计算机数据库(经济会计类)七讲多媒体技术随堂讲义

发布于:2021-06-11 04:10:46

大学计算机基础—
多媒体技术

第七章

多媒体技术

本章主要介绍多媒体计算机硬件与软 件方面的基础知识,以及计算机中音频、 图像等信息的获取与处理、动画与视频的 概念、多媒体数据压缩原理等方面的相关 内容。

7.1 多媒体计算机技术概述
7.1.1 多媒体计算机的概念
在计算机或通讯领域,媒体是指信息的载体或者信息的存储 实体,信息载体包括数字、文字、声音、图形、图像、视频;信 息的存储实体包括磁盘、光盘、U盘等。而就多媒体计算机而言, 媒体则是指信息载体。

根据国际电信联盟的定义,媒体可分为5种: ① 感觉媒体 ② 表示媒体 ③ 显示媒体 ④ 存储媒体 ⑤ 传输媒体

7.1 多媒体计算机技术概述
表示媒体 显示媒体

2.为传送和表达感觉媒体而人为 研究出来的媒体 (如ASCII、汉字、 图像、声音、视频编码等)
显示媒体

感觉媒体

4.存储表示媒体 的介质 (软盘、 硬盘、光盘等)
存储媒体

传输媒体

1.人类通过感观直接 感知的信息 (文字、 声音、图像等)

5. 传输信息的媒体。 (如光纤、电缆等)
动画

3.输入和输出信息的媒 体(如键盘、鼠标、显 示器、打印机等)

7.1 多媒体计算机技术概述
多媒体:通常是指文字、声音、图像、 图形、动画、视频等各种媒体的组合。

多媒体计算机技术:计算机综 合处理多种媒体信息 ——文本、图 形、图像、音频、视频和动画,使 多种信息建立逻辑连接,集成为一 个系统且具有交互性。

7.1 多媒体计算机技术概述
7.1.2 多媒体技术的发展历史
1984年,Apple公司推出Machintosh图形操作系统。 1985年,世界上第一台多媒体计算机问世。 1986年,推出光盘系统。 1990年,多媒体个人计算机协会制定MPC1标准。 1995年,Windows95操作系统问世。

Commodore Amiga系统

Apple计算机(1984)

7.1 多媒体计算机技术概述
7.1.3 多媒体技术的特点和关键技术

多媒体特点是: (1) 多样性:多媒体不只处理一种媒体,而是综 合处理多种媒体,包括图文声像信息。 (2) 集成性:多媒体的集成性一方面表现在信息 载体的集成,另一方面是多媒体设备的集成。 (3) 交互性:多种媒体系统可以实现人机互动, 用户可以根据需要来使用系统。

7.1 多媒体计算机技术概述
多媒体技术涉及的领域众多,其关键技术主要 表现在以下几个方面: ① 数据的输入输出技术 如何将信息输入到计算机,这些信息又如何准 确地还原,是多媒体技术研究的首要任务。 ② 数据的压缩编码和解码技术 多媒体信息的最大问题是数据量太大,要解决 在有限空间中的存储和在有限带宽上的传输,数据 压缩编码是最有效的方法。

7.1 多媒体计算机技术概述
③ 数据存储技术 音频、视频、图像等信息需要相当大的存储空 间,因此发展大容量存储器的是解决多媒体信息存 储的一个关键问题。 ④ 虚拟现实技术 利用计算机技术生成的一个逼真的具有视、听、 触及嗅觉的感觉世界,可以用人的自然手法对这个 虚拟实体进行交互动作。 此外,多媒体关键技术还包括多媒体数据库技 术、多媒体网络与通信技术、智能多媒体技术、多 媒体信息检索等等。

