数字音视频技术的知识

数字音视频技术授课教师：联系电话：E-mail:学习要求：1、了解数字音视频相关基础知识；2、掌握音视频的采集和简单处理方法；3、掌握音视频信号的简单编辑方法。作业:用声音、视频、图片等相关的素材，制作一个含有适当的字幕、转场特效、相关滤镜等内容的视频文件。文件格式：WMV或者RMVB时间要求：1~2分钟3.1数字音频基础音频的基本知识1数字音频的处理2声音质量的度量3数字音频的压缩4第三章、数字音频处理一、声音的分类

按声音频率次声：频率低于20Hz超声：频率高于20kHz可听声：20Hz～20kHz之间第三章、数字音频处理一、声音的分类

按声音来源语音音乐声效果声频率大致在200Hz～3.4kHz之间，主要用于信息解释说明、叙述、答问等，也可作为命令参数等输入语言；只要在音频范围内都可存在。其本身可供欣赏，也可作为背景烘托气氛，是多媒体音频信息的重要组成部分；如刮风、下雨、打雷等；还有一些由人工产生，如爆破声等。这些效果应用在多媒体中，对语言和文字其补充作用。由口腔发出的声波由各种乐器产生

大多数由大自然物理现象产生第三章、数字音频处理二、音频信号的转换过程素材模数转换A/D数字处理数模转换D/A扬声器（耳机）主菜单第三章、数字音频处理一、音频的数字化过程音频的数字化:就是将随时间连续变化的声音波形信号通过模/数转换电路转换成计算机可以处理的数字信号。

采样：量化：编码：每隔一段相同的时间间隔读一次波形的振幅，将读取的时间和波形的振幅记录下来。将采样得到的在时间上连续的信号（通常为反映某一瞬间波形幅度的电压值）加以数字化。将已量化的表示信号幅值的数转变成相应的二进制代码的过程称为编码。第三章、数字音频处理采样第三章、数字音频处理量化第三章、数字音频处理编码主菜单第三章、数字音频处理二、数字音频质量与文件大小一般来说，对音频质量要求越高，保存这一段声音的文件就越大，也就是要求的存储空间越大。（1）、采样频率就是指每秒钟采集样本的数量。它反映了计算机读取声音样本的快慢。采样定理（奈奎斯特理论）：采样频率不应该低于声音信号本身最高频率的两倍，即fs≧2fmax。在多媒体中，CD质量的音频最常用的三种：44.1kHz、22.05kHz、11.025kHz第三章、数字音频处理（2）、样本大小（采样的精度）样本大小又称量化位数，反映声音波形幅度的精度。采样的精度的另一种表示方法：信噪比。SNR＝20log〔Vsignal/Vnoise〕(dB)Vsignal—信号电压Vnoise—噪声电压（3）、声道数（单声道、双声道即立体声、多声道）（4）、数字音频的大小计算

声音文件的大小＝采样频率×量化位数×声道数×时间（s）/8二、数字音频质量与文件大小主菜单第三章、数字音频处理一、数据压缩的类型

无损压缩：使用压缩后的数据进行重构（或者叫做还原，解压缩），重构后的数据与原来的数据完全相同。（1/2到1/4）有损压缩：使用压缩后的数据进行重构（或者叫做还原，解压缩），重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解。第三章、数字音频处理二、声音压缩的方式

CCITT（国际电报电话咨询委员会）推荐使用G.711标准，即PCM（PulseCodeModulation）脉冲编码调制。它用离散脉冲表示连续信号，是一种模拟波形的数字表示法。另外一种是ADPCM（AdaptiveDifferentialPCM）自适应差分脉冲编码调制。它的基本思想有两个：一个是自适应，就是量化间隔大小的变化，自动去适应输入信号大小的变化；另一个是对样本值之间的差值进行编码。

第三章、数字音频处理常见的声音文件格式CD（.cda）Audio（.mp3；.mp2；.mp1；.mpa）

Wave（.wav）WindowsMediaAudio(.wma)MAC声音（.snd）MIDI（.mid；.rmi）

3.2声音的采集与处理、准备工作

1、选择录音和放音使用的设备第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理、准备工作

2、播放音量大小的调节方法①、单击任务栏右侧小喇叭②、双击任务栏右侧“小喇叭”或者在控制面板中选择“声音和音频设备”第三章、数字音频处理第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理二、CoolEditPRO介绍

1、CoolEditPRO（功能强大的多轨录音软件）非常出色的数字音乐编辑器和MP3制作软件。“绘”制声音：音调、歌曲的一部分、声音、弦乐、颤音、噪音或是调整静音。提供有多种特效：放大、降低噪音、压缩、扩展、回声、失真、延迟等。生成的声音有：噪音、低音、静音、电话信号等。支持可选的插件；崩溃恢复；支持多文件；自动静音检测和删除；自动节拍查找；录制等。格式转换：它还可以在AIF、AU、MP3、RawPCM、SAM、VOC、VOX、WAV等文件格式之间进行转换，并且能够保存为RealAudio格式。你可以同时处理多个文件，轻松地在几个文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音操作。3.2声音的采集与处理三、CoolEditPRO2.1的安装1、正确cooleditpro2.0的安装顺序是：A-安装原程序B-安装破解补丁C-安装汉化补丁2、插件的安装：先在你的cooledit安装目录下建一个DX目录，然后将插件均安装在这个目录里即可。它们的汉化包当然也要装在DX这个目录下。注：安装混响插件时，需要再在cooledit安装目录下建一个VST目录，然后在出现add或remove时加入这个目录的路径即可顺利安装。第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理四、单轨录音1、启动cooleditpro2.0软件。第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理四、单轨录音2、文件/新建―――选择采样的质量。第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理四、单轨录音

3、选择录音源方法选项/录制调音台（图）3.2声音的采集与处理四、单轨录音

4、按录音按钮开始录音，按停止键结束录音。3.2声音的采集与处理四、单轨录音5、追加录音a、中途可以按暂停键，再次按暂停键继续录音。b、如果按停止建以后要继续录音，必须先调节继续录音的起始位置，不然，就会将刚录制的声音覆盖。6、文件的保存第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理五、单轨简单编辑1、先选取后操作2、删除A、按delete直接删除，后面的声音前移。B、按剪切工具与A的区别是还在剪贴板上，可粘帖C、效果/静音3、四种声音的插入静音、DTMF信号、音调、噪波4、声音的追加（合并）第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理六、降噪处理1、点击左下方的波形水平放大按钮（带+号的两个分别为水平放大和垂直放大）放大波形，以找出一段适合用来作噪声采样波形（图）。2、点鼠标左键拖动，直至高亮区完全覆盖你所选的那一段波形。3、右单击高亮区选“复制为新的”，将此段波形抽离出来（图）。4、打开“效果--噪声消除--降噪器”准备进行噪声采样（图）。5、进行噪声采样。降噪器中的参数按默认数值即可，随便更动，有可能会导致降噪后的人声产生较大失真（图）6、保存采样结果7、关闭降噪器及这段波形（不需保存）。8、回到处于波形編辑界面的人声文件，打开降噪器，加载之前保存的噪声采样进行降噪处理，点确定降噪前，可先点预览试听一下降噪后的效果（如失真太大，说明降噪采样不合适，需重新采样或调整参数，有一点要说明，无论何种方式的降噪都会对原声有一定的损害）（图）第三章、数字音频处理七、高音激励处理（了解）

目的：是为了调节所录人声的高音和低音部分，使声音显得更加清晰明亮或是厚重。激励的作用就是产生谐波，对声音进行修饰和美化，产生悦耳的听觉效果，它可以增强声音的频率动态，提高清晰度、亮度、音量、温暖感和厚重感，使声音更有张力。

1、点击“效果--DirectX--BBESonicMaximizer”打开BBE高音激励器（图）。2、加载预置下拉菜单中的各种效果后（或是全手动调节三旋钮）点激励器右下方的“预览”进行反复的试听，直至调至满意的效果后，点确定对原声进行高音激励。（图）

3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理八、压限处理（了解）压限的目的，通俗的说就是把你录制的声音从整体上调节的均衡一些，不至忽大忽小，忽高忽低。1.点击“效果--DirectX--Waves--C4”打开WaveC4压限效果器（图）。2.加载预置下拉菜单中的各种效果后（如果你对数字音频有足够了解的话，也可手动调节）点右下方的“预览”进行反复的试听，直至调至满意的效果后，点确定对原声进行压限处理（图）。3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理九、混响处理（了解）

目的：可以使你的声音显得不那么干涩，变的圆润和厚重一些。1、点击“效果--DirectX--Ultrafunkfx--ReverbR3”打开混响效果器（图）

2、加载预置下拉菜单中的各种效果后（也可手动调节）点右下方的“预览”进行反复的试听，直至调至满意的混响效果后，点确定对原声进行混响处理，常用的效果如图中所示（图）。

3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理十、多轨录音1、显示多轨界面2、录音轨道的选择3、录音（图例）3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理十一、多轨编辑操作方法的介绍

1、轨道的选取(用鼠标左键单击)2、R、S、M的含义及用途

R、S、M，分别代表录音状态、独奏、静音

3、波形块的切分和移动（右键拖动）4、处理某一轨道的声音编辑/编辑波形———进入单轨处理模式3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理十二、混缩合成1、点“编辑--混缩到文件--全部波形”便可将伴奏和处理过的人声混缩合成在一起（图）。

2、点“文件--另存为”将混缩合成后的文件存为mp3pro格式（图）第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理十三、声音格式的转换1、单个文件的转换。“文件”----“另存为”-----“选择格式”2、批量转换“文件”-----“批量转换”-----“选择格式”(图例)第三章、数字音频处理添加文件第三章、数字音频处理改变目标格式第三章、数字音频处理选择需要的新格式第三章、数字音频处理选择目标文件夹及文件名第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理十三、声音格式的转换1、单个文件的转换。“文件”----“另存为”-----“选择格式”2、批量转换“文件”-----“批量转换”-----“选择格式”(图例)3、如何将CD（.cda）转换成MP3、WAV用WindowsMediaPlayer或者RealPlayer进行翻录第三章、数字音频处理3.2声音的采集与处理十四、制作CD音乐光盘用NERO7.0第三章、数字音频处理十四、课后了解其他常用的音频制作软件1、豪杰超级解霸-------音频解霸（课本）2、Goldwave音频制作软件

3.2声音的采集与处理第三章、数字音频处理谢谢大家第三章、数字音频处理数字音视频技术授课教师：胡仲成联系电话：2259(办公室)E-mail:第四章数字视频处理第四章、数字视频处理模拟视频是基于模拟技术以及图像的广播与显示所确定的国际标准。第一节数字视频基础模拟视频的优点：成本低、还原度好缺点：不易长时间存放，质量将大为降低；多次复制后，图象失真就会很明显。数字视频：指用数字化数据来记录、存储和处理的视频。数字视频的获取途径：一是将模拟视频数字化；

二是直接使用数字摄像机获得数字视频。

4.1.1、数字视频和模拟视频视频：严格讲，既包括静止图像又包括运动图像，但通常所说的视频信号则往往指的是运动图像产生的信号。第四章、数字视频处理

4.1.2视频信号的数字化

视频的数字化是指在一段时间内以一定的速度对模拟视频信号进行捕获并加以采样后形成数字化的处理过程。

视频信号的采集就是将模拟视频信号经硬件数字化后，再将数字化数据加以存储。第一节数字视频基础总的来说，视频信号的数字化就是把视频信号转化成可以用计算机编辑处理存储的视频数据的过程。第四章、数字视频处理4.1.3视频信号的压缩第一节数字视频基础1、数据压缩的重要指标：一是压缩比要大二是实现压缩的算法要简单三是恢复效果要好2、常用的压缩编码方法：一类是冗余压缩法，又称无损压缩法，主要用于文本和数据的压缩，数据容易恢复，压缩比较低。另一类是嫡压缩法，也称为有损压缩法，主要用于图像，声音和动态视频的压缩。3、常用的压缩编码技术JPEG用于静态图像压缩20：1是一种帧内压缩法MPEG用于运动图像压缩100：1～200：1是一种帧间压缩方法第四章、数字视频处理电视制式，就是指传送电视信号所采用的技术标准。制式分为PAL制式、NTSC彩色电视制式、和SECAM制式三种。PAL制式，帧速率为25帧/秒，视频标准像素比为720×576。使用的国家有中国大陆及香港，新加坡，澳大利亚、新西兰德国、英国等一些西欧国家采用；

NTSC制式，帧速率为30帧/秒，视频标准像素比为720×480。使用的国家有美国，加拿大等大部分西半球国家以及中国的台湾、日本、韩国、菲律宾。SECAM制式使用的国家主要集中在法国、东欧和中东一带。4.1.4电视制式第一节数字视频基础第四章、数字视频处理4.1.5常见的视频文件格式第一节数字视频基础1、windows标准格式，扩展名为.avi2、quicktime格式，扩展名为.MOV3、mpeg（运动图像专家组）格式：扩展名为.mpg。Mpeg-1mpeg-2mpeg-3mpeg-4……mpeg-74、VCD(.DAT)、DVD(.VOB)5、RealMedia(.rm、.rmvb)6、WindowsMediaVideo(.WMV)适合个人使用的非线性编辑系统组合

视频源

1394视频采集卡1394连线安装有视频采集编辑功能的软件第四章、数字视频处理软件1：认识PremierePro一、关于Premiere

AdobePremiere是著名的软件开发商Adobe公司基于苹果平台开发的一种专业的非线性视频编辑软件，它可以实现视频采集、编辑、特效和输出的数字化处理，因为提供了前所未有的硬件的支持，所以AdobePremiere无疑成为当今市场上最强劲的视频编辑工具，被广泛地应用于电视节目制作，广告制作及电影剪辑等领域。学习版本：PremierePro比起Premiere5.1（课本）的版本功能上有了很大的提高，特别是在实时预览和支持的文件的格式上有了很大的进步。我们将学习PremierePro的版本。第四章、数字视频处理二、PremierePro的系统配置要求2、对硬件的推荐配置

IntelPentium43.06GHz处理器1GBRAM（内存）或更多安装兼容的DVD刻录机，以便导出到DVDIEEE1394接口大容量SCSI硬盘或磁盘阵列第三方捕捉卡：视频采集卡推荐使用5.1音频播放的环绕声扬声器系统第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式PremierePro支持多种格式的动态影视文件及许多常用的静态图形文件和声音文件，但是PremierePro不直接支持VCD、DVD的.dat和.vob文件。另外，因为mov文件是QuickTime支持的格式，所以在PremierePro中需要安装QuickTime软件以后才能引用mov文件。(一)、静态图像文件：JPEG、PSD、BMP、GIF、TIF、PCX、AI此外，PremierePro还支持比如StoryboardImage文件、PTL文件、PEG文件、TGA文件、PIC文件等。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式

（二）、动画及序列图片文件1、AdobeIllustrator生成的AI格式文件2、PSD文件3、GIF格式的动画文件4、TGA格式的序列文件5、BMP格式的序列文件6、PIC文件第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式（三）、视频格式文件Premierepro支持的视频文件格式主要有以下几种：1、AVI文件AVI文件是一种音视频交叉记录的数字视频文件格式。中国采用的电视制式是PAL，帧速率为25帧，也就是说一秒画面包含了25帧图像，而每帧625行的扫描，因此PAL制式电视信号的标准帧分辨率是720×576。而美国和日本等国家使用的是NTSC制电视系统，帧速率是30帧，标准帧分辨率为720×480

。Premierepro支持视频采集卡采集的或者由视频编辑软件生成的AVI格式的文件。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式2、MOV文件MOV文件是苹果公司推出的一种数码视频文件格式，其压缩比率较大，质量较高。在Windows中，用QuickTime播放。3、MPEG文件Premierepro支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等文件。4、DV文件DV有很多含义，但主要是指一种数码视频压缩格式，目前广为流行的DV数字摄像机就是以这种格式记录视频数据的。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式5、WindowsMediaPlayer文件其文件格式包括：*.wma、*.wmv、*.asf。

注意：Premierepro不支持现在流行的RealMedia文件格式，如*.rm、*.rmvb、*rv等文件，要调用这些格式的素材需要用相应的格式转换软件进行格式的转换。

（四）、音频格式文件1、WAV文件*.wav是微软公司开发的一种声音文件格式，不受采样频率和声道的限制，保真性好，但是缺点是文件尺寸较大，使用受到了一定的限制，比如一首音乐CD转换成为WAV文件后通常会在50M左右。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式2、MP3文件*.mp1/*.mp2/*.mp3指的是MPEG标准中的音频部分，MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和编码负责程度的不同可以分为三层，MPEG音频编码具有很高的压缩率，*.mp1和*.mp2的压缩率分别是4:1和6:1~8:1，而*.mp3的压缩率则高达10：1～12：1，也就是说一分钟的CD音质的音乐，未经压缩需要10MB存储空间，而经过*.mp3压缩编码后只有1MB左右，同时音质基本保证不失真。因此，目前在网上使用较多的是*.mp3文件，在计算机种许多媒体播放器也支持*.mp3文件。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式3、*.aif/*.aiff文件*.aif/*.aiff是苹果公司开发的一种声音文件格式，也是较为流行的声音文件格式。4、CD音频CD是目前音质最好的Audio格式，我们平时遇到的CD文件都是在光盘中，不能直接复制到电脑中去，需要转化或者抓轨之后才能调用，用WindowsMediaPlayer可以将CD里面的音乐导出为WMA，MP3格式文件使用。5、MIDI文件MIDI文件是一种音乐演奏指令序列，相当于乐谱，它记录的是声音的信息，而不是声音本身，允许数字合成器和其他设备交换数据。第四章、数字视频处理三、PremierePro编辑支持的素材格式6、WMA文件

WMA文件来自微软公司，支持流媒体格式的播放，文家的压缩比大，但是音质好，新版本的WindowsMediaPlayer可以把CD转化为wma格式文件。在Premier