《多媒体技术》讲稿第6章-2008

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多媒体技术及应用课件完整版教学课件汇总

多媒体技术及应用课件完整版教学课件汇总
娱乐领域
电影、游戏、音乐 等。
医学领域
医学影像处理、远 程医疗、虚拟现实 手术等。
教育领域
多媒体教学、远程 教育、虚拟实验室 等。
商业领域
广告、产品展示、 电子商务等。
其他领域
军事模拟、地理信 息系统、智能交通 等。
多媒体技术发展趋势
智能化
多媒体技术将更加智能化,能够自动识 别、理解和处理多媒体信息。
实时流媒体传输协议
介绍了实时流媒体传输中常用 的协议,如RTMP、HLS、 DASH等,以及它们的特点和适 用场景。
实时流媒体传输应用
结合实例介绍了实时流媒体传 输在在线教育、视频会议、网
络直播等领域的应用。
06
多媒体应用系统设计与开 发
需求分析与系统设计
确定用户需求
明确用户的功能需求、性能需求、界 面需求等,为系统设计提供依据。
多媒体技术及应用课件完整 版教学课件汇总
目录
• 多媒体技术概述 • 多媒体硬件基础 • 多媒体软件基础 • 多媒体数据压缩技术 • 多媒体网络通信与传输技术
目录
• 多媒体应用系统设计与开发 • 多媒体技术应用案例分析
01
多媒体技术概述
多媒体技术定义与特点
定义
多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理,使用 户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术。
视频游戏
利用多媒体技术创建逼真 的游戏场景、人物和音效 ,提供沉浸式游戏体验。
影视制作
多媒体技术广泛应用于电 影、电视剧的制作过程中 ,包括特效制作、音视频 编辑等。
商业领域应用案例
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数字广告
利用多媒体技术制作各种形式的数字广告,如网 页广告、视频广告等,提高广告效果和营销效率 。

多媒体技术ppt课件

多媒体技术ppt课件
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1.2.1 多媒体计算机的组成
• 多媒体硬件平台(包括计算机硬件、声像 等多种媒体的输入输出设备和装置)
• 多媒体操作系统(MPCOS) • 图形用户接口(GUI) • 支持多媒体数据开发的应用工具软件
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1.2.2 多媒体计算机的配置方案
多媒体计算机的11基本硬件系统
1.3 多媒体技术的研究内容 1.3.1 多媒体数据压缩编码技术
– 集成性 – 控制性 – 交互性 – 非线性 – 实时性 – 信息使用的方便性 – 信息结构的动态性
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1.2 多媒体计算机
• 多媒体计算机指能够对声音、图像、视频 等多媒体信息进行综合处理的计算机。多 媒体计算机一般指多媒体个人计算机 (MPC),其主要功能是指可以把音频视频、 图形图像和计算机交互式控制结合起来, 进行综合的处理。
– 有损压缩可大大提高压缩比。
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1.3.1 多媒体数据压缩编码技术
3.编码技术 • 统计编码:无失真编码。
– 根据信息出现概率的分布特性进行的压缩编码。出现概率越高,编码位 数越少。
• 预测编码:有失真编码。
– 根据原始的离散信号之间存在关联性的特点,利用前面的一个或多个信 号对下一个信号进行预测,然后对实际值和预测值的差进行编码。
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1.3.1 多媒体数据压缩编码技术
• 数据冗余
– 目前计算机中使用的表示媒体,不管是图像还是声音, 记录下来的数据很多是与有用信息无关,或者说是重 复的、多余的,这就是所谓的数据冗余
• 数据冗余分类
– 空间冗余 – 时间冗余 – 编码冗余 – 信息熵冗余 – 结构冗余 – 知识冗余 – 视觉冗余
1.多媒体通信的关键技术
– 是多媒体数据的传输技术、压缩技术和解压缩 技术

