《多媒体技术》教案3.pdfVIP

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教学设计/备

讲授内容

注

章节第三章

W泣U了解图像的特征及指标、掌握图像的颜色模型、了解数字化图像

教学目的

的获取及文件格式、掌握数字图像处理方法。

人类的信息量的获取65%来源于视觉，所以计算机中的图像是计

算机多媒体技术所处理的重要信息之一，在日常生活中人们会发

导入新课现，有时用语言和文字难以表达的事物，用一张简单的图就能精

辟而准确表达。因此，在多媒体计算机中图形和图像信息的获

取及其文件格式就显得非常重要。

在本章中，我们将介绍图形和图像的相关知识及基本原理，通过对颜色的理解掌

握常见的颜色模型，最后是图像的数据表示，包括学习数字图像的获取过程、数据量

和文件格式。

3.1图像原理

真实的图像是如何存储到计算机中的呢，在第一张概述已经有了一定的了解，图

像是以网格形式存储的，如下图所示。只要网格足够细致，就能使得画面足够真实，

当然代价是存储的数据量也就越多。下图只存储了轮廓点，依然能看出图像的内容，

但是失真程度很高，根据不同的数据量需求可以选择不同程度像点个数的存储。

下面通过一个例子，说明计算机中图像存储的原理。

例：在8X16的像素点阵，存储字符串love。

对于有一定计算机程序设计基础的同学来说，首先想到的就是使用二维数组存储

矩阵数据，可以使用定义Chara[8][16],代表8行16列的二维矩阵，假定坐标原点为

,,

左下,则有了数据a[0][0]=，灰Ka[0][l]=¼,a[0]⑵=次,a[l][l]=黑，,a[l][2]=^

黑，…。共计8X16=128个值可以存储内容为“love的此图。这个过程，实际上己

经完成了计算机中图像的数据表示工作，是图像存入到计算机的过程。

当然，对于多媒体数据来说，图像、照片和影视作品往往占有大量空间，是互联

网数据传输负载的主要压力。所以研究多媒体数据存储的时候，除了数据如何表示外,

还会考虑数据压缩。本例可以通过两个方面对存储的图像做以压缩。

第一，是像素点个数的压缩。chara[8][16],一个字符数组元素占一个字节，整个8行

16列的二维数组占1字节X8X16=128字节。我们知道，一个二进制位(Ibit)可以代

表0和1两个值，每增加一个二进制位就增加一倍表示的数据，所以8行我们可以由3

个二进制位表示(第0行由000表示，第一行由OOl表示，第二行由010表示，…)。

同样16列可以由4个二进制位表示(第0列由0000表示，第一列由Oool表示，第二

列由OOIO表示，…)。

由此行列共计7个二进制位(7bit)可以存储此二维矩阵，于原来的128字节相比

不到1字节的压缩，效果立竿见影。如下图所示。

第二，是像素值的压缩。原来存储的是a[0ηl]=，灰，，这样的数据，不难发现此图

片矩阵里的数据只有两个值，一个是^i,另一个是黑。对于只有两个值，正好1个

二进制(Ibit)的0和1来表示，那用0还是1代表，灰，呢，在这里我们选择由0代表，

灰。这是因为^e的点数量多，在数据压缩过程中，大量的0比1更有利于各种压缩。

综合第一的像素个数(7bit)和第二的像素值(Ibit),此图像共计8bit即1个字节

就可存储了。补充说明下，这里的bit二进制位都用的是加法，实际上是因为他们都是