Кодирование видеоинформации план урока

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Методическая разработка открытого урока

по модулю МДК 01

Технологии создания, обработки и публикации цифровой мультимедийной информации

Для студентов группы 11-20-3 Специальности: МпОЦИ

Грозный, 2021

Рассмотрено и одобрено на заседании

Протокол№ _____ от____________2021 г.

Председатель предметно-цикловой комиссии

Рахман Русланович Цицигов

Разработчик: ____________/Л.Ш. Мицаева

ФИО(полностью )

Мицаева Люба Ширваниевна

Место работы

Мастер производственного обучения, преподаватель специальных дисциплин

Технологии создания, обработки и публикации цифровой мультимедийной информации

Тема занятия

"Кодирование звуковой и видеоинформации"

Базовый учебник

Дата проведения

Получение и систематизация знаний о кодировании звуковой и видеоинформации.

Задачи урока

1. Образовательные - сформировать у обучающихся мотивацию к изучению данной темы, осмысление и усвоение принципов кодирования при оцифровке звука и видео, формирование умений оценивать числовые параметры информационных объектов.

2. Развивающие - развивать у обучающихся умение пользоваться опорными знаниями для получения новых знаний, умение выделять существенные признаки и делать обобщения, навыки творческого подхода к решению задач, а также использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни.

3. Воспитательные - воспитание уважения к предмету информатика как элементу общечеловеческой культуры, а также формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, результатам обучения.

Формы работы учащихся

Методы урока

Оборудование

Компьютер, проектор, интерактивная доска, колонки; компьютеры студентов; рабочие листы, цветные самоклеящиеся листки для рефлексии; компьютерная презентация

Межпредметные

Основы ИТ, Технологии хранения, передачи и публикации цифровой информации

Планируемые результаты обучения

Обучающиеся должны знать:

- различие между аналоговым и цифровым звуком; - принцип кодирования звуковой и видеоинформации.

- что такое временная дискретизация, глубина кодирования, частота дискретизации;

Обучающиеся должны уметь:

- находить информационный объем аудио и видеофайлов - оценивать качество звуковых и видеофайлов.

готовность и способность к самостоятельной и ответственной деятельности.

Метапредметные:

умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности; владение навыками познавательной и учебной деятельности.

Структура и ход урока

Деятельность учителя

Компьютерная презентация

Деятельность ученика

1. Организационный момент, характеризующийся внешней и внутренней готовностью обучающихся к уроку (2 минута)

Организация положительной мотивации на уроке, доброжелательной, рабочей атмосферы в классе.

Проверка присутствующих и отсутствующих

Проверяют готовность к уроку.

2. Повторение ранее изученного материала. Работа в парах.(8 минут)

Что такое кодирование? Зачем кодируют информацию?

Раздает на парты карточки с заданиями.

Для каждой карточки задается один и тот же набор вопросов:

Какой вид информации?

Как можно закодировать такой вид информации?

Как можно определить информационный объем для данного вида информации?

В ходе дискуссии выясняем, что на фотографии изображен

На экране Слайд №3 презентации

Принимают участие в обсуждении, отвечают на вопросы.

Получают карточки. Изучают содержание. Отвечают на

Высказываются, делают предположения.

Вспоминают изученный ране материал.

Писатель Василий Белов (1932-2012) .

Устная задача №1:

Понять, что объединяет эти объекты. Аргументировать свой ответ

В качестве подсказки прослушайте, пожалуйста, знаменитую четырехзвучную тему.

В ходе дискуссии выясняем, что звучит отрывок из

В качестве подсказки выделяем ключевое слово Симфонию No. 5

На слайде также изображены:

Людвиг ван Бетховен - великий немецкий композитор и пианист,

Василий Кандинский - русский художник, стоявший у истоков абстракционизма

Сэмюэль Финли Бриз Морзе - американский изобретатель и художник.

На экране Слайд №4 презентации

Звучит отрывок из Симфонию No. 5, до минор

(первые два такта)

На экране Слайд №5 презентации

Предлагают различные способы решения задачи №1

В ходе дискуссии выясняем: * 5 – это арабская цифра, а V – это римская цифра

* первые два такта совпадают с ритмическим рисунком “точка – точка – точка - тире” буквы V в азбуке Морзе

* Во время Второй мировой войны англичане называли Пятую симфонию Бетховена

" симфонией Победы " ("The Victory Symphony"). Этому способствовал Уинстон Черчилль, который популяризировал знак V как символ Победы (Victory) над нацизмом.

А Василий Кандинский - русский художник - был так впечатлен первыми четырьмя аккордами Пятой симфонии

Бетховена, что нарисовал их!

