第二单元 第3节　图像、音频与视频的数字化

第3节图像、音频与视频的数字化考试内容考试要求考试属性1.图像、

音频与视频数字化的概念b必考＋加试2.图像、音频、视频存储量的计算c必考＋加试一、图像的数字化1．图像数字化是将连续色调的模拟图像经采样量化后转换成数字影像的过程。图像数字化运用的是计算机图形和图像技术。图像数字化一般将一幅图像在水平和垂直方向上等距分割成有限个像素点，并对每个像素点的色彩值(或灰度值)，采用二进制数量化，用位深度来记录每个像素点的色彩值(或灰度值)。2．未经压缩的位图图像存储空间的计算公式：

图像存储容量＝

水平像素×垂直像素×每个像素色彩所需位数/8(单位：B)位图图像类别一个像素所占位数(bit位)一个像素所占存储空间(B字节)黑白1位(21＝2)1/816色4位(24＝16)4/8＝1/2256级灰度8位(28＝256)8/8＝1256色8位(28＝256)8/8＝116位色16位(216)16/8＝224位色24位(224)24/8＝332位色32位(232)32/8＝43.一幅图像的像素点

越多，图像越清晰，存储容量也越大；每个像素可以是不同的灰度或颜色，就具有不同的位深度。位深度大，量化字长(每像素编码位数)越大，存储容量也越大。二、声音的数字化1．声音信号经过采样和量化实现模拟量的数字化。采样频率越高，声音就越真实、自然，但存储容量也越大，量化位数越大，越接近真实，即精度越高，但存储容量也越大。2．高保真立体声的采样频率一般达到44.1kHz以上。常见的量化位数有8bit，16bit，24bit，32bit等。水平像素×垂直像素3．未经压缩的Wave格式声音文件存储空间的计算公式：

声音存储容量＝

。

其中采样频率的单位是

，量化位数的单位是

，时间单位是

。4．声音的存储容量只跟

、

、

、

有关，与

、

没有关系。采样频率×量化位数×声道数×时间/8(单位：B)Hz位(bit)采样频率秒(s)量化位数声道数时间长度音量的大小音色的好坏三、视频的数字化1．视频是由连续的画面组成动态图像的一种表示方式。当图像以每秒24帧以上的速度播放时，由于人眼视觉的暂留，看到的就是连续变化的动作效果。视频是由帧组成的。我国使用PAL制，每秒显示

；欧美国家使用NTSC制，每秒显示

。2．未经压缩的视频文件存储容量的计算公式：

其中视频的单帧(幅)图像存储容量就是图像的存储容量，帧频的单位是

，时间单位是

。3．视频的存储容量与每帧图像有关，即与每帧图像总像素、位深度有关，也与帧频和时间长度有关。25帧30帧视频存储容量＝单帧(幅)图像存储容量×帧频×时间(单位：B)。fps(帧/秒)秒(s)A．375KB B.750KBC．1.5MB D.3MB解析图像存储容量＝水平像素×垂直像素×每个像素色彩所需位数/8(单位：B)。1024×512×24/8/1024/1024≈1.5MB。答案

C一、图像的数字化与存储容量计算图像的存储容量与图像像素和颜色位数有关。【典例1】一幅1024×512像素的图片，以24位深度形式存储为BMP格式文件时，该图像文件存储容量约为(

)【变式训练1】一幅未经压缩的512×1024像素的BMP图片，存储容量是1.5MB，则该图像的颜色位数是(

)A．16色 B.256色

C．16位色 D.24位色解析利用未经图像存储容量公式反过来运算可以求得：1.5×1024×1024×8/(512×1024)＝24。答案

D【变式训练2】要将1024张未经压缩的2048×1024像素、16位色的位图图像全部拷贝到U盘上，则U盘的存储容量至少为(

)A．512MB B.2GBC．4GB D.8GB解析

1024×2048×1024×16/8/1024/1024/1024＝4GB。答案

C[方法总结]

一般计算未经压缩图像存储容量均是公式的应用，然后利用容量换算求得。但要注意颜色位数，特别是16位色与16色是不同的。二、声音的数字化与存储容量计算声音的存储容量只跟采样频率、量化位数、声道数、时间四个因素有关，与音量的大小、音色的好坏没有关系。【典例2】录制一段时长8秒、采样频率为44.1kHz、量化位数为16位、双声道立体声的WAVE格式音频，其文件存储容量大小约为(

)A．137KB B.1.35MBC．134MB D.170KB解析声音存储容量＝采样频率×量化位数×声道数×时间/8(单位：B)。44100×16×2×8/8/1024/1024＝1.35MB。答案

B【变式训练3】一段时长为10秒未压缩的双声道立体声WAVE格式音频采样频率为22.05kHz，存储容量为861.3KB，则该音频的量化位数是(

)A．8bit B.16bitC．24bit D.32bit解析音频的量化位数：861.3×1024×8/22050/2/10＝16bit。答案

B【变式训练4】一段未压缩的单声道WAVE格式音频采样频率为44.1kHz，量化位数为16bit，存储容量为1.68MB，则该音频的时长约为(

)A．5秒 B.8秒

C．10秒 D.20秒解析音频的时长：1.68×1024×1024×8/44100/16≈20s。答案

D[方法总结]

一般计算未经压缩音频存储容量均是公式的应用，然后利用容量换算求得。但要注意各个参数的单位，以及位与字节除8的关系。三、

视频的数字化与存储容量计算视频的存储容量与每帧图像有关(与每帧图像总像素、颜色位数)有关，也与帧频和时间长度有关。【典例3】一段分辨率为1024×768，32位色彩的未压缩视频影像，若该视频以25帧/秒的速度播放，则每秒钟播放的数据量约为(

)A．24MB B.75MBC．600MB D.800MB解析

1024×768×32/8/1024/1024×25×1＝75MB。答案