多媒体技术原理和应用(马华东第二版)第三章
精品课件-多媒体技术及应用(第二版)-第3章
左对齐、居中、右对齐和两端对齐。 (3) 字体(Font)的选择。由于Windows安装的
字库不同，字体选项会有些差别，常用的有宋体、楷体、 黑体、隶书、仿宋等；还可通过安装字库扩充更多的字 体，如方正舒体、方正姚体、华文宋体、华文隶书等。
第3章 多媒体素材的编辑与制作
多媒体素材中的文字实际上有两种：一种是文本文字； 另一种是图形文字。它们的区别如下：
(1) 产生文字的软件不同。文本文字多使用 字处理软件(如记事本、Word、WPS等)，通过录入、编辑排 版后生成；而图形文字多需要使用图型处理软件(如画笔、 3DS MAX、Photoshop等)来生成。
(7) 加上火焰或其他效果。本例中选择了 Global Effects中的Fire效果，属性工具栏中的Strenth 调整为96，Amplitude调整为40，Direction调整为90， Soft调整为2，Length调整为17，Opacity调整为89。最 终效果如图3-14所示。
第3章 多媒体素材的编辑与制作
第3章 多媒体素材的编辑与制作
边面 前面
后面
前面的斜切边缘
后面的斜切边缘
图3-4 面调整工具栏
第3章 多媒体素材的编辑与制作
(4) 精确定位工具栏。该工具栏如图3-5所示。 (5) 动画控制工具栏。该工具栏如图3-6所示。 在动画控制工具栏中，可在“选择属性”下拉列表框中 选择一种属性，然后针对这种属性制作动画。这时，在 关键帧标尺中显示的只是这种属性的关键帧，这样就可 以只处理这种效果的动画，而不会影响其他的效果。
第3章 多媒体素材的编辑与制作
(5) 字的颜色。可以向文字指定调色板中的任 何一种颜色，以使画面更加漂亮。
多媒体技术原理及应用(第二版马华东)
多媒体技术原理及应用（第二版马华东）简答题1.什么是媒体？信息的载体。
它可以分为视觉媒体、听觉媒体、触觉媒体、活动媒体和抽象事实媒体。
2.什么是多媒体信息？文本图形和图像音频动画和视频3.什么是多媒体技术？利用计算机技术把文本、图像、图形、动画、音频及视频等多种媒体综合一体化，使之建立起逻辑上的联系，并能够对它们获取，编码，编辑，处理，存储，传输和再现。
4.其特点是什么？多样性：信息媒体的多样性，即能综合处理文本、图形、图像、动画、音频及视频等多种信息。
交互性：指用户可以与计算机的各种信息媒体进行交互，从而为用户提供更有效的控制和使用信息的手段。
集成性:集成性是指以计算机为中心综合处理多种媒体，它包括信息媒体的集成和这些媒体设备的集成。
实时性：多媒体系统对声音和视频等基于时间的媒体进行实时处理的能力。
第五章思考练习题――参考答案1.自适应脉冲编码调制（APCM）和差分脉冲编码调制（DPCM）的基本思想是什么？答：apcm：根据输入信号幅度大小改变量化阶大小的一种波形编码技术。
dpcm：对预测的样本值与原始的样本值之间的差值进行编码。
2.来源x＝[x1=0.25,x2=0.25,x3=0.2,x4=0.15,x5=0.10,x6=0.05]进行huffman编码答复:(1)将信源符号按概率递减顺序排列;（2）将两个最小的概率相加为新符号的概率；（3）重复步骤（1）和（2），直到概率和达到1；（4）每次合并消息时，为合并的消息分配1和0或0和1；（5）找到从每个源符号到概率为1的路径，并在路径上记录1和0；（6）写出每个符号的\、\顺序（从代码根到结束节点）。
3.已知信源x＝[x1=1/4,x2=3/4],若x1=1,x2=0,试对1011进行算术编码。
答复:由题意知：编码的数据串为x1x2x1x1。
令high为编码间隔的高端,low为编码间隔的低端,range为编码间隔的长度,rangelow为编码字符分配的间隔低端,rangehigh为编码字符分配的间隔高端。
《多媒体技术与应用教程》第3章：多媒体数据的量化与压缩
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3.2 多媒体数据的量化