3. Организация восприятия и осмысления темы. (2 минуты)

Числа, тексты и графика – это те виды информации, которые в первую очередь научился обрабатывать компьютер. Решаемые на компьютере задачи сводились к обработке именно этих трех видов информации. Звук казался бесполезным и ненужным для компьютера. Тем не менее, постоянный рост технических возможностей компьютера создал все условия для обработки звуковой и видео информации.

На экране Слайд №6 презентации

Участвуют в обсуждении целей и задач.

4.Изучение нового материала

Для того чтобы рассмотреть процесс кодирования звуковой информации, необходимо представлять себе, какова физическая природа звука.

Мы знаем из курса физики, что звук – это колебания воздуха (или другой среды, где распространяется звуковая волна), с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой.

Амплитуда характеризует громкость звука.

Частота определяет тон (высоту).

Для человека звук тем громче, чем больше амплитуда сигнала, и тем выше тон, чем больше частота сигнала.

На экране Слайд №7 презентации

На экране Слайд №8 презентации

Внимательно слушают учителя и задает вопросы, если возникли при объяснении учителя. Делают необходимые записи в тетради

Звук может быть представлен двумя способами: аналоговым и дискретным. Давайте разберемся с понятиями дискретной и непрерывной (аналоговой) информации.

Начнем с определения дискретности. Дискретность (от лат.

discretus – разделенный, прерывистый) – прерывность; противопоставляется непрерывности.

Какое отношение приведенные выше рассуждения имеют к хранению информации в компьютере? Компьютер способен хранить только дискретную информацию. Его память состоит из отдельных битов, а значит дискретна. Следовательно, необходимо преобразовать информацию из аналоговой в пригодную для компьютера дискретную форму.

Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, такой непрерывный (аналоговый) звуковой сигнал должен быть преобразован в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

Микрофон - это устройство ввода звука в компьютер. Сигнал на выходе микрофона может принимать любое значение в некотором интервале, т.е. сигнал аналоговый.

Нужно преобразовать аналоговый сигнал, полученный с микрофона, в двоичный код.

Теперь рассмотрим, как восстановить сигнал. Наушники и звуковые колонки – это аналоговые устройства. Т.е. необходимо реализовать обратное действие. Числовые значения, хранящиеся в памяти компьютера преобразовать в аналоговый сигнал и передать его на колонки или наушники. Такую операцию в компьютере выполняет специальный блок звуковой карты: ЦАП = Цифро-Аналоговый Преобразователь

Практическая работа №1 с карточкой-шаблоном:

- показать на графике Т – интервал дискретизации

- для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.

В ходе выполнения практической работы, делаем вывод, что чем больше частота дискретизации, тем точнее записан сигнал, тем меньше информации теряем.

Тогда получается, что увеличивается количество отсчетов, т.е. информационный объем закодированного звука. Важно понимать, что на хранение одного отсчета в памяти компьютера отводится ограниченное место.

На экране Слайд №9 презентации

На экране Слайды №12, 13 презентации

На экране Слайд №14 презентации

На экране Слайд №15 презентации

Готовые карточки-шаблоны

Студенты записывают два виды представления звуковой информации.

И приводят примеры.

Записывают определение в тетради:

Оцифровка (дискретизация) – это преобразование аналогового сигнала в цифровой код. Т – интервал дискретизации измеряется в секундах f = 1/Т - частота дискретизации измеряется в Гц.

1 Гц – это один отсчет в секунду, 1 кГц – это 1000 отсчетов в секунду

Получают готовые карточки - шаблоны.

Выполняют Практическую работу №1

Получают наглядную картину: непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность

Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц) и килогерцах (кГц).
1 кГц = 1000 Гц. Частота дискретизации, равная 100 Гц означает, что за одну секунду проводилось 100 измерений громкости звука.

Будем обозначать частоту греческой буквой ν (ню).

Если под запись одного результата измерения громкости в памяти компьютера отведено i бит, то можно закодировать ровно 2 i разных результатов измерений. N =2 i , где N -уровней громкости, а i - глубина кодирования (Слайд №9)

Такую операцию (дискретизацию по уровню) в компьютере выполняет специальный блок звуковой карты: АЦП = Аналого-Цифровой Преобразователь

Ø Сформировать у учащихся понимание процесса кодирования видеоинформации.

Ø Показать различные виды кодирования видеоинформации.

Ø Выявить преимущества двоичного кодирования информации.

Развивающие:

Ø Продолжить развивать умение учащихся высказывать свои мысли, сопоставлять, анализировать, логически мыслить.

Воспитательные:

Ø Активизировать у учащихся формирование познавательной потребности, интереса к предмету.

Ø Продолжить воспитание у учащихся доброжелательного отношения друг к другу.

1. Организационный момент

2. Актуализация прежних знаний. Что мы с Вами изучали на прошлом уроке. Какие формулы мы использовали для решения задач? Эти формулы нам пригодятся и сегодня.

