Tin học 10. Bài 6-Dữ liệu âm thanh và hình ảnh (theo sách giáo khoa kntt)

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Văn Cải
Ngày gửi: 21h:10' 06-01-2023
Dung lượng: 1.1 MB
Số lượt tải: 50
Nguồn:
Người gửi: Trần Văn Cải
Ngày gửi: 21h:10' 06-01-2023
Dung lượng: 1.1 MB
Số lượt tải: 50
Số lượt thích:
0 người
Link tải các bài giảng
khác
Trong tin học, âm thanh và hình
các dạng thông tin quan trọng
tiện (multimedia) mà con người
qua các giác quan. Những thông
trong máy tính như thế nào?
ảnh là hai trong
của đa phương
có thể tiếp nhận
tin này được lưu
Những thông tin này được lưu trong máy tính
dưới dạng các bit.
6/15/XX
Hoạt động 1 Bản chất của âm
thanh
Âm thanh được truyền đi bằng sóng âm.
Trên thực tế, sóng âm có dạng hình sin như hình 6.1,
trục hoành là trục thời gian, trục tung thể hiện biên độ
của tín hiệu. Tín hiệu âm thanh có đồ thị liên tục như
vậy được gọi là tín hiệu âm thanh tương tự (analog).
Để có thể xử lí một cách hiệu quả, âm thanh trong
máy tính cần lưu trữ dưới dạng số hoá (âm thanh số).
Vậy âm thanh số được tạo ra như thế nào?
6/15/XX
Âm thanh số được tạo ra bằng cách lấy mẫu biên
độ tín hiệu của sóng âm theo chu kì lấy mẫu. Chu
kì lấy mẫu càng nhỏ, thang lấy mẫu càng chi tiết,
âm thanh càng trung thực nhưng cần nhiều không
gian lưu trữ.
1.
BIỂUDIỄN
DIỄN
THANH
1. BIỂU
ÂMÂM
THANH
a) Số hóa âm thanh
Phương pháp cơ bản số hóa âm thanh là điều
chế mã xung (Pulse Code Moderation, gọi tắt là
PCM) được thực hiện theo các bước như sau:
Bước 1: Lấy mẫu. Lấy giá trị biên độ tín hiệu
ở những thời điểm rời rạc, cách đều nhau. Khoảng
thời gian giữa hai lần lấy mẫu gọi là chu kì lấy
mẫu.
Bước 2: Biểu diễn giá trị mẫu. Chọn một
thang biểu diễn giá trị mẫu, gồm một số mức đều
nhau, ví dụ 256 mức. Biên độ tín hiệu được quy
đổi theo tỉ lệ trên thang lấy mẫu và làm tròn.
Ví dụ với thang 256 (2⁸) mức thì giá trị mẫu sẽ
nhận trong khoảng từ 0 đến 255, hay từ
00000000 đến 11111111 trong hệ nhị phân, có
thể ghi trong một byte.
Bước 3: Biểu diễn âm thanh. Dãy giá trị biên
độ đã quy đổi tại các điểm lấy mẫu được ghi lại
làm biểu diễn âm thanh, ví dụ 128, 192, 242,
255, 235, 210,…
Như vậy, đồ thị liên tục dạng hình sin của sóng
âm (Hình 6.2) được xấp xỉ bằng đồ thị hình bậc
thang (đường màu đỏ trên hình 6.3). Trong đó, giá
trị biên độ tín hiệu được coi là không thay đổi trong
chu kì lấy mẫu.
Để số hóa âm thanh, người ta dùng các thiết bị
ghi âm cài đặt sẵn phần mềm số hóa, trong đó có
các mạch điện tử chuyển tín hiệu tương tự sang tín
hiệu số (Analog to Digital Converter – ADC).
Số bit cần thiết để biểu diễn được một giây âm
thanh gọi là tốc độ bit (bit-rate).