多媒体信息的主要元素
1.文本:包含字母、数字、汉字等基本元素。 2.图形:又称矢量图。

多媒体 多媒体 多媒体

1234 ABCD ☆※# №§→◇!?;φβ
各类文字和符号

通过计算而描述的矢量图形

多媒体信息的主要元素
3. 图像:又称位图或像素图。 4. 动画:采用编程或动画软件创作的连续画面。

单画面矢量动画

多画面帧动画

用像素点描述的自然影像

编程或动画制作软件生成的画面

多媒体信息的主要元素
5. 音频:指人耳能听到的连续变化的音波。 6. 视频:动态的影视图像。
● midi音频

● wav音频
● mp3压缩音频

END

音频 + 视频 数字音频信号、压缩音频信号 用电视摄像设备捕捉的实物场景

7.1 多媒体计算机技术概述
7.1.4 多媒体技术的发展和应用
7.1.5 未来多媒体技术的发展

(1) 多媒体技术智能化 应该更充分利用计算机的快速运算能力,综合处 理声、文、图信息,进一步发展智能多媒体技术,即 把人工智能领域某些研究课题和多媒体计算机技术很 好地结合。 (2) 多媒体信息实时处理和压缩编码算法芯片化 把多媒体信息实时处理和压缩编码算法直接放置 到CPU芯片中,改善多媒体计算机的性能指标。

7.1 多媒体计算机技术概述
(3) 虚拟现实技术 是指运用多种技术综合形成一种模拟现实环境的 人造环境,用户在该环境中通过五官和大脑的亲自体 验并参与到该虚拟环境中,可以与之交互。让用户感 觉到如同置身于真实世界一样,它是多媒体技术的最 高境界。 未来,在上述发展的基础上多媒体技术将进一步 向三电合一 ( 电信、电脑、电器通过多媒体数字化技 术相互渗透融合,如信息家电、移动办公等 ) 、三网 合一 ( 因特网、通信网、电视网合为一体形成综合数 字业务网)等方面发展。

7.2 多媒体计算机系统
7.2.1 多媒体计算机硬件系统

7.2 多媒体计算机系统
(1) 基本硬件设备 ① 光盘存储器(见第三章) ② 声卡 用于处理声音,是多媒体计算机的基本配置。

声卡的基本工作原理

7.2 多媒体计算机系统
声卡中最为关键的三个部件分别是: ① 数字信号处理器(DSP) 主要用于实现对声音的模 /数(A/D)转换和数/模 (D/A)转换。 ② 混合信号处理器(简称混音器) 是用于实现对各种音频源进行混音。 ③ 音乐合成器 声卡可以通过内部合成器或外接到计算机 MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件。

7.2 多媒体计算机系统
声卡的作用主要有: ① A/D(模/数)转换——将模拟量的自然声音转化成 数字化的声音,然后以文件形式保存在计算机中。 ② D/A(数/模)转换——把数字化的声音转换成模拟 量的自然声音并输出到声音还原设备中。 ③ 输入、输出功能 —— 可以将模拟信号引入声卡 并转换成数字信号;也可以将数字信号转换成模拟信 号送到输出端口驱动音响设备发出声音。

7.6 音频卡的基本原理
动画

7.2 多媒体计算机系统
(2) 扩展设备 具有代表性的扩展设备有:触摸屏、视频卡、扫 描仪、数码相机、数字摄像机、摄像头等等。

数码照相机

触 摸 屏 彩色扫描仪

摄像头

数码摄像机

视频卡

7.2 多媒体计算机系统
① 触摸屏:属于输入设备,可通过手指直接触及屏幕上的菜 单、光标、接钮等。 系统主要由传感器、控制部件、驱动程序组成。 当用手指或其它设备触摸显示 器前面的触摸屏时,所摸到的位置 以坐标形式被触摸屏控制器检测到, 并通过接口送到CPU,从而确定用 户所输入的信息。

触摸检测装置

电缆 触摸屏控制卡 驱动程序

7.2 多媒体计算机系统
② 视频卡 可接收模拟视频源的信号(如录像机、电视机、LD影碟机等), 并对该类信号进行数字化处理,然后再压缩编码成数字视频信号。 此外,还有一种比较流行的视频采集卡(IEEE1394数字视频 采集卡)。它主要的作用是将数码摄像机中存放在数码摄像带上的 数据传送到电脑硬盘中。

视频卡

数字视频采集卡

7.2 多媒体计算机系统
③ 扫描仪:是一种图形输入设备。配合适当的应用软件后,扫 描仪还可以进行中、英文智能识别。
扫描样张

光源
光电转换器 识别反射 光线 导轨

数字信号 输出

扫描仪工作原理:把原件朝下放在扫描仪的玻璃台上,扫 描仪内发出光照射原件,反射光线经光学镜面导向后,照射到 CCD的光敏器件上。CCD将不同颜色光的强度转换成等价的电 信号,再送到模数转换器中转换成代表每个像素的数字值。步 进电机驱动扫描头*教ㄗ魑⒃隽吭硕,每移动一步,即获得一 行像素值。

7.2 多媒体计算机系统
④ 数码照相机 采用CCD作为记录图像的介质,CCD实际上 是一块布满光敏元件的感光板, 它通过光照的不 同引起的电荷分布的不同来记录被摄入的物体, CCD上的感光元件越多则像素就越多,图像越清 晰。

4.保存压缩数字图像

1.光信号转换成电信号

2.电信号再转换成数字信号

3.编码、压缩等处理

7.2 多媒体计算机系统
⑤ 数码摄像机 数码摄像机是将图像信号和音频信号进行模 数转换压缩处理后再将这两路信号送给磁头完成记 录的存储。 存储介质主要有四种:DV带;DVD可擦写光 盘;微型硬盘;大容量存储卡。目前,数码摄像机 普遍趋于采用大容量存储卡做存储介质。

⑥ 数码摄像头 数码摄像头成像原理跟数码相机没有本质的区 别,一般采用USB接口,不需要专门的硬件卡。

7.2 多媒体计算机系统
⑦ 投影仪 投影仪是一种数字化设备,主要用于计算机信 息的显示。 常见的投影仪主要有LCD(液晶)投影仪、 DLP(数字光处理)投影仪。 ⑧ 电子白板 目前,比较流行的交互式电子白板,可利用特 定的定位笔代替鼠标在白板上进行操作。

7.2 多媒体计算机系统
7.2.2 多媒体计算机软件系统
应用软件 媒体制作软件 多媒体*台软件 工具软件 操作系统 多媒体设备驱动程序 多媒体设备
应用软件。包括Windows系统提供的多 媒体软件、动画播放软件、声音播放软件、 光盘刻录软件等。
媒体制作软件:主要包括图像、视频、音 频的编辑制作。 媒体*台软件:用于多媒体素材的组合。 工具软件:用于加工和处理数据,如压缩、 加密等。 用于在启动操作系统时把设备的状态、型 号、工作模式等信息提供给操作系统,并 驻留在内存中供系统调用。

7.3 音频信息的获取和处理
7.3.1 声音的特性
人耳感觉到空气分子的振动就是声音。由振动产生的声音 有两个基本参数,它们是频率和幅度。声音的频率是指每秒钟振 动的次数,用Hz表示,幅度则表示声音大小和强弱程度。人说 话时的信号频率范围一般在300~3000Hz,称为话音信号。

周期

振幅

次声波 人耳可听范围 超声波
<20Hz 20,000Hz
频率

20~20,000Hz

7.3 音频信息的获取和处理
按照带宽可将声音质量分为4级: ① 数字激光唱盘CD-DA。属于音质的最高等级。 ②调频无线电广播,简称FM质量。音质其次。 ③调幅无线电广播,简称AM质量。音质较差。 ④ 电话质量。音质最低等级。

7.3 音频信息的获取和处理
声音是一种机械振动。模拟音频技术把这种机械振动转换 成电信号,并以模拟电压的幅度表示声音强弱,因此,模拟音频 信号所反映的声音波形在时间和幅度上也是连续的信号。而计算 机只能处理时间和幅度上都离散的数字信号,所以模拟信号需要 进行数字化处理。

