存儲格

6、式1. 圖形與圖像常見文件存儲格式 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格式如果同一張圖片保存不同格式，那么他們的色彩大小有什么不同？請完成實踐活動一“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”第十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實踐一“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”： 使用畫圖或acdsee看圖工具，在教學(xué)素材中選擇一圖片，分別將其轉(zhuǎn)化為擴展名為.jpg、.bmp、.gif、（.pcx、.tga、.tif）格式。觀察各種格式的文件尺寸大小及清晰度。文件格式文件大小(kb)清晰程度.JPG.BMP.GIF.PCX.TGA.TIF學(xué)習(xí)指導(dǎo)：總結(jié)出圖像格式還有哪些？各有什么

7、特點？ 第十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月BMP格式標準windows圖像文件格式，圖像信息豐富，幾乎不進行壓縮，存儲體積比較大，一般制作網(wǎng)頁時都不會選用。JPG格式支持有損壓縮，在獲取較高壓縮比的同時能夠展現(xiàn)生動的圖像。比較受網(wǎng)絡(luò)的青睞。GIF格式壓縮比高，存儲容量小，同時支持2D動畫。受網(wǎng)絡(luò)青睞，但色彩表現(xiàn)能力差。第十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.BMP格式 以bmp為擴展名第十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月BMP格式： 最典型的應(yīng)用BMP格式的程序就是Windows的畫筆，bmp文件幾乎不壓縮，占用磁盤空間較大，它的顏色存儲格式有1位、4位、

8、8位及24位。開發(fā)Windows環(huán)境下的軟件時，BMP格式是最不容易出問題的格式，并且DOS與Windows環(huán)境下的圖像處理軟件都支持該格式，因此，該格式是當今應(yīng)用比較廣泛的一種格式。但缺點是該格式文件比較大，所以只能應(yīng)用在單機上，不受網(wǎng)絡(luò)歡迎。第十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月BMP優(yōu)缺點優(yōu)點缺點色彩豐富，支持124 位顏色深度，在Microsoft Windows 下廣泛使用除了Microsoft Windows外難以在其他環(huán)境下使用，存儲空間要求高第十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.JPG格式 以jpg、jpeg為擴展名第十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于20

9、22年6月JPEG格式 JPEG文件的擴展名為.jpg或.jpeg，其壓縮技術(shù)十分先進，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像和彩色數(shù)據(jù)，獲取得極高的壓縮率的同時能展現(xiàn)十分豐富生動的圖像，由于它優(yōu)異的性能，所以應(yīng)用非常廣泛，而在Internet上，它更是主流圖形格式。第十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月JPG優(yōu)缺點優(yōu)點缺點不適合放大觀看，放大存在一定程度失真壓縮與還原速度慢。是壓縮位圖格式，占用存儲空間小，色彩豐富，所以它被廣泛運用在 Internet 上，以節(jié)約寶貴的網(wǎng)絡(luò)傳輸資源。 第二十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.GIF格式 以gif為擴展名第二十一張，PPT共四十七

10、頁，創(chuàng)作于2022年6月GIF格式 隨著Internet的普及，GIF成了無人不曉的網(wǎng)絡(luò)圖形標準之一。GIF存儲格式由1位到8位，是經(jīng)過壓縮的格式，磁盤空間占用較少。由于它是制作2D動畫軟件早期支持的文件格式，所以該格式曾被廣泛使用。但由于8位存儲格式的限制，使其不能存儲超過256色的圖像。雖然如此，但該圖形格式卻在Internet上被廣泛地應(yīng)用，原因主要有兩個：1、256種顏色已經(jīng)較能滿足Internet上的網(wǎng)頁圖形需要。2、該格式生成的文件比較小，適合像在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸和使用。第二十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月GIF優(yōu)缺點優(yōu)點缺點它的最大缺點是顏色深度最多為8位，故不能用于存

11、儲真彩色的圖像文件。文件小巧，支持動畫，廣泛流行于網(wǎng)絡(luò)。第二十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月想一想格式，特點BMPJPGGIF色彩豐富支持動畫易于傳輸是是是是是第二十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月體驗二：第二十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月計算一幅RGB圖像所占存儲空間的公式 一幅彩色圖像的每個像素用R、G、B三個分量表示，若每個分量用8位，該圖像的色彩深度是多少？這一幅圖像可以有多少種顏色？如果你的計算機的顯示分辨率為600480，該圖像與計算機顯示屏一樣大小，它所占據(jù)的存儲空間是多少？色彩深度：83 = 24（bit）顏色數(shù)：2 = 1677721

