多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用

1、多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用2提綱了解多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)知識2認(rèn)識多媒體系統(tǒng)1了解多媒體應(yīng)用領(lǐng)域3了解多媒體文件及轉(zhuǎn)換4了解多媒體壓縮技術(shù)5多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用3認(rèn)識多媒體系統(tǒng)了解多媒體硬件系統(tǒng)2了解多媒體技術(shù)概念1了解多媒體軟件3多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用4所謂多媒體技術(shù)，是指計(jì)算機(jī)對文字、聲音、圖形、圖像、動畫和活動影像等多種信息媒體進(jìn)行數(shù)字化處理的技術(shù)，它包括采集、處理、編輯、存儲、展示和傳輸?shù)鹊募夹g(shù)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用5多媒體硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、聲音/視頻處理器、多種媒體輸入/輸出設(shè)備及信號轉(zhuǎn)換裝置、通信傳輸設(shè)備及接口裝置等。其中，最重

2、要的是根據(jù)多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而研制生產(chǎn)的多媒體信息處理芯片和板卡、光盤驅(qū)動器等。根據(jù)多媒體硬件設(shè)備的基本功能，可以把它們分為三大類：多媒體計(jì)算機(jī)、多媒體板卡和各式各樣的多媒體輸入/輸出設(shè)備。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用6計(jì)算機(jī)硬件是多媒體系統(tǒng)的基礎(chǔ)性部件。作為多媒體計(jì)算機(jī)，其常規(guī)硬件，例如CPU、內(nèi)存、外存和擴(kuò)展槽等的配置應(yīng)當(dāng)能夠滿足多媒體信息處理的要求。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用7根據(jù)多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而研制生成的多媒體信息處理芯片和板卡是多媒體硬件系統(tǒng)的特征部件，是多媒體系統(tǒng)應(yīng)用程序處理聲音、視頻信號必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。常用的多媒體板卡有顯卡、聲卡和視頻卡等。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用83.多

3、媒體輸入/輸出設(shè)備多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用9多媒體系統(tǒng)軟件包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體硬件的驅(qū)動程序和多媒體開發(fā)工具等。多媒體應(yīng)用軟件是直接面向用戶的軟件產(chǎn)品，是由各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專家和軟件開發(fā)人員使用多媒體編程語言或多媒體創(chuàng)作工具完成的最終多媒體產(chǎn)品。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用10多媒體開發(fā)工具種類繁多，基于多媒體開發(fā)工具的創(chuàng)作方法和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，從開發(fā)的層次、深度的角度來劃分，一般可分為多媒體編程語言、多媒體素材制作軟件和多媒體集成制作軟件等三類。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用11多媒體外部設(shè)備種類繁多，有不同的類型、品牌和型號，而且廠商采用的制式和標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，因此大多數(shù)多媒體硬件設(shè)

4、備需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序才能正常工作。例如顯卡、聲卡、掃描儀、攝像頭、外接游戲硬件等設(shè)備必須安裝驅(qū)動程序，否則便無法正常工作。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用12了解多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)知識了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)2了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)1多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用131.2.1了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用141.2.1了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)在日常生活中，如聽到一則新聞，看到一篇文章，從信息論的觀點(diǎn)看，稱之為“消息”。在消息中，有些內(nèi)容是我們事先不知道的，這些不確定的內(nèi)容稱為信息。收到消息后，不確定的內(nèi)容變成確定的內(nèi)容，獲得了信息。 因此解除了不確定內(nèi)容的

5、多少，就可以作為信息的度量。換而言之，信息是用不確定性的度量定義的。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用151.2.1了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)如果將信息源所有可能事件的信息量進(jìn)行平均，即可得到信息的熵。一個(gè)事件發(fā)生的概率越小，其信息熵越高，所含的信息量越大。熵是一個(gè)非負(fù)數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)的概率為一或零時(shí)，熵為零。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用161.2.1了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)中大的數(shù)據(jù)量并不完全等于它們所攜帶的信息量。在信息論中，稱為冗余。冗余是指信息存在的各種性質(zhì)的多余度。圖像、視頻、數(shù)據(jù)中存在的數(shù)據(jù)冗余類型主要包括以下內(nèi)容：空間冗余、時(shí)間冗余、信息熵冗余、視覺冗余、聽覺冗余、知識冗余多

6、媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用171.2.1了解多媒體信息數(shù)字化編碼技術(shù)壓縮算法從不同角度有不同的分類結(jié)果：從信息量有無損失劃分，有可逆編碼和不可逆編碼。根據(jù)壓縮原理劃分，有預(yù)測編碼、變換編碼、向量量化、子代編碼、熵編碼等。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用181.2.2了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要處理的是由數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像、動畫、視頻等多種媒體承載的，模擬量和數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換過程中的數(shù)據(jù)存儲、制作和傳輸?shù)碾y題，尤其是音、視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后其數(shù)據(jù)量非常龐大。這樣的數(shù)據(jù)量規(guī)模對多媒體計(jì)算機(jī)硬件提出極高的要求，這樣就極大的限制了多媒體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。多媒體系統(tǒng)基本知識和

7、技術(shù)應(yīng)用191.2.2了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法根據(jù)不同的依據(jù)可產(chǎn)生不同的分類。第一種分類方法是根據(jù)解碼后數(shù)據(jù)是否能夠完全無丟失地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，可分為無損壓縮和有損壓縮兩種。(1)無損壓縮，也稱為可逆壓縮、無失真編碼等。 (2)有損壓縮，也稱不可逆壓縮。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用201.2.2了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)第二種分類方法是按具體編碼算法來分，可分為預(yù)測編碼、變換編碼和統(tǒng)計(jì)編碼三種。(1)預(yù)測編碼( Predictive Coding) 。 (2)變換編碼( Transform Coding) 。 (3)統(tǒng)計(jì)編碼。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用211.2.2了解

8、多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)目前，國際廣泛認(rèn)可和應(yīng)用的通用數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有: JPEG、H.261、MPEG 和DVI。JPEG 是一種基于DCT 的靜止圖像壓縮和解壓縮算法，它由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO) 和CCITT 共同制定。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用221.2.2了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)MPEG 實(shí)際上是指一組由ITU 和ISO 制定發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。它采用的是一種減少圖像冗余信息的壓縮算法，提供的壓縮比可以高達(dá)200:1，同時(shí)，圖像和音響的質(zhì)量也非常高。MPEG 版本主要有MPEG- 1、MPEG- 2、MPEG- 3、MPEG- 4 和MPEG- 7。多媒體系

9、統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用231.2.2了解多媒體信息最優(yōu)化壓縮技術(shù)DVI 視頻圖像壓縮算法的性能與MPEG- 1 相當(dāng)，即圖像質(zhì)量可達(dá)到VHS 的水平，壓縮后的圖像數(shù)據(jù)率約為1.5Mb/s。為了擴(kuò)大DVI 技術(shù)的應(yīng)用，Intel公司后來又推出了DVI 算法的軟件解碼算法，稱為Indeo技術(shù)，它能將為壓縮的數(shù)字視頻文件壓縮為五分之一到十分之一。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用24了解多媒體應(yīng)用領(lǐng)域了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)2了解多媒體教學(xué)1了解流媒體技術(shù)3多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用25多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點(diǎn)，通過教學(xué)設(shè)計(jì)，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共

10、同參與教學(xué)全過程，以多種媒體信息作用于學(xué)生，形成合理的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用26多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用27（1）多媒體教學(xué)可產(chǎn)生優(yōu)良的視聽效果（2）多媒體技術(shù)能克服時(shí)間和空間的限制（3）多媒體教學(xué)是提高課堂教學(xué)效果的先進(jìn)教學(xué)手段多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用28虛擬現(xiàn)實(shí)（簡稱VR），又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級人機(jī)界面，綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、

11、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用29生成虛擬現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個(gè)主要問題：存在技術(shù)、相互作用、自律性現(xiàn)實(shí)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用30虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，其關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）環(huán)境建模技術(shù)（2）立體聲合成和立體顯示技術(shù)（3）觸覺反饋技術(shù)（4）交互技術(shù)（5）系統(tǒng)集成技術(shù)多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用31早在20世紀(jì)70年代便開始將虛擬現(xiàn)實(shí)用于培訓(xùn)宇航員。由于這是一種省錢、安全、有效的培訓(xùn)方法，現(xiàn)在已被推廣到各行各業(yè)的培訓(xùn)中。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)已被推廣到不同領(lǐng)域中，得到廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)和理論分析、科學(xué)

12、實(shí)驗(yàn)一起，成為人類探索客觀世界規(guī)律三大手段。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用321. 流媒體技術(shù)流媒體又稱流式媒體，它是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(尤其是中、低帶寬的Internet/Intranet)中使用流式傳輸技術(shù)傳輸連續(xù)的媒體。瀏覽者可以一邊下載一邊收聽、收看多媒體文件，而無需等待整個(gè)文件下載完畢后才能播放，并且不占用客戶硬盤空間。整個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)涉及到流媒體數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲、傳輸以及網(wǎng)絡(luò)通信等多項(xiàng)技術(shù)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用332. 流媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)存流媒體解決方案采用的技術(shù)是多樣的，但其體系結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是相近的。流媒體的體系構(gòu)成：編碼工具；流媒體數(shù)據(jù)；服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)；播放器。多媒體系統(tǒng)基本知

13、識和技術(shù)應(yīng)用34ASF文件格式RealSystem的RealMedia文件格式QuickTime文件格式多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用35流媒體技術(shù)廣泛用于多媒體新聞發(fā)布、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播(VOD)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、實(shí)時(shí)視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的方方面面。流媒體技術(shù)的應(yīng)用將為網(wǎng)絡(luò)信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用36了解多媒體文件及轉(zhuǎn)換了解常見數(shù)字視頻文件格式及轉(zhuǎn)換2了解常見數(shù)字音頻文件格式及轉(zhuǎn)換1數(shù)字圖像文件的分類3流媒體文件格式4多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用37WAVE，擴(kuò)展名為WAV：該格式記錄聲音的

14、波形，故只要采樣率高、采樣字節(jié)長、機(jī)器速度快，利用該格式記錄的聲音文件能夠和原聲基本一致，質(zhì)量非常高，但這樣做的代價(jià)就是文件太大。 MPEG-3，擴(kuò)展名MP3：現(xiàn)在最流行的聲音文件格式，因其壓縮率大，在網(wǎng)絡(luò)可視 通信方面應(yīng)用廣泛，但和CD唱片相比，音質(zhì)不能令人非常滿意多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用38Real Audio，擴(kuò)展名RA：這種格式真可謂是網(wǎng)絡(luò)的靈魂，強(qiáng)大的壓縮量和極小的失真使其在眾多格式中脫穎而出。和MP3相同，它也是為了解決網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬資源而設(shè)計(jì)的，因此主要目標(biāo)是壓縮比和容錯(cuò)性，其次才是音質(zhì)。 CD Audio音樂CD，擴(kuò)展名CDA：唱片采用的格式，又叫“紅皮書”格式，記錄的是波形

15、流，絕對的純正、HIFI。但缺點(diǎn)是無法編輯，文件長度太大。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用39MIDI，擴(kuò)展名MID：目前最成熟的音樂格式，實(shí)際上已經(jīng)成為一種產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其科學(xué)性、兼容性、復(fù)雜程度等各方面當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本文前面介紹的所有標(biāo)準(zhǔn)（除交響樂CD、Unplug CD外，其它CD往往都是利用MIDI制作出來的）。MIDI能指揮各音樂設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式，能夠模仿原始樂器的各種演奏技巧甚至無法演奏的效果，而且文件的長度非常小。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用40超級轉(zhuǎn)換秀視頻轉(zhuǎn)換界面圖多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用41超級轉(zhuǎn)換秀音頻轉(zhuǎn)換界面圖多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用42步驟1：添加待轉(zhuǎn)

16、換的音頻文件多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用43步驟2：點(diǎn)擊軟件主界面頂部的“音頻轉(zhuǎn)換通”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊“添加待轉(zhuǎn)換的音頻”按鈕或直接拖拉音視頻文件到超級轉(zhuǎn)換秀界面中進(jìn)行文件的添加工作，然后軟件將轉(zhuǎn)到 “設(shè)置待轉(zhuǎn)換的音頻參數(shù)”設(shè)置界面。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用44步驟3：設(shè)置待轉(zhuǎn)換的音頻參數(shù)多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用45超級轉(zhuǎn)換秀除了具有強(qiáng)大的音頻轉(zhuǎn)換功能外，還具有強(qiáng)大的視頻轉(zhuǎn)換和編輯功能。支持將AVI/VCD/SVCD/DVD/MPG/ASF/WMV/RM/RMVB/MOV/QT/MP4/MPEG4/3GP/SDP/YUV等轉(zhuǎn)換為AVI/MPEG4/VCD/SVCD/DVD/MPG/WMV/

17、RM/RMVB/MOV等格式。視頻轉(zhuǎn)換還支持不同音頻文件和視頻文件的混合合成轉(zhuǎn)換，切割轉(zhuǎn)換、駁接轉(zhuǎn)換等，并支持批量轉(zhuǎn)換處理。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用46步驟1：添加待轉(zhuǎn)換的視頻文件多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用47步驟2：點(diǎn)擊軟件主界面頂部的“視頻轉(zhuǎn)換通”選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊“添加待轉(zhuǎn)換的視頻”按鈕或直接拖拉視頻文件到超級轉(zhuǎn)換秀界面中進(jìn)行文件的添加工作，然后軟件將轉(zhuǎn)到 “設(shè)置待轉(zhuǎn)換的視頻參數(shù)”設(shè)置界面。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用48步驟3：設(shè)置待轉(zhuǎn)換的視頻參數(shù)多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用49計(jì)算機(jī)繪圖分為位圖 (又稱點(diǎn)陣圖或柵格圖像)和矢量圖形兩大類，這兩種圖形都被廣泛應(yīng)用到出版，印刷，互聯(lián)網(wǎng)（如

18、flash和svg）等各個(gè)方面，認(rèn)識他們的特色和差異，有助于創(chuàng)建、輸入、輸出編輯和應(yīng)用數(shù)字圖像。位圖圖像和矢量圖形沒有好壞之分，只是用途不同而已。他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，兩者各自的好處幾乎是無法相互替代的。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用50多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用51位圖（bitmap），也叫做點(diǎn)陣圖，刪格圖像，像素圖，位圖圖像是由像素構(gòu)成的，像素的多少將決定位圖圖像的顯示質(zhì)量和文件大小，位圖圖像的分辨率越高，其顯示越清晰，文件所占的空間也就越大。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用52舉個(gè)例子來說，位圖就像用小方塊來拼圖，當(dāng)我們從遠(yuǎn)處看時(shí)可以看出一個(gè)整體的畫面效果，如果走近細(xì)看就會發(fā)現(xiàn)每個(gè)小方塊的顏色屬性

19、都有所不同，處理位圖實(shí)際上就是是處理每個(gè)小方塊。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用53位圖處理和繪制軟件：Adobe photoshop、Corel painter等，對應(yīng)的文件格式為*.psd *.tif*.rif等，另外還有*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg、*.tif等。通常情況下JPG格式的圖片文件量最小，這也是網(wǎng)頁上常用到JPG圖像的緣故。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用54矢量圖并不像位圖那樣紀(jì)錄畫面上每一點(diǎn)的信息，而是紀(jì)錄了元素形狀及顏色的算法，打開一副矢量圖的時(shí)候，軟件對圖形象對應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果（圖形的形狀和顏色）顯示出來。無論顯示畫面是大還是小，畫面上的對象對應(yīng)

20、的算法是不變的，所以，即使對畫面進(jìn)行倍數(shù)相當(dāng)大的縮放，其顯示效果仍然相同（不失真）。）。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用55矢量圖的清晰度與分辨率的大小無關(guān)，對矢量圖進(jìn)行縮放時(shí)，圖形對象仍保持原有的清晰度和光滑度，不會發(fā)生任何偏差。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用56視頻文件轉(zhuǎn)換FLV格式軟件Allok Video to FLV Converter是Allok公司出品的強(qiáng)力FLV轉(zhuǎn)換器，支持將幾乎所有主流視頻格式轉(zhuǎn)換為FLV格式，其可以轉(zhuǎn)換的視頻源文件格式包括：AVI 文件、MPEG 文件、DivX 視頻、Xvid 視頻、Windows 視頻文件、OGM 文件、MKV 文件、Raw 視頻文件、MJPE

21、G 視頻文件、3GPP 文件、VOB 文件、VCD DAT文件、RealMedia文件、QuickTime 文件等等。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用57步驟1：啟動Allok Video to FLV Converter軟件。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用58步驟2：導(dǎo)入需轉(zhuǎn)換的視頻文件。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用59步驟3：設(shè)置轉(zhuǎn)換參數(shù)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用60步驟4：轉(zhuǎn)換。單擊工具欄上的“轉(zhuǎn)換”按鈕，稍候，轉(zhuǎn)換完成。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用61了解多媒體壓縮技術(shù)了解JPEG壓縮編碼技術(shù)2多媒體壓縮技術(shù)1了解MPEG壓縮編碼技術(shù)3多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用62數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就是通過

22、減少計(jì)算機(jī)中所存儲數(shù)據(jù)或者通信傳播中數(shù)據(jù)的冗余度，達(dá)到增大數(shù)據(jù)密度，最終使數(shù)據(jù)的存儲空間減少的技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮在文件存儲和分布式系統(tǒng)領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)壓縮也代表著尺寸媒介容量的增大和網(wǎng)絡(luò)帶寬的擴(kuò)展。數(shù)據(jù)壓縮就是將字符串的一種表示方式轉(zhuǎn)換為另一種表示方式，新的表示方式包含相同的信息量，但是長度比原來的方式盡可能的短。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用63由于媒體元素種類繁多，構(gòu)成復(fù)雜，即數(shù)字計(jì)算機(jī)所要處理、傳輸和存儲等對象為數(shù)值、文字、語言、音樂、圖形、動畫、靜態(tài)圖像和電視視頻圖像等多種媒體元素，并且使它們在模擬量和數(shù)字量之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，信息吞吐，存儲和傳輸。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用64

23、數(shù)字化信息的數(shù)據(jù)量十分龐大，無疑給存儲器的存儲量、通信干線的信道傳輸率以及計(jì)算機(jī)的速度都增加了極大的壓力。如果單純靠擴(kuò)大存儲器容量，增加通信干線傳輸率的辦法來解決問題是不現(xiàn)實(shí)的。通過數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以大大降低數(shù)據(jù)量，以壓縮的形式存儲和傳輸，既節(jié)約了存儲空間，又提高了通信干線的傳輸效率，同時(shí)也使計(jì)算機(jī)得以實(shí)時(shí)處理音頻、視頻信息，保證播放出高質(zhì)量的視頻和音頻節(jié)目。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用65數(shù)據(jù)中間常存在一些多余成分，既冗余度，這些冗余部分便可在數(shù)據(jù)編碼中除去或減少。冗余度壓縮是一個(gè)可逆過程，因此叫做無失真壓縮，或稱保持型編碼。利用某些變換來盡可能地去掉這些相關(guān)性。但這種變換有時(shí)會帶來不可恢復(fù)的

24、損失和誤差，因此叫做不可逆壓縮，或稱有失真編碼、摘壓縮等。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用66數(shù)據(jù)冗余主要有時(shí)間冗余、空間冗余、結(jié)構(gòu)冗余、知識冗余、視覺冗余、圖像區(qū)域的相同性冗余、紋理的統(tǒng)計(jì)冗余等。由于數(shù)據(jù)冗余的存在，在對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，可以將冗余信息去掉，保留相互獨(dú)立的信息分量，使得數(shù)據(jù)壓縮編碼成為可能。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用67數(shù)據(jù)壓縮跟編碼技術(shù)聯(lián)系緊密，壓縮的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系將數(shù)據(jù)從一種編碼映射為另一種編碼。壓縮前的數(shù)據(jù)要被劃分為一個(gè)個(gè)的基本單元。壓縮前的數(shù)據(jù)是源消息序列，壓縮后的數(shù)據(jù)是碼字序列。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用68從實(shí)際應(yīng)用來說，數(shù)據(jù)壓縮可從兩方面來衡量：

