多媒体理论部分

多媒体技术与应用科教部韩司2023/2/6中国政法大学课程安排理论知识（3周）图像处理软件Photoshop（8周）

动画制作软件Flash（7周）2023/2/6中国政法大学2成绩分配平时成绩40分（20*2）PhotoShop大作业Flash大作业期末闭卷考试（60）简答4*10综合2*102023/2/6中国政法大学3第一篇多媒体技术导论

第一章多媒体技术概论1.1多媒体技术的概念1.1.1

媒体、多媒体与超媒体1、媒体概念所谓媒体是指信息传递和存储的最基本的技术和手段，即信息的载体。含义媒介-传输信息的载体（逻辑载体），由人类发明创造的记录和表示信息的抽象载体。媒质-存储信息的实体。2023/2/6中国政法大学4第一章多媒体技术概论

1.1.1

媒体、多媒体与超媒体文字图形图像2023/2/6中国政法大学5第一章多媒体技术概论

1.1.1媒体、多媒体与超媒体纸磁盘光盘磁带半导体存储器2023/2/6中国政法大学6分类感知媒体直接作用于人的感觉器官，使人产生感觉的媒体。表示媒体指传输感觉媒体的中介媒体显示媒体进行信息输入和输出的媒体存储媒体用于存储表示媒体的物理介质传输媒体指传输表示媒体的物理介质第一章多媒体技术概论

1.1.1媒体、多媒体与超媒体2023/2/6中国政法大学7第一章多媒体技术概论

1.1.1媒体、多媒体与超媒体2023/2/6中国政法大学8第一章多媒体技术概论

1.1.1

媒体、多媒体与超媒体2023/2/6中国政法大学9第一章多媒体技术概论

1.1.1媒体、多媒体与超媒体2、多媒体多媒体是指融合两种或两种以上媒体的人-机互动的信息交流和传播的媒体。多媒体包括多媒体信息和多媒体技术。多媒体技术用于实时的综合处理声音、文字、图形、图像和视频等信息，是将多种媒体信息用计算机集成在一起进行综合处理，并把它们融合在一起的技术。2023/2/6中国政法大学103、超媒体超媒体是多媒体系统中的一个子系统或一个分支，超媒体系统是使用链接构成的全球资讯系统。第一章多媒体技术概论

1.1.1媒体、多媒体与超媒体2023/2/6中国政法大学11多样性交互性集成性实时性非线性第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学12多样性：体现在信息载体的多样性及处理信息的多样性。信息载体的多样性体现在包括磁盘介质、磁光盘介质、光盘介质、语言、图形、图像、视频和动画等内容。处理信息的多样性体现在信息的采集、生成、传输、处理及显示的过程。第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学13交互性：多媒体的交互性是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作，从而为用户提供更加有效的控制和实用信息的手段。交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息在头脑中的保留时间。第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学14集成性：所为集成性，一方面是媒体信息的集成，即声音、文字、图像、视频等。另一方面是显示或表现媒体设备的集成，“多媒体系统”不仅仅指计算机，还包括电视、音响、录像机、激光唱片机等设备。第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学15实时性：声音、视频、图像等是和时间密切相关的连续性媒体，所以多媒体技术在处理的过程中必须支持实时性处理，即当用户给出操作指令时。能够实时获取多媒体信息与控制。第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学16非线性：“线性”是指两个变量之间所存在的正比关系，“非线性”是指两个量之间的关系不是直线而是曲线。传统的信息的存储方式以时间的顺序，呈“线性”。多媒体信息可以任意跳转，呈“非线性”。第一章多媒体技术概论

1.1.2多媒体技术的特点2023/2/6中国政法大学17多媒体技术的研究领域一般分为两个主要的方面：一是多媒体技术，主要关心技术层面的内容；二是多媒体系统，主要研究多媒体系统的构成与实现。2023/2/6中国政法大学18第一章多媒体技术概论

1.2多媒体技术的研究领域媒体信息数据量大，需要在有限的磁盘上存储以及在网络上进行传输是比较困难的，如何对数据进行实时处理从而减少存储量是多媒体技术处理中的一个关键问题。2023/2/6中国政法大学19第一章多媒体技术概论

1.2.1

多媒体数据的压缩编码与解压缩技术传统的数据类型主要是整形、实型、布尔型和字符型，但是在多媒体数据处理中，主要处理的是图形、图像、声音、视频和动画等复杂数据类型。多媒体信息虽然经过压缩处理，但仍然需要比较大的存储空间。2023/2/6中国政法大学20第一章多媒体技术概论

1.2.2

多媒体数据存储技术多媒体数据量大且不同媒体之间的特性差异大，对数据的实时性要求高。由于多媒体数据的复合、分散及时序等特性，数据库的查询不能只通过字符，而应该通过基于媒体内容的语义查询。对于海量的多媒体信息，如何进行组织、管理、检索等成了数据库技术迫切需要解决的问题。2023/2/6中国政法大学21第一章多媒体技术概论

1.2.3多媒体数据库技术

多媒体网络和通信技术是多媒体计算机技术和网络通信技术结合的产物。多媒体数据的传输对网络环境的要求很高，多媒体数据对网络延迟特别敏感，所以，多媒体网络必须采用相应的控制机制和技术，以保证多媒体数据对网络实时性和同步性的要求。2023/2/6中国政法大学22第一章多媒体技术概论

1.2.4多媒体网络和通信技术

多媒体技术和Internet的发展给人们带来了海量的多媒体信息，进而导致了超大型多媒体信息库的产生，所以凭借关键词很难足够形象和准确地对多媒体信息进行了检索，需要找到针对多媒体信息有效地检索方式。2023/2/6中国政法大学23第一章多媒体技术概论

1.2.5多媒体信息检索技术

虚拟现实技术是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视频、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。2023/2/6中国政法大学24第一章多媒体技术概论

1.2.6虚拟现实技术

教育培训电子出版领域娱乐领域咨询服务领域多媒体网络通信领域：视频会议、远程医疗、远程教学、视频点播、多媒体监控及检测系统。2023/2/6中国政法大学25第一章多媒体技术概论

1.3多媒体技术的应用

1.4.1多媒体技术的发展历程1984年Apple公司在MAC机上引入视窗和图标式的用户界面。1985年美国Commodore公司推出第一台真正的多媒体系统Amige。1986年Philips和Sony推出交互式光盘交互系统CDI。1987年RCA公司首次公布交互式数字视频系统DVI。2023/2/6中国政法大学26第一章多媒体技术概论

1.4多媒体技术的发展前景

1990年，Microsoft公司同多家厂商成立“多媒体计算机协会”。制定多媒体个人计算机的第一个标准MPC-1。1991年，制定扩展结构系统标准CD-ROM/XA。1992年，公布MEFP-1数字电视标准。1993年，公布MPC的第二个标准。1995年，公布MPC的第三个标准2023/2/6中国政法大学27第一章多媒体技术概论

1.4.1多媒体技术的发展历程

多媒体与宽带网络通信结合的网络化将多媒体计算机形成更完善的计算机支持的协同工作环境，在网络环境的支持下消除空间距离的障碍、时间距离的障碍，为人类提供更完善的信息服务。多媒体智能化将具有推理功能的知识库与多媒体数据库结合起来形成智能多媒体数据库。2023/2/6中国政法大学28第一章多媒体技术概论

1.4.2多媒体技术发展前景

多媒体计算机简称(Multimedia

Personal

Computer)

MPC，多媒体计算机系统是指支持多媒体数据，并使数据之间建立逻辑链接，集成为一个具有交互性能计算机系统，一般指具有多媒体处理能力的个人计算机。2023/2/6中国政法大学29第二章多媒体计算机系统组成

多媒体计算机的硬件部分包括基本逻辑部件、多媒体输入/输出设备、多媒体附加设备、信号转换装置、多媒体附加设备、信号转换装置、通信传输设备及接口装置。2023/2/6中国政法大学30第二章多媒体计算机系统组成2.1多媒体计算机系统的硬件组成

2023/2/6中国政法大学31第二章多媒体计算机系统组成2.1多媒体计算机系统的硬件组成

计算机基本组成部件计算机主板、CPU、内存等部件，其中最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡。2023/2/6中国政法大学32第二章多媒体计算机系统组成2.1多媒体计算机系统的硬件组成

多媒体输入输出设备键盘、鼠标、磁盘存储系统、光盘存储系统、显示屏、扬声器、打印机、扫描仪等设备为多媒体数据的输入输出提供多种使用方式。2023/2/6中国政法大学33第二章多媒体计算机系统组成2.1多媒体计算机系统的硬件组成

多媒体附加设备与计算机链接并具有专用处理能力的适配器，如音响/视频卡、图形卡、压缩/解压卡、网卡、MIDI卡以及调制解调卡。2023/2/6中国政法大学34第二章多媒体计算机系统组成2.1多媒体计算机系统的硬件组成

标准CPURAM硬盘CDROM声卡显示器MPC-1386SX/16M2M30MB150Kbps1000ms8bit640*48016色MPC-2486SX/25M4M160MB150Kbps1000ms16bit640*48016色MPC-3586SX/75M8M540MB150Kbps1000ms16bit640*48016色2023/2/6中国政法大学35第二章多媒体计算机系统组成2.1.1

MPC规范随着计算机硬件技术和多媒体的高速发展，MPC的标准将继续不断升级，在实际应用中，我们不必拘泥于计算机的具体配置，只能理解MPC的基本性能就可以。2023/2/6中国政法大学36第二章多媒体计算机系统组成2.1.2

MPC的性能计算机对图像的处理包括图像截取、编辑和转换。计算机图像是数字化的，分为点阵图和矢量图。2023/2/6中国政法大学37第二章多媒体计算机系统组成2.1.3图像处理能力声音的数字化方法是采样。声音的采样频率有三个：44.1KHz、22.05KHz、11.025KHz，频率越高保真越好。2023/2/6中国政法大学38第二章多媒体计算机系统组成2.1.4声音处理能力t2t样本值MIDI规定了电子乐器之间电缆的硬件标准和设备之间的通信协议。2023/2/6中国政法大学39第二章多媒体计算机系统组成2.1.5

MIDI乐器数字接口计算机动画有两种，一种是造型动画，一种是帧动画。2023/2/6中国政法大学40第二章多媒体计算机系统组成2.1.6动画处理能力对多媒体数据的存储问题需要考虑的基本问题是：存储介质的容量、速度和价格。硬盘：存取时间10-20ms，容量40GB以上。光盘：分为CD、DVD等类型。存取时间35-

180ms，CD容量为230MB与650MB，DVD最大有4.7GB。2023/2/6中国政法大学41第二章多媒体计算机系统组成2.1.7存储能力可移动式硬盘可移动光盘可移动式闪存卡网络并行或串行通信2023/2/6中国政法大学42第二章多媒体计算机系统组成2.1.8

MPC之间的通讯计算机多媒体软件主要分为四类：系统软件、多媒体素材创作软件、多媒体应用系统开发软件、多媒体应用软件。系统软件：负责搭建计算机的基本工作平台。包括多媒体操作系统、设备驱动程序、系统维护软件。多媒体素材创作软件：声音的录制编辑、图像扫描输入与处理、视频采集与压缩编码、动画制作与生成。2023/2/6中国政法大学43第二章多媒体计算机系统组成2.2多媒体计算机系统的软件组成多媒体应用系统开发软：也称为多媒体开发平台，可以用来生成各种多媒体应用软件。多媒体应用软件：是利用多媒体工具软件设计开发的应用程序，包括多媒体辅助软件、多媒体数据管理软件和网络应用软件。2023/2/6中国政法大学44第二章多媒体计算机系统组成2.2多媒体计算机系统的软件组成2.3.1手写板手写绘图输入设备对计算机来说是一种输入设备，最常见的是手写板。其作用和键盘类似。当然，基本上只局限于输入文字或者绘画，也带有一些鼠标的功能。2023/2/6中国政法大学45第二章多媒体计算机系统组成2.3多媒体I/O设备电阻式压力板:由一层可变形的电阻薄膜和一层固定的电阻薄膜构成，中间由空气相隔离。原理：用笔或手指接触手写板时，上层电阻受压变形并与下层电阻接触，下层电阻薄膜就能感应出笔或手指的位置。优点：原理简单、工艺不复杂、成本较低、价格低廉。缺点：感应材料寿命短、不灵敏、容易损坏。2023/2/6中国政法大学46第二章多媒体计算机系统组成2.3.1手写板电磁式感应板工作原理：电磁式手写板是通过在手写板下方的布线电路通电后，在一定空间范围内形成电磁场，来感应带有线圈的笔尖的位置进行工作。优点：性能良好、书写方便。缺点：电压要求高、耗电量大、易受电磁干扰。2023/2/6中国政法大学47第二章多媒体计算机系统组成2.3.1手写板电容式触控屏工作原理：电容式手写板的工作原理是通过人体的电容来感知手指的位置，即当使用者的手指接触到触控板的瞬间，就在板的表面产生了一个电容。灵敏、适用于便携式产品。2023/2/6中国政法大学48第二章多媒体计算机系统组成2.3.1手写板触摸屏是用于人机交互的一种定位装置，一般安装在显示屏的表面，通过触摸屏上的触摸控制器可以检测触摸信号并精确的计算出触摸位置，然后通过串行口或者其他接口传到CPU。2023/2/6中国政法大学49第二章多媒体计算机系统组成2.3.2触摸设备电阻触摸屏电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的，这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的复合薄膜。2023/2/6中国政法大学50第二章多媒体计算机系统组成2.3.2触摸设备电容技术触摸屏电容技术触摸屏(Capacity

Touch

Panel)CTP是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃。2023/2/6中国政法大学51第二章多媒体计算机系统组成2.3.2触摸设备红外触摸屏红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外矩阵，通过不停地扫描是否有红外线阻挡检测并定位用户的触摸。2023/2/6中国政法大学52第二章多媒体计算机系统组成2.3.2触摸设备表面声波触摸屏表面声波触摸屏核心是一块玻璃，通过触摸屏电缆将电信号传给控制器。2023/2/6中国政法大学53第二章多媒体计算机系统组成2.3.2触摸设备扫描仪（scanner），是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪由机盖、原稿台、光学成像部分、光电转换部分、机械传动五部分组成。2023/2/6中国政法大学54第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪工作原理扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上，没有被吸收的光线将被反射到光学感应器上，光感应器接收到这些信号后，将这些信号传送到模数转换器，模数转换器将其换算成可以被计算机读取的信号。2023/2/6中国政法大学55第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪扫描仪的性能指标扫描幅面：表示扫描图稿尺寸的大小，常见的有A4.A3.A0幅面等。分辨率：反应扫描图像的清晰程度。2023/2/6中国政法大学56第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪色彩位数：反映扫描仪的色彩区分能力，色彩为数越高，图像色彩越丰富。1位的图像可以携带1位2进制信息。8位可以产生256种色彩。2023/2/6中国政法大学57第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪感光元件：普通扫描仪的感光元件有CCD（Charge

Coupled

Device）和CIS(Contact

Image

Sensor)2023/2/6中国政法大学58第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪扫描仪分类2023/2/6中国政法大学59第二章多媒体计算机系统组成2.3.3扫描仪数字式相机（Digital

Camrea）DC俗称数码相机。是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。工作原理光线通过镜头或者镜头组进入相机，通过数码相机成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。数码相机的成像元件是CCD或者CMOS，该成像元件的特点是光线通过时，能根据光线的不同转化为电子信号。2023/2/6中国政法大学60第二章多媒体计算机系统组成2.3.4数码相机2023/2/6中国政法大学61第二章多媒体计算机系统组成2.3.4数码相机数码摄像机就是，是DigitalVideo的缩写，译成中文就是数字视频的意思。工作原理：是光电数字信号的转变与传输，通过感光元件将光信号转变成电流，再将模拟电信号转变成数字信号，由专门的芯片进行处理和过滤后得到的信息还原出来就是我们看到的动态画面了。感光元件：一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件；另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。2023/2/6中国政法大学62第二章多媒体计算机系统组成2.3.5数码摄像机数码摄像机的分类2023/2/6中国政法大学63第二章多媒体计算机系统组成2.3.5数码摄像机LED显示屏LED（LightEmittingDiode，发光二极管）显示器是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式。LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体。2023/2/6中国政法大学64第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏LED显示屏2023/2/6中国政法大学65第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏OLED显示屏OLED（Organic

LightEmittingDisplay)有光发光显示器。优点：自身发光、色彩效果好、节能、无视角范围限制。缺点：造价高、不防水、无法大型化。2023/2/6中国政法大学66第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏OLED显示屏2023/2/6中国政法大学67第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏等离子显示屏PDP（PlasmaDisplayPanel，等离子显示器）是采用了等离子平面屏幕技术的新一代显示设备。等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝3色荧光体发出肉眼能看到的可见光，以此成像。2023/2/6中国政法大学68第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏等离子显示屏2023/2/6中国政法大学69第二章多媒体计算机系统组成2.3.5多媒体显示屏第三章多媒体的关键技术

3.1

多媒体的压缩技术多媒体数据压缩编码的必要性信息时代信息爆炸多媒体计算机系统的研究对象三维图形立体声彩色全屏幕运动画面数字计算机处理的信息种类数值、文字、语言、音乐、图形、动画、静图像、电视视频图像数字化后的视频和音频信号数据量惊人！2023/2/6中国政法大学70例1：用300dpi分辨率扫描一张B5纸（180mm×255mm），数据量为6.61MB/页一个650MB的CD-ROM，仅能保存98页！例2：双声道立体声激光唱盘(CD-A)，采样频率44.1kHz，采样精度16bit/样本，则1秒中采样位数：

(44100×16×2)/8＝0.1764MB/s

一张CD-ROM，仅能保存约1小时数据。2023/2/6中国政法大学71第三章多媒体的关键技术

3.1多媒体的压缩技术多媒体数据压缩的可行性——数据冗余2023/2/6中国政法大学72第三章多媒体的关键技术

3.1

多媒体的压缩技术大数据量大信息量不等于180汉字文本数据360B语音480kB(1分钟)约1300倍信息量数据量冗余量数据的压缩就是取消或减少冗余数据的过程。而编码是用代码替换文字、符号或数据的过程。压缩不一定都用编码，而编码可以压缩数据。2023/2/6中国政法大学73第三章多媒体的关键技术

