37986-00计算机2在中多媒体信息包括文本、数字音频图像数字视频动画

1、2.5 多媒体信息在计算机中，多媒体信息包括文本、数字音频、图像、数字视频、动画等。2.5.1 引子在计算机中，多媒体信息包括文本、数字音频、图像、数字视频、动画等。计算机可以记录、存储和播放声音（如发音、音乐等）。声音或音频数据可以两种不同的方法进行表示：波形或M I D I音乐。数字音频是指用在数字设备中的以二进制格式表示的音乐、语音或声音。可以通过查看文件扩展名来认出数字音频文件。 2.5.2 声音信息声音以声波的形式传播，这种光滑、连续的声波曲线是模拟电信号，可以记录在模拟设备（如唱片）上，而要转化为波形音频数字音频，则要周期性地对声音波形进行采样并以数字数据的形式进行存储。通常使用量

2、化位数、采样频率和声道数三个参数来表示声音。音频存储空间= (采样频率 X 量化位数 X 声道) X 时间 / 8 (字节 = 8bit) 。2.5.2 声音信息计算机如何获取声音？WAV为微软公司开发的一种声音文件格式，WAV存储的是声波的数字音频，标准格式化的WAV文件和CD格式一样，也是44.1K的采样频率，16位量化数字，因此在声音文件质量和CD相差无几。WAV音频格式的优点包括：简单的编/解码（几乎直接存储来自模/数转换器（ADC）的信号）、无损耗存储。WAV格式的主要缺点是需要音频存储空间大。乐器数字接口M I D I是一个音乐符号系统，MIDI文件包含有MIDI乐器和MIDI声卡

3、用来重构声音的指令，它允许计算机和音乐合成器进行通讯。2.5.2 声音信息WAV和MIDI音乐有什么区别？计算机的声卡负责把存储在音频文件转化为声音。声卡是指一种包括了许多输入和输出接口的设备，还包含了音频处理电路。声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波与数字音频信号相互转换的一种硬件。当要播放音频文件时，它把数字音频信号转化为模拟信号，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备。当要录制音频文件时，它把来自话筒、磁带、光盘的原始声音模拟信号转化为数字音频，保存为数字音频文件。2.5.2 声音信息声卡是如何工作的？计算机中的图像的很多概念和十字绣中的是一样的，比如绣布就是画布，小格子

4、就是像素，“14CT”就是图像的分辨率，绣线的颜色就像每个像素的颜色，绣线的颜色组就是图像的采用的色盘等等。在计算机系统中，有两种非常不同的图形编码方法：位图和矢量图。两种编码方法的不同，影响到图像的质量、存储图像的空间大小、图像传送的时间和修改图像的难易程度。2.5.3 位图和矢量图信息计位图图像简称为位图，由一系列组成网格的点组成，每个点的颜色以二进制数字形式来表示。最简单的位图图像是单色图像。单色图像包含的颜色仅仅有黑色和白色两种。组成位图的网格的尺寸就是位图的分辨率，它一般用它的水平和垂直所含的像素数目来表示。颜色深度是指在图像中可用的颜色数量。如最简单的单色图像，只有黑白二色，所以用

5、一位二进制数就可以来表示了。颜色数量增加，图像的质量会改善，但文件的大小也增加。2.5.3 位图和矢量图信息什么是位图图像？现今彩色显示设备采用基于红、绿、蓝三原色来显示各种颜色，红、绿、蓝三原色的不同组合，将可以显示出所有的颜色。所以每个像素都包含一组红、绿、蓝三原色的值。如果每个红、绿、蓝三原色的颜色值各被指定到0到255（8位二进制数最大值），这样一个像素的颜色值就需要8+8+8=24位二进制数来表示，这些值的混合可产生1670万（224）多种颜色，含有所有这些颜色的位图被称为真彩色位图或24位位图。2.5.3 位图和矢量图信息彩色位图又如何呢？位图通常用于实际的图像中，如照片等，在计算

6、机里随处可见。数码相机和可拍照的手机储存的都是位图；扫描仪产生的图像也是位图；还有平时的截图、网页上的图片等等。位图还可以用专门的图形软件来创建和编辑，如比较常见的 Adobe Photoshop、 Core Painter、Microsoft Paint等。它们提供了绘图、变形、剪辑、添加特效等功能。位图的格式为：RAW、PNG、GIF、PCX、BMP、JPEG、TIFF等。2.5.3 位图和矢量图信息如何使用位图呢？矢量图形由一串可重构图形的指令构成。在创建矢量图形的时候，可以用不同的颜色来画线和形状。然后计算机将这一串线条和形状转换为能重构图形的指令。计算机只存储这些指令，而不是真正的图

7、形。矢量图形看起来没有位图图像真实。矢量图像的存储空间比位图图像小很多。使用矢量图形软件，可以方便地修改图形。不会像位图那样产生出锯齿效果。矢量图形文件的扩展名为： . w m f，. d x f，. m g x和. c g m。2.5.3 位图和矢量图信息矢量图形和位图图像之间有什么区别？利用人们“视觉滞留”和 “心理认可”的原理，在计算机中就可以用连续的独立画面来表示视频和电影了。 数字视频是以足够快的速率像放电影一样放映的一组静态的图像，每一张静态的图像称之为帧。数字视频用二进制数存储视频每个帧的颜色和亮度，也就是用二进制数存储视频的整组帧（位图图像）的数据。数字视频易于传输和复制，不会