多媒体技术课件

多媒体技术课件
参考:多媒体技术基础(第2版),林福宗,清华大学出版社
多媒体与网络
因特网(Internet)是一个通过网络设备把世界各国的计算机相互 连接在一起的计算机网络。 因特网的雏形是美国国防部高级研究计划署(Defense Department‘s Advanced Research Projects Agency, ARPA) 在20世纪60年代末开始筹建的ARPANET网络。 万维网(Web)是在因特网上运行的全球性分布式信息系统,Web 是WWW(World Wide Web)的简称。由于它支持文本、图像、 声音、影视等数据类型,而且使用超文本、超链接技术把全球范 围里的信息链接在一起,所以也称为超媒体环球信息系统。 整个万维网计划是1989年由欧洲高能物理实验室(European Laboratory for Particle Physics)开始研究的,是应用超文本 和超媒体技术的典范。
参考:多媒体技术基础(第2版),林福宗,清华大学出版社
多媒体技术概要
多媒体和电视到底有什么不同?
模拟电视的特性是线性播放,人与电视之间, 人是被动者而电视是主动者; 多媒体是由计算机参与的,计算机的一个重要 特性是交互性,就是人们可以使用像键盘、鼠 标器、触摸屏、声音、数据手套等设备,通过 计算机程序去控制各种媒体的播放,人与计算 机之间,人驾驶多媒体,人是主动者而多媒体 是被动者。
标准通用标记语言(SGML)
SGML的工作原理
结构(structure)、 内容(content) 样式(style)。
[例1.1]:给一个段落做标记 <par>内容就是信息本身。</par> 其中的<par>表示段落的开始,而</par>表示该段 落的结束,它们是成对出现的。“<par>内容就 是信息本身</par>”这个段落可看成一个文档元素, 它可以嵌入在其他的文档元素中。

《多媒体技术概述》ppt课件(2024)

《多媒体技术概述》ppt课件(2024)
PNG
无损压缩,支持透明背景,图像质 量高,文件体积较大。
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常见音频文件格式及特点
WAV
Windows系统下的标准音频格式,音质好 ,文件体积大。
MP3
压缩比大,音质较好,广泛应用于音乐播放 和下载。
AAC
高级音频编码格式,音质优于MP3,文件体 积较小。
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FLAC
无损压缩音频格式,音质极佳,文件体积较 大。
发展阶段
融合阶段
21世纪初至今,多媒体技术与其他技 术(如网络技术、移动通信技术等) 不断融合,形成了更为丰富的应用场 景和更高的技术要求。
20世纪90年代,随着计算机技术的快 速发展,多媒体技术进入发展阶段, 音频、视频处理技术逐渐成熟。
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02
CATALOGUE
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输出设备介绍
显示器
显示文本、图像和视频 等多媒体内容,包括液 晶显示器、LED显示器
等。
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打印机
将电子文档打印成纸质 文档,包括喷墨打印机
、激光打印机等。
音响和耳机
投影仪
输出音频信号,用于播 放音乐、电影和游戏声
音等。
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将计算机屏幕投射到大 屏幕上,用于会议、教
学和娱乐等场合。
存储设备介绍
在线多媒体编辑工具
如Adobe Spark、Canva等, 提供在线的图像、视频及音频 编辑功能,方便用户随时随地 进行多媒体创作。
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CATALOGUE
多媒体应用系统设计实例分析
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教育领域应用系统设计案例
远程教育系统

多媒体技术与应用多媒体多媒体程序设计与制作实例

多媒体技术与应用多媒体多媒体程序设计与制作实例
基于流程图地制作工具功能强大,如 Authorware 与 IconAuthor,这些软件将程序地基本结构与多媒 体信息地处理封装成一个个图符,用户将这些图符拖曳到工作区建立流程图,流程图地建立过程就是应用 程序设计地过程。
基于卡片地制作工具是按照超链接地结构设计地,超链接地节点由具有一定时空关系地多媒体数据 构成,通常被看作卡片,页,场景。如 Action,PowerPoint,其界面就是卡片编辑器,系统提供给用户添加 多媒体数据地工具箱与编辑多媒体数据时序关系地时间轴,让用户直观地编辑卡片内地多媒体内容,操作 直观而简便。
演员表是一个影片所有演员聚集在一起而形成地一个表,就是影片使用地所有演员地清单。 选择Window/Cast菜单命令,或者按Ctrl+三组合键打开"演员表"窗口。 可以通过列表方式查看"演员表"窗口地演员,如图 六.一二 所示;也可以通过缩略图方式查看, 如图 六.一三 所示。
第 6章 多媒体程序设计与制作实例 19
第 6章 多媒体程序设计与制作实例 24
图六.一六
六.四 认识分镜表与精灵
第 6章 多媒体程序设计与制作实例 25
六.四.一 认识分镜表 分镜表也称为剧本,它是记录演员在舞台上所有信息地地方,包括演员何时出现在舞台上,在舞
台上有什么动作,以及何时从舞台上消失等。 选择Window/Score菜单命令,或按Ctrl+四组合键打开"分镜表"窗口,如图 六.一七所示。 分镜表以时间序列来记录舞台地活动,角色就放置在被称为通道(Channel)地地方,其地每
图 六.四
图 六.五
第 6章 多媒体程序设计与制作实例 15
图 六.六
图 六.七

第6章 多媒体技术应用基础PPT课件

第6章 多媒体技术应用基础PPT课件
扫描仪图像信息的输入技术。扫描是获取图像的最简单的方法,能 将图片和文本变换成位图。扫描仪已成为MPC输入设备的标准配置。
扫描仪的性能指标主要有:分辨率、色彩位数和扫描速度。 扫描仪一般都配置相应的软件,许多图像处理软件也支持流行的扫
描仪。扫描仪允许选择扫描区域、分辨率、对比度和颜色深度等。 OCR(Optical Character Recognition)是光学符号识别技术,OCR
第6章 多媒体技术应用基础
内容提要 多媒体技术概述 多媒体信息处理应用 多媒体网络应用技术 光盘刻录 流媒体概述
1
6.1 多媒体技术概述
多媒体的基本概念 多媒体的基本技术 多媒体技术的基本特性 多媒体信息处理系统简介
2
6.1.1 多媒体的基本概念
媒体
感觉媒体(Perception Medium) 表示媒体(Representation Medium) 表现媒体(Presentation Medium) 存储媒体(Storage Medium) 传输媒体(Transmission Medium)
调整声音效果。“效果”菜单中包括:加大音量、降低音量、加速、 减速、添加回音、反向播放声音文件。执行相应的菜单命令即可进行 调整。
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MIDI音频文件
MIDI简介。MIDI(Musical Instrument Digital Interface), 是电子乐器数字接口,是音乐合成器(Music Synthesizers)、乐器(Musical Instruments)和计算机 之间交换音乐信息的一种标准协议。MIDI技术最初应用 在电子乐器上用来记录乐手的弹奏。随着在计算机中引 入了支持MIDI合成的声卡之后才正式成为了一种音频格 式。MIDI不是声音信号,而是发给MIDI设备或其他装置 让它产生声音或执行某个动作的指令。

《多媒体技术概述 》PPT课件

《多媒体技术概述 》PPT课件
第二部分 多媒体计算机技术概述
概述多媒体计算机的定义、分类、现状及发展趋势。
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Part 1. 媒体与数据流
本部分介绍多媒体系统的基本
1.1.1 媒体的概念与分类 概念和多媒体系统的组成要素,首 先对多媒体这个术语的含义进行界
1.1.2 多媒体系统的主要特征 定,然后对不同的媒体特征进行描 述,并指出多媒体系统的重要特性, 最后介绍多媒体系统中的数据流特
集成性 只要同时处理了多 Medium : [lat. : middle] An intervening substance (通过连toh续rr种coaurg媒rh媒iedw体o体hnic;)h、,som就但eth可这ing i以些s tra使条nsm用件itted直到现在才 交互性 A means of mass communication such as 在计算机ne“w中sp多ap得er媒, 到ma体g使az”in用e,这o。r t个elev提ision法. !! [from American Heritage Electronic Dictionary, 1991]
离散的数值组成,当它以15帧/秒显示时,人们就有连续感。
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1.1.2 媒体系统的主要特征
多媒多体媒系体系统统的的定特义征是:用计算机对一些独立的 信多息媒进体行系一统体化的的特制点作、处理、表现、存储和通信, 这一–些种信 离•媒注“连息 散体意M续必(的u时:型lt须组i不媒m间至e合是体无d所和i少(a关C”有离,任 媒 称通o)的散m媒我过何 体 为媒型b们体一i支 的 多n体媒所进a种任体谈持 系 媒ti行o连意论n一 统 体编组续的o种 都 系码合f“(时M均。多以 可 统e间可媒d上以?称i有体a)之”关为应)媒该体包和含

