音频信息的获取
多媒体技术之音频信息的获取与处理PPT课件( 75张)
常用音频采样率:8kHz、11.025kHz、16kHz、22.05kHz、44.1kHz 及 48kHz
2.2.2 数字音频获取
● 量化
量化概念
通过采样得到的表示声音强弱的函数 x(nT) 是连续的,为把 x(nT) 存入计 算机,就必须将采样值离散化,即量化成一个有限个幅度值的集合 x(nT)
多媒体技术及其应用
第二章 音频信息的获取与处理
● 主要知识点
2.1声音概述 2.2数字化音频 2.3音乐合成与 MIDI 2.4音频卡 2.5数字音频压缩标准
2.1.1 声音定义 ● 声音概念 ● 声音特性
2.1.2 声音基本特点 ● 声音传播 ● 声音频率 ● 声音传播方向 ● 声音三要素 ● 声音连续、相关及
实时性 声音具有实时性。对处理声音的计算机硬件和软件提出很高要求
2.2 数字化音频
转换
模拟信号
数字信号
音频数字化需要考虑的问题
采样、量化、编码
模 拟 信 号 的 数 字 化 过 程
100101100011101
音频信号处理过程流程
音
频采
开信 样
始
号 频
频 率
率
采 样
量 化
保 存 为 声 音 文 件
周期
用声音录制软件记录的英文单词“Hello”的语音 实际波形
2.1.2 声音特点
● 声音的传播方式
声音是依靠介质 ( 比如:空气、液体、固体 ) 的振动进行传播的 声源是一个振荡源,它使周围介质产生振动,并以波的形式传播 人耳感觉到这种传播过来的振动,反映到大脑,就意味听到声音 声音在不同的介质中传播,其传播速度和衰减速率都是不一样的
02 音频信息的获取与处理
第2章音频信息的获取与处理2.1数字音频基础2.1.1模拟音频和数字音频2.1.2音频的数字化1. 采样频率2. 量化数据位数(也称量化级、样本尺寸等)图2.1声音波形的采样和量化3. 单声道与双声道4. 数字音频的存储2.1.3数字音频的文件格式1. 波形音频2. VOC文件3. MIDI文件4. CMF文件5. CD音频2.1.4音频信号的特点2.1.5 3D音频1. DirectSound 3D2. Aureal 3D3. EAX4. Sensaura5. Qsound6. IAS2.2声卡的组成与工作原理2.2.1声卡的功能、技术指标与分类1. 声卡的功能2. 声卡的技术指标3. 声卡的分类2.2.2声卡的组成和布局图2.2典型声卡的平面图1. MIDI/GAME端口图2.3 MIDI及游戏摇杆接口2. I/O接口图2.4声卡的I/O端口3. CD-ROM接口4. 声音处理芯片5. 功率放大芯片6. 跳线和SB-link接口2.2.3声卡的工作原理图2.5声卡原理框图2.2.4 SPDIF数字音频接口1. SPDIF概述2. SPDIF在多媒体声卡上应用的优势和不足2.2.5音频卡的发展和改进1. 改善声音质量2. 统一音频卡标准3. 简化安装的即插即用音频卡4. 三维环绕立体声5. 全双工声音处理6. 与通信技术的结合7. 单一芯片2.3音频编码基础和标准2.3.1音频编码的基础1. 时域信息的冗余度2. 频域信息的冗余度3. 人的听觉感知机理4. 音频编码的分类2.3.2音频编码标准1. G.711图2.6正输入码与A律输出码的关系图2.7 ADPCM编码器和解码器的框图4. G.728图2.8 CELP编码和解码器5. MPEG中的音频编码图2.9音频编码器基本结构框图图2.10音频解码器结构框图6. AC-3编码和解码图2.11 AC-3 5.1声道图2.12 AC-3可编程解码器图2.13 AC-3编码器框图图2.14 AC-3编码流程图图2.15同步帧结构图图2.16 AC-3解码器框图2.4音乐合成和MIDI规范2.4.1音乐合成图2.17 YM3812管脚排列图2.18音乐系统框图2.4.2 MIDI规范1. MIDI的基本术语2. MIDI和多媒体PC图2.19 MIDI乐器音的连接3. MIDI 1.0的技术规范图2.20 MIDI的接口电路2.5语音识别2.5.1语音识别的发展和分类2.5.2汉语语音识别系统的工作原理及其应用1. 