声音是携带信息的重要媒体， 声音是携带信息的重要媒体，是多媒体技术研究中的 一个重要内容，声音的种类很多，如语音、乐器声、 一个重要内容，声音的种类很多，如语音、乐器声、动物 发出的声音以及自然界的雷声、风声、雨声等。 发出的声音以及自然界的雷声、风声、雨声等。这些声音 有许多共同的特性，也有它们各自的特性。 有许多共同的特性，也有它们各自的特性。在用计算机处 理这些声音时，既要考虑它们的共性， 理这些声音时，既要考虑它们的共性，又要利用它们各自 的特性。 的特性。
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3.2 多媒体数据的量化
提示： 提示 ： 采样频率的高低是根据奈奎斯特理论和声音信 号本身的最高频率决定的。 奈奎斯特理论指出， 号本身的最高频率决定的 。 奈奎斯特理论指出 ， 采样 频率不应低于声音信号最高频率的两倍。 频率不应低于声音信号最高频率的两倍 。 满足奈奎斯 特理论的数字表达的声音可以还原成原来的声音， 特理论的数字表达的声音可以还原成原来的声音 ， 这 叫做无损数字化。 叫做无损数字化。
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3.3.3 数据压缩的主要指标
4. 通用性强 数据压缩的通用性有两层含义： 数据压缩的通用性有两层含义： 所有同类型的文件应当采用一个通用的压缩方法， 所有同类型的文件应当采用一个通用的压缩方法 ， 否则 方法压缩的文件， 方法解压缩就解不出来。 用A方法压缩的文件，用B方法解压缩就解不出来。因此， 方法压缩的文件 方法解压缩就解不出来 因此， 压缩方法的标准化十分重要。 压缩方法的标准化十分重要。 同一个压缩软件应当能提供多种压缩比和压缩质量的选 以适应不同场合的需要。 择，以适应不同场合的需要。
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3.3.3 数据压缩的主要指标
多媒体技术及应用课后习题答案
第一章（课后习题Page19）老师勾的题是1、2、3。
所有课后题答案所在页数1、（1）Page1 （2）Page22、（1）Page2 （2）Page4~73、(2)Page15~184、Page11~135、Page13~15 六层第十一章讲的有Page356流媒体的概念Page357流式传输技术、流媒体数据流3特点Page358流媒体的应用Page359流媒体传输协议Page363的流式传输的基本原理（过程老师重点讲解了）第二章（课后习题Page75~76）老师勾的题是1、2、3、4、5、6、8、9、10。
所有课后题答案所在页数1、Page21~222、Page473、(2)Pag22~234、（1）Page25 （2）Page25 （3）HSI（4）CMY5、(1) Page25 Page266、Page297、Page50~518、Page499、（1）Page28 （2）Page29 （3）246（4）224 (5)92160010、Page3911、Page37 表2-1-212、Page5413、（1）Page62 （2）Page67 （3）Page7414、Page71第三章（课后习题Page121）老师勾的题是3、5、7、12。
所有课后题答案所在页数1、Page82~852、Page80~823、Pag974、（1）Page91（2）Page92 （3）Page95（4）Page955、(1) Page94 （2）Page103~1046、（1）Page99（2）Page1007、Page1068、Page1049、（2）Page11310、Page10911、（1）Page115（2）Page11812、（1）Page114第四章（课后习题Page154）老师勾的题是3、4、9、11。
所有课后题答案所在页数1、（1）Page124（2）Page125 （3）Page125（4）Page1262、Page127解题步骤3、Pag127例题4、P130例题5、P1296、P1347、Page1368、Page1379、（1）Page173 （2）P145~14710、Page139~14111、P142~14312、（1）Page153 （2）P152第六、七、八、九老师都没讲。
多媒体技术基础与应用第三章重点
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• 2) 相减混色(CMY相减混色) • 用彩色墨水或颜料进行混合得到的彩色称为相减混色。之 所以称为相减混色，是因为它减少(吸收)了人眼识别颜色所 需要的反射光。 • 理论上，任何一种颜色都可以用三种基色颜料按一定比例 混合得到。青色(Cyan)、品红(Magenta)、黄色(Yellow)这 三种基色颜料混合称为CMY相减混色模型。在相减混色中， 当三种基色等量相减时得到黑色；等量黄色(Y)和品红(M) 相减而青色为0时，得到红色(R)；等量青色(C)和品红(M) 相减而黄色(Y)为0时，得到蓝色；
• • 国际上采用三种兼容制彩色电视制式，即： (1) 正交平衡调幅制NTSC(National Television Systems Committee，国家电视制式委员会)。这种制式在美国、加 拿大、大部分西半球国家、台湾、日本、韩国、菲律宾采用。 (2) 逐 行 倒 相 正 交 平 衡 调 制 PAL(Phase-Alternative Line)。这种制式在我国、西德、英国、朝鲜采用。
RGB立方体 蓝 品红 青 白(1, 1, 1) 绿 黄 CMY立方体 红 黑(1, 1, 1)
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•
红
黑(0, 0, 0) 黄
绿(0, 1, 0) 青
白(0, 0, 0) 蓝
品红(0, 1, 0)
• 图3-8 RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法
17
3.1
彩色空间表示及其转换
本节讲课思路:
彩色空间表示及其转换 颜色的表示 三基色原理
54
• 每一行有正程(显示)和 逆程（消隐） • 每一场有正程(显示)和 逆程（消隐）
55
3.1.2 黑白和彩色全电视信号
黑白全电视信号
2024版年度多媒体技术原理及应用ppt课件
课件•多媒体技术概述•多媒体数据表示与处理•多媒体数据压缩技术•多媒体存储与管理技术目录•多媒体传输与网络技术•虚拟现实与增强现实技术多媒体技术定义与特点定义多媒体技术是指利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。
特点信息媒体的多样化和媒体处理方式的多样化，集成性、交互性、实时性等。
20世纪50年代，开始出现计算机辅助教学和计算机辅助设计等技术，为多媒体技术的发展奠定了基础。
初始阶段20世纪80年代，随着计算机技术的快速发展，多媒体技术开始得到广泛应用，如CD-ROM 、视频会议等。
发展阶段21世纪以来，互联网和移动通信技术的普及，使得多媒体技术更加成熟和多样化，如流媒体技术、虚拟现实技术等。
成熟阶段多媒体教学课件、网络教育资源、远程教育等。
数字电影、游戏、音乐等。
广告、产品展示、电子商务等。
医疗、军事、航空航天等。
教育领域娱乐领域商业领域其他领域文本信息的数字化表示包括ASCII码、Unicode码等编码方式，用于将字符转换为计算机可识别的数字形式。
文本处理技术包括文本编辑、排版、字体与字号设置、文本特效等，以满足不同应用场景下的文本处理需求。
文本压缩与存储采用无损或有损压缩算法，减少文本数据存储空间，提高传输和存储效率。
包括分辨率、颜色深度、图像格式等，决定了图像的清晰度和显示效果。
图像的基本属性图像处理技术图像压缩与编码涵盖图像增强、图像变换、图像识别等领域，用于改善图像质量、提取图像特征等。
采用JPEG 、PNG 等压缩标准，降低图像数据大小，便于网络传输和存储。
030201通过采样、量化和编码等步骤，将模拟音频信号转换为数字音频信号。
音频信号的数字化包括音频剪辑、音效添加、噪声消除等，用于改善音频质量和满足特定应用场景需求。
音频处理技术采用MP3、AAC 等压缩算法，减小音频文件大小，提高传输和存储效率。