Các thiết bị âm thanh số cần có mạch điện tử gọi
là DAC (Digital to Analog Converter) có chức năng
tạo lại tín hiệu tương tự từ tín hiệu số để phát ra
loa hoặc tai nghe.
b) Các định dạng lưu trữ âm thanh
Cách số hóa âm thanh theo phương pháp PCM
cho chất lượng âm thanh khá trung thực nhưng
kích thước tệp lớn. Do đó, người ta đã tìm các
phương pháp nhằm giảm kích thước tệp. Có hai
phương pháp chính:
Phương pháp thứ nhất là nén dữ liệu nhưng không
làm giảm chất lượng âm thanh, tạo nên định dạng
âm thanh không mất mát (lossless)
Phương pháp thứ hai là bỏ bớt một phần thông tin
âm thanh, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng chấp
nhận được.
Một trong các định dạng thông dụng nhất là Mp3,
có thể làm giảm kích thước tệp khoảng 10 lần so với
định dạng wav của PCM (là định dạng thường được
dùng trong các ứng dụng trên Windows) mà chất
• Âm thanh được số hóa bằng cách lấy mẫu biên
độ tín hiệu của sóng âm theo chu kì lấy mẫu.
Chu kì lấy mẫu càng nhỏ, thang lấy mẫu càng
chi tiết, âm thanh càng trung thực nhưng cần
nhiều không gian lưu trữ.
• Có nhiều định dạng âm thanh khác nhau giúp
giảm bớt không gian lưu trữ trên cơ sở nên
không mất mát (lossless) hoặc giảm ở mức chấp
nhận được.
Câu hỏi (trang
1. Khi29)
số hoá âm thanh, chu kì lấy mẫu tăng thì
lượng thông tin lưu trữ tăng hay giảm?
2. Tốc độ bit 128 Kb/s (còn được gọi là Kbps) nghĩa
là gì?
1. Khi số hoá âm thanh, chu kì lấy mẫu
tăng, thì lượng thông tin lưu trữ giảm.
Chu kì lấy mẫu và không gian lưu trữ là
2 đại lượng tỉ lệ nghịch.
2. -Kbps là viết tắt của từ Kilo bit per
second.
-128 Kb/s nghĩa là mỗi giây có 128 000
bit được truyền đi.
Hoạt động 2 Tạo màu như thế
nào?
Hãy đọc để biết màu trên màn hình
máy tính hay ti vi được tạo như thế
nào.
Hệ ba màu cơ bản đỏ, xanh lá cây –
lục và xanh dương – lam (Hình
6.4.a) phối hợp theo các “liều lượng
khác nhau” để tạo ra tất cả các
màu (Hình 6.4.b) được gọi là hệ
màu RGB (viết tắt từ Red – Green –
Blue).
Ảnh màu thường theo hệ RGB. Mỗi điểm ảnh
được mã hoá bởi 24 bit. Mỗi màu cơ bản sử dụng
8 bit để mô tả sắc độ từ 0 (đen) đến 255 (màu
đậm nhất).
2. BIỂU DIỄN HÌNH ẢNH
Biểu diễn tự nhiên nhất của hình ảnh số chính là
tập hợp thông tin màu của các điểm ảnh – gọi là
pixel (picture element- phần tử ảnh).
Ảnh lưu thông tin theo từng điểm ảnh gọi là ảnh
bitmap.
Số bit cần thiết để mã hoá thông tin màu của
một điểm ảnh - “bit depth" được hiểu là độ sâu
màu. Độ sâu màu càng lớn thì màu sắc của ảnh
càng tinh tế.
- Ảnh màu:
+ Màu trắng có mã (255, 255,
255),
+ Màu đỏ có mã (255, 0, 0)
+ Màu xanh lá cây có mã (0, 255,
0)
+ Màu xanh dương có mã (0, 0,
255)
+ Màu đen có mã (0, 0, 0).
Tổng cộng có 2563 tổ hợp tạo ra
- Ảnh xám và ảnh đen trắng.
+ Ảnh xám (grayscale) với nhiều mức đậm nhạt
khác nhau, phổ biến là 256 mức.
+ Ảnh đen trắng chỉ có hai sắc độ màu là đen và
trắng, tương đương với độ sâu màu là 1.
- Biểu diễn ảnh bitmap
+ Ảnh bitmap nguyên gốc được lưu vào các tệp
có phần mở rộng là .bmp.
