多媒體原理與應(yīng)用

1、“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（一）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 彩色空間轉(zhuǎn)換四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步理解彩色空間的概念并掌握不同彩色空間轉(zhuǎn)換的基本方程。2通過(guò)逐步運(yùn)行程序，掌握編程細(xì)節(jié)：如查找表的設(shè)計(jì)，內(nèi)存分配，對(duì)U和V信號(hào)進(jìn)行下采樣，文件讀寫(xiě)過(guò)程等。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Visual C+軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 YUV與RGB空間的相互轉(zhuǎn)換由電視原理可知，亮度和色差信號(hào)的構(gòu)成如下：Y0.2990R+0.5870G+0.1140BR-Y0.7010R-0.5870G-0.1140BB-Y-0.2990R-0.58

2、70G+0.8860B為了使色差信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍控制在0.5之間，需要進(jìn)行歸一化， 對(duì)色差信號(hào)引入壓縮系數(shù)。歸一化后的色差信號(hào)為：U-0.1684R-0.3316G+0.5BV0.5R-0.4187G-0.0813B2. 碼電平分配及數(shù)字表達(dá)式（1）亮電平信號(hào)量化后碼電平分配在對(duì)分量信號(hào)進(jìn)行 8比特均勻量化時(shí)，共分為256個(gè)等間隔的量化級(jí)。為了防止信號(hào)變動(dòng)造成過(guò)載，在256級(jí)上端留 20級(jí)，下端留 16級(jí)作為信號(hào)超越動(dòng)態(tài)范圍的保護(hù)帶。（2）色差信號(hào)量化后碼電平分配色差信號(hào)經(jīng)過(guò)歸一化處理后，動(dòng)態(tài)范圍為-0.50.5，讓色差零電平對(duì)應(yīng)碼電平 128，色差信號(hào)總共占 225個(gè)量化級(jí)。在 256級(jí)上端留

3、 15級(jí)，下端留 16級(jí)作為信號(hào)超越動(dòng)態(tài)范圍的保護(hù)帶。3色度格式4:2:0格式是指色差信號(hào) U， V的取樣頻率為亮度信號(hào)取樣頻率的四分之一，在水平方向和垂直方向上的取樣點(diǎn)數(shù)均為Y的一半。4部分查表法的基本思路根據(jù) RGB到Y(jié)UV的轉(zhuǎn)換公式，可用查表替代轉(zhuǎn)換算法中的乘法運(yùn)算。即定義 7個(gè)1維數(shù)組作為查找表（下標(biāo)從 0開(kāi)始到 255，數(shù)組元素為轉(zhuǎn)換系數(shù)與 256個(gè)整數(shù)的乘積。void InitLookupTable( )int i;for (i = 0; i < 256; i+)for (i = 0; i < 256; i+)for (i = 0; i < 256; i+)for

4、 (i = 0; i < 256; i+)for (i = 0; i < 256; i+)for (i = 0; i < 256; i+)for (i = 0; i < 256; i+)RGBYUV02990i = (float)0.2990 * i;RGBYUV05870i = (float)0.5870 * i;RGBYUV01140i = (float)0.1140 * i;RGBYUV01684i = (float)0.1684 * i;RGBYUV03316i = (float)0.3316 * i;RGBYUV04187i = (float)0.4187 *

5、 i;RGBYUV00813i = (float)0.0813 * i;在對(duì)視頻序列中的每一幀或單幀圖像進(jìn)行彩色空間轉(zhuǎn)換時(shí)，只需查找對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)即可。因此可以節(jié)省運(yùn)算的時(shí)間。七、實(shí)驗(yàn)步驟1調(diào)試 RGB轉(zhuǎn)化為 YUV程序，重點(diǎn)掌握函數(shù)定義，部分查找表的初始化和調(diào)用，緩沖區(qū)分配。將 RGB至YUV轉(zhuǎn)換部分的代碼填充完整。2編寫(xiě)對(duì) UV信號(hào)進(jìn)行下采樣的代碼，填充輸出YUV文件的代碼。3對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行調(diào)試， 并將給出的 RGB文件轉(zhuǎn)換為 YUV文件，用YUV Viewer播放器觀看，驗(yàn)證是否正確。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié) RGB到 YUV 的轉(zhuǎn)換公式及編程實(shí)現(xiàn)的算法并寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式撰寫(xiě)，程序