汉语本身的特点对语音识别系统的影响2. 汉语语音识别系统的工作原理图2.21汉语听写机的系统结构图2.22预切分状态图图2.23语音流自动切分引擎层次示意图3. 语音识别技术的应用小结习题2.1数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是_______。
音频获取方法
音频资源获取的常用方法1.直接录制音频资源在制作音频素材的时候,有时会需要录制一些原始的音频素材,这样就需要播音人员利用麦克风进行录制,如果希望在录制过程中获得比较好的录音效果,就需要在录音棚里面进行录制。
组建一间教学用的录音棚需要监听设备和功放、调音台和录音话筒、MIDI输入设备、计算机等设备。
如果经济条件允许的话,还可以增加采样机、多功能的子卡、转换卡、音乐工作站(看起来就像一台高档的合成器)、编曲机、MIDI接口、效果器、话筒防风罩、前置放大器等设备。
当然各设备之间的连接线和传唤头也是不能忽略的一个重要环节,这将直接影响音频资源的制作效果,一个基本的录音棚,如图4-4所示。
目前常用的数字录音技术是通过计算机中的数字音频接口,将(话筒或其他)音频信号输入到计算机,录制成波形文件进行存储,再通过多轨录音软件根据需要进行编辑(包括复制、剪切、粘贴),组合成完整文件再输出录制成CD或其他音频格式。
数字录音中有采样、量化和编码三个步骤。
⑴采样数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始模拟声音的,实现这个步骤使用的设备是模/数转换器(A/D),它以每秒上万次的速率对声波进行采样,音频采样可以分为采样的位数和采样的频率,其中采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。
数字录音中的采样频率(一秒钟内对声音信号的采样次数),是衡量其质量的一个重要指标,可以理解为采集卡处理声音的解析度,采样频率越高,解析度就越高,录制和回放的还原声音就越真实自然。
⑵量化模拟信号采样后需解决采样点信号幅度的读出问题。
把连续变化的信号振幅按一定的级差精度读出采样点信号振幅的数据称为“量化”。
量化值通常用二进制表示。
表达量化值的二进制位数称为采样数据的比特数,也就是采样精度。
采样数据的比特数越多,声音的质量越高,所需的存储空间就越多;反之则声音的质量越低,所需的存储空间也越少。
⑶编码数字化音频在存储和传输的过程中必须进行压缩,根据所需获得质量的要求,这就需要选择相应的编码方式进行编码。
音频信息的获取与处理
声音是人们用来传递信息最方便、最熟悉的方式。
早期的PC是聪明的哑巴,后来利用PC的扬声器能够发出一点音效,如今多媒体技术的发展使计算机处理音频信息已达到较成熟的阶段。
本章我们简要介绍数字音频的基本概念,然后介绍音频文件的获取和输出,以及使用音频处理软件编辑音频文件的思路、操作和技巧。
一、声音的基本概念在多媒体系统中,声音是指人耳能识别的音频信息,对音频信号的处理方法大致可分为两类:数字音频方式,分析——合成的方式。
这里首先介绍音频信号处理过程中所涉及的基本概念。
1.声音的要素(1)音调:即声音的高低,由声波振动的频率决定。
(2)音强:又叫响度,由声波振动的振幅决定。
(3)音色:音色是由混入基音的泛音所决定的,高次谐波越丰富,音色就越有明亮感和穿透力。
不同的谐波具有不同的幅值An和相位偏移|n ,由此产生各种音色效果。
(4)音质:即声音聆听效果的好坏,例如噪音信号强的声音就比噪音信号弱的声音音质要差。