《多媒体技术概述》-试讲稿

《多媒体技术概述》-试讲稿

1.1.4多媒体技术的典型应用
多媒体技术不仅使计算机产业日新月异,而且也极 大地改变了人们传统的思维、学习、工作和生活的 方式。
1.基于内容的图像检索
基于内容的图像检索,这一概念是1992年由T.Kato首次提出的。 基于CBIR 技术的图像检索系统,在建立图像数据库时,系统对 输入的图像进行分析并分类统一建模, 然后根据各种图像模型 提取图像特征存入特征库,同时对特征库建立索引以提高查找 效率。
息等格式信息的文本文件。(如doc文件)
1.1 媒体和多媒体
数值
数值包括整数和实数, 整数:是由正负号和数字组成。在计算机中,整数 通常是用补码形式表示的。 实数:由正负号、数字和小数点组成,计算机中可 使用定点或浮点形式表示。 计算机中对于数值的处理有数值运算和非数值运算。 数值运算:对数值进行常规的数学运算。 非数值运算:涉及文本、图形、图像、声音、视频 和动画等。
传输媒体
传输媒体是将表示媒体从一处传送到另一处的物 理载体,是通信网络中发送方和接收方之间的物理 通路。传输媒体可分为有线和无线传输媒体两大类。 常见的有线传输媒体包括双绞线,同轴电缆和光纤
双绞线:将两根绝缘导线螺旋对扭在一起形成的,这种结构可 以有效地减少两根导线之间的辐射电磁干扰,是最为常用的传 输媒体。
触觉
图形、图像和动画等

表示媒体
用于定义信息 的表达特征
计算机数据 格式
文本编码、图像编码和声音编 码等
显示媒体
用于表达信息
输入、输出 信息
键盘、鼠标、光笔、扫描仪、 打印机、投影仪、显示器等
存储媒体 用于存储信息 存储信息
软盘、硬盘、CD-ROM、优盘、 磁带等
传输媒体
用于连续数据 信息的传输

《多媒体技术》教案

《多媒体技术》教案
针对图像数据,采用离散余弦变 换(DCT)和量化技术,实现有 损压缩。
MP3算法
针对音频数据,利用心理声学模 型和感知编码技术,实现有损压
缩。
压缩编码标准及其应用领域
JPEG标准
应用于静态图像压缩,如数码相机、网页图 像等。
MPEG标准
应用于视频数据压缩,如VCD、DVD、数字 电视等。
MP3标准
素质目标
03
培养学生的创新思维和审美能力,提高学生的信息素养和跨文
化交流能力。
课程安排与考核方式
课程安排
本课程共分为理论授课、实验操作和课程设计三个环节,其中理论授课主要讲解多媒体技术的基本概念和原理, 实验操作着重培养学生的动手实践能力,课程设计则是让学生综合运用所学知识完成一个多媒体作品。
考核方式
基本编辑操作 掌握音频编辑软件的基本操作,如导 入、导出、剪切、复制、粘贴等。
效果处理技巧
熟悉音频编辑软件中的效果处理功能, 如均衡器、压缩器、噪声消除等,并 能灵活运用。
多轨编辑与混音
了解多轨编辑的概念及优势,掌握音 频编辑软件中的多轨编辑与混音技巧。
自动化与批处理
学习使用音频编辑软件的自动化与批 处理功能,提高编辑效率。
图像编辑软件使用技巧
1 2
Photoshop使用技巧
掌握Photoshop中图层、选区、画笔等工具的使 用,实现图像的编辑与美化。
GIMP使用技巧
学习GIMP中调色板、滤镜、文字等工具的应用, 进行图像创意设计。
3
图像处理自动化脚本编写 了解Python等编程语言在图像处理中的应用, 实现图像处理自动化。
CATALOGUE
交互式多媒体设计技术
交互式多媒体设计概述

多媒体技术教案

多媒体技术教案

多媒体技术教案一、教学目标本节课教学目标是使学生了解多媒体技术的基本概念、特点和应用领域,掌握多媒体技术的基本原理与操作技巧,并能够运用多媒体技术进行创作和展示。