音频压缩与编码视频数据表示与处理视频信号的组成01包括图像序列、音频信号以及相关的控制信息等，共同构成视频信号。
2024多媒体技术及应用第二版全套课件
contents •多媒体技术概述•多媒体计算机系统•音频处理技术•图形图像处理技术•动画与视频处理技术•多媒体数据存储与传输技术•多媒体应用系统设计与开发•多媒体技术应用实例分析目录多媒体技术定义与特点定义特点信息载体的多样性、交互性、集成性、实时性等。
多媒体教学、远程教育、虚拟实验室等。
电影、游戏、音乐等。
广告、产品展示、电子商务等。
医疗、军事、交通等。
教育领域娱乐领域商业领域其他领域01020304智能化虚拟现实化移动互联网化高清化多媒体输入设备多媒体处理设备多媒体输出设备多媒体存储设备多媒体操作系统如Windows、MacOS等，提供对多媒体设备的驱动和管理，支持多媒体信息的处理和传输。
多媒体素材处理软件如Photoshop、Premiere等，用于对图像、音频、视频等多媒体素材进行编辑、合成和特效处理。
多媒体创作软件如Authorware、PowerPoint等，提供多媒体作品的创作工具，支持文本、图形、图像、音频、视频等多种媒体的集成和交互设计。
多媒体应用软件如播放器、浏览器等，用于播放和浏览多媒体信息。
无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引起任何失真，但压缩率是受到数据统计冗余度的理论限制，一般为2：1到5：1。
有损压缩利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息，虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小到某个范围之内，却换来了大得多的压缩比，一般为20：1到50：1甚至更高。
常用的多媒体数据压缩标准包括JPEG（静态图像压缩标准）、MPEG（动态图像压缩标准）和H.264（视频编码标准）等。
这些标准广泛应用于图像、音频和视频的压缩处理中，有效减少了多媒体数据的存储和传输成本。
多媒体数据压缩技术音频信号基础知识音频信号的概念介绍音频信号的定义、特性及分类。
音频信号的物理参数阐述音频信号的频率、振幅、相位等物理参数及其意义。
《多媒体技术基础与应用》课件第3章
项目3.1 数 据 压 缩
项目实施要求 掌握数据压缩的方法、数据格式及其特点。
项目主要内容 (1) 掌握多媒体数据压缩的基本原理和基本方法。 (2) 了解多媒体数据的格式及其特点。
项目内容 预习
教师讲述内容
学时 课外
2 学时
教学形式 了解多媒体数据的相关知识和应用 着重讲解多媒体数据压缩的基本原理和基本方法，了解多媒体数据的格 式及其特点
以彩色电视信号为例，24位的真彩色视频，每秒的数据 量约为100 MB。1 GB容量的CD-ROM光盘只能保存一分钟 的原始电视数据，而电影还包括配音等，因此数据量更大。 目前，这样大数据量的光盘根本无法用光驱来播放。因此， 要把这些视频、音频等信号在有限的空间上存储和传输，必 须采取数据压缩技术。可见，数据压缩技术是多媒体计算机 发展的关键技术。
学习单元3 多媒体数据的压缩
项目3.1 数据压缩 项目3.2 动态数据的压缩与应用
多媒体是先进的计算机技术和视频、音频及通讯等技术 的综合产物。多媒体计算机涉及的信息包括文字、语音、音 乐、静止图像、电视图像、电影、动画、图形等。这些信息 经数字化处理后的数据量非常大，如何在计算机中有效地保 存、传送和管理这些数据，成为多媒体技术面临的一个最基 本的问题，也是最大的难题之一。
屏幕分辨率：数字化图像通过计算机显示系统(如显示 卡、显示器等)描述时，屏幕呈现出横向与纵向像素点的个 数。显示分辨率与显示系统软、硬件的显示模式有关，如标 准显示VGA，其屏幕分辨率为640 × 480像素点，即横向 640像素，纵向480像素。
图像分辨率：数字化图像的实际尺寸大小，以水平和垂 直的像素表示。
(2) 色彩(色调)模型，即图像色彩的方法。常用的色彩 模型有：RGB(红、绿、蓝)色彩模型、CMYK(青、洋红、 黄、黑)色彩模型、LAB(亮度、两种色彩变化)色彩模型、 HSB(色相、饱和度、亮度)色调模型。
