关于多媒体信息的编码课件
多媒体信息的编码
1GB=( 1024 )MB=( 10242 )KB =( 10243 )B 1024b=( 1024/8 )B = ( 1024/8/1024 )KB
空白处用0编码、涂黑处用1编码。
使用ultraedit软件，观察自己名字的编码
1、声音的数字化 录音：模—数。 放音：数—模。
数字信号
1.wav 模拟信号
步骤分析：
分辨率为800×600
一幅分辨率为800×600的黑白图像 需要多少存储空间？（单位：B)
图像有800×600=480000个像素
黑白图像
黑和白两种状态，一个位就能表示两种状态。
B（字节），一个字节=8个位
“白” —— “0”
“黑” —— “1”
（单位：B)
计算过程：800×600 ×1/8=60000（B）≈58.6(KB)
256色（8位）
8b*800*600/8=468.9KB
65536色(16位) 16b*800*600/8=937.5KB
视频（动画）的数字化
• 动画（视频）是一张一张图片构成的，那么这样的一张图 片就叫做一帧。 • 我国的PAL制式每秒25帧，其他还有NTSC制式每秒30帧。 • 我们要计算出一段动画（视频）所占空间的大小，就要先 计算出其中一张图片的大小，再计算某个时间段上共有多 少张图像即可。 • 例：计算一段1分钟PAL制式的，分辨率为640*480的256色 的视频所占有的空间。 • 640*480*8b /8 *25 *60≈439.5MB • 如果加上声音文件就更大了。 • 多媒体信息数字化后，存储量是很大的，不方便存储和传 输，压缩标准就被制订出来了。 • JPG（JPEG）静态图像压缩格式。 • MP3音乐压缩格式。 • MPEG-1是VCD的压缩格式。 • MPEG-2是DVD的压缩格式。
信息的编码ppt课件
• 模拟量:连续,平滑变化的量.
• 现实生活中的声音、图像和视频等信息都
是连续变化的物理量，通过传感器（如话
筒）将它们转换成电流或电压等模拟量的
变化形式；然后经过“模数转换”过程再
把它们转换为数字量。计算机要处理他们
模拟量,首先要将它们数字话,将它们变成
一系列二进制数据.
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1、声音的数字化
• 采样:按照一定频率,即每隔一段时间,测得模拟信号的
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(1)怎样将汉字输入计算机? ——输入码
向计算机输入汉字的两中方法: (1)自动识别方式(字形/语音)
例子:扫描仪、复印机; (2)将汉字编码(外码)输入形码/音码
例子：智能ABC(音码） 五笔（形码）
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(2)在计算机之间怎样交换汉字信息? ——交换码(区位码)
• 为了方便数字系统之间汉字信息通信交换的需
模拟量值.;
• 如:CD采用的采样频率为44.1kHz. • 量化:将采样测得的模拟电压值,进行分级量化.按照整
个电压变化的最大幅度划分成几个区段,把落在某个区 段的采样到的样本值归成一类,并给出相应的量化值;
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15
2、图像数字化
• 图形数字化的基本思想:把一副图象看成
由许多彩色和各种级别灰度的点组成.把 这种点称为像素.
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(3)在计算机内部怎样处理汉字? —处理码
• 处理码:计算机内部用于信息处理的汉字代码,
也称汉字机内码.
• 已知:一个区位码占用两个字节,每个字节最高
位为0;英文字符的机内码是7位ASCII,最高位 也是0.
