多媒体复习资料

第一章

1.多媒体的定义:“多媒体”一词译自英文“Multimedia”即“Multiple”和”Media”的合成，核心词是媒体，是融合两种或两种以上表示媒体的人机交互式信息交流和传播媒体，一般理解为多种媒体信息的综合。

多媒体的实质是对自然形式存在的各种媒体数字化，然后利用计算机对这些数字信息进行加工或处理，以一种友好的方式提供给用户使用。

2.多媒体技术:是以数字技术为基础，把通信技术（电话、传真）视听技术（电台、电视）和计算机技术融于一体，能够对文字、图形、图像、声音、视频等多种媒体信息进行存储、传送和处理的综合性高新技术。

3.多媒体技术的特征:（出选择）

多样性：综合处理多种媒体信息，将计算机处理的信息空间扩展并放大。

集成性：多媒体技术不仅集成了多种媒体，而且集成了计算机、通信、电视和其他

交互性：能为用户提供有效的控制和使用信息的手段，它增加用户对信息的注意和

实时性：是指多媒体系统与时间的密切相关性，反映了应用对多媒体系统的要求，

第二章

1.声音的质量的评价标准：

声音的质量：所谓声音的质量，简称音质。是指经传输、处理后音频信号的保真度。声音的

质量用声音信号的频率范围（频带）来表示。一般而言，声源的频带越宽，表现力越好，层

次越丰富，声音的效果越好。声音质量分为四级

2.声音的数字化：采样和量化

为使计算机能处理音频，必须把模拟声音信号转变为数字声音信号，这个过程称为声音的数

字化。音频信号数字化后，就变为由0、1代码组成的bit信号, 就可以在计算机上存储、编

辑和处理了。

模拟音频信号的数字化过程是通过对音频信号的采样、量化和编码来实现的，如下图所示：

100101100011101

何谓采样？

对模拟音频信号的连续波形进行分割使之变成离散数字信号的方法，称为采样。

采样的过程是每隔一个时间间隔在模拟音频的波形上取一个幅度值，把时间上连续的模拟信号变成时间上离散的数字信号。该时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率

采样频率越高，即采样的间隔时间越短，在单位时间内得到的声音样本数据就越多，经过离

散数字化的声波越接近于起源时的波形，也就意味着声音的保真度越高，声音的质量越好。

何谓量化？对声波波形幅度的数字化表示称为量化。

量化过程：将采样后的信号按整个声波的幅度划分成有限个位段的集合，把落入某个位段内的样值归为一类，并赋于相同的量化值

量化方法：采取二进制的方式，以８位或16位的方式来划分纵轴。若以8位来划分，纵轴将被分为28 (256)个量化等级，即每个采样值可以用256个不同的量化值之一来表示；若以

16位为量化位数，纵轴将被分为216 (65536)个量化等级。

在相同的采样频率下，量化位数越高，声音还原的层次越丰富，表现力越强，声音效果越好，但数据量也越大。

3.数字音频文件的存储量（计算题，先写出公式）

通过对影响声音数字化质量的三个因素的分析，可以得出模拟声音数字化后音频文件的存储量(假定未经压缩)为：

存储量=采样频率×量化位数×声道数×采样时间/8

例如，数字激光唱盘的标准采样频率为44.1 kHz，量化位数为16位，立体声，录制一分钟所需的存储量为

44.1k×16×2×60÷8 = 10335 KB

声音数字化计算公式

数据量＝采样频率(Hz)×量化位数(b)×声道数/8(字节/秒)

采样频率、量化位数、声道数、与声音数据量的关系

4 MIDI 文件（重点）

MIDI文件的扩展名为MID，它与波形文件不同，记录的不是声音本身，而是将每个音符记录为一个数字，因此是所有音频格式中最小的。

MIDI音乐的音色比较单调，层次感稍差，表现力不够，因此适用于手机铃声等对音质要求不高且对存储空间有严格限制的场合

MIDI 标准：MIDI是各种电子音乐设备之间以及与计算机交换信息的国际标准。(Yamaha,Roland)

MIDI硬件规范：硬件接口标准和信号传输机制(I/O通道类型、连接电缆和插座形式)。

MIDI软件规范：音乐信息数字化编码方式(音符、音符长短、音调和音量等)。

2.5.2 MIDI合成方式

MIDI合成器接收到MIDI命令后按照要求合成不同的声音，合成声音的质量是由合成方式决定的

1.调频合成法FM（Frequency Modulation）

原理：利用傅立叶级数进行分解。MIDI合成器接收到MIDI音乐信息后，利用傅立叶级数原理将其分解为若干个不同频率的正弦波，然后生成MIDI音乐信息中指定乐器的各个正弦波分量，最后将这些分量合成起来送到扬声器播放

特点：①系统开销小，声音较清脆；

②声音音色少，音质差。

2.波形表合成法WT（Wave Table）

原理：MIDI合成器的ROM中预先存放各种实际乐器的声音样本。在进行音乐合成时，合成器以查表的方式调用这些样本，使其与MID音乐信息的要求完全相配，然后合成器将这些分段合成的样本送至扬声器播放

特点：①音乐真实感强，音色自然。

②硬波形表，软波形表。

2.5.2 MIDI音乐制作系统

MIDI系统实际就是一个作曲、配乐、电子模拟的演奏系统，基本组成包括：

利用MIDI技术将MIDI输入设备、音源与音序器连接在一起即可模拟出音色变化万千的音响效果，改善音乐演奏的能力和条件

MIDI键盘

MIDI键盘是用于MIDI乐曲演奏的，它本身并不发出声音，当作曲人员触动键盘上的按键时会发出按键信息，产生的只是MIDI音乐消息，由音序器录制后，生成MIDI文件，是作曲人员和音序器的接口。MIDI发送演奏指令而不是声音。当你在MIDI键盘上按下一个琴键，你不是在制造一个声音而是发出一条MIDI指令，至于这个信息能发什么声音，完全取决于电缆另一端的MIDI乐器，MIDI电缆里完全没有音频数据。

音序器

音序器用于记录、编辑、播放MIDI声音文件，音序器有硬件形式的，目前大多为软件音序器。音序器可捕捉MIDI消息，将其存入MIDI文件，MIDI文件扩展名为MID。音序器还可编辑MIDI文件。

音源

音源是模拟乐器发声的设备，对计算机来说就是声卡。音源内部有很多不同音色的样本波形(如钢琴、吉它等的音色样本)，但它只是一个音色库，它不知道何时该用什么音色发怎样的声音。对于音色的调用是由音序器来完成的。

2.5.3 MIDI的工作过程（会描述）

音序器是MIDI音乐

创作的核心控制部件。

5 语音识别的基本原理（会描述）

语音识别属于模式识别，分为训练和识别两个过程。在训练阶段，语音识别系统对人类的语言进行学习，学习结束把学习内容组成模式库存储起来；在识别阶段就可以对人们当前输入的语音在模式库中查找相应的词义或语义。具体过程如下图：

模式匹配部分是整个语音识别系统的核心，它是根据一定的准则(如某种距离测度)以及专家知识(如构词规则、语法规则、语义规则等)，计算输入特征与库存模式之间的相似度(如匹配距离、似然概率)，判断出输入语音的语意信息。