多媒体技术原理与应用
1987年，Intel公司又从GE买到这项技术，于1989 年初把DVI技术开发成为一种可普及商品。随后又 和IBM公司合作，在Comdex/Fall’89展示会上推出 Action Media 750多媒体开发平台。
中国计算机学会 “21世纪大学本科计算机专业系列教材”
《多媒体技术原理及应用》
马华东
北京邮电大学计算机学院 mhd@
课程简介
类型：专业课 课时：40学时 教材：马华东编著，《多媒体技术原理及应用》，
清华大学出版社，2002.8
内容与课时安排
概论（2学时） 多媒体数据压缩技术（6学时） 多媒体计算机系统构成 （6学时） 多媒体数据制作 （2学时） 多媒体节目开发工具 （2学时） 多媒体数据库与基于内容的检索（3学时） 超文本和Web系统（3学时） 多媒体系统的数据模型 （3学时） 多媒体通信（3学时） 基于Internet的多媒体技术（2学时） 典型的多媒体应用系统 （2学时） 多媒体新技术展望（2学时） 复习和考试（ 4学时）
1.4.1 多媒体技术的典型应用
教育和培训 咨询和演示 娱乐和游戏 管理信息系统 视频会议系统 计算机支持协同工作 视频服务系统 IP电话
1.4.2 多媒体技术的发展前景
家庭教育和个人娱乐是国际多媒体市场的主流。 销售、演示和MIS是多媒体技术应用的重要方面 。 基于Internet网的多媒体系统是多媒体技术今后发展方向。
从计算机发展的角度来看，用户和计算机的交 互技术字、声音、图形、图像集成为 一体，获取、存储、加工、处理、传输一体化， 使人机交互达到了最佳的效果
多媒体技术的基本原理与应用(三)
多媒体技术的基本原理与应用随着科技的不断进步和发展，多媒体技术在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
从电视、影院到网络，多媒体技术以其丰富多样的形式和内容给我们带来了许多便利和乐趣。
但是，多媒体技术的背后有着一系列的基本原理和应用。
本文将着重探讨多媒体技术的基础，并介绍其在不同领域中的应用。
一、多媒体技术的基本原理多媒体技术是一种将文字、图像、音频、视频等不同形式的信息集成在一起的技术。
实现这一目标需要依靠以下基本原理：1. 压缩编码在多媒体技术中，数据的压缩编码是非常重要的。
通过压缩算法，可以将大量的数据压缩成较小的文件，从而减少存储空间和传输带宽的使用。
常见的压缩编码方法包括无损压缩和有损压缩。
2. 信号处理多媒体技术离不开对信号的处理。
信号处理可以通过滤波、降噪、放大等方式对原始信号进行增强和优化，以提高图像和音频的质量。
3. 数据存储和传输多媒体技术中的数据存储和传输涉及到的问题较多。
在存储方面，常用的方法包括硬盘、存储卡和云存储等。
而在传输方面，网络技术的发展让多媒体数据的传输变得更加快捷和高效。
二、多媒体技术在不同领域的应用多媒体技术在各个领域中都有广泛的应用。
以下分别介绍其在娱乐、教育和医疗领域的应用：1. 娱乐领域多媒体技术为娱乐领域带来了革命性的变化。
音乐、电影、电视、游戏等都依赖于多媒体技术来展现给用户。
无论是高清晰度的影片还是沉浸式的游戏体验，多媒体技术都为用户提供了更加丰富多样的娱乐选择。
2. 教育领域多媒体技术在教育领域的应用也不可忽视。
通过多媒体教学软件和在线课程平台，学生们可以通过图像、声音和视频获得更直观、生动的教学内容。
这些技术为教育提供了更加丰富、互动和灵活的学习方式。
3. 医疗领域多媒体技术在医疗领域的应用展现出了巨大的潜力。
通过医学图像处理和三维重建技术，医生可以更准确地诊断疾病，为病人提供更精准的治疗方案。
同时，虚拟现实技术也被广泛应用于康复训练和精神疗法，帮助病人恢复身体和心理健康。
多媒体技术原理及应用(马华东第二版)第十二章-课件
上述问题与MPEG-21正考虑解决的内容不谋而合。电子商务中的买 方、卖方、中介方在MPEG-21中统称为用户；买卖的商品在MPEG21中属于数字化条目的部分；涉及的买卖行为在MPEG-21中被称为 使用(Use)。下图表示电子商务的交易过程.