• [思考]两者如何区分呢? • 为了在计算机中能区分二者，将区位码最高位
置的0改设置为1（故ascii码小于128，机内 码大于128）并将区号和位号各增加一个适当 的常数，构成了汉字的机内码。
精品课课件信息论与编码(全套讲义)
跨学科交叉融合
信息论将与更多学科进行交叉融合，如物理学、 化学、社会学等，共同推动信息科学的发展。
编码技术的发展趋势
高效编码算法
随着计算能力的提升，更高效的编码算法将不断涌现，以提高数据 传输和存储的效率。
智能化编码
借助人工智能和机器学习技术，编码将实现智能化，自适应地调整 编码参数以优化性能。
跨平台兼容性
未来的编码技术将更加注重跨平台兼容性，以适应不同设备和网络环 境的多样性。
信息论与编码的交叉融合
理论与应用相互促进
信息论为编码技术提供理论支持， 而编码技术的发展又反过来推动 信息论的深入研究。
共同应对挑战
精品课课件信息论与编码(全套 讲义)
目
CONTENCT
录
• 信息论基础 • 编码理论 • 信道编码 • 信源编码 • 信息论与编码的应用 • 信息论与编码的发展趋势
01
信息论基础
信息论概述
信息论的研究对象
研究信息的传输、存储、处理和变换规律的科学。
信息论的发展历程
从通信领域起源，逐渐渗透到计算机科学、控制论、 统计学等多个学科。
卷积编码器将输入的信息序列按位输入到一个移位寄存器中，同时根据生成函数将移位寄存 器中的信息与编码器中的冲激响应进行卷积运算，生成输出序列。
卷积码的译码方法
卷积码的译码方法主要有代数译码和概率译码两种。代数译码方法基于最大似然译码准则， 通过寻找与接收序列汉明距离最小的合法码字进行译码。概率译码方法则基于贝叶斯准则， 通过计算每个合法码字的后验概率进行译码。
04
多媒体信息的编码
多媒体信息的编码多媒体信息的编码什么是多媒体编码多媒体编码是将包含文字、图像、音频、视频等多种媒体形式的信息转化为二进制数据的过程。
通过编码，可以将这些多媒体格式的信息进行压缩和存储，以便于传输和播放。
在数字化时代，多媒体编码扮演着重要的角色，广泛应用于电视、音乐、电影、游戏等各个领域。
多媒体编码的作用多媒体编码可以对各种类型的信息进行压缩，以减小文件的大小，减少存储空间和传输带宽的消耗。
例如，在视频编码中，通过去除冗余信息和无关信息，可以显著减小视频文件的大小，提高存储和传输的效率。
此外，多媒体编码还可以提高信息的质量和保真度。
通过使用高效的编码算法和压缩技术，可以将多媒体信息保存为数字化的形式，减少信息在传输过程中的丢失和损坏，保证在解码时还原出原始的信息。
多媒体编码的原理多媒体编码的原理基于信号处理和数据压缩的理论。
具体来说，多媒体信息编码的流程包括以下几个步骤：1. 采样：对原始的多媒体信号进行采样，将连续的模拟信号转化为离散的数字信号。
采样过程可以根据不同的需求和应用进行调整，例如音频的采样率和视频的帧率。
2. 量化：对采样后的数字信号进行量化处理，将连续的取值范围转化为离散的取值集合。
量化过程会导致信息损失，但可以通过调整量化的精度来平衡信息质量和编码效率。
3. 编码：将量化后的信号编码为二进制数据。
编码过程可以采用各种不同的算法和方法，例如哈夫曼编码、灰度编码和熵编码等。
4. 压缩：对编码后的二进制数据进行压缩处理，减小文件的大小。
压缩的方法包括无损压缩和有损压缩两种。
无损压缩保证解压缩后和原始数据完全一致，而有损压缩在保证输出数据质量的前提下，通过去除冗余信息和降低精度来实现更高的压缩比。
多媒体编码的常见算法和标准在多媒体编码领域，存在着许多常见的编码算法和标准。
以下是其中的几个示例：- 音频编码：MP3、AAC、Vorbis等。
- 视频编码：H.264、H.265、VP9等。
- 图像编码：JPEG、PNG、WebP等。
多媒体信息的编码
数字化的概念
类似车辆减速这种连续，平滑变化的物理量称为模拟量，模拟量可以用电压 的变化来表示，但不能在计算机内部存储和处理。必须要将其数字化，转化 为二进制数。数字化的主要手段是取样和量化。
声音信号的采样和量化
将每个采样点上的相对应的数据用二进制数表示出来（量化），图中该波形， 就可以用一串二进制数表示为： 1001 1100 1100 1101 1101………… 声音文件大小的计算公式：采样频率(hz)x量化位数(bit)x声道数x时间(s)/8 （采样频率越高，量化位数越多，声音文件越逼真，声音文件容量越大）
A．该图像采用JPEG标准压缩 B．该图像文件的存储容量是154．5KB C．该图像大小为785×474像素 D．该图像的每个像素用24个字节表示
4.某音频文件．属性如图所示，下列对该音频文件的描述正确的是( ) A．该音频的采样频率是22050kHz B．该音频文件的存储容量约为2．52KB C．该音频是双声道立体声的 D．该音频文件属于Wave格式