3. Объяснение нового материала

Необходимо знать понятия:

· объем видеопамяти,

· графический режим,

· глубина цвета,

· разрешающая способность экрана,

Во всех подобных задачах требуется найти ту или иную величину.

Видеопамять - это специальная оперативная память, в которой формируется графическое изображение. Иными словами для получения на экране монитора картинки её надо где-то хранить. Для этого и существует видеопамять. Чаще всего ее величина от 512 Кб до 4 Мб для самых лучших ПК при реализации 16,7 млн. цветов.

Объем видеопамяти рассчитывается по формуле: V = I * X * Y , где I – глубина цвета отдельной точки, X , Y –размеры экрана по горизонтали и по вертикали (произведение х на у – разрешающая способность экрана).

Экран дисплея может работать в двух основных режимах: текстовом и графическом.

В графическом режиме экран разделяется на отдельные светящиеся точки, количество которых зависит от типа дисплея, например 640 по горизонтали и 480 по вертикали. Светящиеся точки на экране обычно называют пикселями, их цвет и яркость может меняться. Именно в графическом режиме появляются на экране компьютера все сложные графические изображения, создаваемыми специальными программами, которые управляют параметрами каждого пикселя экрана. Графические режимы характеризуются такими показателями как:

- разрешающая способность (количество точек, с помощью которых на экране воспроизводится изображение) - типичные в настоящее время уровни разрешения 800*600 точек или 1024*768 точек. Однако для мониторов с большой диагональю может использоваться разрешение 1152*864 точки. Важнейшими характеристиками монитора являются размеры его экрана, которые задаются величиной его диагонали в дюймах (15”, 17”, 21” и т.д.) и размером точки экрана (0,25 мм или 0,28 мм), а разрешающая способность экрана монитора задается количеством точек по вертикали и горизонтали (640´480, 800´600 и т.д.). Следовательно, для каждого монитора существует физически максимально возможная разрешающая способность экрана.

- глубина цвета (количество бит, используемых для кодирования цвета точки), например, 8, 16, 24, 32 бита. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, Тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора может быть вычислено по формуле K =2 I , где K – количество цветов, I – глубина цвета или битовая глубина.

Кроме перечисленных выше знаний учащийся должен иметь представление о палитре:

- палитра (количество цветов, которые используются для воспроизведения изображения), например 4 цвета, 16 цветов, 256 цветов, 256 оттенков серого цвета, 2 16 цветов в режиме называемом High color или 2 24 , 2 32 цветов в режиме True color.

К= V _изобр / V _{1 стр}

4. Первичное закрепление изученного материала

1. Определить требуемый объем видеопамяти (в Кб) для различных графических режимов экрана монитора, если известна глубина цвета на одну точку.

Данный конспект урока информатики показан в виде краткосрочного плана.

Раздел: Информационно-коммуникационные технологии

Тема: Обработка видеоинформации, форматы видео файлов.

Цель: интегрирование семи модулей уровневых программ в практику преподавания в классе; знать расширение видеофайлов, различать расширения файлов. Развить у учащихся внимание, активности, ответственности, познавательный интерес к предмету. Воспитать у учащихся умение слушать и слышать, уважать мнение других.

Ожидаемые результаты:

знают и понимают как обрабатывать видеоинформацию, форматы видео файлов;

умеют работать с файлами;

умеют работать в группе

В данном уроке применяются стратегии : "Логическая цепочка", "Джигсо", "Дерево№

Видеоинформация – это изображение, зафиксированное на магнитной ленте, кинопленке, фотоснимке или оптическом диске, с которых оно может быть воспроизведено, может быть как с звуковой дорожкой, так и без.

Под видеоинформацией можно понимать:

Любой видеоряд можно разложить на две составляющие:

Сжатие видео (англ. Video compression) — технология цифровой компрессии телевизионного сигнала, позволяющая сократить количество данных, используемых для представления видеопотока.

Сжатие видео позволяет эффективно уменьшать поток, необходимый для передачи видео по каналам радиовещания, уменьшать пространство, необходимое для хранения данных на носителе.

Недостатки: при использовании сжатия с потерями появляются характерные, иногда отчётливо видные артефакты — например, блочность (разбиение изображения на блоки 8x8 пикселей), замыливание (потеря мелких деталей изображения) и т. д.

Существуют и способы сжатия видео без потерь, но на сегодняшний день они уменьшают данные недостаточно.

Например, для размещения 60-секундного ролика с частотой 30 кадров в секунду, разрешением 720x576 пикселей и 16-битной глубиной цвета потребуется около полутора гигабайт свободного дискового пространства! И это без учета звуковой дорожки!

Читайте также: