Giáo án Tin Học 10 (Cánh Diều) - Chủ đề A (CS), Bài 4: Số hóa hình ảnh và số hóa âm thanh

CHỦ ĐỀ ACS: MÁY TÍNH VÀ XÃ HỘI TRI THỨC
 CS – BIỂU DIỄN THÔNG TIN
BÀI 4
SỐ HÓA HÌNH ẢNH VÀ SỐ HÓA ÂM THANH
Môn học: Tin Học; Lớp: 10
Thời gian thực hiện: 2 tiết
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
Giải thích được sơ lược cách số hóa hình ảnh.
Giải thích được sơ lược cách số hóa âm thanh
2. Năng lực: 
- Năng lực chung:
+ Giải quyết được những nhiệm vụ học tập một cách độc lập, theo nhóm và thể hiện sự sáng tạo.
+ Góp phần phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác qua hoạt động nhóm và trao đổi công việc với giáo viên.
- Năng lực riêng:
+ HS được phát triển tư duy và khả năng giải quyết được vấn đề, năng lực giao tiếp, hợp tác, sáng tạo, tự chủ và tự học.
3. Phẩm chất: Nghiêm túc, tập trung, tích cực chủ động.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên 
- Chuẩn bị Bài giảng, máy chiếu, máy chiếu vật thể. 
2. Học sinh 
- Sách giáo khoa, vở ghi 
- Kiến thức đã học 
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)
- Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho học sinh
- Nội dung: Hs dựa vào hiểu biết để trả lời câu hỏi
- Sản phẩm: Từ yêu cầu Hs vận dụng kiến thức để trả lời câu hỏi GV đưa ra 
- Tổ chức thực hiện: GV giới thiệu và dẫn dắt vào bài
HS: trả lời câu hỏi
2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Tìm hiểu số hóa hình ảnh
- Mục Tiêu: 	+ Biết thế nào là rời rạc hóa hình ảnh và các điểm ảnh, độ phân giải
- Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV
- Sản phẩm: Hs hoàn thành tìm hiều kiến thức
- Tổ chức thực hiện: 
Sản phẩm dự kiến
Hoạt động của giáo viên và học sinh
1. Số hóa hình ảnh
a) Rời rạc hóa hình ảnh và các điểm ảnh
- Người ta dùng lưới ô vuông để chia một hình ảnh thành nhiều ô vuông rất nhỏ, mỗi ô vuông gọi là một phẩn tử ảnh.
- Hình ảnh gồm nhiều phần tử ảnh là các ô vuông rất nhỏ, xếp lần lượt từ trái sang phải, từ trên xuống dưới.
Điểm ảnh và độ phân giải
Một bức ảnh kĩ thuật số có thể được tạo nên từ hàng triệu điểm ảnh.
Độ phân giải điểm ảnh thể hiện bằng cặp hai số đếm điểm ảnh theo chiều ngang và theo 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, số điểm ảnh càng thấp thì ảnh càng thô.
b) Hệ màu và rời rạc hóa màu
Hệ màu RGB: R là Red (màu đỏ), G là Green (màu xanh lục), B là Blue (màu xanh lam)
Hệ màu RGB dành 1 byte để thể hiện cường độ của mỗi màu trong tổ hợp. Như vậy giá trị cường độ của mỗi màu biến thiên từ 0 đến 255. Một bộ ba byte sẽ thể hiện một cách tổ hợp ba màu cơ sở để nhận được một màu sắc cụ thể.
Hệ màu RGB có số lượng màu là 28 x 28 x 28 = 224 = 16 777 216
Rời rạc 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.
c) Số hóa hình ảnh
Theo định nghĩa, mỗi điểm ảnh có diện tích rất nhỏ.