量化位数 8位
声道 单声道
②
PCM
22.050KHZ
16位
双声道
③
PCM
44.100KHZ
8位
单声道
④
PCM
44.100KHZ
16位
双声道
下列选项正确的是（ ）
A．①比③的音质好
B．④比①的音质好
C．②比①的存储容量小 D．③比④的存储容量大
3.用ACDSee软件打开一个图像文件时，状态栏部分信息如下图所示，下列说法 不正确的是( )
1.数码相机是我们最常使用的数码产品之一，使用它进行拍照片
时，实际上是（ ） A.把模拟信号转化为光学信号 B. 把光学信号转换成数字信号 C.把数字信号转化为模拟信号 D. 把光学信号转换成模拟信号
多媒体技术_多媒体数据压缩编码技术
4.知识冗余
图像的理解与某些基础知识有关。 例:人脸的图像有同样的结构：嘴的上方有鼻子， 鼻子上方有眼睛，鼻子在中线上…… 知识冗余是模型编码主要利用的特性。
5.视觉冗余
人的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀、 非线性的。 （1）对图像亮度和色差的敏感性相差很大 Y：U：V＝8：4：4 或者Y：U：V＝8：2：2 （2）随着亮度增加，视觉系统对量化误差的敏感 度降低。 （3）人的视觉系统把图像边缘和非边缘区域分开 处理。
第四章、多媒体数据压缩编码技术
本章要点
（1）多媒体数据压缩编码的重要性和分类。 （2）量化的基本原理和量化器的设计思想。 （3）常用压缩编码算法的基本原理及实现技术、 预测编码、变换编码、统计编码(Huffman编码、 算术编码)。 （4）静态图像压缩编码的国际标准（JPEG）原 理、实现技术，以及动态图像压缩编码国际标 准(MPRG)的基本原理。
4.2.2 标量量化器的设计
量化器的设计要求 通常设计量化器有下述两种情况： 1. 给定量化分层级数，满足量化误差最小。 2. 限定量化误差，确定分层级数，满足以尽 量小的平均比特数，表示量化输出。
量化方法有标量量化和矢 量量化之分，标量量化又可分 为，均匀量化、非均匀量化和 自适应量化。
（1）均匀量化
例如:从64个数中选出某一个数。可先问“是 否大于32?”消除半数的可能,这样只要6次就可选 出某数。 如果要选择的数是35,则过程如下: 1.大于/小于 32？ 大 2.大于/小于 32+16=48？ 小 3.大于/小于 48-8=40？ 小 4.大于/小于 40-4=36？ 小 5.大于/小于 36-2=34？ 大 6.大于/小于 34+1=35 等
（4）混合编码
多媒体信息的编码简版
多媒体信息的编码多媒体信息的编码什么是多媒体信息的编码?多媒体信息的编码是指将多媒体数据转换成数字信号的过程。
在数字化时代，我们使用电脑、方式等设备来处理和传输各种形式的多媒体信息，如音频、视频、图像等，而这些多媒体信息在传输和处理过程中需要经过编码处理，将其转换成数字信号，以便于存储、传输和处理。
为什么需要多媒体信息的编码?多媒体信息的编码是为了更好地处理、存储和传输多媒体数据。
原始的多媒体数据通常是大量的模拟信号，如声音的波形、图像的像素等，这些数据无法直接在数字设备中处理和传输。
通过将多媒体数据转换成数字信号，不仅可以减小数据体积，提高数据传输和存储效率，而且还可以方便进行各种数字处理操作，如压缩、编辑、特效等。
多媒体信息的编码技术多媒体信息的编码技术有很多种，包括音频编码、视频编码、图像编码等。
下面就分别介绍这几种常见的多媒体信息编码技术。
音频编码音频编码是将声音信号转换成数字信号的过程。
在音频编码过程中，通常会涉及到压缩技术，以减小数据体积。
常见的音频编码技术有PCM编码、MP3编码、AAC编码等。
- PCM编码是一种无损编码技术，将声音信号按照采样率和量化位数进行数字化处理，并保持原始数据的完整性。
- MP3编码是一种有损编码技术，通过去除人耳听不到的声音信号和压缩数据的方式来减小数据体积，从而实现高压缩比的音频编码。
- AAC编码是一种高级音频编码技术，它在压缩音频数据的同时保持较高的音质，并能支持多通道和先进的音频特效。
视频编码视频编码是将视频信号转换成数字信号的过程。
视频编码涉及到图像编码和运动估计等技术，以减小数据体积并保持视频质量。
常见的视频编码技术有MPEG编码、H.264编码、HEVC编码等。
- MPEG编码是一种常用的视频编码技术，它通过分割图像和对图像的每一帧进行压缩，以实现高压缩比的视频编码。
- H.264编码是一种高效视频编码技术，它通过运动估计、空间预测和帧间编码等方式来减小数据体积并保持视频质量，广泛应用于视频传输和存储领域。
第6讲-多媒体数据压缩编码方法
0
1
A 0
0 1 C
1 0 D 1 E
B
这幅图像的熵为: H（S）=(15/39) log2(39/15) + (7/39)log2(39/7) + (7/39)log2(39/7) + (6/39)log2(39/6) +(5/39)log2(39/5) = 2.1859 这说明每个符号可用2.1859位表示，39个象素需用85.25位。 编码中以N表示编码器输出码字的平均码长，用熵值衡量是 否最佳编码，即：当N>>H（S）有冗余，不是最佳；N< H(S)，不 可能；N≈H（S）（N稍大于H（S）），是最佳编码。
S=（A，B，C，D，E） 符号 出现的次数(Pi) A 15(0.3846) B 7(0.1795) C 6(0.1538) D 6(0.1538) E 5(0.1282)
log2(1/pi) 1.38 2.48 2.70 2.70 2.96
分配的代码 需要位数 0 15 100 21 101 18 110 18 111 15
• 离散信源
S1, S2 , ..., Sn X p(S ), p(S ), ..., p(S ), 2 n 1
p ( Si ) 1
i 1
n
• 图像的信息熵
H ( X ) p( Si ) I ( Si ) p( Si ) log 2 p( Si ) 1
第6讲 多媒体数据压缩 和信息编码
内 容 提 要
多媒体数据压缩基本特征和方法
图像统计特性
无损数据压缩编码方法 有损数据压缩编码方法
多媒体数据压缩基本特征和方法
1.数据压缩的处理过程：
编码过程：对原始数据进行压缩，便于存储和传输。 解码过程：对压缩数据进行解压，恢复成可用数据。
信源编码与信道编码课件
常见的熵编码算法包括哈夫曼编码和算术编码等。
算术编码原理
算术编码是一种基于概率的压缩方法，它将输入数据映射到一个实数范 围内，通过降低该实数范围来达到压缩数据的目的。
信道编码
广泛应用于通信和数据传输领域，如移动通信、卫星通信、光纤通信等。
性能指标的对比
信源编码
压缩比、解码时间、重建数据的失真程度等是其主要性能指标。
信道编码
误码率、抗干扰能力、频谱效率等是其主要性能指标。
06
信源与信道编码的未来发展
信编码的未来发展
视频编码
随着超高清视频和虚拟现实技术的普及，信源编码将更加注重视 频压缩效率，以适应更高的分辨率和帧率。
目的
提高信息传输效率和存储 空间利用率。
方法
通过去除冗余信息、减少 表示信息的比特数等方式 实现。
信源编码的分类
无损压缩
能够完全恢复原始数据的压缩方 法。
有损压缩
无法完全恢复原始数据的压缩方 法，一般用于图像、音频和视频 等多媒体数据的压缩。
信源编码的应用场景
文件压缩
用于减小文件大小，便 于存储和传输。
视频会议
对视频和音频信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
数字电视
对图像和声音信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
无线通信
对语音和数据信号进行 压缩，以减小传输带宽
和存储空间。
02
信源编码原理
熵编码原理
熵编码是一种无损数据压缩方法，它利用了数据中存在的冗余和概率分布特性，通 过编码技术去除冗余，达到压缩数据的目的。
多媒体信息编码
多媒体信息编码多媒体信息编码一、概述多媒体信息编码是指将多媒体数据（如音频、视频等）转换为特定格式，以便在计算机系统中传输、存储和处理。
通过编码，可以将原始的多媒体数据压缩、转换为较小的文件，从而提高存储效率，并降低传输带宽要求。
二、音频编码音频编码是将音频信号转换为数字数据的过程。
常见的音频编码算法有PCM（脉冲编码调制）和压缩编码（如MP3、AAC等）。
1. PCM（Pulse Code Modulation）：PCM是一种无损的音频编码格式。
它将连续的模拟声音信号进行采样，然后将每个采样点的幅度量化为有限数量的离散值，最后将这些离散值转换为二进制表示。
PCM编码具有音质好，还原度高的特点。
2. MP3（MPEG Audio Layer III）：MP3是一种有损的音频编码格式。
它通过分析音频信号的频谱特征，提取出对人耳不敏感的音频信号成分，并丢弃这些成分，从而实现较高的压缩比。
MP3编码在音质和文件大小之间取得了一定的平衡。
3. AAC（Advanced Audio Coding）：AAC是一种较新的音频编码格式，也是一种有损的编码格式。
AAC编码在保持相对较高的音质的同时，实现了更高的压缩比，因此在数字音频传输和存储中得到广泛应用。
三、视频编码视频编码是将视频信号转换为数字数据的过程。
常见的视频编码算法有MPEG-2、H.264和H.265等。
1. MPEG-2（Moving Picture Experts Group-2）：MPEG-2是一种广泛应用于数字电视和DVD等领域的视频编码标准。
它可以实现较高的视频质量和流畅度，但对于带宽要求较高。
2. H.264（Advanced Video Coding）：H.264是一种领先的视频编码标准，也被称为AVC。
它在提供高质量视频的同时，具有更高的压缩比和更低的带宽要求，因此在流媒体、视频通话和互联网视频等领域广泛应用。
3. H.265（High Efficiency Video Coding）：H.265是一种新一代的视频编码标准，也被称为HEVC。
多媒体技术ppt课件完整版
利用计算机视觉技术，对图像中的 目标进行自动识别和分类。
04
音频处理技术
音频采集
通过麦克风等设备采集声音信号，转换为数 字音频数据。
音频特效
添加回声、混响、变声等特效，增加音频的 层次感和表现力。
音频编辑
对音频数据进行剪辑、拼接、降噪等操作， 以改善音质和效果。
音频压缩
采用MP3、AAC等压缩算法，减少音频文件 大小，便于存储和传输。
05
多媒体应用系统设计与开发
系统设计原则与方法
用户需求导向
深入了解用户需求，以用户为中心进行系统设计 ，确保系统满足用户需求。
可扩展性
设计时应考虑未来可能的扩展需求，便于系统升 级和扩展。
ABCD
先进性
采用先进的技术和算法，确保系统性能优越、稳 定可靠。
易用性
界面设计简洁明了，操作便捷，降低用户使用难 度。
有损压缩
通过去除数据中的部分冗余信息来减小 文件大小，但会损失一定的数据质量。
压缩算法
包括Huffman编码、LZ77、LZ78等 经典算法，以及近年来兴起的深度学
习压缩算法。
无损压缩
利用数据的统计特性进行压缩，可以 完全恢复原始数据而不损失任何信息 。
压缩标准
如JPEG、MPEG、H.264等，为多媒 体数据压缩提供了统一的规范和标准 。
其他领域应用案例
医学影像处理
01
多媒体技术可以对医学影像进行数字化处理和分析，提高医学
诊断和治疗的准确性和效率。
智能家居
02
通过多媒体技术实现家居设备的智能化控制和互联互通，提高
家居生活的便捷性和舒适度。
工业自动化
03
多媒体技术可以应用于工业自动化领域，实现生产过程的可视
《信息论与编码全部》课件
信息论与编码全部PPT课件
汇报人：PPT
目录
CONTENTS
01 添加目录标题 03 信息度量与熵
02 信息论与编码的基 本概念
04 信源编码
05 信道编码
06 加密与解密技术
07 信息安全与认证技 术
添加章节标题
信息论与编码的基本概 念
信息论的发展历程
1948年，香农提出信 息论，奠定了信息论
提高安全性
优点：安全性 高，速度快，
易于实现
应用：广泛应 用于电子商务、 网络通信等领
域
发展趋势：随 着技术的发展， 混合加密技术 将更加成熟和
完善
信息安全与认证技术
数字签名技术
数字签名：一种用于验证信息来源和完整性的技术 数字签名算法：RSA、DSA、ECDSA等 数字证书：用于存储数字签名和公钥的文件 数字签名的应用：电子邮件、电子商务、网络银行等
汇报人：PPT
熵越小，表示信息量越小，不确 定性越小
熵是概率分布的函数，与概率分 布有关
信源编码
定义：无损信源编码是指在编码过 程中不丢失任何信息，保持原始信 息的完整性。
无损信源编码
应用：无损信源编码广泛应用于音 频、视频、图像等媒体数据的压缩 和传输。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
特点：无损信源编码可以保证解码 后的信息与原始信息完全一致，但 编码和解码过程通常比较复杂。
古典密码学：公元前400年，古希腊人使用替换密码 近代密码学：19世纪，维吉尼亚密码和Playfair密码出现 现代密码学：20世纪，公钥密码体制和数字签名技术出现 当代密码学：21世纪，量子密码学和后量子密码学成为研究热点
多媒体信息的编码
多媒体信息的编码多媒体信息的编码引言多媒体信息的编码是指将多媒体数据转化为计算机可以处理的数字形式的过程。
在今天的信息时代，多媒体信息的编码技术已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
从音频、视频到图像，我们都需要使用编码技术将这些媒体信息转化为数字形式以便存储、传输和处理。
本文将介绍多媒体信息的编码原理以及现有的一些常见编码方式。
1. 多媒体信息的编码原理多媒体信息的编码原理基于信号处理和信息理论。
它的目标是通过压缩、编码和解码技术，将原始媒体信息转化为尽可能小的数据量，保证在恢复过程中不损失过多的信息质量。
多媒体信息的编码原理可以分为以下几个方面：1.1 压缩技术压缩技术是多媒体信息编码的核心。
它通过去除冗余信息和利用数据的统计规律来减少数据量。
常见的压缩技术有有损压缩和无损压缩。
有损压缩通过舍弃一些不重要的信息来减小数据量，而无损压缩则通过更高效的编码方式来减小数据量，但不会导致信息质量的丢失。
1.2 编码技术编码技术是多媒体信息编码的基础。
它将原始的媒体数据转换为计算机可以处理的数字形式。
常见的编码技术有数据编码和信号编码。
数据编码将原始数据转化为比特流，使得计算机可以对其进行处理。
信号编码则将模拟信号转化为数字信号，以便存储和传输。
2. 常见的多媒体信息编码方式在实际应用中，存在多种多媒体信息编码方式。
以下是一些常见的编码方式：2.1 音频编码音频编码是将声音信号转换为数字形式的编码方式。
常见的音频编码方式有PCM编码、MP3编码和AAC编码等。
PCM编码是一种无损编码，能够完全还原原始音频信号。
而MP3和AAC编码则是一种有损编码，通过去除听觉上不敏感的信号部分来减小数据量。
2.2 视频编码视频编码是将视频信号转换为数字形式的编码方式。
常见的视频编码方式有MPEG-2编码、H.264编码和H.265编码等。
这些编码方式通过运动补偿、空间域分解和熵编码等技术来减小数据量，并提高视频的压缩比和视觉质量。
北师大版四年级上册数学课件《编码》
常见的音频编码方式
01
02
03
04
MP3
使用MPEG-1或MPEG-2 压缩算法，对音频进行压 缩，具有较高的压缩比， 音质较好。
AAC
采用先进的音频编码技术 ，具有更高的音频质量和 更小的文件大小。
WMA
微软公司推出的音频编码 格式，具有较高的音质和 较低的比特率，与MP3 格式相媲美。
FLAC
感谢您的观看
THANKS
北师大版四年级上册 数学课件《编码》
汇报人：
202X-12-28
目录
CONTENTS
• 编码的概述 • 数字编码 • 文字编码 • 图像编码 • 音频编码
01 编码的概述
编码的定义
编码的定义
编码是将信息转换为一种能被机 器识别的符号或格式的过程。编 码是信息传递和存储的重要手段 ，广泛应用于计算机科学、通信
、数据存储等领域。
编码的原理
编码的基本原理是将原始信息转 换为二进制或其他形式的数字代 码，以便计算机或电子设备能够
识别和处理。
编码的步骤
编码通常包括将原始信息转换为 二进制代码、对二进制代码进行 压缩、对压缩后的数据进行加密
等步骤。
编码的种类
字符编码
字符编码是将文字符号转换为计算机可识别的二进制代码 的过程。常见的字符编码标准有ASCII码、Unicode码等 。
PNG
用于无损压缩和透明通道 的图像，常用于网页设计 。
GIF
适用于动画和颜色数量较 少的图像，具有简单的动 画效果。
图像编码的特点与优势
01
02
03Leabharlann 04压缩比高图像编码能够大幅度减少图像 文件的大小，节省存储空间和
多媒体信息编码说课稿
教材透析
本节是《信息的编码》的重要内容，继 于字符和汉字的编码之后，通过对多媒 体编码的理解，对理解各种信息的编码 起到深化提高的作用。
学情分析
学习了二进制的表示，汉字和字符的编 码，对理解多媒体信息编码有知识准备
教材处理
本节课旨在探究挖掘图像和声音数字化 的几个重要参数和数字化原理，不设计 具体的计算。
教学目标
知识与技能 理解多媒体数字化的基本方式，学会通过几个 重要参数分析对图像声音的质量和存储容量的 影响。 过程与方法 一系列的思考、实践、观察，挖掘本质。 情感态度价值观 小组合作，增强合作意识，培养自主分析解决问 题能力
Hale Waihona Puke 学重点、难点了解图像、声音数字化的基本原理，分 析几个重要参数影响。
课前准备
（1）学习任务单、学习评价表 （2）图片资料 （3）录音设备 （4）学生分组
【主情景导入】
爱思考爱动手的小峰发现陈旧的黑白父母结婚 照片，大小不一，老旧不堪，他希望能将照片 更好的保存起来，当信息技术老师的妈妈认为 这是一个很好的机会教育，于是希望帮助小峰 积极探究信息技术的魅力。 【设计意图】 设定情境贯穿课题，开启对信息技术编码的探 索之旅。 特别强调关键字：爱思考、爱动脑、积极探索
学生活动 教师活动 设计意图
1.4 多媒体编码
典型题目： 1、对一段音乐，分别用44kHz和11kHz的采样 频率进行采样后存储，则采样频率大的 ( ) (A)存储的空间小，音质较好 (B)存储的空间大，音质较好 (C)存储的空间小，音质较差 (D)存储的空间大，音质较差
2、录制一个采样频率为44.1kHz，量化位数为 32，四声道立体环绕的WAVE格式音频数据40秒，需 要的磁盘存储空间大约是 ( ) (A)27MB (B)225MB (C)7MB (D)27KB
彩 色 图 像 的 数 字 化
每个像素点信息量更多， 每个像素点可以使用３个字节 来表示(24位真彩色)，每个字 节分别表示红、绿、蓝成分， 那么可以表示256*256*256 (=16777216 )中颜色的组合。
例如： 一幅1024*768的彩色图像，每个像素使用３个字节，则存储占用多 少多少字节？
压缩比：原文件与压缩后的文件数据量的比称为 压缩比。20：1，就表示压缩后的文件的大小是原始 文件的二十分之一。
波形声音文件存储空间的计算公式为： 采样频率X时间(秒) X量化位数X声道数/8位
采集到的数据点总个数
每个点所占用的二制位数
（单位是字节） （立体声为2个声道）
图像文件存储空间的计算公式为： 分辨率X量化位数/8位（如16位既2字节，黑白图片为1位）
计算机中的编码课件
MP4编码
压缩格式：采用MPEG-4压缩格式 视频编码：采用H.264视频编码 音频编码：采用AAC音频编码 封装格式：采用ISO Base Media封装格式
其他音频和视频编码格式
AC3音频编码
DTS音频编码
MLP音频编码
AVI视频编码
MOV视频编码 MP4视频编码
应用领域：广泛 应用于网络传输、 数字电视等领域
PNG编码
压缩方式：无损压缩
色彩模式：RGBA
支持透明度
广泛应用于网络和软件中
GIF编码
格式：GIF（Graphics Interchange Format） 特点：可支持多帧图像，支持颜色渐变和动画效果 应用：网络传输、图像处理和动画制作等领域 压缩算法：采用LZW压缩算法
未来展望：更加 高效、灵活、安 全、可靠，支持 更多应用场景， 促进人工智能、 物联网等新兴领 域的发展
面临的挑战：技 术更新换代快， 需要不断跟进新 技术；数据安全 和隐私保护问题 日益突出
未来发展方向：加 强基础研究，推动 技术创新，提高编 码技术的性能和安 全性；加强国际合 作，共同应对全球 性挑战
总结和思考
总结计算机编码的重要性和应用领域
计算机编码的重要性：计算机能够识别和处理的信息都是用编码表示的，编码是计算机与人类之 间沟通的桥梁。
计算机编码的应用领域：计算机编码在各个领域都有广泛的应用，如通信、数据存储、图像处理、 音频处理等。
计算机编码的未来发展：随着技术的不断进步，计算机编码也在不断发展，未来将会有更多的应 用领域和更广泛的应用范围。
计算机编码在数据压缩和存储中的应用
数据压缩：通过编码 技术对数据进行压缩， 减少存储空间占用， 提高传输效率。
多媒体信息编码ppt课件
多媒体分类
通常，人们将文本、音频、视频、图形、图像、 动画的综合体笼统称为“多媒体”。由此可见，多 媒体信息包括以下5种：
文本 图形、图像 动画 声音 视频影像
文字和符号
多媒体 多媒体 多媒体
各类文字和符号
● 矢量图形对象
文字 图形
通过计算而描述的矢量图形
采样频率和量化参数比较
模拟信号 采样
0111000111000 量化 编码成数字信号
4.数字音频的文件格式
• Wave格式文件（. Wav） 记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。
• MIDI格式文件（.MID） 数字音乐的国际标准. 记录的是音符数字，文件小。
• MPEG音频文件（.MP1/.MP2/.MP3） 采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。
声波：声源体发生振动会引起四周空气 振荡，振荡方式就是声波。
复杂的声波由许许多具超有声波不同振幅 和频率的正弦波组成。
周期T:重复出现的时间间隔;
振幅A:波形相对基线的最大位移, 表示音量的大小; 次声波
CD-DA FM广播 AM广播
电话
频率f:信号每秒钟变化的次可听数声波,即1/T 10 20 50 200 3.4k 7k 15k 20k
•WMF格式文件 位图与矢量图的混合体, Windows中许多剪贴画图像 是以该格式存储的。广泛应用于桌面出版印刷领域。
3. 图像数据的获取
•利用图像处理软件和现成的图像库 最常用的是Photoshop,可以绘图,也可以编辑来自网络、
CD-ROM光盘上存储的图像库 “画图”程序可以获取屏幕界面
•利用数字化设备获取 数码相机、数字摄象机，将拍摄的自然界景物按数字格式
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1B=（ 8 ）b
1GB=( 1024 )MB=( 10242 )KB =( 10243 )B
1024b=( 1024/8 )B = ( 1024/8/1024 )KB
空白处用0编码、涂黑处用1编码。 使用ultraedit软件，观察自己名字的编码
A、（32000×16×62×24 KB C、（32000×16×5）÷（8×1024） KB D、（32×16×62）÷1024 KB
声音文件常见的扩展名：
wav mp3 wma mid
1、声音素材编辑： 常用软件： Cool Edit、Wave Edit、GoldWave等
（1）、单色图像（黑白）
单色图像中，一个像素点只 需要一个二进制位（1bit）来记 录，可以表示出两种颜色，黑像 素用“1”表示，白像素用“0”表 示。
21 = 2
（2）灰度图像
每个像素用一个字节 来表示，一字节可以表示 256种不同的灰度。
8
2 = =256
（3）彩色图像