(5)波形:在数字环境下用来加强声音编辑的一种图形表示。
(6)振幅:一个特定时间上的声音信号强度。
(7)数字化声音的基本参数:采样频率:声音数字化过程中,每秒钟抽取声波幅度样本的次数。
量化位数:记录每次抽样结果的数据长度,常采用的有8位、16位等。
声道数:我们通常讲的立体声,也就是具有两个相对独立声道的声音。
编码方法(压缩方法):将采样所得数据记录下来的格式。
2.声音的数字化声音的数字化是指按照一定的采样频率,从模拟声音波形上抽取声波的一个幅度值,而后将一定范围内的幅度值用一个数字表示,即量化的过程;最后,为了使计算机能够读懂数据,我们将以特定的格式将所得数据写成二进制的数据格式,也就是编码,从而实现声音从模拟量到数字量的转化。
数字化声音的优点,归结起来有如下几点:传输时抗干扰能力强;重放时声音效果好;易进行编辑处理;易纠错;易形成数据流;可进行数据压缩。
3.音频编码及压缩方法音频编码是声音数字化过程中的最后一步,它的实现是靠各种不同的压缩方法将数据编码压缩。
八年级上音频和视频信息的获取与编辑
目录重要提醒《国家九年义务教育课程综合实践活动指导纲要(7——9年级)》中指出:中小学信息技术教育是为了适应以计算机技术和通信技术应用为核心的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的学习领域,是以培养学生的信息素养和信息技术应用能力为主要目标,以操作性、实践性和探究性为特征的课程。
初中信息技术教育的目标是:发展学生积极学习和探究信息技术的兴趣,巩固良好的信息意识和健康负责的信息技术使用习惯,提高信息处理能力,强化学生使用信息技术支持各种学习和解决各类问题的意识与能力。
教材分析:教材以为信息活动为主线,从实际应用出发,(1)让学生在实践活动中,体验借助计算机和网络获取、处理、表达信息并用以解决实际问题、开展学科学习的过程;(2)在活动中理解感知信息的重要性,分析信息编码以及利用计算机等常见信息处理工具处理信息的一般过程;(3)发展积极参加信息技术活动、主动探究信息技术工作原理和信息科技奥秘的兴趣;(4)在参与实践活动的过程中,思考讨论和分析与信息技术应用相关的社会现象,养成适当的信息技术使用习惯。
第一单元音频和视频信息的获取与编辑学习目标(1)掌握音频和视频信息的获取方法与途径。
(2)了解音频和视频信息的存储格式,学会播放和转换音频、视频文件。
学会对音频和视频文件进行简单编辑。
音频和视频信息是信息技术社会中不可或缺的重要组成部分,是人们信息交流、生活娱乐及多媒体作品中常见的元素。
在计算机中,可以播放和应用本机中的音频、视频文件,还可以通过不同的途径获取外部的音、视频内容,并将其加到计算机中,实现音频、视频的数字化,方便我们的编辑、创作、应用。
本单元我们将学习音频、视频信息的获取与编辑,并利用这些技术创作音频、视频作品。
本单元知识框架第一课:音频信息的获取(2个课时)【教学目标】(1)通过网络和CD光盘获取音频信息。
(2)自己动手录制音频信息。
(3)音频格式的转换。
(4)初步掌握播放音频文件的常用软件。
人教版(三起)(内蒙古出版)(2023)信息技术六年级上册《数字音频初认识》课堂练习附课文知识点
小学信息技术六年级上册《数字音频初认识》课堂练习附课文知识点人教版(三起)(内蒙古出版)(2023)一、判断题1. 数字音频就是我们在生活中常听到的录音。
()2. MP3是一种音频压缩技术,它可以将音频文件压缩到更小的体积,同时保持较好的音质。
()3. 数字音频文件可以直接在大多数播放器上播放,无需进行转换。