用户1
用户2
用户n
电子化(交易物品,身份, 交易过程等电子化)
(1)预处理部分; (2)识别部分; (3)后处理部分 汉字OCR的基本方法有以下3类:
(1)象素统计法 (2)结构分析法 (3)智能识别法
字符识别系统工作原理
预处理
图象输入
模式表达
测度估计
识别输出
判 决
字典
语音交互技术
语音识别技术研究起步较晚, 大规模的研究起 始于70年代初期, 近年来已取得长足的进展。
1968年，Ivan Sutherland研制出头盔式显示器(HMD)、 头部及手跟踪器，是用于虚拟环境技术的最早产品。
八十年代末以来随着计算机图形软硬件技术、数字信 号处理技术、传感技术和跟踪定位技术与数据手套等 三维交互设备的成熟，VE设备价格下降，使VE技术普 及成为可能。
模型与系统构成
网络管理(提供内容的数字化、查询、定位、传输、 交易，电子物品的实时传输、存储、交易)
认证机构(认证用户身份、交易物品、交易过程及 用户支付的电子货币)
MPEG-21对电子商务存在的问题
网络方面: MPEG-21决定由相关网络协议以及 MPEG-2、 MPEG-4中的成熟技术予以支持。
内容方面: MPEG-21已做明确的要求, 具体实现正在探讨中。 相关问题主要集中两个方面: 一是对查询问题的研究, 考虑用 MPEG-7的特征描述来解决。另一方面是对版权保护起关键 作用的信息隐藏技术的研究。专家们分歧较大, 但认为身份 验证和版权保护必不可少。因此, 认证问题应是多媒体框架 的重要部分。
《多媒体技术及应用》课件第3章
表3-2 部分常见的音频文件格式
扩展名 AU AIF(Audio Interchange File) ASF CDA(Compact Disc Audio) CMF(Creative Music Format) MCT MID(MIDI) MP3 MOD RM RA
说明 Sun 公司和 NeXT 公司的声音文件格式 Apple 计算机上的声音文件格式 微软公司的流式音频/视频格式 CD-DA 索引文件 Creative 公司声霸卡带的 MIDI 文件存储格式 MIDI 文件存储格式 Windows 的 MIDI 文件存储格式
数据量(kB/s) 8 16 16 31 11 22 22 43 22 43 43 86 43 86 86 172
音频质量 一般质量 电话质量 收音质量 CD 质量
3．文件 同存储文本文件一样，存储声音数据也需要有存储格式。
在Internet和各种计算机上的声音文件格式有很多种，部分常 见的音频文件格式如表3-2所示。目前比较流行的有以 MP3、WAV和WMA等为扩展名的文件格式。以下简单介绍几 种声音文件格式及其特点。
7) CD-DA格式 CD-DA格式是激光音频文件，准确记录声波，数据量大， 经过采样生成WAV和MP3音频文件。标准CD-DA格式的采样 频率为44.1 kHz，量化位数为16位，双声道，是近似无失真的。 CD-DA光盘可以在CD唱机中播放，也能用计算机上的各种播 放软件来播放。CD音频曲目文件cda只是索引，并不包含声音 数据，所以不论CD音乐的长短，从计算机上看到的cda文件都 是44字节。 8) VOC格式 VOC(Creative Voice)格式主要用于DOS操作系统。它由文 件首部和音频波形数据块组成，在文件首部又包括标志符、 版本号和一个指向数据块开始位置的指针等。
多媒体技术原理及应用(马华东第二版)第一章
多媒体技术的概念 多媒体技术的发展历程 多媒体技术的研究内容 多媒体技术的应用及发展前景
1.1 多媒体技术的概念
什么是媒体?