8、因此而损失视频的质量。需要巨大的存储空间。数字视频的连续镜头可以来自摄像机、录像带、电视、DVD或数字视频的录像设备，如数码摄像机等。可以通过专门的视频编辑软件，合成为适合个人或专业的视频，如婚礼专辑视频、大学生活视频等。2.5.4 视频信息视频可以存储在硬盘上或发布到CD、DVD、录像带、存储卡或WEB上。数字视频的存储格式包括AVI、ASF、MOV、MP4、MPEG、MPG、DAT、RM、FLI、FLC、WMV。桌面视频，是指在PC机上创建和播放的视频。基于WEB的视频，是指被嵌入在网页中并用浏览器来访问的视频。DVD视频，是指存储在DVD上的以DVD格式存放的视频。PDA视频，是指那些可

9、在PDA或移动设备（如手机）屏幕上观看的小格式视频。2.5.4 视频信息数字视频如何使用？2.6 数据瘦身数据压缩多媒体信息的主要类型有：文字或文本 、声音 、图片、矢量图、位图、视频和动画。在多媒体系统中，为了达到令人满意的图像、视频画面质量和听觉效果，必须解决视频、音频数据的大容量存储和实时传输问题。但数字化的图像、视频、音频的数据量是十分巨大的。这些多媒体数据之间往往具有很大的相关性和冗余性，具有很大的压缩潜力。2.6.1 引子数据压缩是对数据重新进行编码，以减少所需存储空间的通用术语。数据压缩是可逆的，因此数据可以恢复成原状。数据压缩的逆过程有时也称为解压缩、展开等。当数据压缩之后，文

10、件变小了。数据压缩技术可以用到文字、图像、声音和视频数据。数据压缩技术可以由软件或计算机硬件来实现。用来对图像、声音和视频文件进行压缩和解压缩的硬软件过程称为多媒体数字信号编解码器。2.6.1 引子如何进行数据压缩呢？音频压缩技术指的是对原始数字音频信号流（脉冲编码调制PCM编码）运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或失真可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，也称为压缩编码。它相应的逆变换，称为解压缩或解码。一般来讲，可以将音频压缩技术分为无损压缩及有损压缩两大类，而按照压缩方案的不同，又可将其划分为时域压缩、变换压缩、子带压缩，以及多种技术相互融合的混合压缩等等。在音频压缩标准化方

11、面取得巨大成功的是MPEG-1音频。2.6.2 声音压缩MP3是一个数据压缩格式。它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据，从而达到了小得多的文件大小。MP3是利用MPEG-1音频（MPEG Audio Layer 3） 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的文件，非常好的保持了原来的音质。MP3体积小，音质高的特点。便携式媒体播放器（指MP3播放器）的工作：首先将MP3从内存中取出并读取存储器上的信号到解码芯片对信号进行解码通过数模转换器将数字信号转换成模拟信号再把转换后的模拟音频放大低通滤波后到耳机输出口。2.6.2 声音压缩什么是MP3

12、?像压缩编码技术从不同的角度出发，有不同的分类方法。根据压缩过程有无信息损失，可分为有损编码和无损编码。有损编码又称为不可逆编码，是指对图像进行有损压缩，致使解码重新构造的图像与原始图像存在一定的失真，即丢失了了部分信息。有损压缩多用于数字电视、静止图像通信等领域。无损压缩又称可逆编码，是指解压后的还原图像与原始图像完全相同，没有任何信息的损失。这类方法能够获得较高的图像质量，但所能达到的压缩比不高，常用于工业检测、医学图像、存档图像等领域的图像压缩中。以. b m p为扩展名的文件通常包含有没有压缩过的位图文件。而以. t i f，. p c x和. j p g为文件扩展名的文件包含有压缩过

13、的位图文件。2.6.3 图像压缩JPEG的原义是“多灰度静止图像的数字压缩编码” (简称为JPEG标准)，这是一个适用于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准。它包含两部分：第一部分是无损压缩；第二部分是有损压缩。GIF(Graphics Interchange Format)的原义是“图像互换格式”,GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。GIF图像文件的数据是经过压缩的，而且是采用了可变长度等压缩算法。GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。2.6.

14、3 图像压缩什么是JPEG和GIF？由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处，但是运动的视频还有其自身的特性，因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。在视频压缩中常用以下压缩算法：有损压缩和无损压缩、帧内和帧间压缩、对称和不对称编码。常用的算法是由ISO制订的，即JPEG和MPEG算法。在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法，即Motion JPEG。MPEG-I用于VCD节目中，MPEG-II用于VOD、DVD节目中。Video for Wi n d o w s、Q u i c k Ti m e和M P E G是进行编码、压缩、存储和播放数字视频时常常采用的格式。2.6.4 视频压缩AVI格式 MPEG格式MOV格式WMF格式RM格