第5章多媒体技术基础liu.pptVIP

多媒体技术：将文字、图形、图像、音频、视频等多媒体信息通过计算机进行采集、处理、存储和传输的各种技术的统称。 音频的采样、量化、编码 由于多媒体信息的特殊性，其二进制编码的技术和方法比一般的字符编码要复杂的多。 基本的思想就是将“连续”变成“离散” 这个过程包括： 音频采样 采样：每隔一个时间间隔，在音频信息的波形上取一个幅度值，将时间上连续的信号变成离散的信号。 采样的目的：是在时间上，对连续的变化进行“离散化”，将音频信号在时间上进行分割。 时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率。 采样频率越高，则在单位时间内得到的音频样本数据就越多，模拟原音频信息的质量就越好。 图像文件存储容量的计算 例如：存储一幅352×288的静态真彩色图像 图像分辨率为 352×288 像元深度为 3B 存储容量= 352×288 ×3=297KB 如分辨率为768×1024 存储容量= 768×1024 ×3=2.25MB 5.4 视频的编码技术 视频信息的实质是静态图像的运动组合 在单位时间内连续地显示若干幅图像就构成视频的动态图像 编码的思想可借鉴图像的方法 游程长度编码例 RGB颜色模型 颜色=R（红色的百分比）+G（绿色的百分比）＋B（蓝色的百分比）。 当绿篮等量相加而红为0时得到青色。 图像的编码技术 图像的数字化编码过程：采样、量化和编码。 采样的目的：将图像在二维空间上进行离散化处理。 采样的方法：逐行进行 在一行中，每间隔一定的距离采一个点，间隔一定距离，再采下一行。 每个点称为一个“像元”或“像素”。 点的“行数x列数”称为图像分辨率。 分辨率越高，图像越清晰，图像占用的存储空间越大。 量化与编码 量化是对像素的颜色进行离散化(即用确定的数值记录点的颜色) 量化的等级与每个像素颜色的二进制数值的位数有关 表示像素状态的位数越多，具有的色彩就越丰富 黑白方式：用一个“位”表示像元的颜色；有2种颜色 真彩色方式：用三个字节表示一个像元的颜色；具有224个不同的颜色 编码是对每个像素的颜色，以不同的二进制代码形式进行记录 采样：在横方向和纵方向上都设置10个采样点，得到10*10个像素 量化：用1位二进制代码表示一个像素（黑白图像），并假定“0”表示黑色，“1”表示白色 编码：将编码数值一行一行地记录保存起来，就完成了对图像的二进制编码 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 编码结果 影响图像质量的因素 图像分辨率（相当于音频的采样频率） 用多少个像素表示图像 像素深度或位深度（相当于音频的量化位数） 用多少个二进制位表示一个像素的状态 分辨率越高，像素深度越大，占用的存储空间越多；当然，图像就越清晰、圆滑、美观、逼真 宽度：271 高度：300 颜色：2色 大小：9.9 KB 宽度：271 高度：300 颜色：4色 大小：19.8 KB 不同像素深度的例 宽度：271 高度：300 颜色：256色 大小：79.4 KB 宽度：271 高度：300 颜色：真彩色 大小：238.2 KB 不同像素深度的例 不同分辨率的例子 视频的编码技术 将视频信息在时间上、帧内空间上和色彩上分别进行离散化，并最终以二进制代码形式编码记录 将涉及比音频信息和图像信息数字化更复杂的原理和方法，其基本的思想包括： 将完整的视频信息在时间上分解为若干的帧； 参照图像信息编码的方法进行“帧内编码”； 参照音频信息编码的方法进行伴音编码处理； 考虑播放速率和伴音同步，最后完成视频信息编码 视频文件的存储容量计算 表示一幅352*288的静态真彩色图象需要的存储空间 352*288*3(B)=304128B=297KB 假设每秒播放25帧，计算1分钟视频数据的存储空间（不含音频数据） 352*288*3*25*60 (B)=435.06MB 数据压缩技术 数据压缩的必要性 数据压缩的基本概念 文本文件的压缩 音频文件的压缩 图像文件的压缩 数据压缩的必要性 尽管我们可以利用信息理论中的各种编码技术表达字符、图形图像、音频、视频，但是包含这些数据的文件往往是相当大的 一秒钟的视频需要约 9MB 的内存空间 一幅全屏的位图约占用 2—5MB的内存空间 一段45分钟的声音文件有大约 475 MB 数据压缩的必要性（续） 大文件需要大的内存空间，否则将降低运行速度 大文件需要大的