多媒体技术简介

1.3多媒体技术简介第1章计算机基础知识多媒体的概念与特点媒体（又称：媒介/媒质/载体）指文字、声音、图象、动画和视频等内容多媒体：以上两个或以上对象的组合多媒体技术利用计算机技术对多媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。多媒体计算机(MPC)：具有多媒体处理能力的计算机多媒体的特性信息媒体的多样性。交互性。用户可主动地编辑、处理各种信息，具有人机交互功能。电视不是多媒体系统，能传播但不能编辑、处理多媒体信息集成性。多媒体技术中集成了许多单一的技术，如图像处理、声音处理技术等。对用户而言，它们是集成一体的，包括信息的统一获取、存储和组织实时性。用户可实时地控制多媒体信息媒体的数字化及数据压缩1、数字声音（1）波形声音的获取与播放声音由振动产生，通过空气进行传播的连续的波（声波），它由许多不同频率的谐波组成。带宽：谐波的频率范围多媒体处理的声音主要是人耳可听到的声音(audio)全声道：20Hz～20kHz语音（人的说话声音）：300～3400Hz麦克风（microphone）声波转换为电信号声音卡（soundcard）模拟声音数字声音采样、量化输出设备音响等输出声音的数字化目的：把时间上连续的信号转换成时间上离散的信号采样频率：每秒钟采样的次数。一般取声音频率的2倍采样频率越高（44KHz），声音还原越好把每个样本从模拟量转换成(8位或16位)数字量位数越大，样本精度越高，同时需要的存储空间也越多编码：将所有样本的二进制代码组织在一起，并进行数据压缩采样模拟声音信号数字声音01100011001···量化输出A/D转换器——模拟/数字转换器D/A转换器——数字/模拟转换器（2）.数字声音的压缩编码波形声音的主要参数取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法、比特率比特率/码率：指每秒钟的数据量计算公式：(数字声音未压缩前)波形声音的码率＝取样频率×量化位数×声道数(b/秒)例：某PC机的声卡在处理单声道声音信息时，采样频率为44kHz，A/D转换精度为16位。若连续采集2分钟的声音信息，则在不进行压缩编码的情况下保存这段声音，需要的存储空间

44K×16×（60×2）÷8≈11MB全频带声音压缩编码标准有线电话通信系统（国际电信联盟ITU）G.711：PCM编码，码率：64kb/sG.721：ADPCM编码，码率：32kb/s移动通信和IP电话：由于带宽较窄，必须常用更有效的语音压缩编码名称压缩后的码率（每个声道）声道数目主要应用MPEG-1层1192kbps（压缩4倍）2数字盒式录音带MPEG-1层2128kbps（压缩6倍）2DAB，VCDMPEG-1层364kbps（压缩12倍）2Internet，MP3音乐编码简单，用于数字盒式录音磁带算法复杂度中等，用于数字音频广播(DAB)和VCD等编码较复杂，用于互联网高质量声音的传输，如MP3音乐（压缩10倍,1张CD光盘可存100首MP3歌曲)（3）常用的数字声音格式.wav文件格式Windows采用的波形文件存储格式，数据量大;.midi文件格式（其他扩展名：.mid、.rmi）规定了乐器、计算机、音乐合成器以及其他电子设备之间交换音乐信息的一组标准。Midi文件记录的是乐曲演奏的内容，而不是实际的声音；数据量极小，易于编辑、处理缺点：播放的声音效果依赖于播放MIDI的硬件质量，只能合成音乐，不能合成歌曲和语言；产生MIDI音乐的方法：FM合成法、波表合成法。Mp3文件格式采用MPEG-1层3(Layer3)标准对WAV音频压缩而成其它文件格式.voc——声霸卡中使用.au——UNIX工作站中使用.aif——苹果机中使用媒体闻的数奇字化饶及数蚊据压展缩2、图叠像（1）图谨像分夕类静态具图像取样图像亮（点阵图像役、位图图像历）——从现忆实世朋界中鸦通过数码塔相机或扫描鼻仪等设肤备获诉取的肥图像窝。矢量图像宗（图形）——使用解计算怪机合朱成或炼制作票的图元像动态腿图像丛（视浊频）——多幅艰（帧宰）静驱态图敏像以躬每秒午≥25幅的贤速度哪播放因时,利用领视觉床暂留岂现象焦就成茎为连白续图通像，窑一般学伴随商声音农。（痛获取练设备伟：摄药像头誉、摄鞠像机欢等）取样张视频计算酷机合稼成视园频点位图像矢量图形点位疤图:用M(列)×堡N(行)个像素表示材图像矢量廊图：判用一则些指虽令表甘示一险幅图驱。例：画1条10荷0像素像长的栗红色乎直线画1个半瓣径为50像素络的圆（2）.数字并图像艳的获烛取（3）.图像木的表禽示与底压缩般编码图像暮深度：一显个像职素的屠所有荣颜色咸分量圆的二庆进位窑数目彼之和彩色阀图像氏的像违素通粪常由3个彩估色分粗量组证成假设3个分倾量分验别用8个二挤进位党表示族，则观可表核示224=1宴6,身77粉7,弄41耀2种不悼同的城颜色模拟图像数字图像扫描分色取样取样取样RGB量化量化量化3)测量霜每个吵取样谱点的掠分量涛的亮镇度值4)对取亲样点诵的每断个分催量的旦亮度轻值进宜行A/碌D转换斯，用8～12位二叫进制搜正整际数表封示2442551541)画面文划分愁成M×进N阵列品网格责，每赠个网原格为遍一个轨取样去点（像素）图像追数据择量＝征像素舒总数×图像叛深度÷8例：茂一幅10艘24黄×7睬68的24位真所彩图衬像的舅容量峡为：10贸24育×7涝68宫×2仇4÷目8=隙2思30经4×互10爹24舅B=垫23窝04各KB止≈2泉.2米5M支B容量御与分辨舞率、亚图像袜深度有关2)将每亩个取失样点爸的颜受色分庭解成R、G、B三基像色(灰度萝，黑遭白则湾不分践色)静止雅图像压缩量编码墨的国雄际标侵准JP柱EG标准熊（文贱件扩扭展名驾是.j流pg）是第私一个负静止浪图像趋压缩养的国豪际标哪准制定功了二矿种压院缩编悔码的截方案佩：离散需余弦求变换败为基蛋础的脸有损窝压缩颠编码冬方案以预清测技京术为鞭基础育的无洋损压绍缩编业码方损案JP箭EG特别仪适合爸各种载连续渣色调植的彩脉色或交灰度慨图像例，在鸣计算访机和泳数码粮相机美中已击得到刚广泛何应用促。最新撒版本直：JP参EG坛2妹00躺0（4）.常用携的数跨字图响像格矛式.b乒mp返——是Wi仅nd玻ow链s采用脂的图柴像文柳件存景储格光式；.g愿if穿——供联幸机图微形交佩换使扇用，掏目前暴在网护络中北广泛胃使用黎；.j敏pg醒(j奏pe还g)稼——是第简一个度静止伞图像尚压缩结的国叉际标受准.t毅if激f—惠—广泛受应用惑于桌梯面出决版系筹统、馒图形健系统贞、广臣告制肠作系板统，薪用于吃一种惕平台舞到另伟一种希平台蹄间图脾形的漫转换鼓；.p失ng哥——图像续文件霞格式帖。开棚发目针的：膛替代GI扇F、TI摩FF文件岂格式.w丑mf醒——是大半多数Wi害nd塑ow萝s应用峰程序堆都可蛋以有申效处敲理的押格式占。桌开面出湿版系疲统中舌常用伐的图兰形格挥式；.d邻xf文件——向量首图形筹格式架，绝诱大多托数绘久图软敢件均狠支持比的格蝴式。数据赤压缩松分类无损债压缩——利用紧数据匠的统度计冗插余进偏行压哲缩，伸原理肃是统截计被跨压缩由数据简中重谷复数掠据的握出现辜次数轿进行萝编码闻（可体逆编疼码）常用舌于文芽本、丢程序止、重股要图筹形（误图像初）常用程无损贷算法椅