多媒體技術簡介

1.3多媒體技術簡介第1章計算機基礎知識多媒體的概念與特點媒體（又稱：媒介/媒質/載體）指文字、聲音、圖象、動畫和視頻等內容多媒體：以上兩個或以上對象的組合多媒體技術利用計算機技術對多媒體進行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術。多媒體計算機(MPC)：具有多媒體處理能力的計算機多媒體的特性信息媒體的多樣性。交互性。用戶可主動地編輯、處理各種信息，具有人機交互功能。電視不是多媒體系統，能傳播但不能編輯、處理多媒體信息集成性。多媒體技術中集成了許多單一的技術，如圖像處理、聲音處理技術等。對用戶而言，它們是集成一體的，包括信息的統一獲取、存儲和組織實時性。用戶可實時地控制多媒體信息媒體的數字化及數據壓縮1、數字聲音（1）波形聲音的獲取與播放聲音由振動產生，通過空氣進行傳播的連續(xù)的波（聲波），它由許多不同頻率的諧波組成。帶寬：諧波的頻率范圍多媒體處理的聲音主要是人耳可聽到的聲音(audio)全聲道：20Hz～20kHz語音（人的說話聲音）：300～3400Hz麥克風（microphone）聲波轉換為電信號聲音卡（soundcard）模擬聲音數字聲音采樣、量化輸出設備音響等輸出聲音的數字化目的：把時間上連續(xù)的信號轉換成時間上離散的信號采樣頻率：每秒鐘采樣的次數。一般取聲音頻率的2倍采樣頻率越高（44KHz），聲音還原越好把每個樣本從模擬量轉換成(8位或16位)數字量位數越大，樣本精度越高，同時需要的存儲空間也越多編碼：將所有樣本的二進制代碼組織在一起，并進行數據壓縮采樣模擬聲音信號數字聲音01100011001···量化輸出A/D轉換器——模擬/數字轉換器D/A轉換器——數字/模擬轉換器（2）.數字聲音的壓縮編碼波形聲音的主要參數取樣頻率、量化位數、聲道數目、使用的壓縮編碼方法、比特率比特率/碼率：指每秒鐘的數據量計算公式：(數字聲音未壓縮前)波形聲音的碼率＝取樣頻率×量化位數×聲道數(b/秒)例：某PC機的聲卡在處理單聲道聲音信息時，采樣頻率為44kHz，A/D轉換精度為16位。若連續(xù)采集2分鐘的聲音信息，則在不進行壓縮編碼的情況下保存這段聲音，需要的存儲空間

44K×16×（60×2）÷8≈11MB全頻帶聲音壓縮編碼標準有線電話通信系統（國際電信聯盟ITU）G.711：PCM編碼，碼率：64kb/sG.721：ADPCM編碼，碼率：32kb/s移動通信和IP電話：由于帶寬較窄，必須常用更有效的語音壓縮編碼名稱壓縮后的碼率（每個聲道）聲道數目主要應用MPEG-1層1192kbps（壓縮4倍）2數字盒式錄音帶MPEG-1層2128kbps（壓縮6倍）2DAB，VCDMPEG-1層364kbps（壓縮12倍）2Internet，MP3音樂編碼簡單，用于數字盒式錄音磁帶算法復雜度中等，用于數字音頻廣播(DAB)和VCD等編碼較復雜，用于互聯網高質量聲音的傳輸，如MP3音樂（壓縮10倍,1張CD光盤可存100首MP3歌曲)（3）常用的數字聲音格式.wav文件格式Windows采用的波形文件存儲格式，數據量大;.midi文件格式（其他擴展名：.mid、.rmi）規(guī)定了樂器、計算機、音樂合成器以及其他電子設備之間交換音樂信息的一組標準。Midi文件記錄的是樂曲演奏的內容，而不是實際的聲音；數據量極小，易于編輯、處理缺點：播放的聲音效果依賴于播放MIDI的硬件質量，只能合成音樂，不能合成歌曲和語言；產生MIDI音樂的方法：FM合成法、波表合成法。Mp3文件格式采用MPEG-1層3(Layer3)標準對WAV音頻壓縮而成其它文件格式.voc——聲霸卡中使用.au——UNIX工作站中使用.aif——蘋果機中使用媒體聞的數奇字化饒及數蚊據壓展縮2、圖疊像（1）圖謹像分夕類靜態(tài)具圖像取樣圖像亮（點陣圖像役、位圖圖像歷）——從現憶實世朋界中鴉通過數碼塔相機或掃描鼻儀等設膚備獲訴取的肥圖像窩。矢量圖像宗（圖形）——使用解計算怪機合朱成或煉制作票的圖元像動態(tài)腿圖像叢（視濁頻）——多幅艱（幀宰）靜驅態(tài)圖敏像以躬每秒午≥25幅的賢速度哪播放因時,利用領視覺床暫留豈現象焦就成莖為連白續(xù)圖通像，窯一般學伴隨商聲音農。（痛獲取練設備偉：攝藥像頭譽、攝鞠像機歡等）取樣張視頻計算酷機合稼成視園頻點位圖像矢量圖形點位疤圖:用M(列)×堡N(行)個像素表示材圖像矢量廊圖：判用一則些指雖令表甘示一險幅圖驅。例：畫1條10荷0像素像長的栗紅色乎直線畫1個半瓣徑為50像素絡的圓（2）.數字并圖像艷的獲燭?。?）.圖像木的表禽示與底壓縮般編碼圖像暮深度：一顯個像職素的屠所有榮顏色咸分量圓的二慶進位窯數目彼之和彩色閥圖像氏的像違素通糞常由3個彩估色分粗量組證成假設3個分傾量分驗別用8個二擠進位黨表示族，則觀可表核示224=1宴6,身77粉7,弄41耀2種不悼同的城顏色模擬圖像數字圖像掃描分色取樣取樣取樣RGB量化量化量化3)測量霜每個吵取樣譜點的掠分量濤的亮鎮(zhèn)度值4)對取親樣點誦的每斷個分催量的旦亮度輕值進宜行A/碌D轉換斯，用8～12位二叫進制搜正整際數表封示2442551541)畫面文劃分愁成M×進N陣列品網格責，每贈個網原格為遍一個軌取樣去點（像素）圖像追數據擇量＝征像素舒總數×圖像叛深度÷8例：茂一幅10艘24黃×7睬68的24位真所彩圖襯像的舅容量峽為：10貿24育×7澇68宮×2仇4÷目8=隙2思30經4×互10爹24舅B=墊23窩04各KB止≈2泉.2米5M支B容量御與分辨舞率、亞圖像襪深度有關2)將每畝個取失樣點爸的顏受色分庭解成R、G、B三基像色(灰度蘿，黑遭白則灣不分踐色)靜止雅圖像壓縮量編碼墨的國雄際標侵準JP柱EG標準熊（文賤件擴扭展名駕是.j流pg）是第私一個負靜止浪圖像趨壓縮養(yǎng)的國豪際標哪準制定功了二礦種壓院縮編悔碼的截方案佩：離散需余弦求變換敗為基蛋礎的臉有損窩壓縮顛編碼冬方案以預清測技京術為鞭基礎育的無洋損壓紹縮編業(yè)碼方損案JP箭EG特別儀適合爸各種載連續(xù)渣色調植的彩脈色或交灰度慨圖像例，在鳴計算訪機和泳數碼糧相機美中已擊得到剛廣泛何應用促。最新撒版本直：JP參EG壇2妹00躺0（4）.常用攜的數跨字圖響像格矛式.b乒mp返——是Wi僅nd玻ow鏈s采用脂的圖柴像文柳件存景儲格光式；.g愿if穿——供聯幸機圖微形交佩換使扇用，掏目前暴在網護絡中北廣泛胃使用黎；.j敏pg醒(j奏pe還g)稼——是第簡一個度靜止傘圖像尚壓縮結的國叉際標受準.t毅if激f—惠—廣泛受應用惑于桌梯面出決版系籌統、饅圖形健系統貞、廣臣告制腸作系板統，薪用于吃一種惕平臺舞到另偉一種希平臺蹄間圖脾形的漫轉換鼓；.p失ng哥——圖像續(xù)文件霞格式帖。開棚發(fā)目針的：膛替代GI扇F、TI摩FF文件豈格式.w丑mf醒——是大半多數Wi害nd塑ow蘿s應用峰程序堆都可蛋以有申效處敲理的押格式占。桌開面出濕版系疲統中舌常用伐的圖蘭形格揮式；.d鄰xf文件——向量首圖形籌格式架，絕誘大多托數繪久圖軟敢件均狠支持比的格蝴式。數據赤壓縮松分類無損債壓縮——利用緊數據匠的統度計冗插余進偏行壓哲縮，伸原理肅是統截計被跨壓縮由數據簡中重谷復數掠據的握出現辜次數轎進行蘿編碼聞（可體逆編疼碼）常用舌于文芽本、丟程序止、重股要圖籌形（誤圖像初）常用程無損貸算法椅