媒体(Media)是信息表示和传输的载体。 CCITT(目前已被ITU取代)对媒体分类： 感觉媒体: 指能直接作用于人的感官，使人能直接产生 感觉的一类媒体 表示媒体: 是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研 究、构造出来的一种媒体 表现媒体: 指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的 一类媒体，分为输入表现媒体和输出表现媒体 存储媒体: 用于存放表示媒体(感觉媒体数字化后代码)以 便计算机随时处理、加工和调用信息编码 传输媒体: 是将媒体从一处传送到另一处的物理载体
数据压缩/解压算法与标准（2-3） 多媒体数据存储技术 （4） 多媒体处理器(系统)（4） 多媒体系统软件与开发工具 （5） 多媒体内容管理（6） 超文本和WEB技术（7-8） 多媒体网络 （9-10） 多媒体通信系统（9-10） 多媒体系统模型及典型应用（8，11）
1.4 多媒体技术的应用及前景
1985, 美国Commodore Amiga系统 世界上第一台多媒体计算机; CPU: Motorola M68000微处理器; 3个专用芯片: 图形处理Agnus 8370, 音响处 理Paula8364, 视频处理Denise 8362。 专用的操作系统: Amiga DOS, 它能处理多任务, 并具有下拉菜单、多窗口、图符等功能。
典型应用领域 教育和培训 咨询和演示 娱乐和游戏 管理信息系统(MIS) 视频会议系统 计算机支持协同工作 视频服务系统
多媒体技术的典型应用系统 视频会议 VOD 影视制作
DVD/VCD
多媒体技术
经典课件：多媒体技术原理及应用(马华东第二版)第二章
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8
MIDI音频文件
MIDI音频文件是一串时序命令,它记录音乐的行为。 命令消息分为频道消息(频道声音消息、频道模式
消息)和系统消息(系统实时消息、系统通用消息与 系统专用消息)。它是以某种乐器的发声为其数据 记录的基础。
.
4
声音的频率分类
声音分类
频率范围
亚声波
0～20Hz
人类的听力所接受的频率 20Hz～20kHz
超声波
20kHz～1GHz
超高声波
1GHz～10THz
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5
通过规则时间间隔测出音波振动幅度从而产生 一系列声音数据。这种测出数据方法称之为采 样,一秒内采样次数叫采样率。
采样的离散音频数据要转换成计算机能够表示 的数据范围,这个过程称之为量化 。
量化后数字音频存储量计算公式
音频数据存储量(字节)=采样率(Hz)×量化位 数(位)×声道数×音频长度(秒)/8
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6
MIDI
1980年制定一项工业标准,目的是让音乐及合成 音可以经由一串消息在不同的设备上交流传输。
MIDI提供了计算机外部的电子乐器与计算机内部 之间的连接器接口。这种连接接口定义物理连接 与电子乐器沟通的协议。
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11
2.2 数字图像编码
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12
2.2.1 彩色空间
常见模型： RGB彩色空间 HSI彩色空间 YUV彩色空间 YIQ彩色空间
.
13
RGB彩色空间
R、G、B是彩色最基本表示模型,也是计算机
系统中所使用的彩色模型。
✓ RGB5:5:5方式 用2个字节表示一个象素， 具体位分配。
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2020/9/17
blocki-1 blocki
…
DC系数差分编码
AC系数的行程编码
• 其余63个交流系数(AC)采 用行程编码。
• 从左上方AC0,1开始沿对角 线方向“Z”字形扫描直到 AC7,7扫描结束, 这样可增 加行程中连续0的个数。
• AC系数编码的码字用两个 字节表示,如图所示:
2020/9/17
• 工作原理是对X的预测值X’,将X-X’进行无失真熵编
码。对X’的求法见图给出的预测方式。
选择值 预测 选择值
预测
c
0 b 非预测
4
a+b-c
1
a
5
a+(b-c)/2
a
2x b
6
b+(a-c)/2
3
cபைடு நூலகம்
7
(a+b)/2
(a) X邻域
2020/9/17
预测器
(b) 预测方式
2. 基于DCT的有失真压缩编码
• 扩展系统是为了满足更为广阔领域的应用要求 而设置的。
2020/9/17
1. 基于DPCM的无失真编码
无失真编码器
预测器 熵编码器
源图象数据
表说明
压缩图象数据
2020/9/17
无失真编码简化框图
• 基于DPCM的无失真编码优点是硬件易实现， 重建图象质量好。
• 缺点是压缩比太低, 大约为2:1。
• 该标准为保证通用性,包含以下两种方式： –空间方式 可逆编码 空间方式对于基本系统和扩展系统来说,被称为独立功能。 –DCT方式 非可逆编码, 包含基本系统(必须保证 的功能)和扩展系统(扩充功能)
2020/9/17
