圖形圖像的壓縮與存儲

1、圖形圖像存放與壓縮克州三中信息技術(shù) 張海燕圖形圖像的壓縮與存儲第1頁教學(xué)目標1、比較圖像文件常見3種存放格式（BMP、JPG、GIF），知道圖形、圖像文件存放格式多樣性；、了解數(shù)據(jù)壓縮意義；、了解多媒體文件壓縮宏觀原理；、了解無損壓縮和有損壓縮區(qū)分圖形圖像的壓縮與存儲第2頁教學(xué)重難點教學(xué)重點：重點：圖像文件存放格式多樣性；多媒體文件壓縮宏觀原理；無損壓縮與有損壓縮 教學(xué)難點：無損壓縮和有損壓縮區(qū)分圖形圖像的壓縮與存儲第3頁教法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)生學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，促進學(xué)生對知識掌握。2、任務(wù)驅(qū)動法引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過實踐活動一、實踐活動二探究，以學(xué)生為主體

2、，使學(xué)生獨立探索能力得到充分發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、思維能力、動手能力。3、問題探究法針對教師設(shè)置問題，如：在實踐活動1中，我們能夠在壓縮圖像文件體積同時，基本保持圖像原有清楚度，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)中處理問題，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作精神。圖形圖像的壓縮與存儲第4頁學(xué)法讓學(xué)生從機械“學(xué)答”向“學(xué)問”轉(zhuǎn)變，從“學(xué)會”向“會學(xué)”轉(zhuǎn)變，成為真正學(xué)習(xí)主人。這節(jié)課在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和培養(yǎng)學(xué)生學(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。圖形圖像的壓縮與存儲第5頁教學(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，做到有放矢。2、實踐活動一：經(jīng)過實踐活動一開

3、展，使學(xué)生掌握常見圖像編碼形式不一樣及圖像多樣性。圖形圖像的壓縮與存儲第6頁教學(xué)過程3、實踐活動二：經(jīng)過實踐活動二開展，使學(xué)生掌握壓縮工具使用方法，明白無損壓縮道理。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區(qū)分。5、課堂小結(jié)：回歸到本節(jié)學(xué)習(xí)目標圖形圖像的壓縮與存儲第7頁教學(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放和壓縮基本方法。 2、掌握圖形、圖像文件壓縮工具使用方法。情感、態(tài)度和價值觀： 讓學(xué)生對圖形進行觀察，對比、討論、交流激發(fā)學(xué)生好奇心與求知欲，并在不停發(fā)覺問題處理問題過程中取得成功體驗。過程與方法： 經(jīng)過觀察學(xué)生們提供圖片大小清楚度改變，培養(yǎng)學(xué)生

4、觀察、分析、歸納能力。 經(jīng)過通俗案例遷移到圖像壓縮基本過程抽象知識體系，發(fā)展學(xué)生合情推理能力。教學(xué)重點： 圖像文件存放格式多樣性；多媒體文件壓縮宏觀原理；無損壓縮與有損壓縮教學(xué)難點： 無損壓縮和有損壓縮區(qū)分圖形圖像的壓縮與存儲第8頁1、圖形、圖像存放格式 圖形、圖像在計算機中總是以文件形式存在，存放格式即圖形、圖像文件格式。體驗觀察其顯示效果，比較各種圖像特點： 大家打開圖像格式文件夾觀賞里面圖片。在觀賞過程中你發(fā)覺了什么，為何？ 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 圖形圖像

5、的壓縮與存儲第9頁圖像編輯軟件是否支持某種圖像文件格式，這說明圖像文件格式與圖像編輯軟件相關(guān)，即與圖像存存放方式相關(guān)。圖形、圖像在計算機中總是要以文件形式存在，存放格式即圖形、圖像文件格式。圖形圖像的壓縮與存儲第10頁 一樣圖像為何文件大小有改變？圖形圖像的壓縮與存儲第11頁圖形、圖像存放格式1. 圖形與圖像常見文件存放格式 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格式假如同一張圖片保留不一樣格式，那么他們色彩大小有什么不一樣？請完成實踐活動一“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”圖形圖像的壓縮與存儲第12頁實踐一“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”： 使用畫圖或acdsee看圖工具

