多媒体的数字化表示二视频音频的数字表示教学设计二等奖.docx
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多媒体的数字化表示二视频音频的数字表示教学设计二等奖
多媒体的数字化表示
(二)——视频、音频的数字表示(教学设计二等奖)
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多媒体的数字化表示
(二)——视频、音频的数字表示
多媒体的数字化表示
(二)——视频、音频的数字表示
设计者施迪央
单位浙江省慈溪中学
案例名称多媒体的数字化表示音频、视频的数字化表示
适应范围(标明年级或模块)高一年级
课时1课时
[b][背景材料][/b]
我校是省一级重点中学,本案例是针对高一学生的一节“随堂课”。
浙江省高中《信息技术》第五章第三节《多媒体的数字化表示》共3课时,本案例是第2课时,要求学生掌握数字化视频、音频的基本原理及存贮空间的计算方法,是一堂零起点的教学内容。
[b][教学设计][/b]
设计思想:
前一课时学习了位图图像的数字化原理与存储空间的计算,明白了位图图像由像素组成,存储空间=分辨率色位深度。
如果学生知道了视频的组成原理,那么视频的存储空间计算自然水到渠成了。
本案例在设计时引入了动画制作软件EasyGIFAnimator,使学生明白动画(或视频)除有图像特性外,还有时间因素。
音频的数字化表示是本节的难点。
学生明白声音可以用波形来表示,但对波形的特点及波形的描述还不清楚。
教材中用了windows附件中录音机程序来说明波形,效果不是很好。
在本案例中我使用了声音编辑软件cooleditxxxx,用它直观地显示了声音波形,并让学生在欣赏音乐的过程中观察声波放大后的动态演示图。
在老师的启发下,学生不难理解描述声波的两个物理量:
振幅和频率,也容易揭示声波的数字化:
用波上的点来描述,并理解两个概念:
采样及采样频率。
通过左、右声道及立体声的切换,直观地感受音质的变换。
本节内容在一定程度上揭示了计算机的工作原理,有利于学生对计算机工作原理及工作方式的进一步理解,培养学生学习信息技术的兴趣和意识。
本课的设计,以提高学生的信息素养为宗旨,重视学生的主动性、探索性、思考性学习活动,并带动学生进行研究性学习。
教学目标:
知识与技能:
理解视频、音频数字化的基本原理
掌握视频、音频的存储空间计算方法
初步了解并形成自主学习动画处理软件EasyGIFAnimator与音频处
理软件cooleditxxxx的使用
过程与方法:
使学生简单了解动画的简单制作过程及歌曲翻唱的基本原理
能归纳利用信息技术解决问题的基本思想方法
情感态度与价值观:
利用动画制作和歌曲翻唱,激发学生对多媒体技术的研究兴趣
教学重点:
动画(视频)的原理及存储空间计算
声波的数字化原理及音频(.wav)的存储空间计算
教学难点:
声波的数字化原理;采样频率的概念
教学方法:
讲解与演示,观察与思考相结合;注重问题的设置,强调问题解决
教学准备:
软件EasyGIFAnimator和cooleditxxxx,小鸟不同飞翔状态的四帧图片,音乐
[b][案例描述][/b]
(一)复习提问:
位图图像的组成及空间计算方法?
(由像素组成,空间=分辨率色位深度)
(二)新课讲授
根据教学内容,安排了四个步骤:
第一步骤:
视频的数字化原理
展示:
一幅动画,用软件EasyGIFAnimator将四幅小鸟不同飞翔状态的图像导入制作成一幅小鸟正在飞的动画。
如图一所示:
图一
问:
这幅动画说明什么问题?
结论:
小鸟飞翔动画是由四帧不同飞翔状态的静止图像组成的,每帧显示秒。
视频的工作原理与动画一样,由一连串相关的静止图像组成。
第二步骤:
视频存储空间计算
问:
平时我们看的电视,每秒显示多少帧?
(25帧)
说明:
视频每秒显示的帧数是因不同的制式而异的。
PAL制:
每秒25帧 中国采用
NTSc制:
每秒30帧 欧美使用
问:
每帧图像的存储空间=分辨率色位深度,那么一段时间的视频存储空间容易计算了吗?
