第5章_多媒体技术基础liu.ppt

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1、多媒体技术基础《大学计算机基础教程》主要内容多媒体的基本概念音频的编码技术图像的编码技术视频的编码技术数据压缩技术5.1多媒体的基本概念什么是多媒体多媒体的关键技术多媒体信息的特点什么是多媒体多媒体是多种媒体的组合，即文字、声音、图像、图形、动画、视频等各种媒体的组合。文本可以是英文字母、阿拉伯数字、汉字、中文标点符号和英文标点符号等，一般由文字编辑软件（如记事本、WPS字处理软件和MicrosoftWord应用程序等）生成。需要区别的是：中文标点符号如句号“。”和英文标点符号如句号“.”是不同的文本。图形图像图形是

2、采用计算机语言或专门软件生成的矢量图形；图像是采用扫描设备、摄像设备或其他图像处理设备生成的用像素点记录的自然影像；音频视频音频是指大约在20Hz~20kHz频率范围的连续变化的声音信号；视频是动态的影视图像，即视频是动态的图像；动画动画是采用计算机动画软件创作并可连续播放的画面。多媒体技术：将文字、图形、图像、音频、视频等多媒体信息通过计算机进行采集、处理、存储和传输的各种技术的统称。多媒体技术多媒体各种技术的关系多媒体信息的特点（自学）数据量大图形、图像、音频和视频等媒体元素需要很大的存储空间。例如，5分钟标准质

3、量的PAL视频信息需要大约6.6GB的存储空间。面对如此巨大的存储要求，必须对多媒体信息进行压缩处理。多数据流某些多媒体展示时表现为静态和连续信息的集成，例如，视频播放时就是静态的图像和连续的音频信息的集成。输入时，每一种信息都有一个独立的数据流；播放时，需要对这些数据流加以合成。各种类型的媒体信息可以存储在一起，也可单独进行存储。多媒体信息的特点（续）连续性多媒体信息一般包含时间数据，具有连续性的特点。例如，音频、视频和动画都是与时间相关的。编码方式多样多媒体信息由于处理的信息类型复杂，导致编码方式多样。例如，文本

4、中的英文字符使用ASCII编码，中文字符使用汉字信息交换码、音频和图像都是基于采样-量化-编码的过程进行编码。5.2音频的编码技术什么是音频信号模拟信号与数字信号音频的编码技术：采样、量化和编码音频文件存储容量的计算什么是音频信号音频（声音），是通过空气传播的一种连续的波，叫声波。这些声波到达人耳，人会感到压力的变化，这就是声音。声音的两个基本参数：频率：信号每秒变化的次数，单位：赫兹（HZ）幅度：声音的大小、强弱程度，单位：分贝（dB）频率<20Hz：称为亚音信号；频率在20Hz～20kHz：称为音频信号；人们说话

5、的信号频率通常在300Hz～3kHz；频率>20kHz：称为超音频信号，或者称为超声波信号。模拟信号与数字信号模拟信号:时间和幅度都是连续的信号数字信号:幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续的而是离散的，即幅值只能取有限的数值音频的采样、量化、编码由于多媒体信息的特殊性，其二进制编码的技术和方法比一般的字符编码要复杂的多。基本的思想就是将“连续”变成“离散”这个过程包括：采样量化编码音频采样采样：每隔一个时间间隔，在音频信息的波形上取一个幅度值，将时间上连续的信号变成离散的信号。采样的目的：是在时间上，对连续的变化

6、进行“离散化”，将音频信号在时间上进行分割。时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率。采样频率越高，则在单位时间内得到的音频样本数据就越多，模拟原音频信息的质量就越好。t音频采样的例子t音频采样的例子t音频量化音频量化：指的是在幅度值的取值空间上进行离散化，用有限位的二进制代码，表示落在同一时间段内的幅度值音频量化的例子3位量化2位量化音频编码根据采样和量化的结果，将各离散点的幅度值进行“逐点”记录，将记录的结果保存为一个文件，即为该音频信息的数据文件，实现对音频信息的编码；将来按照采样、量化和编码的“逆思想”，可把该

7、文件还原。音频编码的图示001010100101011111000100100100010001010101110不同技术指标下的效果图示采样频率11KHz8位量化采样频率22KHz16位量化音频文件存储容量的计算采样频率：Hz单位时间内的采样次数一般为11.025kHz或22.05kHz量化位数：bit表示量化级别的二进制的位数一般为8位或16位。也称为样本精度、位深度声道数量：单声道or多声道音频文件存储容量的计算音频数据的存储容量采样频率*量化位数*声道数*播放时间/8（字节B）采样频率=44.1kHz样本精度

8、=16bit立体声播放时间=60秒存储空间=44.1*1000*16*2*60/(8*1024*1024)=10.09MB5.3图像的编码技术颜色模型图像的编码技术：采样、量化和编码图像文件存储容量的计算颜色模型颜色模型（colormodel）指的是描述所有颜色的一套规则和定义。最典型的代表是RGB（RedGreenBlue）颜色模型。两种典型