数字音频信号:就是把表示声音强弱的模拟电压用数字表示。

7.3 音频信息的获取和处理
7.3.2 音频信息的数字化 数字音频信号是由模拟声音经采样、量化和编 码得来的。其信号在时间和幅度上都用离散的数字 序列表示。
100101100011101

模拟信号的数字化过程

采样就是每间隔一段时间就读一次声音信号的 幅度,量化就是把采样得到的声音信号幅度转换为 数字值。时间上的离散叫采样,幅度上的离散称为 量化。

7.3 音频信息的获取和处理
(1) 采样频率 采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本。 奈奎斯特(Nyquist)采样定理: 采样频率≥声音信号最高频率 × 2 采样频率越高,单位时间所得到的振幅值就会越多,因而对 于原声音曲线的模拟也就越精确。 主流声卡的采样频率一般可分为22.05KHz、44.1KHz、 48KHz三个等级,22.05只能达到FM广播的声质,44.1KHz则是理 论上的CD音质界限,48KHz则更加精确一些。

7.3 音频信息的获取和处理
(2) 量化精度 量化的过程是将采样后的信号按整个声波的幅度划分成有限个 区段,然后把落入某个区段内的值归为一类,并赋予相同的量化值。 通常,声卡可按8位、16位、32位、64位分类,这些数字指的是声 卡的量化精度。

图7.19 音频信号的采样与量化

7.3 音频信息的获取和处理
高的采样频率、量化精度,就可以减少失真。但由此得到的 数字音频信号数据量也就越大。 (3) 编码 由于经采样和量化后的音频信号数据量很大,所以一般要先 对数字化的音频信息进行编码和压缩,然后再在计算机内传输和 存储。

动画

7.3 音频信息的获取和处理
7.3.3 数字音频文件格式
(1) WAV文件格式:来源于对声音模拟波形采样、量化、编 码,该格式是通用音频格式,其最大的缺点是占用存储空间大, 主要用于音频原始素材的保存。

未压缩的音频文件WAV和CD音频光盘的存储容量计算如下:

存储量=采样频率×采样量化位数×声道数×时间/8

7.3 音频信息的获取和处理
举例:采样频率为 44.1KHz ,采样数据量化位 数 (或称采样精度 )为 16位、双声道,一张 60分钟的 CD唱片所占存储容量为: (44.1×1000×16×2×3600)/8=635040000(B) ≈606(M)
(2) MP3文件格式:采用1:10~1:20压缩率制作的数字音频文 件。必须解压缩才能播放,数据量小。 (3) RA文件格式:最早的因特网流媒体音频,音质相对较差。 可以在低带宽的网络上实时播放。 (4) WMA文件格式:因特网流媒体音频,用于在互联网上播放 的压缩音频文件。质量优于RA。

7.3 音频信息的获取和处理
(5) MID文件格式:是一种通过电子乐器弹奏,数字化合成 的音频文件,占用空间很小。
(6) APE文件格式:是一种音频无损压缩格式,可压缩到 WAV文件的一半;而在音质上超越一般的 MP3。类似的无损压缩 格式还有FLAC、TAK、TTA、WV等。

(7) AIF文件格式:Apple计算机的音频文件格式。 另外,还有一种音频文件cda,指的是CD音轨。这只是一个 索引信息,不包含真正的声音信息,所以不论 CD音乐的长短,在 电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。

7.4 图像信息的获取和处理
7.4.1 图像与图形的区别
在计算机中,表示“图”的手段有两种,一种是图像,一种 是图形,二者有很大区别。 图像由像素构成,像素是组成图像最基本的元素,每个图像 点用若干个二进制位进行描述。图像又称位图,相对于矢量图形, 位图占据的存储空间比较大,缩放时会产生锯齿现象。由于位图占 用存储空间较大,一般需要进行数据压缩。 图像通常用于表现自然景观、人物、动 物、植物等复杂的场景。
图 7.16 图像

7.4 图像信息的获取和处理
图形,又称矢量图。图形使用坐标、运算关系以及颜色数据进 行描述,是由具有方向和长度的矢量线段构成。 图形不需要保存每 个像素的颜色值,而是仅仅保存几个参数,因而数据量小。放大和 缩小图形时,也是根据参数的缩放重新描绘图形,不会像位图那样 产生锯齿现象。 矢量图常用于表现直线、曲线以及由各种 线段围成的图形,不适于描述色彩丰富、复杂 的自然影像 。
图 7.17 图形

原位图

原矢量图 扩大三倍的位图
扩大三倍的矢量图

7.4 图像信息的获取和处理
7.4.2 颜色的基本概念 (1) 颜色的基本描述 彩色可用亮度、色调和饱和度来描述,人眼看 到任意彩色光都是这三个特性的综合效果。亮度是 光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉,色调是 反映的是颜色的种类,饱和度是指颜色的纯度,饱 和度越深颜色越鲜明。
色彩的明暗程度 颜色的种类 色彩的纯度

亮度

色调

饱和度

7.3 图像信息的获取和处理
■ RGB 电脑彩色

自然界常见的各种彩色光都可 以由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色 光按不同比例相配而成,这就是色彩 学中最基本的原理——三基色原理。
Blue

Red

Gree n
0 ~ 255 灰阶 0 ~ 255 灰阶 0 ~ 255 灰阶

把三种基色光按不同比例结合 时便产生一个完整的光谱,包含所有 的色彩。通常称之为相加混色。

7.3 图像信息的获取和处理
(2) 颜色空间表示
颜色通常用三个独立的属性来描述,三个独立的变量综合 就构成了一个空间坐标,这就是颜色空间。颜色空间可分为两大 类:基色颜色空间(RGB、CMY等) 和色、亮分离颜色空间(YUV、 HSL等)。

① RGB色彩空间:由红、绿、蓝3种颜 色光按不同比例相配而成,主要用于计算机显 示。 ② CMY色彩空间:三基色是青、品红 和黄,简称为CMY,适用于彩色印刷或彩色 打印。

7.3 图像信息的获取和处理
③ YUV色彩空间:适用于彩色电视系统,其中Y表示亮度信 号,UV表示色差信号。 ④ HSL色彩空间:H表示色调,S表示颜色的饱和度,L表示 光的亮度。

采用YUV模型来表示彩色图像

7.4 图像信息的获取和处理
7.4.3 图像信息的数字化
一幅图像在用计算机进行处理之前必须先转化为数字形式。 图像数字化过程可分为采样、量化和编码。 (1) 采样:图像采样就是对图像在水*方向和垂直方向上等 间隔地分割成矩形网状结构,每个矩形网格称为像素点。像素总 数就是图像的分辨率。

8×8 像素

16×16像素

32×32像素

64×64像素

7.4 图像信息的获取和处理
(2) 量化:是将采样值划分成各种等级,用一定位数的二进制 数来表示采样的值。量化位数越大,则越能真实地反映原有图像 的颜色,但得到的数字图像容量也越大。 在量化时表示量化的色彩值(或灰度值)所需的二进制位数称 为量化字长。一般可用8位、16位、24位或更高的量化字长来表 示图像的颜色。

(3) 编码:图像编码是按一定的规则,将量化后的数据以二 进制形式存储在文件中。

动画

7.4 图像信息的获取和处理
7.4.4 图像的属性 (1) 图像分辨率 图像分辩率是指数字图像水*和垂直方向的像素点数,用点 的“列数×行数”表示。 扫描分辩率:采样时,每英寸长度取得的像素点数,反映 了数字图像对原连续图像的分辩能力。 打印分辩率:如果将图像打印在纸上,单位尺寸上打印的点 数反映图像的分辩能力。 屏幕分辨率:以显示器的水*和垂直像素表示。

7.4 图像信息的获取和处理
(2) 颜色数量和深度 颜色深度是指在某一颜色系统中图像的每个颜色所用的二进 制位数,而颜色数量是指该颜色系统中共有多少种颜色。

颜色深度 1 4

颜色总数 2 16

图像名称 单色图像 索引16 色图像

8
16 24

256
65536 16672216

索引256 色图像
HI—Color 图像 True Color 图像

7.4 图像信息的获取和处理

32级灰度

8级灰度

2级灰度

颜色深度为8位的图像

颜色深度为24位的图像

颜色深度小于24bit的图像其像素颜色取自一个颜色查找表中 最接*的颜色,这种方法显示的颜色不是图像本身真正的颜色, 称为伪彩色。

7.4 图像信息的获取和处理
当图像颜色深度达到或高于24bit时,其颜色数量基本上还原 了自然影像,*惯*颜庵滞枷窠凶觥罢娌噬枷瘛薄U娌噬 每个像素的颜色由RGB基色分量的数值直接决定。每个基色分量 占一个字节,共有3个字节即24bit,可生成的颜色数为 224=16777216,即1600万种颜色。 而32位真彩色是用其中的24位描述颜色部分,另外8位记录 256级灰度,用以加强真彩色的质量。

7.3 图像信息的获取和处理
7.4.5 数字图像的文件格式与数据量
(1) 图像文件的格式 对于同一幅数字图像,采用不同的文件格式保存时,其图像数 据量、色彩数量和表现力会有不同。
文件格式 BMP GIF JPEG PSD 颜色深度(最大) 32bit 8bit 32bit 24bit 说明 Windows用位图,鲜艳、细腻、但尺寸大 256索引颜色,尺寸小,有小动画效果 JPEG压缩文件,质量高、尺寸小、略失真 Photoshop专用,图像细腻

TIFF
WMF

24bit
24bit

通用图像文件,用于扫描仪、OCR系统
Windows的剪贴画文件(矢量图)

7.3 图像信息的获取和处理
(2) 图像文件的数据量 一幅未经压缩的数字图像数据量计算公式如下: 图像数据量大小 = 像素总数×图像颜色深度÷8

例如:一幅 640×480 ,256 色图像为 640×480×8/8 = 307200 (字节)

像素点个数

256色图,8位颜色深度

位转换为字节

7.4.6 图像信息的获取方法
(1) 使用数码相机拍照 (2) 使用扫描仪扫描 (3) 使用现成图像 (4) 直接使用图像处理软件绘制

7.5 动画与视频信息
7.5.1 动画的概念和发展历史
扫描样张

动画由多幅画面组成,当画面快速连续地播放时,由于人类 眼睛存在“视觉滞留效应”而产生动感。所谓“视觉滞留效应” 光电转换器 是指当被观察的物体消失后,物体仍在大脑视觉神经中停留约为 1/24s。换句话说,如果每秒快速更换24个画面或更多的画面, 数字信号 那么,前一个画面在脑海中消失之前,下一个画面已经映入眼帘, 输出 大脑感受的影像是连续的。

7.5 动画与视频信息
7.5.2 电脑动画
扫描样张

电脑动画有两大类:帧动画;矢量动画。 帧动画借鉴传统动画的概念,一帧对应一个画面,每帧的内 光电转换器 容不同。当连续演播时,形成动画视觉效果。 矢量动画是经过电脑计算而生成的动画,主要表现变化的图 数字信号 形、线条、文字和图案。矢量动画通常采用编程或矢量动画制作软 输出 件来完成。

7.5 动画与视频信息
7.5.3 制作动画的设备和软件
扫描样张

制作动画应尽可能采用高速CPU,大容量内存和硬盘,制 作三维动画时最好配置较高档的显示卡。 光电转换器 常用的动画制作软件: Flash——网页动画软件。 数字信号 输出 3DS Max——三维造型和动画软件。

7.5 动画与视频信息
7.5.4 视频处理
扫描样张

视频与动画没有本质的区别。视频来自于数码摄像机拍摄和 光电转换器 经数字化的模拟摄像资料等,常用于表现真实场景。动画则是借 助于编程或动画制作软件生成一系列景物画面。 数字信号 常用的视频编辑软件: 输出 Premiere——视频编辑软件。 绘声绘影——视频编辑软件。

7.5 动画与视频信息
7.5.4 动画和视频常见的文件格式
(1) GIF格式: 256色多画面动画文件。 扫描样张 (2) SWF格式:用Flash软件制作的动画文件。 (3) AVI格式(标准):通用的视频文件格式。兼容好、调用方便、 图像质量好,但文件体积过于庞大。 (4) DV AVI格式:它不同于传统AVI格式,数码摄像机就是使 用这种格式记录视频数据的。
数字信号 输出 光电转换器

7.5 动画与视频信息
(5) DivX格式:采用DivX编码的AVI格式。它可把DVD视频压 扫描样张 缩为原来的10%,质量接*DVD视频光盘的效果。
(6) MPEG格式:用MPEG算法压缩得到的视频文件。VCD是 用MPEG-1格式压缩的,DVD 则是用MPEG-2格式压缩的。 数字信号
输出
光电转换器

(7) RM格式:视频流媒体技术始创者。图像质量较差。适合带 宽较小的网络用户在网上实时观看。
(8) RMVB格式:它是RM格式的升级。它的文件大小比DivX 影片减少了*45%,而视听觉效果与其相当。

7.5 动画与视频信息
(9) ASF格式:微软开发的适合在网页中插播的流格式视频 文件。
扫描样张

(10) WMV:也是微软开发的一种可在网上实时播放流格式 光电转换器 视频文件。效果好于ASF和RM格式的视频文件。
数字信号 输出

(11) FLV格式——流媒体视频格式。它形成的文件极小、加 载速度极快,它的出现有效地解决了视频文件导入 Flash后,使 导出的SWF文件体积庞大,不能在网络上很好的使用等缺点。

7.6 多媒体数据压缩
7.6.1 多媒体数据压缩概述
压缩就是去掉信息中的冗余,即保留不确定的信息,去除确 定的信息(可推知的)。 (1) 多媒体数据压缩的必要性

① 图像 (30万像素,真彩色) (640×480×24)÷8÷1024=900KB ② 视频 (PAL制式,每秒25帧) (900×25)÷1024 ≈22MB /s ③ 声音 (采样频率44.1KHz, 16位量化,双声道) (44.1×1000×16×2) =172 (KB/s)
8

7.6 多媒体数据压缩
(2) 多媒体数据压缩的可能性

多媒体数据可以被压缩,是因为其中存在着冗余信息。 ① 空间冗余 图像中的某个区域相邻像素的颜色信息相同,则该相邻像 素在数字化图像中就表现为空间冗余。 ② 时间冗余 在一个图像序列的两幅相邻图像中,后一幅图像与前一幅 图像之间有着较大的相关。 A A

F1

F2

7.6 多媒体数据压缩
③ 结构冗余 有些图像的纹理区,图像的像素值存在着明显的分布模 式。于是,已知分布模式,可以通过某一过程生成图像。 ④ 知识冗余 有些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。 ⑤ 视觉冗余 是指人的视觉分辩率要低于实际图像而产生的冗余。 例如,人的视觉对灰度的分辩率为26,而一般图像量化 采用的灰度等级为28。
7.6.2 多媒体数据压缩的主要方法(略)

7.6 多媒体数据压缩
7.6.3 多媒体的主要压缩标准 (1) JPEG标准:适合静态彩色和灰度图像。以 JPEG 方式压缩的文件扩展名为 .JPG 。一般对单色 和彩色图像的压缩比通常分别为10:1和15:1。

一副原始图像

经JPEG压缩10倍后的恢复图像

7.6 多媒体数据压缩
(2) MPEG标准:针对运动图像设计的压缩标准。 MPEG-1是一个通用标准。 VCD采用 MPEG-1压 缩标准。 MPEG-2标准适合 HDTV高清电视的视频及伴音 信号压缩,DVD采也用MPEG-2标准。 MPEG-4的目的是用来做互联网视像传送、交互 式视频游戏,实时可视通信等。
(3) H.261视听通信编码 H.261是国际电联为可视电话和电视会议制定的压缩标准。


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