+ Lưu ảnh theo thông tin của từng điểm ảnh rất
tốn bộ nhớ. Có hai cách giải quyết vấn đề này:
hoặc nén tệp, lúc xem thì giải nén mà không gây
mất mát chất lượng; hoặc giảm bớt một phần
thông tin, chịu mất mát một phần chất lượng.
+ Một số định dạng ảnh phổ biến thường được
dùng trong các ứng dụng trên web:
“.jpeg”: là ảnh đã được nén có mất mát chất
lượng nhưng có tệp dung lượng khá nhỏ, tốn ít
thời gian truyền và không gian lưu trữ.
“.png”: có độ nén tốt, không mất mát chất lượng,
có thể có nền trong suốt để chồng ảnh mà không
che ảnh dưới nền.
Việc số hóa hình ảnh có thể thực hiện bằng các
thiết bị số như máy ảnh số, máy quét, điện thoại
thông minh,…
• Ảnh màu thông dụng trong máy tính là ảnh theo
hệ RGB. Mỗi điểm ảnh được mã hóa bởi 24 bit,
mỗi màu cơ bản sử dụng 8 bit để mô tả sắc độ từ
0 (đen) đến 255 (màu đậm nhất).
• Ảnh xám thông dụng có độ sâu màu 8 bit, cho
256 sắc độ xám khác nhau.
• Có nhiều định dạng tệp hình ảnh khác nhau. Mỗi
định dạng có mức lưu trữ và hiệu ứng thể hiện
khác nhau.
Câu hỏi (trang 3132)trên màn hình máy tính sử dụng hệ màu
1. Hình ảnh
nào?
A. Đỏ - Lam – Vàng (RBY)
B. Đỏ - Lục – Lam (RGB)
C. Xanh lơ – Hồng sẫm – Vàng – Đen (CMYK)
D. Cả A, B, C
2. Điều nào sai khi nói về ảnh định dạng “.jpeg”
A. Kích thước tệp nhỏ, giảm được chi phí lưu trữ.
B. Kích thước tệp nhỏ nên khi dùng với web tải về
nhanh hơn.
C. Tuy kích thước giảm đáng kể so với ảnh bitmap
nhưng chất lượng ảnh đủ tốt.
D. Công nghệ web không dùng được với các định ảnh
1. Chọn đáp án B (Hình ảnh trên màn hình
máy tính sử dụng hệ màu Đỏ - Lục – Lam
(RGB)).
2. Chọn đáp án D (Công nghệ web có thể sử
dụng được nhiều định dạng ảnh như “.jpg”,
“.jpeg”, “.gif”, “.png”,…).
1. Có một bảng quảng cáo LED
như trong Hình 6.9. Nếu coi mỗi
vị trí đặt bóng LED tương ứng
với một điểm ảnh thì độ sâu
màu của ảnh này là bao nhiêu?
2. Nhạc CD có tốc độ bit là 1411
Kb/s. Hãy ước tính một đĩa nhạc
CD có dung lượng 650 MB có
thể nghe được bao lâu?
1. Ảnh đen trắng chỉ có hai màu sắc là đen và
trắng, tương đương độ sâu màu là 1.
2.
650MB = 650 x 1024 = 665600KB
665600KB = 665600 x 8 = 5324800Kb
5324800/1411 = 3774 s =62,9 phút
Một đĩa nhạc CD có dung lượng 650 MB có thể
nghe được trong vòng 62,9 phút.
1. Biểu diễn âm thanh
a) Số hóa âm thanh
Bước 1: Lấy mẫu
Bước 2: Biểu diễn giá trị mẫu
Bước 3: Biểu diễn âm thanh
b) Các định dạng lưu trữ âm
thanh
2. Biểu diễn hình ảnh
- Ảnh màu:
- Ảnh xám và ảnh đen trắng.
1. Làm phần VẬN DỤNG (SGK trang 32)
2. Xem trước bài 7 (SGK trang 33)
Thực hành sử dụng thiết bị số thông
dụng
Các em làm 10 câu hỏi trắc nghiệm Online để củng
cố bài.