()二、选择题1. 下列哪个选项不是数字音频文件的格式?()A. MP3B. WAVC. JPGD. FLAC2. 在计算机中,数字音频文件通常保存在哪个位置?()A. CPUB. 硬盘C. 显示器D. 键盘3. 使用录音软件录制数字音频时,以下哪个因素不会影响录音质量?()A. 录音设备的品质B. 录音环境的噪音C. 计算机的屏幕尺寸D. 录音时的音量控制三、填空题1. 数字音频是通过_______技术将声音转换为数字信号进行存储和处理的。
2. 常见的数字音频编辑软件有_______、_______等。
3. MP3文件是通过_______技术实现音频压缩的,这种技术可以有效地减小文件体积,方便存储和传输。
四、简答题1. 请简述数字音频相比传统模拟音频的优势。
2. 在录制数字音频时,你认为应该注意哪些方面的问题以保证录音质量?答案一、判断题1. ×解析:数字音频是将模拟音频信号转换为数字信号进行存储和处理的技术,而录音只是获取音频信号的一种方式,不一定是数字音频。
2. √解析:MP3确实是一种广泛使用的音频压缩技术,它能有效减小文件体积同时保持音质。
3. √解析:数字音频文件通常是通用的文件格式,可以直接在大多数播放器上播放,无需转换。
二、选择题1. C 解析:JPG是一种图像文件格式,不是音频文件格式。
2. B 解析:计算机中的文件,包括数字音频文件,通常保存在硬盘上。
3. C 解析:计算机屏幕尺寸与录音质量无关,录音质量主要受录音设备品质、录音环境噪音和录音时的音量控制等因素影响。
音频信息的获取与处理
(7). 混合粘贴 执行Edit|Mix Paste命令可以在当前插入 点混合剪贴板中音频数据或其它音频文件数据。
5. 音频特殊效果编辑
音频特殊效果编辑主要有反转、音量调节、 延时效果、降低噪音、调整音调。 (1). 反转 执行Transform|Reverse命令,产生把声波 从后往前反向播放的特殊效果。
音频的基本编辑
在Cool Edit 2000中,不管进行什么操作, 都要首先选择需要处理的区域,如果不选,Cool Edit 2000则认为要对整个音频文件进行操作。 (1). 删除 选好要操作的选区,执行 Edit|Delete Selection命令或直接按DEL键就可 删除当前被选择的音频片段,这时后面的波形自 动前移。 (2). 剪切 执行Edit|Cut命令将当前被选择的片段从 音频中移去并放置到内部剪贴板上。
1. Cool Edit 2000 的功能 2. Cool Edit 2000 应用程序界面 3. 音频的录制 4.音频的基本编辑 5. 音频特殊效果编辑
1. Cool Edit 2000 的功能
使用 Cool Edit 2000 可以录制音频文件; 轻松地在音频文件中进行剪切、粘贴、合并、重 叠声音操作;提供有多种特效如放大、降低噪音 压缩、扩展、回声、延迟、失真、调整音调等。 使用它可以生成噪音、低音、静音、电话 信号等声音; 其他功能有自动静音检测和删除, 自动节拍查找等。 另外, 它还可以在多种文件格式之间进行 转换。
(3). 拷贝 执行Edit|Copy命令将拷贝选区到内部剪贴 板上。 (4). 粘贴 执行Edit|Pastet命令将内部剪贴板上的数 据插入到当前插入点位置。 (5). 粘贴到新文件 执行Edit|Paste to new命令可插入剪贴板 中的波形数据创建一个新文件。 (6). 拷贝到新文件 执行Edit|Copy to new命令创建一个新文 件插入被选择的波形数据。
如何在C++中进行音视频的处理和编码解码
如何在C++中进行音视频的处理和编码解码在C++中进行音视频处理和编码解码,我们需要使用一些第三方库来实现。
下面将介绍常用的音视频处理函数和编码解码库。
一、音频处理1.获取音频信息:使用FFmpeg库来获取音频的信息,如采样率、声道数、时长等。
2.音频解码:使用FFmpeg库进行音频解码,将音频文件转换为PCM数据。
可以通过设置解码器参数来控制解码的质量和效果。
