[精选]03多媒体技术简介.pptx

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1、多媒体技术简介第三、四讲主要内容多媒体数据的获取技术数字化技术编码技术压缩技术多媒体技术标准存储格式。1多媒体数据的获取技术计算机本身可以创建的媒体：文本、图形、动画和MIDI音乐从外部输入到计算机内的媒体：图像、音频和视频图像、音频和视频这三种媒体需要数字化，才能让计算机处理。2数字化技术数字化：将模拟信号变成数字信号的过程采样：把连续时间或者连续空间分布转化为离散值的过程，必须遵循奈奎斯特定理量化：把连续的采样值转化为离散值的过程，分为线性量化和非线性量化编码：把量化值表示成数字形式的过程音频数字化

2、、图像数字化、视频数字化。3编码技术编码模型压缩编码分类统计编码：哈夫曼（Huffman）编码、香农-费诺编码、算术编码、游程编码（RLC）和LZW编码(第二类编码)预测编码变换编码分形编码矢量化编码子带编码。4压缩技术编码压缩的必要性与可能性多媒体数据存在着大量的冗余:空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、图像区域的相同性冗余和纹理的统计冗余文本压缩技术图像压缩技术音频压缩技术视频压缩技术。5多媒体技术标准多媒体压缩标准音频压缩标准图像压缩标准视频压缩标准多媒体表示标准同步多媒体集成语言M

3、HEG标准多媒体元数据标准。6存储格式文本存储格式：.doc、.rtf、.pdf图像存储格式音频存储格式:.WAV、.MP3、.MID、其它格式视频存储格式。音频幅值t一个周期－+空气压强0声音包含三个要素：音调、音强和音色。基频与音调：一个声源每秒钟可产生成百上千个波，通常把每秒钟波峰所产生的数目称之为信号的频率，单位用赫兹(Hz)或千赫兹(kHz)表示谐波与音色：n×ωo称为基波ωo的n次谐波分量(n就是高次谐波的方次，n×ωo就是基波ωo的n次谐波)，也称为泛音。音色是由混入基音的泛音所决定的幅度

4、与音强：信号的幅度是从信号的基线到当前波峰的距离。幅度决定了信号音量的强弱程度。幅度越大，声音越强。音频数字化连续的音频波形可通过麦克风等输入设备转化为连续的电信号，要使计算机能够处理和传输音频信号，必须经过模/数转换过程采样。对声音波形的采样就是按采样的频率间隔、不断地获取幅度的量值，使连续的声音波形转变为离散的数字量量化。将信号范围分割成固定数量。图像数字化采样（Sampling）是对图像空间坐标的离散化，它决定了图像的空间分辨率，就是用一个网格(如右图所示)把待处理的图像覆盖，把每一小格上模拟图像

5、的各个亮度取平均值，作为该小方格中点的值把采样后所得的各像素灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化。编码压缩的必要性与可能性众所周知，多媒体量化所需数据量大。音频、图像和视频的庞大数据对计算机的处理速度、存储容量都提出过高的要求。因此必须进行数据量压缩从传送的角度来看，在信道带宽、通信链路容量一定的前提下，采用编码压缩技术，减少传输数据量，是提高通信速度的重要手段。因此，更要求数据量压缩。多媒体数据存在着大量的冗余众所周知，视频由一帧一帧的图像组成，而图像的各像素之间，无论是在行方向还是在列方向

6、，都存在着一定的相关性，即冗余度。应用某种编码方法提取或减少这些冗余度，便可以达到压缩数据的目的。图形图形不直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程与方法，在计算机图形学和数字图像处理中，图像是位图的概念，基本元素是像素；图形则是向量图的概念，基本元素是图元，即图形指令。图像编码模型(图像)一个压缩系统包括两个不同的结构块：一个编码器和一个解码器从原理来看主要分为三个阶段，第一阶段将输入数据转换为可以减少输入图像中像素间冗余的数据的集合。第二阶段设法去除原图象信号的相关性，例如对电视信号就可以去掉

7、帧内各种相关，还可以去除帧间相关。这样有利于编码压缩。第三阶段就是找一种更近于熵，又利于计算机处理的编码方式。压缩编码分类统计编码统计编码属无损编码，它是根据消息出现概率的分布特性而进行的压缩编码。统计编码又可分为定长码和变长码，常分为如下几类：哈夫曼（Huffman）编码香农-费诺编码算术编码游程编码（RLC）LZW编码。预测编码预测编码是根据离散信号之间存在着一定的相关性，利用前面的一个或多个信号对下一信号进行预测，然后对实际值和预测值的差(预测误差)进行编码预测编码中典型的压缩方法有脉冲编码调制(

8、PCM,PulseCodeModulation)、差分脉冲编码调制(DPCM，DifferentialPulseCodeModulation)、自适应差分脉冲编码调制(ADPCM，AdaptiveDifferentialPulseCodeModulation)等预测编码可分为无损预测编码和有损预测编码。变换编码变换编码的原理如右图所示。从图中看出，存储或传输都是在变换域中进行的，即传输或存储都不是空域图像而是变换域系数，分一般正交变换和小波