6、代碼作為報(bào)告的附件，實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（二）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 圖像文件的讀寫(xiě)和轉(zhuǎn)換（綜合性實(shí)驗(yàn)）四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握?qǐng)D像文件的構(gòu)成原理，學(xué)會(huì)根據(jù)文檔或規(guī)范解析一個(gè)圖像文件（如BMP）。2掌握?qǐng)D像文件的相互轉(zhuǎn)換原理。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Visual C+軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 BMP文件的解析位圖文件 (Bitmap-File，BMP)格式是 Windows采用的圖像文件存儲(chǔ)格式，在Windows環(huán)境下運(yùn)行的所有圖像處理軟件都支持這種格

7、式。BMP位圖文件默認(rèn)的文件擴(kuò)展名是 bmp 或者 dib。BMP文件大體上分為四個(gè)部分：位圖文件頭 BITMAPFILEHEADER位圖信息頭 BITMAPINFOHEADER調(diào)色板 Palette實(shí)際的位圖數(shù)據(jù) ImageData位圖文件頭主要包括：typedef struct tagBITMAPFILEHEADER WORDbfType;/* 說(shuō)明文件的類型 */DWORDbfSize;/*說(shuō)明文件的大小，用字節(jié)為單位*/WORDbfReserved1;/*保留，設(shè)置為 0 */WORDbfReserved2;/*保留，設(shè)置為 0 */DWORDbfOffBits;/*說(shuō)明從 BITMA

8、PFILEHEADER結(jié)構(gòu)開(kāi)始到實(shí)際的圖像數(shù)據(jù)之間的字節(jié)偏移量*/ BITMAPFILEHEADER;位圖信息頭主要包括：typedef struct tagBITMAPINFOHEADER DWORDbiSize;/*說(shuō)明結(jié)構(gòu)體所需字節(jié)數(shù) */LONGbiWidth;/*以像素為單位說(shuō)明圖像的寬度*/LONGbiHeight;/*以像素為單位說(shuō)明圖像的高速*/WORDbiPlanes;/*說(shuō)明位面數(shù)，必須為 1 */WORDbiBitCount;/*說(shuō)明位數(shù) / 像素， 1、2、4、8、24 */DWORDbiCompression;/*說(shuō)明圖像是否壓縮及壓縮類型BI_RGB， BI_RLE

9、8，BI_RLE4， BI_BITFIELDS */DWORDbiSizeImage;/*以字節(jié)為單位說(shuō)明圖像大小，必須是4的整數(shù)倍 */LONGbiXPelsPerMeter;/* 目標(biāo)設(shè)備的水平分辨率，像素 / 米 */LONGbiYPelsPerMeter;/* 目標(biāo)設(shè)備的垂直分辨率，像素 / 米 */DWORDbiClrUsed;/*說(shuō)明圖像實(shí)際用到的顏色數(shù)， 如果為 0，則顏色數(shù)為 2的biBitCount次方 */DWORDbiClrImportant;/* 說(shuō)明對(duì)圖像顯示有重要影響的顏色索引的數(shù)目，如果是 0，表示都重要。 */ BITMAPINFOHEADER;調(diào)色板實(shí)際上是一

10、個(gè)數(shù)組，它所包含的元素與位圖所具有的顏色數(shù)相同， 決定 于 biClrUsed和 biBitCount 字段。數(shù)組中每個(gè)元素的類型是一個(gè)RGBQUAD結(jié)構(gòu)。真彩色無(wú)調(diào)色板部分。typedef struct tagRGBQUAD BYTErgbBlue;/* 指定藍(lán)色分量*/BYTErgbGreen;/* 指定綠色分量*/BYTErgbRed;/*指定紅色分量*/BYTErgbReserved;/* 保留，指定為0*/ RGBQUAD;緊跟在調(diào)色板之后的是圖像數(shù)據(jù)字節(jié)陣列。對(duì)于用到調(diào)色板的位圖，圖像數(shù)據(jù)就是該像素顏色在調(diào)色板中的索引值（邏輯色）。對(duì)于真彩色圖，圖像數(shù)據(jù)就是實(shí)際的 R、G、B值。圖