二、教学重点1. 多媒体技术的定义和基本概念2. 多媒体技术的特点和应用领域3. 多媒体技术的基本原理与操作技巧三、教学内容及安排1. 导入(5分钟):通过展示一段有趣的多媒体视频,引起学生对多媒体技术的兴趣,并提出问题:"你知道这种技术是如何实现的吗?"2. 介绍多媒体技术(10分钟):在黑板上简要介绍多媒体技术的定义和基本概念,例如可以说:"多媒体技术是一种能够同时传达文字、图形、声音、动画和视频的技术,其目的是提高信息传递的效果和质量。

"3. 多媒体技术的特点(10分钟):通过幻灯片展示的方式介绍多媒体技术的特点,例如可以说:"多媒体技术具有信息传递效果好、表现形式多样化、互动性强等特点。

"4. 多媒体技术的应用领域(15分钟):通过实例的方式介绍多媒体技术在不同领域的应用,如教育、娱乐、广告等。

并引导学生思考多媒体技术为何在这些领域得到广泛应用。

5. 多媒体技术的基本原理(20分钟):详细介绍多媒体技术的原理,包括图像处理、声音处理、视频处理等方面的基本原理。

通过示意图和简单的实例让学生理解多媒体技术的工作原理。

6. 多媒体技术的操作技巧(20分钟):通过实践操作,教授学生基本的多媒体制作技巧,如图像处理、声音编辑、视频剪辑等。

并指导学生运用这些技巧完成一项小作品的创作。

7. 总结(5分钟):对本节课的教学内容进行简要总结,强调多媒体技术的重要性和应用前景,并鼓励学生继续学习和探索多媒体技术的新应用。

四、教学方法本节课采用讲授与实践相结合的教学方法。

通过引导学生观看、分析多媒体作品,激发学生的学习兴趣和创造潜能,并通过实践操作,让学生亲自体验多媒体技术的操作过程和效果。

(完整版)教案-《多媒体技术》

(完整版)教案-《多媒体技术》
教学
难点
Fireworks软件的基本操作
教学
方法
讲授法、多媒体演示、基于问题的学习、基于资源利用的学习
教学
过程
一、创设情境,引起注意,激发学习动机,告知学习目标。
二、新知识学习
1、案例1:photoshop处理扫描图像
2、案例2:logo的设计
3、案例3:网页banner的设计
4、案例4:网页界面的设计
方法
讲授法、多媒体演示、基于问题的学习、基于资源利用的学习
教学
过程
一、回忆:多媒体计算机的硬件组成
二、讲授新知识
多媒体系统组成:硬件系统和软件系统
1.6多媒体系统的硬件
多媒体输入输出设备:扫描仪、数码相机、打印机、光盘刻录机、打印机的工作原理、性能指标
多媒体接口设备:声卡、视频采集卡、显卡的功能、性能指标
什么是多媒体技术
什么是超文本与超媒体
这部分内容学生比较熟悉,采用师生交互的方式开展教学。
1.2多媒体的关键技术
1.3多媒体技术的应用领域
1.4多媒体技术的发展前景
1.5多媒体计算机的硬件配置
三、课堂小结
备注
作业:什么叫多媒体、什么叫多媒体技术?
多媒体涉及哪些媒体类型?
多媒体的关键技术包括哪几个方面?
2、常用三维动画制作软件间接,简单介绍这些软件的特点、作用以及曾经制作的作品:3D MAX、MAYA、LightWave 3D、SoftImage3D。
三、课堂小结
备注
教学内容
专题4动画的编辑与制作
课 时
2
教学
目的
了解二维动画制作技术;
能用flash软件制作简单的小动画。
教学

(完整word版)第六课多媒体与多媒体技术

(完整word版)第六课多媒体与多媒体技术

第六课多媒体与多媒体技术随着科学技术的飞速发展,多媒体技术在工作、生活、学习等领域的应用越来越广泛.当你欣赏影视节目、浏览网上信息、玩电脑游戏、看课堂投影演示时,都会感受到多媒体的魅力.媒体与多媒体符号性动作(示意性动作)、表情、语言、文字是人类最早的信息表达和传播的载体,我们将类似语言、文字等表示和传播信息的载体也称为媒体媒体(Medium)有两种含义:一指信息的表现形式,如文本、图形、图像、声音、活动影像等。