6、，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。觀察各種格式文件尺寸大小及清楚度。文件格式文件大小(kb)清楚程度.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？各有什么特點？ 圖形圖像的壓縮與存儲第13頁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，存放體積比較大，普通制作網(wǎng)頁時都不會選取。JPG格式支持有損壓縮，在獲取較高壓縮比同時能夠展現(xiàn)生動圖像。比較受網(wǎng)絡(luò)青睞。GIF格式壓縮比高，存放容量小，同時支持2D動畫。受網(wǎng)絡(luò)青睞，但色彩表現(xiàn)能力差。圖形圖像的壓縮與存儲

7、第14頁1.BMP格式 以bmp為擴展名圖形圖像的壓縮與存儲第15頁BMP格式： 最經(jīng)典應(yīng)用BMP格式程序就是Windows畫筆，bmp文件幾乎不壓縮，占用磁盤空間較大，它顏色存放格式有1位、4位、8位及24位。開發(fā)Windows環(huán)境下軟件時，BMP格式是最不輕易出問題格式，而且DOS與Windows環(huán)境下圖像處理軟件都支持該格式，所以，該格式是當今應(yīng)用比較廣泛一個格式。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。圖形圖像的壓縮與存儲第16頁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 Windo

8、ws外難以在其它環(huán)境下使用，存放空間要求高圖形圖像的壓縮與存儲第17頁2.JPG格式 以jpg、jpeg為擴展名圖形圖像的壓縮與存儲第18頁JPEG格式 JPEG文件擴展名為.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圖像和彩色數(shù)據(jù)，獲取得極高壓縮率同時能展現(xiàn)十分豐富生動圖像，因為它優(yōu)異性能，所以應(yīng)用非常廣泛，而在Internet上，它更是主流圖形格式。圖形圖像的壓縮與存儲第19頁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，占用存放空間小，色彩豐富，所以它被廣泛利用在 Internet 上，以節(jié)約寶貴網(wǎng)絡(luò)傳輸資源。 圖形圖像的

9、壓縮與存儲第20頁3.GIF格式 以gif為擴展名圖形圖像的壓縮與存儲第21頁GIF格式 伴隨Internet普及，GIF成了無人不曉網(wǎng)絡(luò)圖形標準之一。GIF存放格式由1位到8位，是經(jīng)過壓縮格式，磁盤空間占用較少。因為它是制作2D動畫軟件早期支持文件格式，所以該格式曾被廣泛使用。但因為8位存放格式限制，使其不能存放超出256色圖像。即使如此，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上網(wǎng)頁圖形需要。2、該格式生成文件比較小，適合像在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸和使用。圖形圖像的壓縮與存儲第22頁GIF優(yōu)缺點優(yōu)點缺點它最大缺點是顏色深度最多為8位

10、，故不能用于存放真彩色圖像文件。文件小巧，支持動畫，廣泛流行于網(wǎng)絡(luò)。圖形圖像的壓縮與存儲第23頁想一想格式，特點BMPJPGGIF色彩豐富支持動畫易于傳輸是是是是是圖形圖像的壓縮與存儲第24頁體驗二：圖形圖像的壓縮與存儲第25頁計算一幅RGB圖像所占存放空間公式 一幅彩色圖像每個像素用R、G、B三個分量表示，若每個分量用8位，該圖像色彩深度是多少？這一幅圖像能夠有多少種顏色？假如你計算機顯示分辨率為600480，該圖像與計算機顯示器一樣大小，它所占據(jù)存放空間是多少？色彩深度：83 = 24（bit）顏色數(shù)：2 = 16777216（種）24存放空間：60048024/8 = 864000（字節(jié)