Coi mỗi điểm ảnh là một ô vuông đồng màu (một màu đồng nhất)
- 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
*‌ ‌Bước‌ ‌1:‌ ‌Chuyển‌ ‌giao‌ ‌nhiệm‌ ‌vụ:‌ ‌
GV: Nêu đặt câu hỏi
Em hãy khám phá những màu sắc có thể dùng trong một văn bản được tạo ra bởi một phần mềm soạn thảo văn bản và trả lời các câu hỏi sau:
1) Bảng Theme Colors hay hộp thoại Colors (xuất hiện khi chọn More Colors) hiển thị nhiều màu hơn cho người dùng chọn?
2) Mã màu RGB của một màu em đã chọn được tìm như thế nào?
HS: Thảo luận, trả lời
*‌ ‌Bước‌ ‌2:‌ ‌Thực‌ ‌hiện‌ ‌nhiệm‌ ‌vụ:‌ ‌ ‌
 ‌+‌ ‌HS:‌ ‌Suy‌ ‌nghĩ,‌ ‌tham‌ ‌khảo‌ ‌sgk‌ ‌trả‌ ‌lời‌ ‌câu‌ ‌hỏi‌ ‌
+‌ ‌GV:‌ ‌quan‌ ‌sát‌ ‌và‌ ‌trợ‌ ‌giúp‌ ‌các‌ ‌cặp.‌ ‌ ‌
*‌ ‌Bước‌ ‌3:‌ ‌Báo‌ ‌cáo,‌ ‌thảo‌ ‌luận:‌ ‌ ‌
+‌ ‌HS:‌ ‌Lắng‌ ‌nghe,‌ ‌ghi‌ ‌chú,‌ ‌một‌ ‌HS‌ ‌phát‌ ‌
biểu‌ ‌lại‌ ‌các‌ ‌tính‌ ‌chất.‌ ‌ ‌
+‌ ‌Các‌ ‌nhóm‌ ‌nhận‌ ‌xét,‌ ‌bổ‌ ‌sung‌ ‌cho‌ ‌
nhau.‌ ‌ ‌
*‌ ‌Bước‌ ‌4:‌ ‌Kết‌ ‌luận,‌ ‌nhận‌ ‌định:‌ ‌‌GV‌ ‌
chính‌ ‌xác‌ ‌hóa‌ ‌và‌ ‌gọi‌ ‌1‌ ‌học‌ ‌sinh‌ ‌nhắc‌ ‌lại‌ ‌kiến‌ ‌thức‌ ‌
Hoạt động 2: Tìm hiểu Số hóa âm thanh 
a) Mục tiêu: Nắm được thế nào là số hóa âm thanh
b) Nội dung: HS quan sát SGK để tìm hiểu nội dung kiến thức theo yêu cầu của GV.
c) Sản phẩm: HS hoàn thành tìm hiểu kiến thức
d) Tổ chức thực hiện:
Sản phẩm dự kiến
Hoạt động của giáo viên và học sinh
2. Số hóa âm thanh
a) Tín hiệu âm thanh
- 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 (analog) 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 hoặc yếu) theo thời gian. Đồ thị liên tục 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 có biên độ không đổi, tức là một đoạn thẳng nằm ngang trên đồ thị minh họa. Các vạch nằm ngang xấp xỉ đường hình sin (Hình 3). Việc lấy mẫu được thực hiện theo những khoảng thời gian cách đều. Số mẫu lấy được trong một giây gọi là tốc độ lấy mẫu, đo bằng hertz hoặc số mẫu/ giây. Giá trị biên độ tại thời điểm lấy mẫu áp dụng cho cả khoảng thời gian.
c) Lượng từ hóa
	Quá trình chuyển đổi giá trị mẫu liên tục thành các giá trị rời rạc được gọi là lượng từ hóa. 
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.
*‌ ‌Bước‌ ‌1:‌ ‌Chuyển‌ ‌giao‌ ‌nhiệm‌ ‌vụ:‌ ‌
GV: Quan sát Hình 2 và cho biết hình đó muốn minh họa điều gì?