3.音频编码:使用FFmpeg库进行音频编码,将PCM数据转换为目标音频格式,如mp3、aac等。
同样可以通过设置编码器参数来控制编码的质量和效果。
4.音频剪切和拼接:通过修改音频的起始时间和结束时间,实现音频的剪切;通过将多段音频拼接,实现音频的合并。
二、视频处理1.获取视频信息:使用FFmpeg库来获取视频的信息,如分辨率、帧率、时长等。
2.视频解码:使用FFmpeg库进行视频解码,将视频文件转换为YUV或RGB数据。
同样可以通过设置解码器参数来控制解码的质量和效果。
3.视频编码:使用FFmpeg库进行视频编码,将YUV或RGB数据转换为目标视频格式,如mp4、flv等。
同样可以通过设置编码器参数来控制编码的质量和效果。
4.视频剪切和拼接:通过修改视频的起始时间和结束时间,实现视频的剪切;通过将多段视频拼接,实现视频的合并。
5.视频旋转和裁剪:通过修改视频的旋转角度和裁剪尺寸,实现视频的旋转和裁剪功能。
6.视频水印和字幕:通过在视频上添加图片、文字或视频等元素,实现视频的水印和字幕效果。
三、音视频编码解码库1. FFmpeg:一个开源的音视频处理库,提供了丰富的音视频处理函数和编码解码器,可以完成几乎所有音视频处理和编码解码的任务。
可以通过C++的调用来使用FFmpeg库。
2. OpenCV:一个开源的计算机视觉库,提供了视频处理的函数和工具,可以实现视频的读取、写入、解码、编码等功能。
3. GStreamer:一个开源的多媒体框架,提供了音视频处理的函数和工具,可以实现音视频的捕捉、处理、编码、解码等功能。
音频信息的获取与处理
3. 数字音频音质与数据流量 3.1 音频信号经过数字系统重现后的音质与系统频率响应的范围成正比. 模拟信号 A/D→D/A 模拟信号
“音质”正比于“采样频率”× “量化位数” 3.2 音频数据流量单位(比特率,位数,码率) kb/s(kbps) , 8kbps = 1kBps = 采样频率 × 量化字节数 × 通道数 音频数据流量和数据量的计算 例: 对于调频广播级立体声,采样频率44.1 kHz,量化位数16 位,则音频信号 数字化后的数据量为: 44.1k×16 ×2 =1411.2 kb/s =176.4 kByte/s 采样频率 量化 声道数 数据量 电话: 11 kHz, 8位, 单声道, 88kb/s 收音机: 22kHz, 16位, 双声道, 352kb/s CD: 44.1kHz, 2Byte, 双声道, 1411 kb/s 音频数据总量=音乐时长×数据流量 例: 对于三分钟的乐曲,立体声总量=180s×176kB/s=31.68MB
第二章 音频信息的获取与处理
一.声音概述 二.数字化音频 三.音乐合成与MIDI 四.音频卡 五.数字音频压缩标准
2. 噪声 70dB: 50%的人的睡眠受到影响. 噪声性耳聋: 长期暴露在强噪声中, 听力不能复原, 引起心血管和消化系统疾病; 140dB ~160dB(高强度噪声): 会使鼓膜破裂, 双耳完 全失聪. 超音速飞机的轰声, 爆炸声: 玻璃震碎, 墙皮脱落 160dB以上的特强噪声: 使金属疲劳损坏
4.5 流式音频文件~ WMA扩展名 Microsoft 研制的一种压缩文件或流式文件, 相当于MP3, 压缩率较高和音质较好. 边下载边播放 4.6 流式音频文件~ RA扩展名 Real networks 推出的压缩格式,其压缩比可达到96:1. 4.7 数字音频文件~ PCM扩展名 模拟音频经A/D转换形成的二进制数字序列, 该文件没有文件头和文件结束标志. 音源信息完整, 冗余度过大, 音质好,数据量大. 较高保真水平, 被用于素材保存及音乐欣赏. 4.8 CD-DA音频文件~ CDA扩展名: 激光CD音乐盘格式. 音质好, 数据量大。 