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《多媒体通信技术》复习 赵哲峰 第一章 多媒体基础 1、媒体 声音媒体 图像媒体 2、数据压缩理论 数据冗余 数据压缩分类 1.1 媒体 媒体是信息表示和传输的载体，是一个重要的概念。 多媒体(multimedia)是融合两种以上媒体的人机交互式信息交流和传播媒体。 ITU-T I .374建议将媒体划分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体5类。 通常认为多媒体中的连续媒体(声音和电视图像)是人与机器交互的最自然的媒体。 多媒体技术是将计算机技术、通信技术和电视技术三种技术融合在一起的新技术，俗称“3C合一” 。 声音媒体 声音信号的频率 1）小于20 Hz的信号称为亚音信号或次音信号 2）20 Hz～20 kHz的信号称为音频信号 3）高于20 kHz的信号称为超音频信号或称超声波信号 4）300～3400 Hz称为话音信号 人的听觉器官能感知的声音频率大约在20～20000 Hz之间。在这种频率范围里感知的声音幅度大约在0～120 dB之间 声音的质量主要体现在 音调 与声音的频率有关 音强 与波形震动的幅度（声波压力 ）有关 音色 与基音和谐音的组合有关 等响曲线 人类的听觉特性曲线，是反映人们对声音振幅范围心理因素的曲线，每条曲线上对应于不同频率的声压级是不相同的，但人耳感觉到的响应却是一样，因此称为等响曲线，每条曲线上注有一个数字，为响度单位。 又称为Fletcher-Munson(弗莱彻—芒森曲线)曲线。 等响曲线 掩蔽效应 一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。 掩蔽可分成： 时域掩蔽 频域掩蔽 图像的颜色模型 常见模型： RGB彩色模型 CMY彩色模型 YUV彩色模型 YIQ彩色模型 HSI彩色模型 RGB彩色空间 颜色＝R(红色百分比)＋G(绿色百分比)＋B(蓝色百分比) 一幅彩色图像可以看成是由许多点组成的 图像中的每个点称为像素点（pixel） 每个像素点都有一个像素值，表示特定的颜色强度 像素值往往用R、G、B三个分量表示 CMY彩色空间 Cyan(青色), Magenta(品红), Yellow(黄)- CMY 任何一种颜色都可以用三种基本颜料按一定的比例混合得到。 用这种方法产生的颜色称为相减色 CMY主要用于印刷和打印系统 YUV彩色空间 由广播电视需求的推动而开发的彩色空间，主要目的是为了压缩色度信息以便有效的播送彩色电视图像。 Y为亮度信号，U、V是色差信号（B-Y,R-Y）U和V构成彩色的两个分量。 PAL模拟彩色电视采用的彩色空间。 优点是亮度和色差信号分离，容易使彩色电视系统与黑白电视信号兼容。 YIQ彩色空间 NTSC制式的模拟彩色电视采用的彩色空间 Y是亮度，I和Q是两个彩色分量，共同描述图象的色调和饱和度。 亮度与色差分离，可以更有效的压缩图像的数据量 HSI彩色空间 用H(Hue,色调)、S(Saturation,饱和度)、I(Intensity,光强度)表示一种颜色 一种直观的颜色模型，更适合人的视觉特性。 HSL(Hue, Saturation, Lightness) HSI(HSL) ??RGB 1.2 数据压缩理论 数据能够进行压缩的两个原因： 1） 数据中存在大量的冗余（相关性），如空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余及纹理统计冗余。 2）对于图像、音频和视频等，人的感知可容忍某些细节信息的丢失（失真）。（感知冗余 ） 1) 空间冗余 这是图像数据中经常存在的一种冗余。 在同一幅图像中,规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性,这些相关性的光成像结构在数字化图像中就表现为数据冗余。 2) 结构冗余 在有些图像的纹理区，图像的像素值存在着明显的分布模式。我们称此为结构冗余； 已知分布模式，可以通过某一过程生成图像；例如布纹图像和草席图像； 3) 时间冗余 这是序列图像和语音数据中所经常包含的冗余； 图像序列中的两幅相邻的图像之间有较大的相关性,这反映为时间冗余； 在语言中,由于人在说话时发音的音频是一连续的渐变过程,而不是一个完全时间上独立的过程,因而存在时间冗余。 4) 视觉冗余 人类视觉系统并不是对任何图像的变化都很敏感，人眼对于图像的注意是非均匀的； 事实上人类视觉系统一般分辨能力约为26灰度等级，而一般图像量化采用28灰度等级，这类冗余我们称为视觉冗余； 例如，人的视觉对于边缘的急剧变化不敏感，且人眼对图像的亮度信息敏感，对颜色的分辨率弱等 。 5) 知识冗余 有许多图像的理解与某些基础知识有相当大的相关性。 例如，人脸的图像有固定的结构。比如说嘴的上方有鼻子, 鼻子的上方有眼睛, 鼻子位于正脸图像的中