1音频处理技术

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1、第二节多媒体基本技术1.咅频处理技术声音与电脑音频处理一切能发出声音的物体叫声源。声音就是由于声源的振动而产生的，由于声源的振动,借助与他们周围的介质，把这种振动以机械波的形式由近及远地传向远方，这就是声波。声波传入人耳，致使耳膜也产生振动，这种震动被传导到听觉神经，人们就产生了“声音“的感觉。为了研究声音，人们通常用一种连续的模拟波形来表示声音，该波形描述了声波的形状。一个模拟波信号有三个要素：基线周期和振幅。”计算机的音频处理“计算机是怎样处理声音的呢？声音是一种连续的模拟信号，只有把这种型号转换成数字量，计算机才能处理声咅，这种转换就是模/数转换（A/D转换）

2、，它由模/数转换电路实现的。声音经过A/D转换后得到的数字声音信号交给计算机处理，处理后的数据需要经过数/模转换电路，换原成模拟信号，再进行放大输出到喇叭或耳机，变成人耳能听到的声音。综上所述，声音经过计算机处理并冋访的过程是：先将模拟量转换成数字量，让计算机处理，再经过数/模转换还原成声咅。这一过程就是音频的数字化技术。下面就音频数字化的模/数转换过程予以介绍。该过程主要分采样、量化及编码三步。（1）采样。即抽样，是将连续变化的模拟音频信号变成计算机能处理的离散化数字信号的第一步。（2）量化。采样所得到的数据是一定的离散值，将这些离散值用若干二进制的位來表示，这一

3、过程成为量化。（3）编码。采样量化后的二进制音频数据还要按一定的规则进行组织，以利于计算机处理，这就是编码。声音的压缩与合成“数据压缩的基本思想”数据压缩是将数据尽可能减少的处理。其实质就是查找和消除信息的冗余量。压缩有两种基本类型：无损压缩和有损丿玉缩。无损压缩：用在耍求重构的信号与原始信号完全一致的场合。无损压缩方法得意把数据压缩到原來的1/2或1/4,一般用于磁盘文件的压缩。常用的无损压缩方法有HAFFMAN,LEMPEI-EIV等。有损压缩：用在重构的信号不一定非得要与原始信号完全相同的场合。这种压缩釆取在压缩过程屮丢掉某些不致对原始数据产生误解的信息，以大

4、大提高压缩比。有损压缩包括ADPCM自适应差值编码调制算法，MPEG等算法。“声音的合成技术”为了能够达到使用少量数据来记录咅乐的目的，产生了合成咅乐的技术。目前常用的有调频合成(FM)和波表合成(WT)两种方式。从频谱的角度分析音乐和噪声，两者的区别在于前者市稳定的周期性基频谱和其信频谐波谱构成，即乐音具有谐和性，而后者则无固定的饿基频。(1)FM合成技术。(2)WT合成技术。WAV文件与MIDI文件在多媒体系统屮，存储声音文件的文件格式有两种：WAV格式和MIDI格式。“WAV格式”WAV文件来源于对声音模拟波形的采样。用于不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样

5、，可以得到一系列离散的采样点；以不同的精度把这些采样点的值转换成二进制码，然后存盘，就产生了声音的WAV文件，即波形文件。WAV文件是由釆样数据组成的，所以它需要的存储容量很大。“MIDI”文件MIDI意为乐器数字接口。它是用以规范计算机音乐程序以及电子合成器和其他电子设备之I'可交换信息与控制信号的方法。MIDI文件实际上是一张表格，就好比是一张乐谱，它描述了各种音符以及这些音符的播放及延时，所以MIDI文件比WAV文件要小得多。所以预先装入MIDI文件比装入WAV文件容易，着为设计多媒体项目和指定何时播放音乐带来很大的灵活性。MIDI文件的主要缺点是处理语音能力

6、差，缺乏重现自然语言的能力，不能独立合成,因此用户可以在需要语言的地方，将WAV文件与MIDI文件配合使用。声音采样文件的优点是可以从任何声援录制声音，且可以保证它仍在任意一台计算机上播放的效果大致相同，而MIDI文件则手合成器组合的限制，其声音质量很大程度上取决于声卡从新合成乐器声音功能的强弱。相比之下，MIDI文件的录制比较复杂，这需要掌握一些使用MIDI创作编辑作业的知识，并且还需有专门的工具。1.图象处理技术图形与图象在计算机领域屮，图形和图象是两个不同的概念。图形一般是指用计算机绘制的画面,如直线、圆、矩形、任意曲线和图表等，图彖则是指由输入设备捕捉的实际

7、场景画面或以数字化形式存储的任意画面，是真实物体重现的影像。它们的共性之一是：二者都是静态的，和吋序无关。它们之间的重要差别是：图形是用一组命令来描述的，这些命令用来描述画面的直线、圆、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参数；而图象是通过画面上的每一个象素的亮度或颜色来表示画面的。在多媒体系统中，灵活的使用图形和图彖，可以提供丰富多彩、生动直观的画面和人机交互界面，多媒体技术中主要使用的是图象处理技术，当然也包括一些图形处理，大部分的多媒体显示数据是图象形式。图象的文件格式常见的图形图象文件的格式有以下五种格式：1.GIF格式(GraphicsIntercha