二指存储和传递信息的实体,如磁带、磁盘、光盘等.多媒体中的媒体指前者,后者常被称为载体或存储、传递媒体,其实媒体就是信息的载体。

多媒体(Multimedia)指把两种或两种以上的媒体综合在一起。

它不是多种媒体简单的组合,而是它们的统一合理搭配与协调,通过不同角度、不同形式展示信息,增强人们对信息的理解和记忆。

多媒体技术多媒体技术(Multimedia Technologv)就是将文本、图形、图像、动画、和视頼等形式的信息,通过计算机处理,使多种媒体建立逻辑连接,集成个具有实时性和交互性的系统化表现信息的技术.简而言之,多媒体技术是合处理图、文、声、像信息,并使之具有集成性和交互性的计算机技术。

多媒体技术处理信息需要通过计算机数字化的采集、获取、压缩与解压缩、编辑、存储等加工处理。

多媒体技术主要包括数据压缩与解压缩、媒体同步、多媒体网络传输等关键技术。

多媒体系统处理、传输、存储多媒体信息时,要表示文本、声音图形、图像等媒体信息、就需要大量数据来表达,这些大量的媒体表示数据在计算机系统中处理,无疑会占用大量的计算机资源和处理能力、降低信息处理效率。

如何高效表示媒体信息和压缩数据、就成为多媒体技术的关键,其中以视和音数据的压缩与解压缩技术最为重要。

多媒体技术的主要特征多煤体技术具有集成性、交互性、数字化、时间同步性和超文本结构组织等特征。

集成性指将多种媒体信息有机地组合在一起、互相协调配合、共同表法一个完整的多体信息、使声、文、图、像一体化理过中,从而高使用户更有效地控制和应用各种媒体信息.数字化指各种媒体信息都以数字形式存放在计算机中。

多媒体技术讲稿

多媒体技术讲稿

8 多媒体通信技术现代通信新技术,达新宇等第5章多媒体通信是通信技术、多媒体计算机技术和电视技术相结合的产物,同时融合了通信的分布性、计算机的交互性、多媒体的复合性以及电视的实时性等特点,因而成为近代通信的发展方向和研究热点。

本章首先讲述多媒体的基本概念,然后讨论多媒体数据压缩技术,多媒体通信网络及多媒体通信协议,最后介绍多媒体通信系统的应用。

8.1 概述8.1.1多媒体的基本概念媒体是信息的承载体,是人们交流思想、观念和意见的中介物,如:文字、图形、声音等等。

根据国际电联(ITU-T)的定义,媒体可分为五类。

(1)感觉媒体(Perception Medium):指能直接作用于人的感官,使人直接产生感觉(视、听、嗅、味、触觉)的一类媒体,如语言、音乐、运动图像、数据、文字、气味、温度等。

(2)表示媒体(Presentation Medium):指为了对感觉媒体进行有效的传输、加工和处理,而人为地构造出的一种媒体,如文本编码、语音编码、静止和活动图像编码等。

(3)显示媒体(Display Medium):指完成感觉媒体和用于通信的电信号之间变换的媒体。

可分为输入显示媒体(如键盘、话筒、摄像机等)、输出显示媒体(如显示器、麦克风、打印机等)两类。

(4)传输媒体(Transmission Medium):指用于承载信息,完成信息传送的物理载体,如光纤、同轴电缆、双绞线、自由空间等。

(5)存储媒体(Storage Medium):指存放表示媒体的物理实体,如纸张、磁盘、光盘等。

多媒体一词最初的含义是:把由两个或两个以上的感觉媒体各自生成的表示媒体组合成单一产品或呈现为一系统,以便通过多种感观通道来交流信息。

需要注意的是,多媒体不是多种媒体的简单叠加。

多媒体中的各种表示媒体必须在时间上同步。

当多媒体中包含有图形或图像的组合时,还必须保证它们的空间同步。

因此,多媒体是由多种表示媒体按照特定的时空同步关系组合在一起构成的。

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非均匀标量量化




如果输入源不是均匀分布的,均匀量化器就可 能失去作用 在源数据分布密集的区域增加判定级数量,可 以有效的降低粒度失真 在源数据分布稀疏的区域减少判定级数量,可 以避免总的判定级数增加 非均匀定义的判定边界
非均匀标量量化