1. Đăng nhập vào trang thaycai.net
2. Nháy chuột vào Học Online
3. Nháy chuột vào 2. Ai nhanh hơn? Ôn bài vui nhộn tin
học 10 – sách Kết nối tri thức
4. Nháy chuột vào 6. Trắc nghiệm: Bài 6-Dữ liệu âm
thanh và hình ảnh
khác
Trong tin học, âm thanh và hình
các dạng thông tin quan trọng
tiện (multimedia) mà con người
qua các giác quan. Những thông
trong máy tính như thế nào?
ảnh là hai trong
của đa phương
có thể tiếp nhận
tin này được lưu
Những thông tin này được lưu trong máy tính
dưới dạng các bit.
6/15/XX
Hoạt động 1 Bản chất của âm
thanh
Âm thanh được truyền đi bằng sóng âm.
Trên thực tế, sóng âm có dạng hình sin như hình 6.1,
trục hoành là trục thời gian, trục tung thể hiện biên độ
của tín hiệu. Tín hiệu âm thanh có đồ thị liên tục như
vậy được gọi là tín hiệu âm thanh tương tự (analog).
Để có thể xử lí một cách hiệu quả, âm thanh trong
máy tính cần lưu trữ dưới dạng số hoá (âm thanh số).
Vậy âm thanh số được tạo ra như thế nào?
6/15/XX
Âm thanh số được tạo ra bằng cách lấy mẫu biên
độ tín hiệu của sóng âm theo chu kì lấy mẫu. Chu
kì lấy mẫu càng nhỏ, thang lấy mẫu càng chi tiết,
âm thanh càng trung thực nhưng cần nhiều không
gian lưu trữ.
1.
BIỂUDIỄN
DIỄN
THANH
1. BIỂU
ÂMÂM
THANH
a) Số hóa âm thanh
Phương pháp cơ bản số hóa âm thanh là điều
chế mã xung (Pulse Code Moderation, gọi tắt là
PCM) được thực hiện theo các bước như sau:
Bước 1: Lấy mẫu. Lấy giá trị biên độ tín hiệu
ở những thời điểm rời rạc, cách đều nhau. Khoảng
thời gian giữa hai lần lấy mẫu gọi là chu kì lấy
mẫu.
Bước 2: Biểu diễn giá trị mẫu. Chọn một
thang biểu diễn giá trị mẫu, gồm một số mức đều
nhau, ví dụ 256 mức. Biên độ tín hiệu được quy
đổi theo tỉ lệ trên thang lấy mẫu và làm tròn.
Ví dụ với thang 256 (2⁸) mức thì giá trị mẫu sẽ
nhận trong khoảng từ 0 đến 255, hay từ
00000000 đến 11111111 trong hệ nhị phân, có
thể ghi trong một byte.
Bước 3: Biểu diễn âm thanh. Dãy giá trị biên
độ đã quy đổi tại các điểm lấy mẫu được ghi lại
làm biểu diễn âm thanh, ví dụ 128, 192, 242,
255, 235, 210,…
Như vậy, đồ thị liên tục dạng hình sin của sóng
âm (Hình 6.2) được xấp xỉ bằng đồ thị hình bậc
thang (đường màu đỏ trên hình 6.3). Trong đó, giá
trị biên độ tín hiệu được coi là không thay đổi trong
chu kì lấy mẫu.
Để số hóa âm thanh, người ta dùng các thiết bị
ghi âm cài đặt sẵn phần mềm số hóa, trong đó có
các mạch điện tử chuyển tín hiệu tương tự sang tín
hiệu số (Analog to Digital Converter – ADC).
Số bit cần thiết để biểu diễn được một giây âm
thanh gọi là tốc độ bit (bit-rate).
Các thiết bị âm thanh số cần có mạch điện tử gọi
là DAC (Digital to Analog Converter) có chức năng
tạo lại tín hiệu tương tự từ tín hiệu số để phát ra
loa hoặc tai nghe.
b) Các định dạng lưu trữ âm thanh
Cách số hóa âm thanh theo phương pháp PCM
cho chất lượng âm thanh khá trung thực nhưng
kích thước tệp lớn. Do đó, người ta đã tìm các
phương pháp nhằm giảm kích thước tệp. Có hai
phương pháp chính:
Phương pháp thứ nhất là nén dữ liệu nhưng không
làm giảm chất lượng âm thanh, tạo nên định dạng
âm thanh không mất mát (lossless)
Phương pháp thứ hai là bỏ bớt một phần thông tin
âm thanh, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng chấp
nhận được.