(容易)
出示题目:
计算PAL制式的1秒钟640480像素256色的视频存储空间,单位:
字节。
学生列式:
像素/帧1字节/像素=7500kB=,并理解式子的意义。
说明:
计算的视频文件,它的格式是.avi,所占存储空间较大,平时接触到的视频文件都是经过压缩过的,如:
.mpg、.asf.、wmv等。
第三步骤:
音频的数字化原理
听歌曲:
用cooleditxxxx软件,播放歌曲takemetoyourheart,如图二所示。
提醒:
在听的过程中,教师作如下的操作,观察歌曲的波形变化。
①按放大镜放大波形,如图三所示(动态演示图)。
②继续放大,如图四所示(动态演示图)。
③改立体声为单声道,如图五所示(动态演示图)。
图五
(单声道的波形)
听完歌曲,问:
你观察到变化的波形有什么特点?
(提示:
从水平方面和竖直方向去观察)
结论:
波形在竖直方向有高低变化,在水平方向有疏密变化。
说明:
描述声音的两个参数:
振幅和频率,高低变化的是振幅,疏密变化的是频率。
①振幅则表示声音音量的大小:
振幅越大,声音就越响。
②频率表示声音音调的高低:
频率越高,声音就越尖锐。
问:
如何把波形进行数字化,或者说如何存储波形?
(提示:
观察放大的波形,波形有什么组成?
)
结论:
波形可以用它上面的点来描述,保存了点也就保存了波形。
第四步骤:
音频存储空间计算
设问:
如何描述波形上的点?
说明:
①采样:
即每隔一个时间段读取波形中的一个相应数据,即选中一点。
②采样频率:
每秒对声音波形采样的次数,即每秒读取点的个数,
单位:
赫兹(Hz)。
③采样点的高度:
即量化位数,若每个点用一个字节(8位音频)来表示,即采样的高度范围是0~255;用二个字节(16位音频)来表示,即采样的高度范围是0~65535。
④声道情况:
声道有单声道和立体声之分。
⑤歌曲t
akemetoyourheart的采样频率为,16位音频的立体声。
问:
如果知道了一段音乐的采样频率、量化位数及声道情况,那么一段时间的声音,它的存储空间是否可以计算了?
(可以)
出示题目:
采样频率为44khz的8位音频立体声声音,1秒钟需要的存储空间?
学生列式:
44000点/秒1秒1字节/点2=88000字节=,并理解其意义
问:
如何提高音频的质量?
代价是什么?
(提高采样频率和量化位数,采用立体声;代价是增加存储空间)
说明:
计算的音频文件的格式是.wav,另外声音文件还有mIDI音乐.mid,数字压缩音乐.mp3等。
(三)简单介绍软件EasyGIFAnimator和cooleditxxxx的操作方法,学生课余自主学习。
(四)课堂练习:
选择题(略)
(五)小结:
(学生总结,教师协助)
、视频的数字化原理:
视频由一连串连续变化的静止图像组成,图像由像素组成。
2、视频的存储空间计算:
一帧图像的存储空间制式时间
3、音频的数字化原理:
音频可以用波形来表达,波形可以读取其上的点来描述
4、音频的存储空间计算:
采样频率量化位数声道情况(单声道为1,立体声为2)时间
(六)研究性学习
、利用“录音机”程序处理声音文件:
(1)录音:
录制一首自己喜欢的诗、散文或歌等
(2)将录制的声音进行“加速”、“反向”等操作
2、利用cooleditxxxx(中文版)软件合成音频
(1)到网上搜索一首自己喜欢的伴奏音乐或背景音乐
(2)翻唱一首歌曲,或将一首自己朗诵的诗配上背景音乐
说明:
软件cooleditxxxx中文版及使用方法由老师提供,学生自主学习。
[课后反思]
在本节课堂教学中,我注重讲解与演示,让学生观察与思考相结合,讲究引导的方法,积极推进学生的思维,自然而然地完成教学目标。
感到满意的有几点:
第一,选择了两个合适的软件(EasyGIFAnimator和cooleditxxxx),使原本枯燥乏味的理论生动化、明了化,而且激发了学生对多媒体研究的兴趣,并提供了一个自主探究、自我发展的空间。
第二,教学目标是在轻松的氛围中自然达成。
如动画的原理,通过观察动画小鸟飞翔的制作过程,自然得出:
动画(视频)由一连串连续变化的静止图像组成。
又如对声波的两个特性及声波数字化的理解,是在欣赏音乐takemetoyourheart的过程中通过观察波形、积极思考,水到渠成,师生配合默契。
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