HS: Thảo luận, trả lời
HS: Lấy các ví dụ trong thực tế.
*‌ ‌Bước‌ ‌2:‌ ‌Thực‌ ‌hiện‌ ‌nhiệm‌ ‌vụ:‌ ‌ ‌
‌+‌ ‌HS:‌ ‌Suy‌ ‌nghĩ,‌ ‌tham‌ ‌khảo‌ ‌sgk‌ ‌trả‌ ‌lời‌ ‌câu‌ ‌hỏi‌ ‌
+‌ ‌GV:‌ ‌quan‌ ‌sát‌ ‌và‌ ‌trợ‌ ‌giúp‌ ‌các‌ ‌cặp.‌ ‌ ‌
*‌ ‌Bước‌ ‌3:‌ ‌Báo‌ ‌cáo,‌ ‌thảo‌ ‌luận:‌ ‌ ‌
+‌ ‌HS:‌ ‌Lắng‌ ‌nghe,‌ ‌ghi‌ ‌chú,‌ ‌một‌ ‌HS‌ ‌phát‌ ‌
biểu‌ ‌lại‌ ‌các‌ ‌tính‌ ‌chất.‌ ‌ ‌
+‌ ‌Các‌ ‌nhóm‌ ‌nhận‌ ‌xét,‌ ‌bổ‌ ‌sung‌ ‌cho‌ ‌
nhau.‌ ‌ ‌
*‌ ‌Bước‌ ‌4:‌ ‌Kết‌ ‌luận,‌ ‌nhận‌ ‌định:‌ ‌‌GV‌ ‌
chính‌ ‌xác‌ ‌hóa‌ ‌và‌ ‌gọi‌ ‌1‌ ‌học‌ ‌sinh‌ ‌nhắc‌ ‌lại‌ ‌kiến‌ ‌thức‌ 
3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
a. Mục tiêu: Củng cố, luyện tập kiến thức vừa học.
b. Nội dung: HS đọc SGK làm các bài tập.
c. Sản phẩm: Bài làm của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
d. Tổ chức thực hiện: 
Gv Cho HS nhắc lại KT:
Hs: Nhắc lại các vấn đề đã học
Bài 1. Ảnh số là một dãy bit rất dài trong máy tính. Hãy cho biết sẽ nhận được hình ảnh như thế nào nếu:
Cắt đi đúng một nửa cuối dãy, chỉ giữ lại nửa đầu dãy.
Nối thêm một bản sao của dãy bit vào cuối thành dãy bit dài gấp đôi
Bài 2. Đơn vị đo tốc độ lấy mẫu để rời rạc hoá tín hiệu âm thanh theo thời gian là gì? Tại sao có thể coi biên độ tín hiệu âm thanh không đổi trong một mẫu?
Bài 3. Em hãy cho biết hình ảnh HD (high definition) có liên quan gì đến lưới chia để rơi rạc hoa hình ảnh và độ dài dây bút để rời rạc hoa màu.
4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG
a. Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức vừa học quyết các vấn đề học tập và thực tiễn.
b. Nội dung:.
c. Sản phẩm: HS vận dụng các kiến thức vào giải quyết các nhiệm vụ đặt ra.
d. Tổ chức thực hiện:
Gv đưa câu hỏi về nhà: 
Câu 1. Làm thế nào để chia hình ảnh thành nhiều điểm ảnh? Tại sao có thể coi một điểm ảnh hình vuông là đồng màu?
Câu 2. Trong hệ màu RGB, một điểm ảnh dài bao nhiêu bit? Tỉ lệ trộn ba màu cơ sở thể hiện bằng cách nào
Câu 3. Rời rạc hoá biên độ tín hiệu âm thanh là gi?
5. Hướng dẫn học sinh tự học:
- Hướng dẫn học bài cũ: 
- Hướng dẫn chuẩn bị bài mới: