2.1.2图形、图像的数字化表示

图形、图像的数字化表示

一、教学背景分析

（一）教材内容和地位分析：

本节主要内容包括图形、图像的数字化原理，数字图像的分类、存储、压缩的相关知识。信息的加工方式从人脑直接处理转变为计算机处理，大大地提高了效率，而这种方式转变的基础就是信息的数字化原理，使得模拟信号转化为数字信号存储到计算机当中，以便进一步加工。在文字、图像、声音、视频这几类信息的数字化应用中，图形、图像的知识是比较典型的，也是和实际应用比较贴近的，掌握好这部分知识对于提高学生多媒体方面信息素养有很大帮助。

（二）学生学习起点分析

1、具备的知识和能力：信息数字化原理、数据结构知识、多媒体基础知识、图像文件操作的基本能力。

2、存在的问题：理论知识和实践操作比较脱节、缺乏对于表面现象深入探究的意识和能力。

二、教学目标框架设计

（一）教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道图像信息数字化的基本方式。

（2）认识不同图片类型的特点。

（3）认识分辨率、位深度等图像参数的含义和图像效果、大小的关系。

（4）掌握利用图像处理软件修改图像大小、位深度、图像类型的能力。

（5）理解图像编码原理，掌握计算BMP格式图像大小的公式。

（6）了解哈夫曼图像压缩编码的实现过程。

2、过程与方法：

（1）经历图像数字化的采集、修改、编码压缩的过程。

（2）在利用图像处理软件加工过程中，进一步掌握依据问题实际需求，设置适当的图像类型、分辨率的方法。

（3）针对图像数字化的过程与结果进行有效的评价。

3、情感态度与价值观：

（1）在探究实验总结中，养成大胆创新、勇于实践、严谨实施的科学研究态度。

（2）在小组合作交流中，养成团结协作、积极交流的团队精神。

（二）教学重点、难点

1、教学重点：

（1）认识分辨率、位深度等图像参数的含义和图像效果、大小的关系。

（2）理解图像编码原理，总结计算BMP格式图像大小的公式。

2、教学难点

（1）理解图像编码原理，总结计算BMP格式图像大小的公式。

（2）比较不同的编码方式，了解哈夫曼图像压缩编码的实现过程。

四、教学策略设计

教师设计和实际生活很贴近的问题情境，激发学生的学习兴趣，对于图像数字化相关的基本概念的讲解和基本技能的培养融入到层层递进的课堂任务中，让

学生在完成课堂任务的过程中，主动建构知识，内化对于概念内涵的理解，掌握基本操作技能，有利于教学重点内容的学习。对于难点的哈夫曼图像压缩编码，

则有自学材料、课件的辅助，以小组交流讨论的形式，教师适当讲解，有利于难点的突破。

2、矢量图［vector ］，也叫做向量图，由一 系列指令组成，在计算机中只存储这些指 令，而不是像素。主要用于插图（word 中 的剪贴画）、标志等图形。 提问：不同类型图像的特点? 档，在其中插入一副剪贴 画，

放大缩小图片，查看图像 效果如何变化？ 操作提示：

“插入”菜单d 图片d 剪贴画

l

放缩图像，观察效果 变化

讨论回答，并记录在学案 上

认识不同类型图像的特点 其特点， 内化对知 识的理 解，为近 一步探究 图像编码 打下基 础。

学习活动三： 认识位图的图像编码 任务：修改图像的分辨率、位深度，探究其对图像效果、文件大小的影响规律。 交互形式：师生交互、生生交互 教师活动 教学意蕴

三、认识位图 【任务二】：打开文件夹“ 2 ”，设计实验 方案，探究改变图像分辨率、其他不变时， 对图像

效果、文件大小的变化规律。 小组讨论设计实验方案

位图图像数字化的过程 图像分辨率=宽度的像素数目*高度的像素 数目 思考4 :图像效果、图像大小、分辨率之 间的联系规律是什么？ 实验结论：分辨率越高， 图像越细致，图像存储容 量越大0

教师引导 学生在任

务中发现 影响图像 效果、大 小的各种

因素的关 系。

【任务二】：打开文件夹“ 2 ”，设计实验 方案，探究图像分辨率不变、而位深度不 同时，图像效果、文件大小的变化规律。 图像颜色数目和每个像素占用位数对照 启发学生 从对表象 效果的认 识到去思 考数字化 原理的本 质的探究

黑白1位21=2种颜色

16色4位24=16种颜色

256色8位28=256种颜色

24位（真彩

色）

24位1677万种颜色

小组讨论设计实验方案根据实验，我们得出了图像分辨率、位深度和

图像效果、图像大小之间的联系规律, 那么，能

不能进一步探究它们之间的数量关系呢？

l 图像的二进制编码

问题1:现有一幅图像只有黑、白两色，计算机如何进行二进制编码表示呢？那么这幅图像的大小是多少？即占用多少个二进制位？实验结论：分辨率相同的图像，位深度越高，能够表示颜色书目越多，色彩越丰富。

问题2 :计算一幅16色图像，分辨率为400*300的图像大小，占多少二进制位？

BMP格式的图像大小的计算公式是：

n 图像大小=分辨率（宽度像素*高

度像素）*位深度（色深）/ 8

n 单位：字节（B）

问题3 :计算一幅1024*768的24位色（真彩色）的图像大小，占多少二进制位？用一个二进制位来表示

黑

”

八

、

、

白

”

“0”

图像大小

=18*23*仁414 位

图像大小=400*300*4

=480000 位

图像大小=1024*768*24

/ 8

=2359296 B

对于公式

的理解和

运用是本

节课的重

点，不是

由教师

讲，而是

引导学生

在任务中

分析、总

结，主动

建构知

识。