11、B）討論圖形圖像的壓縮與存儲第26頁圖像存放空間計算公式是：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)論我們能夠感受到圖像數(shù)字化后數(shù)據(jù)量非常巨大，這么大數(shù)據(jù)量，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸很費時間，在存放介質(zhì)中很占“地盤”。所以，需要對圖像進行壓縮。圖形圖像的壓縮與存儲第27頁圖形、圖像文件壓縮1、數(shù)據(jù)壓縮基本原理（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)還原成壓縮前數(shù)據(jù)，即解碼；初始文件解壓后文件壓縮文件圖形圖像的壓縮與存儲第28頁數(shù)據(jù)壓縮定義數(shù)據(jù)壓縮：對數(shù)據(jù)重新進行編碼，以消除數(shù)據(jù)序列中冗余性，實現(xiàn)原數(shù)據(jù)序列變換成較短輸出數(shù)據(jù)序列（又稱壓縮數(shù)

12、據(jù)序列）技術(shù)。圖形圖像的壓縮與存儲第29頁壓縮比定義壓縮比： 壓縮數(shù)據(jù)序列與原數(shù)據(jù)序列長度之比。圖形圖像的壓縮與存儲第30頁壓縮比：壓縮前后文件大小比值。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 圖形圖像的壓縮與存儲第31頁實踐圖形圖像的壓縮與存儲第32頁實踐圖形圖像的壓縮與存儲第33頁實踐圖形圖像的壓縮與存儲第34頁一、高質(zhì)量壓縮圖像文件可能性1.因為相鄰像素之間相關(guān)性，所以圖像包含想當高空間冗余度。2.因為圖像中不一

13、樣色彩組成部分相關(guān)性，所以圖像包含一定程度色譜冗余度。3.人類視覺系統(tǒng)也造成了某種程度心理視覺冗余度。壓縮基本原理圖形圖像的壓縮與存儲第35頁有損壓縮：利用人眼視覺特征有針對性地簡化不主要數(shù)據(jù)，以降低總數(shù)據(jù)量。它允許圖像愛壓縮前跟解壓縮后有一定程度不一樣。有損壓縮是相對與無損壓縮而言。選擇標準：只要是損失數(shù)據(jù)對人眼主觀接收效果影響不大，就能夠采取有損壓縮。有損眼慣用于普通圖像壓縮。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,有損壓縮是不可逆.圖形圖像的壓縮與存儲第36頁壓縮 圖像文件字節(jié)數(shù) = 圖像分辨率圖像深度 /8當bmp圖轉(zhuǎn)成jpg，犧牲了清楚度，轉(zhuǎn)成gif犧

14、牲了色彩 圖形圖像的壓縮與存儲第37頁有損壓縮圖形圖像的壓縮與存儲第38頁壓縮基本原理二、有損壓縮與無損壓縮1.有損壓縮： 利用人眼視覺特征有針對性地簡化不主要數(shù)據(jù)，以降低總數(shù)據(jù)量。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。圖形圖像的壓縮與存儲第39頁有損壓縮示意圖圖形圖像的壓縮與存儲第40頁無損壓縮png只是去掉空隙、重復(fù)部分，這種壓縮就是無損壓縮 圖形圖像的壓縮與存儲第41頁5422336無損壓縮圖形圖像的壓縮與存儲第42頁壓縮基本原理二、有損壓縮與無損壓縮2.無損壓縮： 將不一樣或相同數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)特征歸類，使用較少數(shù)據(jù)量描述原始數(shù)據(jù)，到達降低數(shù)據(jù)量目標。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)行文件等普通數(shù)據(jù)文件。用途：用于認證署名圖像處理、檔案圖像領(lǐng)域、醫(yī)療圖像處理； 圖形圖像的壓縮與存儲第43頁無損壓縮示意圖圖形圖像的壓縮與存儲第44頁 注：對于圖像、音頻、視頻等多媒體文件，通常采取_方法進行壓縮；對于文檔、可執(zhí)行文件等普通數(shù)據(jù)文件，則一定采取_方法進行壓縮。 有損