Một trong các định dạng thông dụng nhất là Mp3,
có thể làm giảm kích thước tệp khoảng 10 lần so với
định dạng wav của PCM (là định dạng thường được
dùng trong các ứng dụng trên Windows) mà chất
• Âm thanh được số hóa bằng cách lấy mẫu biên
độ tín hiệu của sóng âm theo chu kì lấy mẫu.
Chu kì lấy mẫu càng nhỏ, thang lấy mẫu càng
chi tiết, âm thanh càng trung thực nhưng cần
nhiều không gian lưu trữ.
• Có nhiều định dạng âm thanh khác nhau giúp
giảm bớt không gian lưu trữ trên cơ sở nên
không mất mát (lossless) hoặc giảm ở mức chấp
nhận được.
Câu hỏi (trang
1. Khi29)
số hoá âm thanh, chu kì lấy mẫu tăng thì
lượng thông tin lưu trữ tăng hay giảm?
2. Tốc độ bit 128 Kb/s (còn được gọi là Kbps) nghĩa
là gì?
1. Khi số hoá âm thanh, chu kì lấy mẫu
tăng, thì lượng thông tin lưu trữ giảm.
Chu kì lấy mẫu và không gian lưu trữ là
2 đại lượng tỉ lệ nghịch.
2. -Kbps là viết tắt của từ Kilo bit per
second.
-128 Kb/s nghĩa là mỗi giây có 128 000
bit được truyền đi.
Hoạt động 2 Tạo màu như thế
nào?
Hãy đọc để biết màu trên màn hình
máy tính hay ti vi được tạo như thế
nào.
Hệ ba màu cơ bản đỏ, xanh lá cây –
lục và xanh dương – lam (Hình
6.4.a) phối hợp theo các “liều lượng
khác nhau” để tạo ra tất cả các
màu (Hình 6.4.b) được gọi là hệ
màu RGB (viết tắt từ Red – Green –
Blue).
Ảnh màu thường theo hệ RGB. Mỗi điểm ảnh
được mã hoá bởi 24 bit. Mỗi màu cơ bản sử dụng
8 bit để mô tả sắc độ từ 0 (đen) đến 255 (màu
đậm nhất).
2. BIỂU DIỄN HÌNH ẢNH
Biểu diễn tự nhiên nhất của hình ảnh số chính là
tập hợp thông tin màu của các điểm ảnh – gọi là
pixel (picture element- phần tử ảnh).
Ảnh lưu thông tin theo từng điểm ảnh gọi là ảnh
bitmap.
Số bit cần thiết để mã hoá thông tin màu của
một điểm ảnh - “bit depth" được hiểu là độ sâu
màu. Độ sâu màu càng lớn thì màu sắc của ảnh
càng tinh tế.
- Ảnh màu:
+ Màu trắng có mã (255, 255,
255),
+ Màu đỏ có mã (255, 0, 0)
+ Màu xanh lá cây có mã (0, 255,
0)
+ Màu xanh dương có mã (0, 0,
255)
+ Màu đen có mã (0, 0, 0).
Tổng cộng có 2563 tổ hợp tạo ra
- Ảnh xám và ảnh đen trắng.
+ Ảnh xám (grayscale) với nhiều mức đậm nhạt
khác nhau, phổ biến là 256 mức.
+ Ảnh đen trắng chỉ có hai sắc độ màu là đen và
trắng, tương đương với độ sâu màu là 1.
- Biểu diễn ảnh bitmap
+ Ảnh bitmap nguyên gốc được lưu vào các tệp
có phần mở rộng là .bmp.
+ Lưu ảnh theo thông tin của từng điểm ảnh rất
tốn bộ nhớ. Có hai cách giải quyết vấn đề này:
hoặc nén tệp, lúc xem thì giải nén mà không gây
mất mát chất lượng; hoặc giảm bớt một phần
thông tin, chịu mất mát một phần chất lượng.