4.9 APE音频文件:是一种无损压缩音频技术,与MP3等有损压缩方式不同,在将CDA音 频数据文件压缩成APE格式后,还可将APE格式的文件还原为压缩前的CDA文件。APE 的文件大小约为CDA的一半。APE格式可用于通过网络传输CD质量的音乐. APE常用软件: CuteAPE(切割ape) Windows Media Player 11 千千静听 暴风影音和MPC等等。 5. 数字音频编辑:剪切粘贴, 左右声道剪切粘贴, 淡入淡出, 回声和混响, 模拟厅场。 6. 音频信号处理:声纹识别测谎,音乐合成,立体声模拟,采集,编解码和传输。
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课题:音频信息的获取
教学目标:
知识与能力目标:
1、了解获取音频信息的方式;
2、配备录音所需的硬件和软件;
3、使用Adobe Audition 录音;
4、播放音频信息。
过程与方法:
1、通过对录制好的朗读声,播放给学生欣赏,让学生产生兴趣对这节课的学习。
2、采用教师引导、布置任务,学生自主探究的方法,实现用Adobe Audition软件来制作“优美的朗读”或”歌曲”。
情感态度与价值观:
1、在欣赏“优美的朗读”的同时,体会在Adobe Audition中录制自己声音的乐趣,帮助学生培养优雅的情操。
2、使学生对“Adobe Audition”的功能有了进一步的认识,激发学生学习的热情。
3、在获取音频信息的过程中形成合理录制和使用暴风影音播放音频信息的意识。
教学重点、难点:
利用Adobe Audition音频处理软件录音。
教学方法:
演示法、任务驱动法、学生自主探究的方法。
教学过程:
一、导入新课:(播放优美的“配乐朗诵”和歌曲的朗读)
教师:播放录制好的声音,感觉是不是很好听啊!那么老师有个小小的问题,要求同学们找出老师刚才所播放俩首曲有什么不同之处呢?
学生答:第一首朗读古诗,第二首是歌曲。
教师:同学们回答得非常好,那么同学们想不想拥有自己朗读的古诗或自己所唱的歌曲给朋友或家人分享呢。
学生:想,(有的学生要录制自己的歌曲等)
教师:那么下面我们就一起来学习获取音频信息及如何用Adobe Audition来录制音频信息和使用“暴风影音”软件播放信息。
二、新课讲解:
任务一:获取音频信息(要求学生明白什么是音频信息)
要求学生阅读课本P1页中的内容,师生一起来理解什么是音频信息。
任务二:获取音频信息的方式
要求学生阅读课本P2页中的内容,并了解其方式,举例图1-1 专业录音棚现场。
任务三:配备录音所需的硬件和软件
要求学生阅读课本P3页中的内容,教师总结。
注:使学生认识硬件和软件,及在日常生活中常用的一种采集音频信息方式,要具备麦克风和录音软件及计算机声卡。
任务四:录音(内容重点)
教师提示:在没有录音之前要求要完成硬件连接(麦克风连接)和软件安装(录音软件)
要求学生阅读课本P4页中的内容,然后进行其相对应的操作步骤。
教师再重复演示其操作步骤,并进行总结。
任务五:播放音频信息
教师:在实际使用中,如果只需要播放音频信息,可以使用音频播放软件“暴风影音”(注:“暴风影音”同时支持音频信息和视频信息的播放)
操作步骤:启动“暴风影音”→“添加”→“打开”。
三、课堂练习:课本P6页中的“讨论与交流”。
四、课堂小结:
通过节课,我们初步认识了获取音频信息的方式,掌握了用“Adobe Audition ”软件录制音频信息,及“暴风影音”播放软件。
希望同学们能在生活中灵活运用我们所学的知识,使我们的生活充满美,充满魅力无限的音乐和朗诵。
教学反思:
本节课采用“任务驱动”教学策略,对学生实施研究式自主学习教学模式,教学中注重培养学生分析问题、解决问题的能力。
通过学习和实际操作,培养学生的实践能力,创新能力,操作能力和自学能力,提高学生对信息的处理能力,培养信息素养。