11、像的每一掃描行由表示圖像像素的連續(xù)的字節(jié)組成，每一行的字節(jié)數(shù)取決于圖像的顏色數(shù)目和用像素表示的圖像寬度。規(guī)定每一掃描行的字節(jié)數(shù)必需是4的整倍數(shù)，也就是 DWORD對(duì)齊的。掃描行是由底向上存儲(chǔ)的，這就是說(shuō)，陣列中的第一個(gè)字節(jié)表示位圖左下角的像素，而最后一個(gè)字節(jié)表示位圖右上角的像素。2 BMP文件到 YUV文件的轉(zhuǎn)換需要根據(jù) BMP文件中圖像的像素深度，決定轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV文件的過(guò)程和方法。例如，真彩色數(shù)據(jù)可直接取出并調(diào)用實(shí)驗(yàn)1的程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果使用調(diào)色板，需要通過(guò)查閱調(diào)色板得到對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)據(jù)再進(jìn)行轉(zhuǎn)換。七、實(shí)驗(yàn)步驟1首先調(diào)試 BMP的解析程序，根據(jù) BMP文件的規(guī)范讀出位圖文件頭和位圖信息頭并輸出

12、主要的位圖信息。2. 編寫(xiě)程序代碼，使得能夠根據(jù) BMP文件中圖像的像素深度，讀出每個(gè)像素的 RGB數(shù)據(jù)并寫(xiě)入 RGB文件，同時(shí)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 YUV文件。3. 調(diào)試程序完畢后， 用YUV Viewer播放器觀看轉(zhuǎn)換后的 YUV文件，驗(yàn)證是否正確。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)圖像文件的解析過(guò)程及編程實(shí)現(xiàn) BMP到Y(jié)UV文件的算法并寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)回答下述問(wèn)題： （1）對(duì) 2位， 4位， 8位彩色，一個(gè)字節(jié)各表示多少個(gè)像素？（ 2）2位， 4位， 8位，16位(r5g5b5,r5g6b5) 轉(zhuǎn)24位位圖如何操作？（ 3）假設(shè)取得某526色BMP位圖數(shù)據(jù)和調(diào)色板，如何顯示？實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式撰寫(xiě)，程

13、序代碼作為報(bào)告的附件，實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（三）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： LZW 編解碼算法實(shí)現(xiàn)與分析四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆赵~典編碼的基本原理，用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn) LZW編碼器并分析解碼算法。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Visual C+軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 LZW編碼原理和實(shí)現(xiàn)算法LZW的編碼思想是不斷地從字符流中提取新的字符串，通俗地理解為新“詞條 ”，然后用 “代號(hào) ”也就是碼字表示這個(gè) “詞條 ”。這樣一來(lái)，對(duì)字符流的編碼就變成了用碼字去替換字符流

14、， 生成碼字流，從而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。LZW編碼是圍繞稱為詞典的轉(zhuǎn)換表來(lái)完成的。 LZW編碼器通過(guò)管理這個(gè)詞典完成輸入與輸出之間的轉(zhuǎn)換。 LZW編碼器的輸入是字符流， 字符流可以是用 8位ASCII字符組成的字符串，而輸出是用 n位(例如 12位 )表示的碼字流。 LZW編碼算法的步驟如下：步驟 1：將詞典初始化為包含所有可能的單字符，當(dāng)前前綴 P初始化為空。步驟 2：當(dāng)前字符 C=字符流中的下一個(gè)字符。步驟 3：判斷 PC是否在詞典中（ 1）如果 “是”，則用 C擴(kuò)展 P，即讓 P=P C，返回到步驟 2。（ 2）如果 “否”，則輸出與當(dāng)前前綴 P相對(duì)應(yīng)的碼字 W；將PC添加到詞典中；令P

15、=C，并返回到步驟 2LZW編碼算法可用下述函數(shù)實(shí)現(xiàn)。首先初始化詞典，然后順序從待壓縮文件中讀入字符并按照上述算法執(zhí)行編碼。最后將編得的碼字流輸出至文件中。void LZWEncode( FILE *fp, BITFILE *bf)int character;int string_code;int index;unsigned long file_length;fseek( fp, 0, SEEK_END);file_length = ftell( fp);fseek( fp, 0, SEEK_SET);BitsOutput( bf, file_length, 4*8);InitDiction

16、ary();string_code = -1;while( EOF!=(character=fgetc( fp)index = InDictionary( character, string_code);if( 0<=index)/ string+character in dictionarystring_code = index;else/ string+character not in dictionaryoutput( bf, string_code);if( MAX_CODE > next_code)/ free space in dictionary/ add strin

17、g+character to dictionary AddToDictionary( character, string_code);string_code = character;output( bf, string_code);2 LZW解碼原理和實(shí)現(xiàn)算法LZW解碼算法開(kāi)始時(shí)，譯碼詞典和編碼詞典相同，包含所有可能的前綴根。具體解碼算法如下：步驟 1：在開(kāi)始譯碼時(shí)詞典包含所有可能的前綴根。步驟 2：令 CW：=碼字流中的第一個(gè)碼字。步驟 3：輸出當(dāng)前綴 -符串 string.CW到碼字流。步驟 4：先前碼字 PW：=當(dāng)前碼字 CW。步驟 5：當(dāng)前碼字 CW：=碼字流的下一個(gè)碼字。步驟 6：判

18、斷當(dāng)前綴 -符串 string.CW 是否在詞典中。（ 1）如果 ”是”，則把當(dāng)前綴 -符串 string.CW輸出到字符流。當(dāng)前前綴 P：=先前綴 -符串 string.PW。當(dāng)前字符 C：=當(dāng)前前綴 -符串 string.CW的第一個(gè)字符。把綴 -符串 P+C添加到詞典。（ 2）如果 ”否”，則當(dāng)前前綴 P：=先前綴 -符串 string.PW。當(dāng)前字符 C：=當(dāng)前綴 -符串 string.CW的第一個(gè)字符。輸出綴 -符串 P+C到字符流 ,然后把它添加到詞典中。步驟 7：判斷碼字流中是否還有碼字要譯。（ 1）如果 ”是”，就返回步驟 4。（ 2）如果 ”否”，結(jié)束。LZW解碼算法可用下述

19、函數(shù)實(shí)現(xiàn)。首先初始化詞典，然后順序從壓縮文件中讀入碼字并按照上述算法執(zhí)行解碼。最后將解得的字符串輸出至文件中。void LZWDecode( BITFILE *bf, FILE *fp)int character;int new_code, last_code;int phrase_length;unsigned long file_length;file_length = BitsInput( bf, 4*8);if( -1 = file_length) file_length = 0;InitDictionary();last_code = -1;while( 0<file_leng

20、th)new_code = input( bf);if( new_code >= next_code) / this is the case CSCSC( not in dict)d_stack0 = character;phrase_length = DecodeString( 1, last_code);elsephrase_length = DecodeString( 0, new_code);character = d_stackphrase_length-1;while( 0<phrase_length)phrase_length -;fputc( d_stack phr

21、ase_length, fp);file_length-;if( MAX_CODE>next_code) / add the new phrase to dictionary AddToDictionary( character, last_code);last_code = new_code;七、實(shí)驗(yàn)步驟1首先調(diào)試 LZW的編碼程序， 對(duì)照編碼算法步驟對(duì)關(guān)鍵語(yǔ)句加上注釋，并說(shuō)明進(jìn)行何操作。以一個(gè)文本文件作為輸入，得到輸出的LZW編碼文件。2.以實(shí)驗(yàn)步驟一得到的編碼文件作為輸入，調(diào)試LZW的解碼程序。對(duì)照解碼算法步驟對(duì)關(guān)鍵語(yǔ)句加上注釋，并說(shuō)明進(jìn)行何操作。重點(diǎn)說(shuō)明當(dāng)前碼字在詞典中不存在時(shí)應(yīng)

22、如何處理并解釋原因。3.調(diào)試程序完畢后，用文本編輯器或UltraEDIT軟件比較源文本文件和經(jīng)LZW編碼和解碼后的文本文件，驗(yàn)證兩者是否相同。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié) LZW編解碼原理及編程實(shí)現(xiàn)的算法并寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明主要函數(shù)中的關(guān)鍵語(yǔ)句并加以注釋。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式撰寫(xiě)，程序代碼作為報(bào)告的附件，實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（四）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 小波變換的分析和實(shí)現(xiàn)四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步理解小波變換的基本原理和在圖像處理中的應(yīng)用。五、主要設(shè)備安裝 Windows

23、 和 MATLAB軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為進(jìn)一步理解小波變換的基本原理和在圖像處理中的應(yīng)用，可使用MATLAB軟件中的小波變換工具箱編寫(xiě)小波變換程序，對(duì)原始圖像進(jìn)行分解。用小波 對(duì)圖 像進(jìn) 行變 換有兩 種方 法， 一種 叫做標(biāo) 準(zhǔn)分 解 (standard decomposition)，另一種叫做非標(biāo)準(zhǔn)分解 (nonstandard decomposition)。標(biāo)準(zhǔn)分解方法是指首先使用一維小波對(duì)圖像每一行的像素值進(jìn)行變換， 產(chǎn)生每一行像素的平均值和細(xì)節(jié)系數(shù)，然后使用一維小波對(duì)這個(gè)經(jīng)過(guò)行變換的圖像的列進(jìn)行變換，產(chǎn)生這個(gè)圖像的平均值和細(xì)節(jié)系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)分解的過(guò)程如下：procedureSta

24、ndardDecomposition(C: array 1. . . h, 1. . . w of reals)for row 1 to h doDecomposition(C row, 1 . . . w)end forfor col 1 to w doDecomposition(C 1 . . . h, col)end forEndprocedure非標(biāo)準(zhǔn)分解是指使用一維小波交替地對(duì)每一行和每一列像素值進(jìn)行變換。首先對(duì)圖像的每一行計(jì)算像素對(duì)的均值和差值，然后對(duì)每一列計(jì)算像素對(duì)的均值和差值。這樣得到的變換結(jié)果只有1/4的像素包含均值，再對(duì)這1/4的均值重復(fù)計(jì)算行和列的均值和差值，依此類推。非

25、標(biāo)準(zhǔn)分解的過(guò)程如下：procedureNonstandardDecomposition (C: arrayof reals)(normalize input coefficients)while h > 1 dofor row 1 to h doDecompositionStep(C row, 1 . . . h)end forfor col 1 to h doDecompositionStep(C 1 . . .h, col)end forend whileend procedure標(biāo)準(zhǔn)分解方法和非標(biāo)準(zhǔn)分解方法相比， 它們得到的變換結(jié)果是完全相同的，只是非標(biāo)準(zhǔn)算法的計(jì)算量可以少一些。圖

26、 1和圖 2分別表示使用標(biāo)準(zhǔn)分解方法和非標(biāo)準(zhǔn)分解方法所分解得到的圖像。圖1 圖像的標(biāo)準(zhǔn)分解方法圖2圖像的非標(biāo)準(zhǔn)分解方法七、實(shí)驗(yàn)步驟1使用 MATLAB編寫(xiě)程序讀入一幅給定的圖像，使用標(biāo)準(zhǔn)分解方法對(duì)圖像進(jìn)行分解并分別得到 1/4，1/16和1/64分辨率的圖像。2. 使用 MATLAB編寫(xiě)程序讀入一幅給定的圖像， 使用非標(biāo)準(zhǔn)分解方法對(duì)圖像進(jìn)行分解并分別得到 1/4，1/16和1/64分辨率的圖像。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)小波變換的兩種分解方法并寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)給出圖像的分解過(guò)程及結(jié)果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式撰寫(xiě)，程序代碼作為報(bào)告的附件，實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒

27、體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（五）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： MP3 音頻編碼器 / 解碼器設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆崭兄纛l編碼的基本原理，基于所給出的MP3編解碼器核實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的可視化 MP3音頻編碼器 / 解碼器。掌握設(shè)計(jì)靜態(tài)鏈接庫(kù)及界面設(shè)計(jì)的基本方法。本實(shí)驗(yàn)兩人一組，分別完成編碼器和解碼器的設(shè)計(jì)。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Visual C+軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 MP3編碼原理感知編碼是利用人耳聽(tīng)覺(jué)的心理聲學(xué)特性，通過(guò)建立相應(yīng)的心理聲學(xué)模型以消除一定的冗余數(shù)據(jù)。 MPEG-1 Audio、MPEG-

28、2 Audio和Dolby AC-3等音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)中都大量地使用了感知編碼技術(shù)。MP3是MPEG-1 Audio Layer 3的簡(jiǎn)稱，其編碼框圖如下所示：碼流濾波器組MDCT失真控制環(huán)Huffman格式32 個(gè)子帶編碼非均勻量化CRC碼率控制環(huán)邊信號(hào)校驗(yàn)編碼FFT1024 點(diǎn)聲學(xué)模型外部控制鋪助數(shù)據(jù)首先，輸入的 PCM音頻數(shù)據(jù)按幀 (Frame)處理，每 1152個(gè)PCM樣值劃分為一幀，而每幀又分為兩個(gè)組， 即 576樣值 / 組。對(duì)每組的 576個(gè) PCM樣值作時(shí)域-頻域變換，經(jīng)子帶濾波后劃分為 32個(gè)子帶信號(hào)。然后分別對(duì)各子帶作 MDCT，從而得到 576個(gè)等間距的頻域樣值。心理聲學(xué)

29、模型在對(duì)當(dāng)前音頻信號(hào)的頻域特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上， 依據(jù)預(yù)先建立起來(lái)的統(tǒng)計(jì)模型數(shù)據(jù)求出各個(gè)比例因子帶的信號(hào)掩蔽比，并以此指導(dǎo)頻域樣值量化的進(jìn)行。編碼過(guò)程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是比特流打包。其任務(wù)是按照 MP3標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的碼流格式，把幀頭、糾錯(cuò)碼、編碼數(shù)據(jù)、附加數(shù)據(jù)等有關(guān)信息組合成適用于解碼的幀，稱為幀生成過(guò)程。2可視化的 MP3編碼器 / 解碼器設(shè)計(jì)首先進(jìn)行基本的需求分析。 MP3編碼器設(shè)置參數(shù)包含編碼方式、碼率、心理聲學(xué)模型等， 解碼器設(shè)置參數(shù)包含輸出格式、 文件名、相關(guān)信息顯示等。其次構(gòu)建 MP3編碼器 / 解碼器的整體框架，定義和分析靜態(tài)鏈接庫(kù)的共用接口和函數(shù)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上分別進(jìn)行基于參考軟件

30、MP3 編碼靜態(tài)鏈接庫(kù)和解碼靜態(tài)鏈接庫(kù)的改造。 最后完成界面控制與解碼器靜態(tài)庫(kù)和編碼器靜態(tài)庫(kù)的鏈接。例如， MP3編碼器的整體設(shè)計(jì)框圖如下所示。界面控制打 開(kāi)文件MP3編碼數(shù) 據(jù)緩沖碼 流輸出寫(xiě) 入文件控制信息數(shù)據(jù)流七、實(shí)驗(yàn)步驟1首先調(diào)試 MP3編碼器 / 解碼器的源程序，定義靜態(tài)鏈接庫(kù)的公用接口和函數(shù)結(jié)構(gòu)。將所給出的 MP3編碼器 / 解碼器根據(jù)所定義的共用接口及函數(shù)包裝為一個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)。 使用一個(gè)基于控制臺(tái)的測(cè)試程序驗(yàn)證靜態(tài)鏈接庫(kù)是否正確運(yùn)行。2使用 MFC編寫(xiě)界面，每組兩人分別將 MP3編碼器和解碼器靜態(tài)鏈接庫(kù)添加到項(xiàng)目中并進(jìn)行聯(lián)調(diào)。要求界面中應(yīng)有相關(guān)的編碼和解碼參數(shù)設(shè)置，并有基本的信息

31、顯示。3在所設(shè)計(jì)的 MP3編碼器中，輸入多個(gè)WAV文件或 PCM文件進(jìn)行編碼，用Windows Media Player或其它多媒體播放器播放編碼生成的MP3文件。驗(yàn)證編碼器的正確性。4在所設(shè)計(jì)的 MP3解碼器中，輸入多個(gè) MP3文件進(jìn)行解碼輸出得到 WAV文件，用Windows Media Player或其它多媒體播放器播放 WAV文件。驗(yàn)證解碼器的正確性。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié) MP3編解碼原理靜態(tài)鏈接庫(kù)的設(shè)計(jì)及調(diào)試過(guò)程并寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明主要的共用接口和函數(shù)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以電子版形式撰寫(xiě)，程序代碼作為報(bào)告的附件， 實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。 如不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，可在實(shí)驗(yàn)課后利用業(yè)余時(shí)

32、間繼續(xù)。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（六）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 多媒體網(wǎng)頁(yè)的制作四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩嗝襟w網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作的基本思想，使用 Dreamweaver工具軟件制作多媒體網(wǎng)頁(yè)，需要包括圖、文、聲等多媒體元素。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Dreamweaver 軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)個(gè)人主頁(yè)，必須達(dá)到下述要求：1 具有文檔內(nèi)部的鏈接。2 可鏈接電子郵件程序。3 文本和圖像顯示于同一網(wǎng)頁(yè)。4 用圖像作超鏈接，用圖像作網(wǎng)頁(yè)的背景。5 可鏈接外聯(lián)圖像。6 在文檔中鏈接和嵌入

33、聲音文件。7 在文檔中鏈接和嵌入視頻文件。8 支持簡(jiǎn)單的交互功能。七、實(shí)驗(yàn)步驟個(gè)人主頁(yè)的設(shè)計(jì)可遵從如下步驟，即整體構(gòu)架、頁(yè)面建構(gòu)和內(nèi)容填充。首先需建立明晰的網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)，便于查詢需要的信息。隨后進(jìn)行頁(yè)面建構(gòu)和內(nèi)容填充，頁(yè)面主要包含頁(yè)面題頭部分（包括文件標(biāo)題、網(wǎng)站LOGO）、頁(yè)面的主體部分（包括小標(biāo)題和文本內(nèi)容） 、頁(yè)腳部分（包括作者信息、單位信息、版權(quán)信息）等。最后進(jìn)行功能測(cè)試。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果將制作好的網(wǎng)頁(yè)打包并在實(shí)驗(yàn)后一周內(nèi)提交。執(zhí)筆人：張遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室主任：系主任：楊磊“多媒體原理與應(yīng)用A”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（七）一、實(shí)驗(yàn)課程編碼： 103008二、實(shí)驗(yàn)課程名稱：多媒體原理與應(yīng)用A三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： java

34、script 和 xml 結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（綜合性實(shí)驗(yàn)）四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆?XML語(yǔ)言的基本原理，學(xué)習(xí)用JavaScript操作 XML文件的基本方法及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。五、主要設(shè)備安裝 Windows 和 Internet Explorer 軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用 JavaScript顯示 XML文檔數(shù)據(jù)Internet Explorer 5.0以上版本可以顯示原始 XML文檔，如果要像 HTML格式那樣顯示 XML文檔中的數(shù)據(jù)，需要用其他代碼（如JavaScript）輸入 XML文檔的數(shù)據(jù)才能顯示。以下為一個(gè)XML文檔：<?xml version =”1.0”encoding =

35、 “ISO8859-1”><note><to>Lucy</to><from>Lin</from><heading>Reminder</heading><body>Dontforget me this weekend!</body></note>下述的 HTML文檔示例說(shuō)明如何用 JavaScript輸入 XML文檔數(shù)據(jù)。<html><head><script language =“JavaScript”for = “window ”even

36、t = “onload”>var xmlDoc = new ActiveXObject(“Microsoft.XMLDOM”)/ 建立對(duì)象xmlDoc.async =“false”xmlDoc.load(“note.xml”)/ 加載 XML文件to.innerText = nodes.item(0).textfrom.innerText = nodes.item(1).textheader.innerText = nodes.item(2).textbody. innerText = nodes.item(3).text</script><title>Displaying XML data in