压缩扩展量化器,输入通过一个压缩函数G映 射后由一个均匀量化器进行量化,经过变换后 再用扩展函数G-1将量化后的值映射回去

基于离散余弦变换(DCT)的有失真压缩编码的编码过程 如下图所示
JPEG标准
A. 离散余弦变换 JPEG采用8×8子块的二维离散余 弦变换算法。 1) DCT的实质与特点:
①利用正交变换实现图象数据压缩的实质,是 通过图象取样信息从空间域转到变换域,其 能量集中,保持且近似于不相关,从而保留 能量集中部分即可使频带压缩。 ②DCT的均方误差编码性能在理论上最接近于 在马尔科夫模型假定下的最佳统计匹配正交 变换(KLT)。 ③DCT可用快速算法来实现。
64Kbps
16KHz
14比特
224Kbp s
20Hz~ 20KHz
(20Hz ~15KHz)
44.1KHz
16比特
单声道 705Kbp
s
几种典型的音频压缩标准





G.711 PCM,采样8KHz,->64Kbps G.721 ADPCM,64kbps->32kbpd G.722 高质量,SB-ADPCM,量化比特14bit G.728 参数编码,矢量量化 G.729 低码率的音频压缩标准->8kbps G.723.1 ->5.3kbps,6.3kbps,
类似的可以得到源信号的方差为 x2 (2 X max )2 / 12 如果量化器是n位的,则M=2n,根据SNR的定 义可以得到 SNR 10log
10

2 x 2 d
(2 X max ) 2 12 10 log10 2 12 (2 X ) 2 12 max 10 log10 2 X max 2 12 ( ) M 10 log10 M 2 20n log10 2 6.02n(dB)

均匀标量量化


R就是对量化器输出的M个可能值进行编码所 需要的位数 由于输入值的范围是从- Xmax到Xmax,且分布 均匀,步长△为
2 X max M

量化器引起的量化误差称作粒度失真

Granular distortion
均匀标量量化

由于输出值yi是每个区间的中点,所以量化误 差必然落在区间[-△/2, △/2]范围内,对于一个 均匀分布的源,其量化误差也是均匀分布的
两种基本压缩算法(混合) 1。基于DPCM的无失真算法(无量化器)图 2。基于 DCT的有失真算法
JPEG标准
下面介绍JPEG标准的基于 DCT的有失真算法压缩原理: JPEG算法 基本步骤: JPEG算法操作可分成以下三个步骤:通过离散 余弦变换(DCT)去除数据冗余;使用量化表对以DCT系 数进行量化;对量化后的DCT系数进行编码使其熵达 到最小。

x2 是原数据序列的均方,d2 是均方差
以分贝为单位
失真度量


峰值信噪比PSNR(peak signal noise ratio) 关心相对于信号峰值 x peak 的误差大小
PSNR 10log10

x

2 peak 2 d
例如对于8比特图像,x peak 为255
率失真理论


失真度量(distortion measure)是一个 表示在某种失真标准下一个近似值与原 值的接近程度的数学量 数值失真度量

按照某个给定的公式进行计算得到

感觉失真度量

以人的感觉为准

数值失真度量与感觉失真度量并不是协 调统一的
失真度量

均方差σ2 (mean square error,MSE) 主要关心输入输出序列之间的平方差异 N
JPEG标准
•每一个 量化表右下角的值较大,目的在于更多的减少 高频分量 •色度量化表的值较亮度分量表大,目的在于更多的减少 色度分量 •可以给量化矩阵乘以比例值来改变压缩率 •JPEG给用户提供质量因子(quality factor),本质上和 比例因子联系在一起 •100%的质量因子对应无损压缩 •JPEG允许定制量化表,并存储在压缩码流头部

均匀标量量化均Fra bibliotek标量量化将输入值域划分成等距的区间 区间的端点称为量化器的判定边界(decision boundaries) 每个区间的对应的输出值取该区间的中点值, 区间的长度称为步长,记为△


均匀标量量化
一个好的均匀量化器的作用是使一个给定源输 入在要求的输出值数目下的失真最小 可以通过调节步长△和输入数据相匹配来实现 考察一个M级量化器的性能,判定边界集合为 B={b0, b1, …, bM},输出值集合为Y={y0, y1, …, yM} 假设输入均匀分布于区间[-Xmax, Xmax]上,则 R log2 M 量化器的比特率为




(5) AVS标准
《返回》

6.3典型图像的压缩标准

JPEG静态图像压缩标准(Joint Picture Experts Group--联合图象专家组)