12、6（種）24存儲空間：60048024/8 = 864000（字節(jié)B）討論第二十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月圖像存儲空間的計算公式是：水平像素垂直像素每個像素色彩所需位數(shù)8（單位：字節(jié)B）色彩深度結(jié)論我們可以感受到圖像數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量非常巨大，這樣大的數(shù)據(jù)量，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸很費時間，在存儲介質(zhì)中很占“地盤”。因此，需要對圖像進行壓縮。第二十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月圖形、圖像文件的壓縮1、數(shù)據(jù)壓縮的基本原理（1）數(shù)據(jù)壓縮有兩個算法： 一個用于壓縮原文件中的數(shù)據(jù)，即編碼； 另一個用于使壓縮數(shù)據(jù)還原成壓縮前的數(shù)據(jù)，即解碼；初始文件解壓后文件壓縮文件第二十八張，PPT

13、共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月數(shù)據(jù)壓縮的定義數(shù)據(jù)壓縮：對數(shù)據(jù)重新進行編碼，以消除數(shù)據(jù)序列中的冗余性，實現(xiàn)原數(shù)據(jù)序列變換成較短的輸出數(shù)據(jù)序列（又稱壓縮數(shù)據(jù)序列）的技術(shù)。第二十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月壓縮比的定義壓縮比： 壓縮數(shù)據(jù)序列與原數(shù)據(jù)序列長度之比。第三十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月壓縮比：壓縮前后文件大小的比值。實踐二：用 WinRar 工具分別對一個word文檔導(dǎo)學(xué)案（doc）和一個圖像文件小鳥（jpeg）進行壓縮，并填寫下表格。 文件名壓縮前文件大小 (kb) 壓縮后文件大小 (kb) 壓縮比 導(dǎo)學(xué)案.doc小鳥.bmp 第三十一張，PPT共四十七頁

14、，創(chuàng)作于2022年6月實踐第三十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實踐第三十三張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實踐第三十四張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、高質(zhì)量壓縮圖像文件的可能性1.由于相鄰像素之間的相關(guān)性，所以圖像包含想當高的空間冗余度。2.由于圖像中不同色彩組成部分的相關(guān)性，所以圖像包含一定程度的色譜冗余度。3.人類視覺系統(tǒng)也造成了某種程度的心理視覺冗余度。壓縮的基本原理第三十五張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月有損壓縮：利用人眼的視覺特性有針對性地簡化不重要的數(shù)據(jù)，以減少總的數(shù)據(jù)量。它允許圖像愛壓縮前跟解壓縮后有一定程度的不同。有損壓縮是相對與

15、無損壓縮而言的。選擇的原則：只要是損失的數(shù)據(jù)對人眼主觀接受的效果影響不大，就可以采用有損壓縮。有損眼常用于一般圖像的壓縮。用途：風(fēng)景、人物照片。提問：JPG圖像格式屬于哪種壓縮？無損壓縮是可逆的,有損壓縮是不可逆的.第三十六張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月壓縮 圖像文件的字節(jié)數(shù) = 圖像分辨率圖像深度 /8當bmp圖轉(zhuǎn)成jpg，犧牲了清晰度，轉(zhuǎn)成gif犧牲了色彩 第三十七張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月有損壓縮第三十八張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月壓縮的基本原理二、有損壓縮與無損壓縮1.有損壓縮： 利用人眼的視覺特性有針對性地簡化不重要的數(shù)據(jù)，以減少總的數(shù)據(jù)量。

16、有損壓縮不可逆。特點：要求 壓縮前壓縮后，不一樣；范圍：圖像、音頻、視頻等多媒體文件。 用途：風(fēng)景、人物照片。第三十九張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月有損壓縮示意圖第四十張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月無損壓縮png只是去掉空隙、重復(fù)的部分，這種壓縮就是無損壓縮 第四十一張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5422336無損壓縮第四十二張，PPT共四十七頁，創(chuàng)作于2022年6月壓縮的基本原理二、有損壓縮與無損壓縮2.無損壓縮： 將不同的或相似的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)特征歸類，使用較少的數(shù)據(jù)量描述原始數(shù)據(jù)，達到減少數(shù)據(jù)量的目的。無損壓縮可逆。 特點：要求壓縮前壓縮后，完全一樣，不允許出現(xiàn)任何差錯；范圍：文檔、可執(zhí)行文件等普通的數(shù)據(jù)文件。用途：用于認證簽名圖像處理、檔案圖像領(lǐng)域、醫(yī)療圖像處理； 第四