3.1.1数据压缩及分类数据压缩类型无损压缩（重构后的数据与原来数据完全相同，如磁盘文件）有损压缩（重构后的数据与原来数据不完全相同，如图像、声音的压缩）2023/2/6中国政法大学74第三章多媒体的关键技术

3.1.1数据压缩及分类空间冗余——静态图像存在的最主要的数据冗余同一景物表面上各采样点之间存在空间连贯性，然而，基于离散像素采样来表示物体颜色的方式，通常不利用这种连贯性，造成空间冗余。2023/2/6中国政法大学75第三章多媒体的关键技术

3.1.2数据压缩的可能性结构冗余在有些图像的纹理区，图像的像素值存在着明显的分布模式2023/2/6中国政法大学76第三章多媒体的关键技术

3.1.2数据压缩的可能性时间冗余——序列图像包含时间冗余。序列图像一般为位于一时间轴区间内的一组连续画面。相邻帧包含相同的背景和移动物体。视频2023/2/6中国政法大学77第三章多媒体的关键技术

3.1.2数据压缩的可能性知识冗余：由图像的记录方式与人对图像的知识之间的差异所产生的冗余有些图像的理解与某些知识有相当大的相关性，比如人脸的图像有固定的结构。这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到知识冗余2023/2/6中国政法大学78第三章多媒体的关键技术

3.1.2数据压缩的可能性视觉冗余

人类的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀和非线性的。然而，在记录原始的图像数据时，通常假定视觉系统是线性和均匀的，对视觉敏感与不敏感的部分同等对待。从而产生比理想编码更多的数据，造成视觉冗余。2023/2/6中国政法大学79第三章多媒体的关键技术

3.1.2数据压缩的可能性压缩比图像数据量和压缩后图像数据量的比值。2023/2/6中国政法大学80第三章多媒体的关键技术

3.1.3数据压缩的性能指标3M1M压缩质量是指压缩后对媒体的感知效果。2023/2/6中国政法大学81第三章多媒体的关键技术

3.1.3数据压缩的性能指标压缩速度编码或解码的快慢速度计算量压缩图像的计算量2023/2/6中国政法大学82第三章多媒体的关键技术

3.1.3数据压缩的性能指标1、音频压缩标准音频信号可分为电话质量的语言、调幅广播质量的音频信号和高保真立体信号。(1)电话语音压缩标准ITU的G.722(2)调幅广播语音压缩标准ITU的G.722(3)调频广播及CD音质的带宽音频压缩标准，MPEG-1、MPEG-2和杜比AC-3。用于CD、MD、MPC、VCD、DVD、HDTV和电影配音。2023/2/6中国政法大学83第三章多媒体的关键技术

3.1.4数据压缩标准2、静止图像压缩标准ISO制定的JPEG标准、JBIG标准ITU-T的G3、G4标准。JPEG是第一个国际图像压缩标准，适用于黑白及彩色图片、彩色传真和印刷图片。支持连续色调静态图像压缩的各种应用。2023/2/6中国政法大学84第三章多媒体的关键技术

3.1.4数据压缩标准使用JPEG格式压缩的图片文件一般也称为JPEGFILES，最普遍的扩展名是.jpeg|.jpe|.jfif|.jif以及嵌入式文件.TIFF。2023/2/6中国政法大学85第三章多媒体的关键技术

3.1.4数据压缩标准3、音频压缩标准2023/2/6中国政法大学86第三章多媒体的关键技术

3.1.3数据压缩的性能指标MPEGMPEG，活动图像专家组的缩写，成员为IBM\SUN\BBC\AT&TMPEG-1第一个官方的视讯音频压缩标准，.MP3MPEG-2广播质量的视讯、音频和传输协议，数字卫星电视MPEG-3为HDTV设计，后终止。MPEG-42003年发布的视讯压缩标准，支持视频/音频编码、3D内容和数字版权管理。MPEG-7非视讯压缩标准，是一个多媒体内容的描述标准，称为多媒体内内容描述接口MPEG-21融合标准的标准，在电子商务中使用。3、音频压缩标准2023/2/6中国政法大学87第三章多媒体的关键技术

3.1.3数据压缩的性能指标H.26XH.26X国际电信联盟ITU制定的系列图像压缩标准H.261视频编码标准，在综合业务数字网上传输质量可接受的视频信号。H.263ITU-T的一个标准草案，为底码流通信而设计的。相对于261提高性能和纠错能力。H.264MPEG-4的第10部分，高度压缩数字视频编解码器标准。具有高压缩比。H.265对H.264的技术进行改进，提高压缩率、鲁棒性和错误恢复能力。3.2.1光存储类型光盘包括只读光盘、只写一次光盘和可擦写光盘三种。光存储技术是采用激光照射介质，极光与介质相互作用导致介质的性质发生变化而将信息存储下来。读出信息则是利用激光扫描介质，识别出存储单元性质的变化。数据是以二进制数据形式存储的。2023/2/6中国政法大学88第三章多媒体的关键技术

3.2多媒体存储技术1、CD-ROMCD-ROM是最常用的光盘，直径12cm，容量约650M。CD-ROM的五层结构聚碳酸酯光盘层，通过撞击来记录数据。光泽面反射激光。一层清漆可以使光泽面保持发光。艺术样品印刷在最上端的盘面。用激光束读取数据，转换为电子信号。2023/2/6中国政法大学89第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型物理特性：采用激光调制方式记录信息，将信息以凹坑和凸区的形式记录在螺旋形光道上。CD光盘的制作：用户只能读取CD-ROM上记录的各种信息，不能修改或写入新的信息。2023/2/6中国政法大学90第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型

2、CD-R(CD-Recordable)CD-R是一种一次写入多次读出的标准。用户对其做一次写入内容，之后成为只读光盘。CD-R的物理特性：表面为凹凸相间区域的聚碳酸酯层。CD-ROM的凹凸为物理印制，而CD-R的凹凸是由刻录机烧制而成。在聚碳酸酯层表面添加一个染料记录层，防止强光照射。所以CD-R也称为金绿盘、白金盘或蓝盘。2023/2/6中国政法大学91第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型CD-R的制作：当金属被写激光加热到170摄氏度时，它的物理特性由晶态转化成非晶态，从而在光盘轨道上产生了光反射系数高与低两种加工状态使激光可以读出数据。2023/2/6中国政法大学92第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型3、CD-RW（CD-ReWritable）可重复刻录光碟的记录层。用户可以进行数据的写、读，擦除后并再次写入。物理特性：CD-RW相变合金以一种高反光性晶体形式存在，当红光高功率镭辐射束对相变合金加热，被加热的部分便会变得黯淡无光，再次被加热时又变回晶体。2023/2/6中国政法大学93第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型4、DVD光盘存储器，通常用来播放标准电视机清晰度的电影、高质量的音乐或用来存储大容量的数据。原理:激光二极管发出的热量使记录点呈现高反射(水晶)或另外一种状态(非晶体)，而第二个激光二极管在读取这些状态时把它们分别记录成“0”或者“1”。2023/2/6中国政法大学94第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型DVD的五种子规格DVD-ROM存储电脑数据DVD-Video存储图像DVD-Audio存储音乐DVD-R只可写入一次DVD-RAM可重复写入2023/2/6中国政法大学95第三章多媒体的关键技术

3.2.1光存储类型闪存是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。但是不可以以字节为单位改写数据。一般应用在数码相机、掌上电脑、MP3等小型数码产品中作为存储介质。2023/2/6中国政法大学96第三章多媒体的关键技术

3.2.2闪存与闪存卡3.3.1流媒体传输技术1、流媒体概述流媒体(StreamingMedia)是一种新兴的网络技术，在互联网上实时顺序地传输和播放视音频等多媒体内容的连续实时基数据流。在网络上传输音/视频等多媒体信息，主要有下载和流式传输两种方案。2023/2/6中国政法大学97第三章多媒体的传输技术

3.3多媒体的传输技术流式传输的优点缩短启动时延，降低对缓存容量的需求。实现现场直播形式的实时数据传输，保护多媒体数据的著作权。2023/2/6中国政法大学98第三章多媒体的传输技术

3.3.1流媒体传输技术2、流媒体技术的原理流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输，对一个实时A/V源或存储的A/V文件，在传输中它们要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时间延迟也就不等，甚至先发的数据包还有可能后到。为此，使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能连续输出，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大，因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据：通过丢弃已经播放的内容，流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。2023/2/6中国政法大学99第三章多媒体的传输技术

3.3.1流媒体传输技术3、典型的流媒体系统RealNetworks公司的RealSystemMicrosoft公司的WindowsMediaTechnologyApple公司的QuickTime2023/2/6中国政法大学100第三章多媒体的传输技术

3.3.1流媒体传输技术1、P2P简介点对点技术又称为对等互联网技术，它依赖网络中参与者的计算能力和带宽，不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。2023/2/6中国政法大学101第三章多媒体的传输技术

3.3.2P2P技术2、P2P的原理P2P利用内容分片技术将内容分散在不同的终端的存储空间上，通过并行传输技术将内容分发给各终端，在终端缓存中重组，提交媒体播放器进行播放。直播点播2023/2/6中国政法大学102第三章多媒体的传输技术

3.3.2P2P技术IPTV是利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互服务的崭新技术。IPTV服务的提供方式计算机网络机顶盒+普通电视机2023/2/6中国政法大学103第三章多媒体的传输技术

3.3.3IPTV技术IPTV的特点用户可以得到高质量的数字媒体服务用户可有极为广泛的自由度选择带宽IP网上个网站提供的视频节目实现提供者和媒体消费者的实质互动为网络发展商和节目提供商提供了广阔的前景2023/2/6中国政法大学104第三章多媒体的传输技术

3.3.3IPTV技术问题1：什么是图像？图像是自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。人们在观察景物时，视觉的第一印象乃是色彩的感觉。色彩在视觉艺术中具有十分重要的美学价值。2023/2/6中国政法大学105第四章数字图像的处理技术基础

4.1颜色基础问题2：什么是颜色？颜色是视觉系统对可见光的感知结果。

1666年，英国科学家牛顿第一个揭示了光的色学性质和颜色的秘密。2023/2/6中国政法大学106第四章数字图像的处理技术基础

4.1.1色彩的三要素2023/2/6中国政法大学107500600紫400700750紫蓝蓝蓝绿绿绿黄黄橙橙红红350第四章数字图像的处理技术基础

4.1.1色彩的三要素以人类对颜色的感觉为基础，颜色的3种基本特性是：明度、色调/色相、纯度/饱和度。明度（B）：光的强和弱。是颜色的相对明暗程度。饱和度（S）：是指颜色的强度或纯度。色相是从物体反射或透过物体传播的颜色。2023/2/6中国政法大学108第四章数字图像的处理技术基础

4.1.1色彩的三要素颜色模式是将某种颜色表现为数字形式的模型，或者说是一种记录图像颜色的方式。颜色的实质是一种光波。它的存在是因为有三个实体：光线、被观察的对象以及观察者。人眼是把颜色当作由被观察对象吸收或者反射不同波长的光波形成的。2023/2/6中国政法大学109第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色模型1、RGB模型自然界常见的颜色，都可以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例混合而成。同样，绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色彩。这就是色度学的基本原理三基色原理。2023/2/6中国政法大学110第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型2023/2/6中国政法大学111第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型在RGB模型中，对于任意彩色光F，其配色方程可写成：

F＝r(R)+g(G)+b(B)其中r、g、b为三色系数，r(R)、g(G)、b(B)为彩色光的三色分量。2023/2/6中国政法大学112第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型RGB颜色模型构成一个立方体的三维坐标空间结构，用红、绿、蓝表示三条坐标轴。R=G=B=0处，为黑色，R=G=B=255处，为白色。2023/2/6中国政法大学113第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型红(255,0,0)青(0,255,255)绿(0,255,0)黄(255,255,0)蓝(0,0,255)白(255,255,255)棕(255,0,255)RGB颜色模式（空间）2、CMY（CMYK）模型当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，剩下的光线被反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模型，在印刷时应用的也是这种减色模式，根据这种减色模式，就衍变出了适合印刷的CMYK色彩模型。

CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。因为在实际引用中，青色、洋红色和黄色很难叠加形成真正的黑色，最多不过是暗红色而已。因此才引入了K——黑色。黑色的作用是强化暗调，加深暗部色彩。2023/2/6中国政法大学114第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型2023/2/6中国政法大学115第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型3、灰度模式用单一色调表现图像，一个像素的颜色用八位元来表示，一共可表现256阶（色阶）的灰色调（含黑和白），也就是256种明度的灰色。是从黑→灰→白的过渡，如同黑白照片。灰度模式只有亮度值没有色相和饱和度。2023/2/6中国政法大学116第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型4、位图模式使用黑白两种颜色中的一种表示图像中的像素。位图模式的图像也叫做黑白图像，它包含的信息最少，因而图像也最小。2023/2/6中国政法大学117第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型5、双色调模式双色调模式采用2-4种彩色油墨来创建由双色调（2种颜色）、三色调（3种颜色）和四色调（4种颜色）混合其色阶来组成图像。使用双色调模式最主要的用途是使用尽量少的颜色表现尽量多的颜色层次，这对于减少印刷成本是很重要的，因为在印刷时，每增加一种色调都需要更大的成本。2023/2/6中国政法大学118第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型6、索引颜色模式索引颜色模式是网上和动画中常用的图像模式，当彩色图像转换为索引颜色的图像后包含近256种颜色。索引颜色图像包含一个颜色表。用来存放图像中的颜色并为这些颜色建立颜色索引，颜色表可在转换的过程中定义或在生成索引图像后修改。2023/2/6中国政法大学119第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型7、lab模式Lab颜色模型是在1931年国际照明委员会(CIE)制定的颜色度量国际标准模型的基础上建立的。1976年，该模型经过重新修订并命名为CIEL*a*b。Lab颜色与设备无关，无论使用何种设备（如显示器、打印机、计算机或扫描仪）创建或输出图像，这种模型都能生成一致的颜色。2023/2/6中国政法大学120第四章数字图像的处理技术基础

4.1.2图像颜色的模型在计算机系统中，有两种不同的图形编码方法：位图(bitmap)/位映射矢量画(vector-drawn)/向量图形2023/2/6中国政法大学121第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图1、位图计算机通过指定每个独立的点（或像素）在屏幕上的位置来存储位图图像。即位图图像是由描述图像中各个像素点的颜色的数位集合而成。

位图图像与分辨率有关。2023/2/6中国政法大学122第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图2023/2/6中国政法大学123第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图水平方向是640个像素，垂直方向是480个像素。对于单色图像来说，计算存储图像的字节数如下：

640480=307200像素/8=38400字节2023/2/6中国政法大学124第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图2023/2/6中国政法大学125第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图彩色图像（colorimage）有16色、256色、16256色或1670万色。

16色：

6404804/8=153600字节

256色：

6404808/8=307200字节2023/2/6中国政法大学126第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图1,670万种颜色的彩色图像称为24位或真彩色图像。每个像素需要24个比特（3个字节）来表示。一幅这样的图像占用的存储空间为：

64048024/8=921600字节2023/2/6中国政法大学127第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图2、矢量图矢量根据图像的几何特性描绘图像。由一串可重构图像的指令构成。这些指令包括描述构成该图形的所有直线、圆、圆弧、矩形、曲线等的位置、维数和形状。其中每一个对象都是独立的个体，它们有各自的颜色、形状、尺寸及位置坐标等属性。绘制和显示这种图的软件通常称为绘图程序（drawprograms）。2023/2/6中国政法大学128第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图2023/2/6中国政法大学129第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图第四章数字图像的处理技术基础

4.2位图和矢量图位图矢量图的基本元素是图元矢量图的数据较少当图形变得复杂时，用矢量图计算机要花大量的时间去计算，显示速度慢矢量图变换不失真矢量图可以以图元为单位单独进行属性修改与编辑矢量图位图的基本图元是像素位图需占用大量的空间即使图形复杂，位图的刷新速度也比较快位图在缩放时会失真位图不能以图元为单位进行编辑修改。2023/2/6中国政法大学1304.3.1分辨率1、分辨率单位尺的像素数目，也成为“解像度”、“解析度”和“解像力”。像素是指基本原色素或其灰度值的编码。2023/2/6中国政法大学131第四章数字图像的处理技术基础

4.3图像的基本属性和种类2023/2/6中国政法大学132第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率2、图像分辨率指单位长度上存在的描述图像的像素数。用每英寸/cm来表示。通常用这个参数衡量图像的细节表现能力，数值越大，图像包含的细节就越多。2023/2/6中国政法大学133第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率2023/2/6中国政法大学134第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率3、显示器分辨率描述一台显示器在同一时间可以显示的总信息量。计算机用的CRT和家用电视机用的CRT之间的主要差别是显像管玻璃面上的孔眼掩膜和所涂的荧光物质不同。2023/2/6中国政法大学135第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率2023/2/6中国政法大学136第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率PC机常见的显示器分辨率有如下几种：640×480800×6001024×7681152×864具有较多像素的图像在屏幕上显示时会比较大。2023/2/6中国政法大学137第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率4、输出分辨率设备分辨率，指的是各类输出设备每英寸上可产生的点数。这类分辨率通过DPI来衡量。如果用300DPI来扫描一幅8″×10″的彩色图像，就得到一幅2400×3000个像素的图像。2023/2/6中国政法大学138第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率5、位分辨率图像的分辨率又称位深，是用来衡量每个像素存储信息的位数。一般常见的有8位、16位、24位、32位。2023/2/6中国政法大学139第四章数字图像的处理技术基础

4.3.1分辨率

2023/2/6中国政法大学140第四章数字图像的处理技术基础

4.3.2颜色深度2023/2/6中国政法大学141第四章数字图像的处理技术基础

4.3.2颜色深度黑白2色图灰度8位图2023/2/6中国政法大学142第四章数字图像的处理技术基础

4.3.2颜色深度索引8色图索引16色图2023/2/6中国政法大学143第四章数字图像的处理技术基础

4.3.2颜色深度索引256色图真彩色真彩色（TrueColor)

真彩色是指一幅彩色图像中的每个像素都分成RGB三个基色分量。每个分量用8位二进制数表示，这样产生的色彩称为真彩色。伪彩色（PseudoColor）伪彩色是把像素值作为彩色查找表的表项入口地址，去查找一幅显示图像使用的RGB强度值，再用查找出的强度值产生彩色，称为伪彩色。直接色直接色是把像素值的RGB颜色分量作为单独的索引值，通过相应的色彩变换找出RGB各自对应的基色强度，用这个强度值产生的彩色称为直接色。2023/2/6中国政法大学144第四章数字图像的处理技术基础

4.3.3真彩色、伪彩色与直接色1、PSD格式图像处理软件Photoshop的专用图像格式，图像文件一般较大。其存取速度比其它格式快很多。2023/2/6中国政法大学145第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式2、Tiff格式标记图像文件格式TIFF是图像文件格式中最复杂的一种，它是一种多变的图像文件格式，图像格式的存放灵活多变，它的优点是独立于操作系统和文件系统。TIFF是一种无损压缩格式2023/2/6中国政法大学146第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式3、JPEG格式也是应用最广泛的图片格式之一，它采用一种特殊的有损压缩算法，将不易被人眼察觉的图像颜色删除，从而达到较大的压缩比(可达到2:1甚至40:1)。其压缩技术十分先进，性能优异，所以应用非常广泛，而在Internet上，它是主流图形格式。2023/2/6中国政法大学147第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式4、GIF格式GIF图像文件格式是最先使用在网络中用于图形数据的在线传输，特别是应用在互联网的网页中。GIF是主要为数据流而设计的一种传输方式，而不只是作为文件的存储格式，它具有顺序的组织形式。GIF分为静态GIF和动画GIF两种，支持透明背景图像，适用于多种操作系统，"体型"很小，网上很多小动画都是GIF格式。2023/2/6中国政法大学148第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式2023/2/6中国政法大学149第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式GIF是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画，所以归根到底GIF仍然是图片文件格式。GIF是经过无损压缩的图像文件格式，大多用在网络传输上，速度要比传输其他图像文件格式快得多。GIF最大缺点是最多只能处理256种色彩，故不能用于存储真彩色的图像文件。2023/2/6中国政法大学150第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式5、BMP格式位图是现在最常用的表示方法，是Windows系统下的标准位图格式，具有多种分辨率。其结构简单，未经过压缩，一般图像文件会比较大。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”，可称为通用格式。2023/2/6中国政法大学151第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式“位图表示”是将一幅图像分割成栅格，栅格的每一点（象素）的亮点值都单独记录。位图区域中数据点的位置确定了数据点表示的像素。位图比较适合于具有复杂的颜色、灰度等级或形状变化的图像，如照片、绘图和数字化了的视频图像。有些图像原来就是按照位图格式组织的，比如计算机屏幕显示。2023/2/6中国政法大学152第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式6、EPS格式:EPS格式是IllustratorCS3和PhotoshopCS3之间可交换的文件格式。Illustrator软件制作出来的流动曲线、简单图形和专业图像一般都存储为EPS格式。Photoshop可以获取这种格式的文件。在PhotoshopCS3中，也可以把其他图形文件存储为EPS格式，在排版类的PageMaker和绘图类的Illustrator等其他软件中使用。2023/2/6中国政法大学153第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式7、PDF格式:便携式文件格式，可以跨平台操作。8、PNG格式图像文件存储格式，是一种位图文件。2023/2/6中国政法大学154第四章数字图像的处理技术基础

4.4图像格式数字音频数字音频就是首先将音频文件转化，接着再将这些电平信号转化成二进制数据保存，播放的时候再把这些数据转换为模拟电平信号，再将这些电平信号送到喇叭播出。2023/2/6中国政法大学155第五章多媒体音频技术

5.1

数字音频基础1、声音的定义声音是因物体的振动而产生的一种物理现象。声音有两个基本参数：频率和振幅。振幅表示声音的大小、强弱；频率表示信号每秒钟变化的次数。2023/2/6中国政法大学156第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念频率=1/周期2023/2/6中国政法大学157振幅周期第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念现实世界的声音不是由某个频率或某几个频率组成，而是由许多不同频率不同振幅的正弦波叠加而成。2023/2/6中国政法大学158第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念2、声音的分类（1）按频率分类亚音频0Hz-20Hz音频20Hz-20KHz超音频20KHz-1GHz过音频1GHz-1THz2023/2/6中国政法大学159第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念2023/2/6中国政法大学160第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念（2）按原始声源分语音：人类为表达思想和感情发出的声音乐音：弹奏乐器时乐器发出的声音声响：除语音和乐音外的所有声音2023/2/6中国政法大学161第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念（3）按存储形式分模拟信号：对生源发出的声音采用模拟方式进行存储。数字信号：对声源发出的声音采用数字化处理，用0、1表示声音的数据流。2023/2/6中国政法大学162第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念3、音频指频率在20Hz-20KHz范围内的声波。多媒体声音信息的讨论集中在音频声音范围内。自然界声响中超过20KHz的可以丢弃，确定音频压缩的可行性。2023/2/6中国政法大学163第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念4、声音质量的评价标准声音质量的两种评价方法：一种是客观评价，即音频信号的技术指标，如：频带宽度、动态范围和信噪比；另一种主观评价。2023/2/6中国政法大学164第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念音频信号的技术指标：（客观评价指标）频带宽度：音频信号的频率范围，是衡量音质的标准。动态范围:音频信号最大强度与最小强度之比。信噪比：有用信号的平均功率与噪音的平均功率之比。2023/2/6中国政法大学165第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念主观评价法：声音质量主观评价评分标准2023/2/6中国政法大学166第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念分数质量级别失真级别5优(Excellent)无察觉4良(Good)(刚)察觉但不讨厌3中(Fair)(察觉)有点讨厌2差(Poor)讨厌但不反感1劣(Bad)极讨厌(令人反感)声音的质量声音的质量与它所占用的带宽有关，频带越宽，信号的相对变化范围越大。按照带宽将声音分为4类。2023/2/6中国政法大学167第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念5、模拟音频模拟信号是指在时域上数字形式为连续函数的信号。模拟信号中，不同的时间点位置的信号值是连续变化的。2023/2/6中国政法大学168第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念6、数字音频数字音频是一种利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩、或播放的技术。数字音频是使用01构成的数字序列。2023/2/6中国政法大学169第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念模拟音频连续的波动信号不便进行编辑修改利用磁带、唱片记录媒体，不利长久保存模拟音频进入计算机必须数字化数字音频离散的数字信号编辑特效处理容易用光盘存储，不易磨损，长久保存数字音频必须转换为模拟信号才能输出2023/2/6中国政法大学170音频信号的数字化将声音的模拟信号变为数字信号的过程，通过对声音文件进行采样、量化、编码来实现。2023/2/6中国政法大学171第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化2023/2/6中国政法大学172第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化1、采样和采样频率采样是将声音信号在时间上离散化，即每隔一定的时间间隔对模拟信号进行取样。采样频率定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数。采样频率的倒数叫做采用周期或者采样时间。2023/2/6中国政法大学173第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化采样频率必须大于被采样频率带宽的2倍。2023/2/6中国政法大学174第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化样本值*8,000Hz-电话所用采样率，对于人的说话已经足够；；*11,025Hz；*22,050Hz-无线电广播所用采样率；*32,000Hz-miniDV数码视频camcorder、DAT(LPmode)所用采样率；*44,100Hz-音频CD,也常用于MPEG-1音频（VCD,SVCD,MP3）所用采样率；*47,250Hz-NipponColumbia(Denon)开发的世界上第一个商用PCM录音机所用采样率；2023/2/6中国政法大学175第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化*48,000Hz-miniDV、数字电视、DVD、DAT、电影和专业音频所用的数字声音所用采样率；*50,000Hz-二十世纪七十年代后期出现的3M和Soundstream开发的第一款商用数字录音机所用采样率；*50,400Hz-三菱X-80数字录音机所用所用采样率；*96,000或者192,000Hz-DVD-Audio、一些LPCMDVD音轨、BD-ROM（蓝光盘）音轨、和HD-DVD（高清晰度DVD）音轨所用所用采样率；*2.8224MHz-SACD、索尼和飞利浦联合开发的称为DirectStreamDigital的1位sigma-deltamodulation过程所用采样率。 2023/2/6中国政法大学176第五章多媒体音频技术

