Giáo án và PPT Tin học 10 cánh diều Bài 4: Số hoá hình ảnh và số hoá âm thanh

SỐ HÓA HÌNH ẢNH VÀ SỐ HÓA ÂM THANH (2 TIẾT)

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Máy tính có thể tiếp nhận dữ liệu âm thanh, hình ảnh không?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Số hoá hình ảnh

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Người ta dùng lưới ô vuông để chia hình ảnh thành nhiều ô vuông rất nhỏ, mỗi ô vuông gọi là?

Sản phẩm dự kiến:

a) Rời rạc hóa hình ảnh và các điểm ảnh

- Người ta dùng lưới ô vuông để chia hình ảnh thành nhiều ô vuông rất nhỏ, mỗi ô vuông gọi là một phần tử ảnh.

Có thể coi một phần tử ảnh là một ô vuông đồng màu duy nhất, thuật ngữ tin học là pixel, hay thông dụng hằng ngày là điểm ảnh.

Điểm ảnh và độ phân giải

- Độ phân giải điểm ảnh thể hiện bằng cặp hai số đếm điểm ảnh theo chiều ngang và chiều cao. Tích hai số này là tổng số điểm ảnh làm nên hình ảnh.

- Cùng một kích thước, số điểm ảnh càng cao thì ảnh càng mịn, ta nói ảnh có độ phân giải cao.

b) Hệ màu và rời rạc hóa màu

Hệ màu RGB

- Ba màu cơ sở: đỏ, xanh lục, xanh lam trộn chúng với nhau theo những tỉ lệ khác nhau sẽ tạo ra đủ các màu sắc.

- Hệ màu RGB dành một byte để thể hiện cường độ của mỗi màu trong tổ hợp.

+ Mỗi giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên từ 0 đến 255.

+ hệ màu RGB có số lượng màu là 16 777 216 .

- Rời rạc hóa màu: cho tương ứng mỗi màu với một dãy bit nhất định gọi là mã nhị phân của màu, màu khác nhau thì mã nhị phân khác nhau.

- Độ sâu màu: độ dài dãy bit để rời rạc hóa màu.

Hoạt động 1:

1) Khi chọn More Colors thì hộp thoại Colors như hình bên hiển thị nhiều màu hơn bảng Theme Colors cho người dùng chọn.

Khi nháy chuột vào bất cứ điểm nào trong hình vuông ta nhận được một màu cụ thể.

2) Chỉ cần nháy chuột vào hình vuông, mã màu RGB tự động xuất hiện.

c) Số hóa hình ảnh

Sau khi rời rạc hóa hình ảnh, sắp xếp mã nhị phân màu của các điểm ảnh nối tiếp nhau từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, ta sẽ nhận được dãy bit biểu diễn ảnh số.

Hoạt động 2. Số hoá âm thanh 

GV đưa ra câu hỏi: Tai người nghe được âm thanh là do?

 Sản phẩm dự kiến:

a) Tín hiệu âm thanh

Hoạt động 2:

Hình 2 minh họa sóng âm thành truyền qua không khí đến tai người nghe.

Kết luận:

Tai người nghe được âm thanh là do sóng âm truyền qua môi trường làm rung màng nhĩ. Đồ thị biểu diễn của sóng âm có dạng một đường cong liên tục, lên xuống nhấp nhô. Đồ thị này là dữ liệu dạng tương tự mang thông tin âm thanh.

b) Lấy mẫu tín hiệu âm thanh theo thời gian

- Các điểm ảnh biến đổi về màu sắc trên mặt phẳng hai chiều. Một đoạn âm thanh biến đổi cao độ (trầm hay bổng), cường độ (mạnh hay yếu) theo thời gian. Đồ thị dạng hình sóng thể hiện những biến đổi này theo thời gian.

- Người ta rời rạc hóa đồ thị liên tục dạng hình sóng thành nhiều mẫu (đoạn) rất ngắn nối tiếp nhau theo trục thời gian (trục hoành).

- Vì mỗi mẫu rất ngắn nên có thể coi là một đoạn thẳng nằm ngang. Dãy các đoạn thẳng nằm ngang sẽ xấp xỉ đường cong đồ thị ban đầu.

c) Lượng tử hóa

- Quá trình chuyển đổi giá trị mẫu liên tục thành các giá trị rời rạc được gọi là lượng tử hóa.

- Có nhiều kĩ thuật lượng tử hóa, trong đó có chia giải biên độ tín hiệu thành khoảng cố định bằng nhau và được gán một con số được gọi là hiệu khoảng.

- Mỗi mẫu âm thanh thu được ở bước trên sẽ thuộc một trong những khoảng biên độ và nó được gán số hiệu khoảng.

d) Biểu diễn nhị phân

Biểu diễn số hiệu khoảng thành số nhị phân, xếp các dãy bit liên tục theo thời gian, ta sẽ nhận được dãy bit là dữ liệu âm thanh số.

……….

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài:

Câu 1: Độ sâu bit trong số hoá âm thanh là độ dài dãy bit biểu diễn các giá trị biên độ sau khi rời rạc hoá. Em hãy chọn câu SAI trong các câu sau đây:

• A. Độ sâu bit càng lớn thì càng có nhiều mức biên độ.
• B. Độ sâu bit càng lớn thì âm thanh càng to.
• C. Độ sâu bit càng lớn thì càng xấp xỉ với đồ thị hình sóng ban đầu.
• D. Độ sâu bit càng lớn thì càng xa với đồ thị hình sóng ban đầu.

Câu 2: Hệ màu RGB biểu diễn tổ hợp ba màu cơ bản nào?

• A. Đỏ, Lục, Lam
• B. Đỏ, Cam, Lam
• C. Cam, Lục, Lam
• D. Cam, Lục, Tím

Câu 3: Một bức ảnh khi phóng to quá mức so với kích ban đầu bị “vỡ” ảnh là do:

• A. Ảnh có độ phân giải thấp.
• B. Ảnh có độ phân giải cao.
• C. Ảnh có nhiều điểm ảnh.
• D. Ảnh có nhiều pixel.

Câu 4: Trong hệ màu RGB giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên từ:

• A. 0 đến 256
• B. 0 đến 255
• C. 0 đến 257
• D. 0 đến 258

Câu 5: Hãy chọn câu đúng khi nói về hình ảnh số hoá.

• A. Độ phân giải điểm ảnh đo bằng số điểm ảnh trên đường chéo chính.
• B. Độ phân giải điểm ảnh đo bằng số hàng và số cột của lưới chia để rời rạc hoá hình ảnh.
• C. Độ phân giải điểm ảnh đo bằng số “chấm” của máy ảnh đã chụp nó.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Một bức ảnh có thông tin kích thước “Dimensions: 1600 ×1200”, vậy bức ảnh có số điểm ảnh là:

Câu 2: Đồ thị biểu diễn sóng âm thanh có dạng: