第三章-多媒體信息的類型及其特點(diǎn)

第二章多媒體作品的規(guī)劃與設(shè)計(jì)北京師大附中平谷第一分校2.1.1多媒體作品開發(fā)的一般過程需求分析規(guī)劃設(shè)計(jì)素材采集作品集成作品測(cè)試作品發(fā)布作品評(píng)價(jià)修改根據(jù)需要提出開發(fā)需求并進(jìn)行可行性和必要性論證由作品主題所涉及的內(nèi)容和規(guī)模來(lái)確定多媒體素材的采集加工以及最后集成，決定了作品的表達(dá)效果用于發(fā)現(xiàn)作品在技術(shù)和內(nèi)容上的問題通過評(píng)價(jià)作品，了解實(shí)現(xiàn)的效果，總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步提高作品所達(dá)到的目標(biāo)第三章多媒體信息的類型及其特征多媒體作品的規(guī)劃與設(shè)計(jì)&文本1.多媒體作品開發(fā)的流程是什么？2.英文字符占幾個(gè)字節(jié)？中文字符占幾個(gè)字節(jié)？為什么？二進(jìn)制如何轉(zhuǎn)換？3..什么叫機(jī)內(nèi)碼？漢字字模碼？解釋39頁(yè)圖3-1圖形&圖像1.請(qǐng)問視頻中的17億像素指的是什么？分辨率呢？量化位數(shù)是什么？

位深度2.為什么圖像放大會(huì)失真？圖形呢？有什么區(qū)別3.文件大小如何計(jì)算？音頻1.咱們常用的采樣頻率是什么？FM廣播是多少呢？2.聲音存儲(chǔ)空間如何計(jì)算3.

完成書44頁(yè)表3-4動(dòng)畫&視頻&壓縮1.同樣一部100分鐘的電影，在NTSC制式上播放還是100分鐘，而放在PAL制式上播放就變成96分鐘了，為什么，和什么有關(guān)系？2.MPEG標(biāo)準(zhǔn)是什么？當(dāng)前主要采用的壓縮標(biāo)準(zhǔn)是什么?3.有損編碼和無(wú)損編碼是什么意思？3.1常見的多媒體信息文本圖形圖像……視頻動(dòng)畫聲音文本的特點(diǎn)一般用來(lái)存儲(chǔ)大量的文字信息。保存占用空間比較少eg：1個(gè)英文=1字節(jié)=8位1個(gè)漢字=2字節(jié)=16位3.2.1各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——文本常見文本的格式純文本格式：.txt

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……存儲(chǔ)單位位(bit):比特簡(jiǎn)稱b，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位字節(jié)(Byte):簡(jiǎn)稱B,用于計(jì)量存儲(chǔ)容量和傳輸容量1B=8bit計(jì)算機(jī)處理文字示意圖3.2.1各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——文本輸入內(nèi)部處理輸出如：漢字字模碼機(jī)內(nèi)碼（二進(jìn)制編碼）如通過鍵盤進(jìn)行英文輸入、漢字輸入法編碼輸入ASCII碼表（美國(guó)信息互換標(biāo)準(zhǔn)代碼）（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）3.2.1各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——文本延伸閱讀：ASCII碼

GB2312-80B18030字符集位圖（Image）3.2.2位圖圖像與矢量圖形位圖圖像由像素點(diǎn)構(gòu)成適用于逼真照片和精細(xì)細(xì)節(jié)圖像各像素點(diǎn)無(wú)內(nèi)在聯(lián)系分辨率固定進(jìn)行縮放有鋸齒狀失真矢量圖圖形以指令集合的形式描述圖形的大小和形狀，曲面、光照和材質(zhì)等縮放或改色圖質(zhì)無(wú)損產(chǎn)生圖形需計(jì)算矢量圖（Graphic）分辨率：圖像水平方向和垂直方向的像素個(gè)數(shù)，（總）像素=分辨率量化位數(shù)：圖像中每個(gè)像素點(diǎn)記錄顏色所用二進(jìn)制的位數(shù)，決定最多顏色數(shù)和最大灰度等級(jí)數(shù)圖片大小例1：分辨率100*100，顏色16位，（8位=1字節(jié)，16位色(2^3)每個(gè)像素2個(gè)字節(jié)）需要的存儲(chǔ)空間為:100*100*16/8=20000字節(jié)約20KB（1KB=1024B）BMP例2：1000萬(wàn)像素的BMP相片，分辨率3872*2592顏色數(shù)24，需要占用的存儲(chǔ)容量:3872*2592*24/8=30108672B約30MB一張2GB的存儲(chǔ)卡只能裝約60張，像素高，存儲(chǔ)慢，下載時(shí)間長(zhǎng)JPG格式的優(yōu)勢(shì)絕大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)的存儲(chǔ)格式都是JPG一張同樣1000萬(wàn)像素的相片,大小只有3MB左右小了10倍JPG3.2.3各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——音頻

模擬音頻的數(shù)字化

連續(xù)的模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)字音頻信號(hào)，主要包括信號(hào)采樣、

量化和編碼三個(gè)過程。

信號(hào)采樣

把時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)按照采樣頻率進(jìn)行抽樣，轉(zhuǎn)換成在時(shí)間上離散、幅度上連續(xù)的模擬信號(hào)。（時(shí)間離散幅度連續(xù)）

常用音頻采樣頻率：44.1kHz、22.05kHz、11.025kHz。

量化的過程：

先將信號(hào)幅度劃分為若干量化等級(jí)(N)，然后將采樣后的模擬信號(hào)幅度與所劃分的各量化級(jí)進(jìn)行比較，再向下取最接近的量化等級(jí)的數(shù)值。

編碼：

將量化后的采樣值用二進(jìn)制0和1組成的數(shù)字信號(hào)。

如：采用8個(gè)量化等級(jí)，量化位數(shù)(碼字字長(zhǎng)n)為3位時(shí)，即3位二進(jìn)制數(shù)，可表示為000、001、010、011、100、101、110、111。編碼采用量化位數(shù)越多，數(shù)字信號(hào)質(zhì)量越好，數(shù)據(jù)量也越大。3.2.3各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——音頻

音頻采樣的處理過程圖

3.2.3各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——音頻

音頻的存儲(chǔ)

一般來(lái)說(shuō)，要求音頻的質(zhì)量越高，則量化技術(shù)和采樣頻率就越高，保存這一段聲音信息的相應(yīng)存儲(chǔ)空間也就越大。

聲音存儲(chǔ)空間=采樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)×?xí)r間/8

eg:采樣頻率為44.1kHz,量化位數(shù)是16位,立體聲(2聲道)的1秒聲音所需字節(jié)是:

44.1×1000×16×2×1/8=176.4(KB)

由此可計(jì)算1分鐘的聲音為:10584KB約10MB采樣頻率量化位數(shù)立體聲或單聲道一分鐘所需字節(jié)44.1kHz16位立體聲44.1kHz16位單聲道44.1kHz8位立體聲44.1kHz8位單聲道22.05kHz16位立體聲22.05kHz16位單聲道22.05kHz8位立體聲22.05kHz8位單聲道（44.1*1000*16*2*60）/8=10584000b=10.584MB（44.1*1000*16*1*60）/8=5292000b=5.292MB（44.1*1000*8*2*60）/8=5292000b=5.292MB（44.1*1000*8*1*60）/8=2646000b=2.646MB（22.05*1000*16*2*60）/8=5292000b=5.292MB（22.05*1000*16*1*60）/8=2646000b=2.646MB（22.05*1000*8*2*60）/8=2646000b=2.646MB（22.05*1000*8*1*60）/8=1323000b=1.323MB3.2.3各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——音頻音頻信號(hào)的壓縮編碼成熟的壓縮編碼技術(shù)和算法，比較常用的有：

脈沖編碼調(diào)制（PCM）

差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）

自適應(yīng)差分編碼調(diào)制（ADPCM）

MP3和WAV對(duì)比MP3可以將一個(gè)WAV格式的聲音文件的大小壓縮為原來(lái)文件大小的1/10左右，同時(shí)保證原聲音文件質(zhì)量基本不變。動(dòng)畫是通過人工或者計(jì)算機(jī)繪制出來(lái)的連續(xù)圖像，包括幀動(dòng)畫和造型動(dòng)畫。

幀動(dòng)畫是一幅幅連續(xù)的圖像或圖形序列，其中需要?jiǎng)幼鞯牡胤阶魑⑿∽兓@是產(chǎn)生各種動(dòng)畫的基本方法。3.2.4各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——?jiǎng)赢嬙煨蛣?dòng)畫是一種矢量動(dòng)畫，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成并演播，也叫實(shí)時(shí)動(dòng)畫。它對(duì)每一個(gè)活動(dòng)的對(duì)象分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后在演播時(shí)這些對(duì)象在設(shè)計(jì)要求下實(shí)時(shí)組成完整的畫面，并可以實(shí)時(shí)變換，從而實(shí)時(shí)生成視覺動(dòng)畫。FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME073.2.5各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——視頻視頻的壓縮與編碼

視頻的壓縮與靜態(tài)圖像的壓縮碼有共同之處，但是運(yùn)動(dòng)的視頻還有自身的特性，因此在壓縮時(shí)還要考慮其運(yùn)動(dòng)特性才能達(dá)到高壓縮的目標(biāo)。MPEG是計(jì)算機(jī)中最常見的媒體格式，多應(yīng)用在VCD、DVD中。視頻

是指電視、錄像等視覺感受的活動(dòng)影像。數(shù)字視頻有一系列的位圖圖像組成，因此視頻文件格式除了與單幀文件格式有關(guān)以外，還跟幀與幀之間的組織方式有關(guān)，而且視頻文件一般都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮，因此還與壓縮方式也有關(guān)系。

數(shù)字視頻可以實(shí)時(shí)地從模擬電視、錄像機(jī)等設(shè)備上采集視頻信號(hào)，采樣數(shù)據(jù)形成數(shù)字文件，也可以直接采用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行拍攝。3.2.5各種多媒體在計(jì)算機(jī)中的表示——視頻MPEG

(MovingPicturesExperts)動(dòng)態(tài)圖像專家組

MPEG標(biāo)準(zhǔn)主要有：

MPEG-1

MPEG-2

MPEG-4

MPEG-7MPEG-21該專家組建于1988年，專門負(fù)責(zé)為CD建立視頻和音頻標(biāo)準(zhǔn)，而成員都是為視頻、音頻及系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)專家。及后，他們成功將聲音和影像的記錄脫離了傳統(tǒng)的模擬方式，建立了ISO/IEC1172壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，并制定出MPEG-格式，令視聽傳播方面進(jìn)入了數(shù)碼化時(shí)代。因此，大家現(xiàn)時(shí)泛指的MPEG-X版本，就是由ISO(InternationalOrganizationforStandardization)所制定而發(fā)布的視頻、音頻、數(shù)據(jù)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。

MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼技術(shù)主要利用了具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g壓縮編碼技術(shù)以減小時(shí)間冗余度，利用DCT技術(shù)以減小圖像的空間冗余度，利用熵編碼則在信息表示方面減小了統(tǒng)計(jì)冗余度。這幾種技術(shù)的綜合運(yùn)用，大大增強(qiáng)了壓縮性能。延伸閱讀：MPEG_百度百科3.2.6數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)——無(wú)損壓縮與有損壓縮數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)：冗余度相關(guān)性

無(wú)損壓縮：利用信號(hào)的冗余性進(jìn)行壓縮，將相同的或相似的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)特征歸類，使用較少的數(shù)據(jù)量描述原始數(shù)據(jù)，以達(dá)到減少數(shù)據(jù)量的目的。

特征：可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)量無(wú)任何失真

壓縮率不高(2:1~5:1)

應(yīng)用：文本數(shù)