5.1.1

声音的基本概念2、量化和量化位数是对采样后的声音样本在幅值上离散化，即把信号强度划分为不同的等级，然后将每一个样本归入预先编排的量化等级上。2023/2/6中国政法大学177第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化2023/2/6中国政法大学178量化位数采羊猴的信号按照整个声波的幅度划分成有限个区段的集合，把落入某个区段内的样值归为一类，并赋予相同的量化值，采用2进制，用16位或者256位等方式来进行。2023/2/6中国政法大学179第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化2023/2/6中国政法大学180第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化量化的位数越多，越能细化音频信号的幅度变化。2023/2/6中国政法大学181第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化量化位数精度1bit=2^12种级别2bit=2^24种级别3bit=2^38种级别8bit=2^8256种级别1B16bit=2^1665536种级别2B24bit=2^2416777216种级别3B2023/2/6中国政法大学182第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化3、编码是将量化后的离散值用二进制代码表示。2023/2/6中国政法大学183第五章多媒体音频技术

5.1.2

声音的数字化声卡是MPC用来处理声音的接口卡。声卡是实现了声波／数字信号相互转换的硬件，它的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口（MIDI）使乐器发出美妙的声音。2023/2/6中国政法大学184第五章多媒体音频技术

5.2

声卡1、工作原理与结构（1）工作原理从话筒中获取声音模拟信号，通过模数转换器（A/D）将声波振幅信号采样转换成一串数字信号，存储在计算机中。将数字信号传送到数模转换器(D/A)，以同样的采样速度还原为模拟波形，放大后送到输出设备。2023/2/6中国政法大学185第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术（2）声卡组成与结构一个数字信号处理器（DSP），负责大部分的运算。一个数模转换器（DAC），负责把音频输出电脑。一个模数转换器（ADC），负责把音频输入电脑。音乐设备数字接口（MIDI），用于连接外部的音频设备（对于大部分声卡而言，游戏端口也可以用于连接外部的MIDI适配器）。用于连接扬声器和麦克风的插口，还有线性输入（linein）和线性输出（lineout）。2023/2/6中国政法大学186第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术2023/2/6中国政法大学187第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术数字声音文件。通过声卡及相应的驱动程序的控制，采集来自话筒、收录机等音源的信号，压缩后被存放在计算机系统的内存或硬盘中。激光盘压缩的数字化声音文件还原成高质量的声音信号，放大后通过扬声器放出。数字化的声音文件进行加工，以达到某一特定的音频效果。音量，对各种音源进行组合，实现混响器的功能。合成技术，通过声卡朗读文本信息。如读英语单词和句子，奏音乐等。音频识别功能，让操作者用口令指挥计算机工作。电子乐器。另外，在驱动程序的作用下，声卡可以将MIDI格式存放的文件输出到相应的电子乐器中，发出相应的声音。使电子乐器受声卡的指挥。2023/2/6中国政法大学188第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术2、应用技术音乐合成调频（FM）合成法：将多个频率的简单声音合成复杂音来模拟各种乐器。波形表（Wavetable）先将各种乐器的声音录下来再进行数字化处理形成波形数据。2023/2/6中国政法大学189第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术混音器将不同来源的声音组合在一起输出。数字声音效果处理器

对数字化的声音信号进行处理以获取所需要的音响效果。模拟声音输入输出采样频率量化位数2023/2/6中国政法大学190第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术3、声卡接口2023/2/6中国政法大学191第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术线性输入接口（Line

Inn）线性输出接口

（Line

Out）话筒输入接口（Mic

In）游戏遥杆接口（MIDI）2023/2/6中国政法大学192第五章多媒体音频技术

5.2.1工作原理与技术1、音乐合成与MIDIMIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface(乐器数字接口)的缩写。MIDI是一种国际标准，是计算机和MIDI设备之间进行信息交换的一整套规则，包括各种电子乐器之间传送数据的通信协议。适用于长时间音乐演奏的场合。2023/2/6中国政法大学193第五章