图像的压缩与存储

关于图像的压缩与存储第一页，共四十七页，2022年，8月28日教学目标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；２、理解数据压缩的意义；３、了解多媒体文件压缩的宏观原理；４、了解无损压缩和有损压缩的区别第二页，共四十七页，2022年，8月28日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第三页，共四十七页，2022年，8月28日教法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。第四页，共四十七页，2022年，8月28日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。第五页，共四十七页，2022年，8月28日教学过程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。第六页，共四十七页，2022年，8月28日教学过程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第七页，共四十七页，2022年，8月28日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第八页，共四十七页，2022年，8月28日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

第九页，共四十七页，2022年，8月28日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。第十页，共四十七页，2022年，8月28日同样的图像为什么文件大小有变化？第十一页，共四十七页，2022年，8月28日图形、图像的存储格式1.图形与图像常见文件存储格式⑴BMP格式⑹PCX格式⑵DIB格式⑺JPG格式⑶GIF格式⑻EPS格式⑷TIFF格式⑼PNG格式⑸TGA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”第十二页，共四十七页，2022年，8月28日实践一“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。文件格式文件大小(kb)清晰程度﹡.JPG﹡.BMP﹡.GIF﹡.PCX﹡.TGA﹡.TIF

学习指导：总结出图像格式还有哪些？各有什么特点？第十三页，共四十七页，2022年，8月28日BMP格式标准windows图像文件格式，图像信息丰富，几乎不进行压缩，存储体积比较大，一般制作网页时都不会选用。JPG格式支持有损压缩，在获取较高压缩比的同时能够展现生动的图像。比较受网络的青睐。GIF格式压缩比高，存储容量小，同时支持2D动画。受网络青睐，但色彩表现能力差。第十四页，共四十七页，2022年，8月28日1.BMP格式以bmp为扩展名第十五页，共四十七页，2022年，8月28日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。

第十六页，共四十七页，2022年，8月28日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，存储空间要求高第十七页，共四十七页，2022年，8月28日2.JPG格式以jpg、jpeg为扩展名第十八页，共四十七页，2022年，8月28日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。第十九页，共四十七页，2022年，8月28日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。

第二十页，共四十七页，2022年，8月28日3.GIF格式以gif为扩展名第二十一页，共四十七页，2022年，8月28日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。第二十二页，共四十七页，2022年，8月28日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。第二十三页，共四十七页，2022年，8月28日想一想格式，特点BMPJPGGIF色彩丰富支持动画易于传输是是是是是第二十四页，共四十七页，2022年，8月28日体验二：第二十五页，共四十七页，2022年，8月28日计算一幅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）颜色数：2=16777216（种）24存储空间：600×480×24/8=864000（字节B）讨论第二十六页，共四十七页，2022年，8月28日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。第二十七页，共四十七页，2022年，8月28日图形、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第二十八页，共四十七页，2022年，8月28日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。第二十九页，共四十七页，2022年，8月28日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。第三十页，共四十七页，2022年，8月28日压缩比：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。文件名压缩前文件大小(kb)压缩后文件大小(kb)压缩比导学案.doc小鸟.bmp

第三十一页，共四十七页，2022年，8月28日实践第三十二页，共四十七页，2022年，8月28日实践第三十三页，共四十七页，2022年，8月28日实践第三十四页，共四十七页，2022年，8月28日一、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。压缩的基本原理第三十五页，共四十七页，2022年，8月28日有损压缩：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.第三十六页，共四十七页，2022年，8月28日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牺牲了色彩第三十七页，共四十七页，2022年，8月28日有损压缩第三十八页，共四十七页，2022年，8月28日压缩的基本原理二、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。第三十九页，共四十七页，2022年，8月28日有损压缩示意图第四十页，共四十七页，2022年，8月28