+ Một số định dạng ảnh phổ biến thường được
dùng trong các ứng dụng trên web:
“.jpeg”: là ảnh đã được nén có mất mát chất
lượng nhưng có tệp dung lượng khá nhỏ, tốn ít
thời gian truyền và không gian lưu trữ.
“.png”: có độ nén tốt, không mất mát chất lượng,
có thể có nền trong suốt để chồng ảnh mà không
che ảnh dưới nền.
Việc số hóa hình ảnh có thể thực hiện bằng các
thiết bị số như máy ảnh số, máy quét, điện thoại
thông minh,…
• Ảnh màu thông dụng trong máy tính là ảnh theo
hệ RGB. Mỗi điểm ảnh được mã hóa bởi 24 bit,
mỗi màu cơ bản sử dụng 8 bit để mô tả sắc độ từ
0 (đen) đến 255 (màu đậm nhất).
• Ảnh xám thông dụng có độ sâu màu 8 bit, cho
256 sắc độ xám khác nhau.
• Có nhiều định dạng tệp hình ảnh khác nhau. Mỗi
định dạng có mức lưu trữ và hiệu ứng thể hiện
khác nhau.
Câu hỏi (trang 3132)trên màn hình máy tính sử dụng hệ màu
1. Hình ảnh
nào?
A. Đỏ - Lam – Vàng (RBY)
B. Đỏ - Lục – Lam (RGB)
C. Xanh lơ – Hồng sẫm – Vàng – Đen (CMYK)
D. Cả A, B, C
2. Điều nào sai khi nói về ảnh định dạng “.jpeg”
A. Kích thước tệp nhỏ, giảm được chi phí lưu trữ.
B. Kích thước tệp nhỏ nên khi dùng với web tải về
nhanh hơn.
C. Tuy kích thước giảm đáng kể so với ảnh bitmap
nhưng chất lượng ảnh đủ tốt.
D. Công nghệ web không dùng được với các định ảnh
1. Chọn đáp án B (Hình ảnh trên màn hình
máy tính sử dụng hệ màu Đỏ - Lục – Lam
(RGB)).
2. Chọn đáp án D (Công nghệ web có thể sử
dụng được nhiều định dạng ảnh như “.jpg”,
“.jpeg”, “.gif”, “.png”,…).
1. Có một bảng quảng cáo LED
như trong Hình 6.9. Nếu coi mỗi
vị trí đặt bóng LED tương ứng
với một điểm ảnh thì độ sâu
màu của ảnh này là bao nhiêu?
2. Nhạc CD có tốc độ bit là 1411
Kb/s. Hãy ước tính một đĩa nhạc
CD có dung lượng 650 MB có
thể nghe được bao lâu?
1. Ảnh đen trắng chỉ có hai màu sắc là đen và
trắng, tương đương độ sâu màu là 1.
2.
650MB = 650 x 1024 = 665600KB
665600KB = 665600 x 8 = 5324800Kb
5324800/1411 = 3774 s =62,9 phút
Một đĩa nhạc CD có dung lượng 650 MB có thể
nghe được trong vòng 62,9 phút.
1. Biểu diễn âm thanh
a) Số hóa âm thanh
Bước 1: Lấy mẫu
Bước 2: Biểu diễn giá trị mẫu
Bước 3: Biểu diễn âm thanh
b) Các định dạng lưu trữ âm
thanh
2. Biểu diễn hình ảnh
- Ảnh màu:
- Ảnh xám và ảnh đen trắng.
1. Làm phần VẬN DỤNG (SGK trang 32)
2. Xem trước bài 7 (SGK trang 33)
Thực hành sử dụng thiết bị số thông
dụng
Các em làm 10 câu hỏi trắc nghiệm Online để củng
cố bài.
1. Đăng nhập vào trang thaycai.net
2. Nháy chuột vào Học Online
3. Nháy chuột vào 2. Ai nhanh hơn? Ôn bài vui nhộn tin
học 10 – sách Kết nối tri thức
4. Nháy chuột vào 6. Trắc nghiệm: Bài 6-Dữ liệu âm
thanh và hình ảnh
 







Các ý kiến mới nhất