多媒體信息的類型及其特點(diǎn).ppt

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3 23各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 音頻 模擬音頻的數(shù)字化連續(xù)的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字音頻信號(hào) 主要包括信號(hào)采樣 量化和編碼三個(gè)過程 信號(hào)采樣把時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)按照采樣頻率進(jìn)行抽樣 轉(zhuǎn)換成在時(shí)間上離散 幅度上連續(xù)的模擬信號(hào) 時(shí)間離散幅度連續(xù) 常用音頻采樣頻率 44 1kHz 22 05kHz 11 025kHz 量化的過程 先將信號(hào)幅度劃分為若干量化等級(jí) N 然后將采樣后的模擬信號(hào)幅度與所劃分的各量化級(jí)進(jìn)行比較 再向下取最接近的量化等級(jí)的數(shù)值 編碼 將量化后的采樣值用二進(jìn)制0和1組成的數(shù)字信號(hào) 如 采用8個(gè)量化等級(jí) 量化位數(shù) 碼字字長(zhǎng)n 為3位時(shí) 即3位二進(jìn)制數(shù) 可表示為000 001 010 011 100 101 110 111 編碼采用量化位數(shù)越多 數(shù)字信號(hào)質(zhì)量越好 數(shù)據(jù)量也越大 3 23各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 音頻 音頻采樣的處理過程圖 3 23各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 音頻 音頻的存儲(chǔ)一般來說 要求音頻的質(zhì)量越高 則量化技術(shù)和采樣頻率就越高 保存這一段聲音信息的相應(yīng)存儲(chǔ)空間也就越大 聲音存儲(chǔ)空間 采樣頻率 量化位數(shù) 聲道數(shù) 時(shí)間 8eg 采樣頻率為44 1kHz 量化位數(shù)是16位 立體聲 2聲道 的1秒聲音所需字節(jié)是 44 1 1000 16 2 1 8 176 4 KB 由此可計(jì)算1分鐘的聲音為 10584KB約10MB 3 23各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 音頻 音頻信號(hào)的壓縮編碼成熟的壓縮編碼技術(shù)和算法 比較常用的有 脈沖編碼調(diào)制 PCM 差分脈沖編碼調(diào)制 DPCM 自適應(yīng)差分編碼調(diào)制 ADPCM MP3和WAV對(duì)比MP3可以將一個(gè)WAV格式的聲音文件的大小壓縮為原來文件大小的1 10左右 同時(shí)保證原聲音文件質(zhì)量基本不變 動(dòng)畫是通過人工或者計(jì)算機(jī)繪制出來的連續(xù)圖像 包括幀動(dòng)畫和造型動(dòng)畫 幀動(dòng)畫是一幅幅連續(xù)的圖像或圖形序列 其中需要?jiǎng)幼鞯牡胤阶魑⑿∽兓?這是產(chǎn)生各種動(dòng)畫的基本方法 3 24各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 動(dòng)畫 造型動(dòng)畫是一種矢量動(dòng)畫 由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成并演播 也叫實(shí)時(shí)動(dòng)畫 它對(duì)每一個(gè)活動(dòng)的對(duì)象分別進(jìn)行設(shè)計(jì) 最后在演播時(shí)這些對(duì)象在設(shè)計(jì)要求下實(shí)時(shí)組成完整的畫面 并可以實(shí)時(shí)變換 從而實(shí)時(shí)生成視覺動(dòng)畫 3 25各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 視頻 視頻的壓縮與編碼視頻的壓縮與靜態(tài)圖像的壓縮碼有共同之處 但是運(yùn)動(dòng)的視頻還有自身的特性 因此在壓縮時(shí)還要考慮其運(yùn)動(dòng)特性才能達(dá)到高壓縮的目標(biāo) MPEG是計(jì)算機(jī)中最常見的媒體格式 多應(yīng)用在VCD DVD中 視頻是指電視 錄像等視覺感受的活動(dòng)影像 數(shù)字視頻有一系列的位圖圖像組成 因此視頻文件格式除了與單幀文件格式有關(guān)以外 還跟幀與幀之間的組織方式有關(guān) 而且視頻文件一般都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮 因此還與壓縮方式也有關(guān)系 數(shù)字視頻可以實(shí)時(shí)地從模擬電視 錄像機(jī)等設(shè)備上采集視頻信號(hào) 采樣數(shù)據(jù)形成數(shù)字文件 也可以直接采用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行拍攝 3 25各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示 視頻 MPEG MovingPicturesExperts 動(dòng)態(tài)圖像專家組MPEG標(biāo)準(zhǔn)主要有 MPEG 1MPEG 2MPEG 4MPEG 7MPEG 21該專家組建于1988年 專門負(fù)責(zé)為CD建立視頻和音頻標(biāo)準(zhǔn) 而成員都是為視頻 音頻及系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)專家 及后 他們成功將聲音和影像的記錄脫離了傳統(tǒng)的模擬方式 建立了ISO IEC1172壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 并制定出MPEG 格式 令視聽傳播方面進(jìn)入了數(shù)碼化時(shí)代 因此 大家現(xiàn)時(shí)泛指的MPEG X版本 就是由ISO InternationalOrganizationforStandardization 所制定而發(fā)布的視頻 音頻 數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn) MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼技術(shù)主要利用了具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g壓縮編碼技術(shù)以減小時(shí)間冗余度 利用DCT技術(shù)以減小圖像的空間冗余度 利用熵編碼則在信息表示方面減小了統(tǒng)計(jì)冗余度 這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用 大大增強(qiáng)了壓縮性能 延伸閱讀 MPEG 百度百科 3 26數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 無損壓縮與有損壓縮 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的基礎(chǔ) 冗余度相關(guān)性無損壓縮 利用信號(hào)的冗余性進(jìn)行壓縮 將相同的或相似的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)特征歸類 使用較少的數(shù)據(jù)量描述原始數(shù)據(jù) 以達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的 特征 可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)量無任何失真壓縮率不高 2 1 5 1 應(yīng)用 文本數(shù)據(jù) 程序和應(yīng)用場(chǎng)合圖像數(shù)據(jù)的壓縮eg 哈夫曼 Huffman 編碼有損壓縮 利用了人類視覺和聽覺器官對(duì)圖像或聲音中的某些頻率成分不敏感的特性 允許在壓縮過程中損失一定的信息以減少數(shù)據(jù)量 特征 不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)所損部分對(duì)理解信號(hào)的影響較小較大的壓縮比 100 1 200 1 應(yīng)用 語音 圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮eg 預(yù)測(cè)編碼 課程回顧 多媒體 文字 圖片 聲音 動(dòng)畫 視頻