25、數(shù)據(jù)壓縮速度和數(shù)據(jù)壓縮率。當(dāng)數(shù)據(jù)壓縮應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，主要考慮速度快慢；當(dāng)數(shù)據(jù)壓縮應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲中，主要考慮壓縮率，即壓縮后數(shù)據(jù)的大小。當(dāng)然這兩方面是相輔相成的。常用的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有冗余度、平均源信息長度、壓縮率等。對于一種編碼方式是否為較好的編碼，主要看該編碼的冗余度是否最小。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用69（1）文本數(shù)據(jù)的壓縮（2）靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)的壓縮（3）音頻數(shù)據(jù)的壓縮（4）視頻數(shù)據(jù)的壓縮多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用70JPEG（Joint Photographic Experts Group）是聯(lián)合影像專家小組的縮寫，稱該小組研制的用于靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)壓縮的編碼算法為JPEG算法。JPEG算法是

26、一種用于靜止圖像壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)，它是國際上彩色、灰度、靜止圖像的第一個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)。JPEG算法為靜止圖像的壓縮提供了一種高效的方法。JPEG算法的廣泛應(yīng)用有效地促進(jìn)了靜止圖像的傳遞、存儲的發(fā)展。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用71JPEG的目的是給出一個(gè)適用于連續(xù)色調(diào)圖像的壓縮方法，使之滿足以下要求。（1）達(dá)到或接近當(dāng)前壓縮比與圖像保真度的技術(shù)水平，能覆蓋一個(gè)較寬的圖像質(zhì)量等級范圍，能達(dá)到“很好”或“極好”的評估，與原始圖像相比，人的視覺難以區(qū)分。（2）能適用于任何種類的連續(xù)色調(diào)的圖像，且長寬比都不受限制，同時(shí)也不受限于景物內(nèi)容、圖像的復(fù)雜程度和統(tǒng)計(jì)特征等。（3）計(jì)算的復(fù)雜性是可控制的，其軟件可在各

27、種CPU上完成，算法也可用硬件實(shí)現(xiàn)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用72JPEG算法，具有以下4種操作方式：（1）順序編碼。（2）累進(jìn)編碼。（3）無失真編碼。（4）分層編碼。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用73JPEG壓縮編碼大致分成三個(gè)步驟：（1）使用正向離散余弦變換把空間域表示的圖變換成頻率域表示的圖。（2）使用加權(quán)函數(shù)對DCT系數(shù)進(jìn)行量化，這個(gè)加權(quán)函數(shù)對于人的視覺系統(tǒng)是最佳的。（3）使用霍夫曼可變字長編碼器對量化系數(shù)進(jìn)行編碼。 （4）譯碼或者叫做解壓縮的過程與壓縮編碼過程正好相反。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用74JPEG壓縮編碼-解壓縮算法框圖多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用75JPEG 壓縮編碼算

28、法的主要計(jì)算步驟如下：（1）正向離散余弦變換(FDCT)。（2）量化(quantization)。（3）Z字形編碼(zigzag scan)。（4）使用差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)對直流系數(shù)(DC)進(jìn)行編碼。（5）使用行程長度編碼(run-length encoding，RLE)對交流系數(shù)(AC)進(jìn)行編碼。（6）熵編碼(entropy coding)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用76MPEG（moving picture experts group，運(yùn)動圖像專家小組）的活動開始于1988年，其目標(biāo)是要在1990年建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的草案。MPEG和JPEG兩個(gè)專家小組都是在ISO領(lǐng)導(dǎo)下的專家小組，其

29、小組成員也有很大的交疊。MPEG專家小組的研究內(nèi)容，不僅僅限于數(shù)字視頻壓縮，音頻及音頻和視頻的同步問題都不能脫離視頻壓縮獨(dú)立進(jìn)行。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用77MPEG-1視頻是面向比特率大約在1.5Mb/s的視頻信號的壓縮，MPEG-1音頻是面向每通道速率為64Kb/s，28Kb/s和192Kb/s的視頻信號的壓縮，MPEG-1是將數(shù)字視頻信號和其相伴隨的音頻信號在一個(gè)可以接受的質(zhì)量下，壓縮到比特率為1.5Mb/s的一個(gè)MPEG單一比特流。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用78MPEG-1的標(biāo)準(zhǔn)號為ISO/IEC11172，標(biāo)準(zhǔn)名稱為“信息技術(shù)-用于數(shù)據(jù)速率高達(dá)大約1.5Mb/s的數(shù)字存儲媒體的

30、電視圖像和半音編碼”。它已于1992年底正被ISO/IEC納取，由以下5部分組成：（1）MPEG系統(tǒng)（MPEG-1 Systems），規(guī)定電視圖像數(shù)據(jù)，聲音數(shù)據(jù)及其相關(guān)數(shù)據(jù)的同步，標(biāo)準(zhǔn)名是ISO/IEC 11172-1多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用79（2）MPEG-1電視圖像（MPEG-1Video），規(guī)定電視數(shù)據(jù)的編碼和解碼，標(biāo)準(zhǔn)名為ISO/IEC11172-2（3）MPEG-1聲音（MPEG-1 Audio）規(guī)定聲音數(shù)據(jù)的解碼和編碼，標(biāo)準(zhǔn)名為ISO/IEC11172-3多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用80（4）MPEG-1一致性測試（MPEG-1 Conformance testing），標(biāo)準(zhǔn)

31、名為ISO/IEC 11172-4（5）MPEG-1軟件模擬（MPEG-1 Software simulation），標(biāo)準(zhǔn)名為ISO/IEC 11172-5多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用81一般說來，在幀內(nèi)以及幀與幀之間，眾多的視頻序列均包含很 大的統(tǒng)計(jì)冗余度和主觀冗余度。視頻源碼的最終目標(biāo)是：通過挖掘 統(tǒng)計(jì)冗余度和主觀冗余度，來降低存儲和傳送視頻信息所需的比特率；并采用嫡編碼技術(shù)，以便編制出“最小信息組”一個(gè)實(shí)用的 編碼方案，是在編碼特性(具有足夠質(zhì)量的高壓縮)與實(shí)施復(fù)雜性之間的一種折衷。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用82對于MPEG壓縮算法的開發(fā)來講，涉及到這些標(biāo)準(zhǔn)的壽命周期應(yīng)考慮到現(xiàn)代超大規(guī)

32、模集成電路技術(shù)的能力，這一點(diǎn)是最重要的。 根據(jù)應(yīng)用的要求，我們也許會想到視頻數(shù)據(jù)的“無損失”編碼 和“有損失”編碼“無損失”編碼的目的在于：在保持原圖像質(zhì)量(即解碼后的圖像質(zhì)量等同于編碼前的圖像質(zhì)量)情況下，來減少需要存儲和傳送的圖像或視頻數(shù)據(jù)。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用83與此相反，“有損失”編碼技術(shù)(該技術(shù)跟MPEGl和MPEG2視頻標(biāo)準(zhǔn)未來的應(yīng)用有關(guān)) 的目的是，去符合給定的存儲和傳送比特串。重要的一些應(yīng)用包括；利用限定的帶寬或很窄的帶寬，通過通信頻道采傳送視頻信息；有效地存儲視頻信息。在這些應(yīng)用中，高的視頻壓縮是以降低視頻質(zhì)量的辦法來實(shí)施的，即跟編碼以前的原始圖像相比，解碼后的圖像“客觀”質(zhì)量有所降低頻道的目標(biāo)比特率越低；那么視頻所必須進(jìn)行的壓縮率就越大，通?？刹煊X的編碼人工產(chǎn)物也越多。多媒體系統(tǒng)基本知識和技術(shù)應(yīng)用84有損失編碼技術(shù)的最終目的是：在指定的目標(biāo)比特串條件下，獲取最佳的圖像標(biāo)準(zhǔn)。這里應(yīng)服從“客觀”或“主觀”上的最佳標(biāo)準(zhǔn)。這里應(yīng)該指出，圖像的降級程度(指客觀降低以及可察覺到的人工產(chǎn)物的數(shù)量)取決于壓縮技術(shù)的復(fù)雜性對于結(jié)構(gòu)簡單的畫面和視頻活動少的圖像來講，就是采用簡單的壓縮技術(shù)，也許能獲得根本不