1992年正式被采纳成为国际标准
JPEG标准



有损图像压缩方法 在图像区域内,相邻图像的内容变化较 缓慢,即存在大量的空间冗余 心理学实验证明,人眼对高频分量的感 知能力远低于对低频分量的感知能力 人眼对灰度分量的感知能力远高于对彩 色分量的感知能力
1 N
2
(x
n1
n
yn )
2


xn, yn分别是输入序列和输出序列 N表示序列的长度
失真度量

信噪比SNR(signal noise ratio) 主要关心相对于信号的误差大小,信噪 比就是输入序列的均方和输入输出序列 之间均方差的比值
SNR 10log10
2 x 2 d
JPEG标准

JPEG给出量化特性表(示范),根据心 理视觉加数函数而得到亮度分量量化矩 阵。同时还给出根据心理视觉加权函数 而得出的色度分量量化矩阵。这是JPEG 给出的参考值。
基于DCT的JPEG算法——
亮度量化表和色度量化表
亮度分量量化矩阵、色度分量量化矩阵 (JPEG中给出的参考值)
低频分量部分,量化步 距较小
JPEG标准

量化表的尺寸与64个变换系数一一对应 (64个),量化表元素随DCT系数的位置和 彩色分量的不同有不同值。它可由用户 规定(JPEG给出参考值),并作为编码器 的一个输入。量化表中每个元素值为1到 255间任意整数,其值规定了它所对应的 DCT系数的量化器步长。
JPEG标准

量化的作用是在一定的主观保真度图象 质量前提下,丢掉那些对视觉影响不大 的信息,不同频率的余弦函数对视觉影 响不同,可以根据不同频率的视觉阈值 来选择量化表中的元素值的大小。这样 通过心理视觉实验,去确定对应于不同 频率的视觉阈值,以确定不同频率的量 化器步长。
第六章 多媒体数据压缩标准
主要内容

失真度量 音频压缩标准 图象压缩压缩 视频压缩标准
失真度量



无损压缩技术的压缩率一般不能满足应 用需要 有损使用压缩后的数据进行重构,重构 后的数据与原来的数据不完全相同 得到感觉上与原数据近似的结果 “有损”的关键在于量化技术的使用
失真度量

编码码率越大,失真度量越小
编码码率越小,失真度量越大 编码码率和失真度量是有损压缩中需要 权衡的两个问题


率失真理论
对于一个给定的数据源和失真度量,如 果D为所能容忍的最大失真,则R(D)表示 在D允许的失真范围内,进行数据编码所 R(D) 需要的最低码率 H D=0时,无损压缩, 需要的最小码率即使数据 源的熵 R(D)=0时,失真最大, 完全没有进行编码 0
f (i, j )
误差 △/2
在点x处的误差值为 e(x)=x-△/2

0
△ -△/2
X
均匀标量量化

误差e(x)的方差为
1 (e( x) e ) 2 dx 0 1 ( x 0) 2 dx 0 2 2 12
2 d
误差 △/2
0
△ -△/2
X
均匀标量量化


D
Dmax
量化技术

“有损”的关键在于量化技术的使用
需要压缩的数据源可能包含大量不同的 输出值(对于模拟信号,值的数量甚至会 是无穷多)。为了有效的表示源数据输出, 必须通过量化把不同的值的数量大大减 小 每种量化器可以由编码器的输入范围划 分方法和解码端的输出值唯一确定


量化技术

按照量化器输入值和输出值的类型,可以将量 化器分为标量量化器(scalar quantizer)和矢量 量化器(vector quantizer) 按照输入数据的划分方式,可以将量化器分为 均匀量化和非均匀量化
JPEG标准
基于DCT的JPEG算法——
离散余弦变换示意图

8×8的子图像块的变换示意图
基于DCT的JPEG算法——
DCT的可分离性图示
JPEG标准


FDCT输出64个基信号的幅值称作“DCT 系数”,即DCT变换系数值。64个变换 系数中包括一个代表直流分量的“DC系 数”和63个代表交流分量的“AC”系数。 IDCT是FDCT的逆过程,它把64个DCT变 换系数经逆变换运算,重建一个64点的 输出图象。在所用设备的计算精足够高 的前提下,且系数未经过量化,原始的 64点信号就能够精确地恢复。
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