彩色图像即RGB模式： 真彩色模式，以红绿蓝为基 本颜色，每个分量由8位二 进制数表示。可以用3个字 节来表示，每个字节分别表 示此像素中的红、绿、蓝成 分。
3.上传到：音频计算
声音存储容量的计算公式：采样频率*量化位数*声道数*时间/8 （计算 出来的单位是字节，再通过除了1024来转换为K或M，除1次为KB，除2次 为MB）公式中采样频率的单位是HZ，如果题目给的是KHZ，在计算中要 乘1000，时间单位是秒，如果给的是分，要乘60，声道数中如果给的是 立体声，要乘2）
所以有必要打开
进行存储转换格式为mp3。
wav转换成mp3为有损压缩。容量小了，
Winzip或Winrar这两款软件压缩过的文件均为 无损压缩。容量小了，扩展名分别为zip和rar不
影响原来的格式，可通过“解压缩”恢复到原来。
录制一段时长5 秒的WAVE 格式音频，文件属性 如下图，存储该音频文件需要的磁盘空间约为（ ）
播放器：具有播放和简单处理音频功能，如格式转换、 提高或降低音量、淡入淡出效果、回声效果等。
我们把这幅图像放大来观察一下
黑白图像存储大小 黑白图像中每一个颜色的点（不能再分）叫
做一个“像素” 那么每个像素占用的存储空间为1b
分辨率：位图图像都是由许多的点即 像素（pixel) 组成，水平像素与垂直像素的乘积称 为分辨率。
位图图像存储空间的计算公式是：
分辨率*每个像素所占位数/8（字节）
步骤分析：
一幅分辨率为800×600的黑白图像 需要多少存储空间？（单位：B)
分辨率为800×600
图像有800×600=480000个像素
黑白图像 （单位：B)
黑和白两种状态，一个位就能表示两种状态。
B（字节“黑）”，—一— “个1”字节=8个位
800*600的16色图像需要多少存储空间？ (800×600 ×4)/8=240000B
800*600的256色图像需要多少存储空间？ (800×600 ×8)/8=480000B
2色(1位) 1b*800*600/8=58.6KB
4色(4级灰度,2位) 2b*800*600/8=117.2KB
关于多媒体信息的 编码
回顾:
数值的编码与字符的编码
• 数值的编码
– 对于计算机来说，就是把各种进制表示的数转 换成二进制数。。
• 字符的编码
– 字符集（收集的字符）不唯一。GB2312、为 交流方便，一般由国家确定一个标准方案。英 文字符采用ASCII，汉字国标GB2312。
计算机存储信息的最小单位是位（bit），简写 为b。二进制的一个“0”或一个“1”占一个位。
1、声音的数字化 录音：模—数。放音：数—模。
数字信号
1.wav
模拟信号
模拟信号即人真实（或音箱（发出的声音对空气造成振动， 犹如模拟了波浪的形状，美其名曰---模拟信号。
数字信号即电脑中的数字文件由二进制组成。由0和1来进行 编码。 录音时：当学生在声卡的支持下，通过麦克风，在 CoolEdit软件中录制成歌曲如1.wav。,
“白” —— “0”
计算过程：800×600 ×1/8=60000（B）≈58.6(KB)
640 × 480的黑白图像需要多少存储空间？
640×480 =307200像素 307200像素*1bit=307200b 307200b/8=38400B≈37.5KB
彩色位图图像存储空间计算
16色(24)：4位二进制数表示1个像素 256色(28) ：8位二进制数表示1个像素
声音信号WAV的存储容量计算公式
= 采样频率 * 量化位数 * 声道数 * 时间/ 8 (单位：字节B)
（Hz）
（位）
（秒）
采样频率：每秒对声音波形采样的次数，单位：赫兹（Hz） 赫兹（Hz）的意思是 次/秒。
CD音质的采样频率是44.1kHZ， 这里的k为1000，即采样频率为44100次/秒。
放音时：双击打开1.wav通过播放软件如Winamp等通过音箱 播放。,
多媒体信息编码---声音数字化
声卡的基本构成
AD表示模数转换
声音的数字化： DA表示数模转换 模拟信号通过“采样”和“量化”转换成数字信号
第9课：声音素材的计算
○LB
1.在
中下载[音频计算]，解压备用
2.声音的计算。
按要求将答案写到EXCEL上保存
8色(8级灰度,3位) 3b*800*600/8=176KB
16色(16级灰度,4位) 4b*800*600/8=234.4KB
256色（8位） 8b*800*600/8=468.9KB
65536色(16位) 16b*800*600/8=937.5KB
如CD的音质指标是：
？ 采样频率为44.1kHZ，量化位数是16位，双声道。
则1分钟的WAV文件容量占多少
44100次/秒*16位*2*60秒/8/1024/1024=10MB 位 字节/B KB
MB 则1分钟的WAV文件容量占10MB。
则1分钟的WAV文件容量占10MB。
！ 一般的歌曲为3到4分钟，则占30MB或40MB以上