• 基本系统是实现DCT编码与解码所需的最小功 能集, 大多数的应用系统只要用此标准, 就能 基本上满足要求。
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亮度量化表
16 11 10 16 24 40 51 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99
均匀量化器,定义为对64个DCT系数除以量化步长, 然后四舍五入取整: FQ(u, v)=Integer Round[F(u, v)/Q(u, v)] • Q(u,v)是量化器步长,它是量化表的元素。量化表 元素随DCT系数的位置和彩色分量不同有不同的 值,量化表尺寸为8×8与64个变换系数一一对应。 • 这个量化表应由用户规定(JPEG给出参考值-见表 2.2,2.3), 并作为编码器的一个输入。
恢复的图象数据
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离散余弦变换
(1)首先把原始图象顺序分割成8×8子块; (2)采样精度为P位(二进制), 把[0, 2P-1]范围的无
符号数变换成[-2P-1,2P-1]范围的有符号数, 作为 离散余弦正变换(FDCT)的输入; (3)在输出端经离散余弦逆变换(IDCT)后又得到一 系列8×8子块, 需将数值范围[-2P-1,2P-1]变换回 [0, 2P-1]来重构图象。
• 离散余弦变换 • 量化处理 • DC系数的编码和AC系数的行程编码 • 熵编码
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基于DCT编码过程
88块
无失真编码器
FDCT 量化器 熵编码器
源图象数据
表说明
压缩图象数据 表说明
（YUV每个分量）
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解码过程
解码器
熵解码器
压缩图象数据 表说明
逆量化器 表说明
88块 IDCT
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色度量化表
17 18 24 47 99 99 99 99 18 21 26 66 99 99 99 99 24 26 56 99 99 99 99 99 47 66 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99
其中: C(u), C(v)= 1/√2 当u, v=0
C(u), C(v)=1 其它
• 下面的编码针对FDCT输出的64个基信号的幅值 202(0/F9/1(70,0),…,F(7,7)称作DCT系数)来进行
量化处理
• 量化是一个“多到一”的过程,失真原因 • 关键是找最小量化失真的量化器, JPEG采用线性
第三章 多媒体数据编码标准
▪ 静态图像编码标准JPEG ▪ 运动图像编码标准MPEG ▪ 视听通信编码解码标准H.26X ▪ AVS标准 ▪ 声音压缩标准
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3.1 JPEG标准
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3.1.1 JPEG标准主要内容
• ISO/IEC 10918号标准“多灰度连续色调静态图象 压缩编码”即JPEG标准, 选定ADCT作为静态图象 压缩的标准化算法。
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Z字形扫描
字节1 字节2
7
4
两个非0值间 连续0的个数
3
0
表示下一个 非0值需要的bit数
下一个非0实际值
AC系数行程编码码字
例子：对“…,3,0,0,0,0,0,12,0,0,…”编码
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…,(5,4),(12),….
熵编码
• 为了进一步压缩数据,需对DC码和AC行程编码 的码字再做基于统计特性的熵编码。
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• 这里用的8×8 FDCT的数学定义为：
F(u,
v)=(1/4)C(u)
C(v)
[∑ ∑7
7
x=0 y=0
f(x,y)·
cos((2x+1)u/16)·cos((2y+1)v/16)]
• 8×8 IDCT的数学定义为：
f(x, y)= (1/4)[∑u=07∑v=07 C(u)C(v)F(u,v)· cos((2x+1)u/16)·cos((2y+1)v/16)]
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• 量化的作用: 在一定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,通过量化 可调节数据压缩比。
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DC系数的编码
• 64个变换系数经量化后, 坐标u=v=0的F(0, 0)称 DC系数(直流分量), 它即64个空域图象采样值 的平均值。
• 相邻8×8块之间DC系数有强相关性。JPEG对 量化后的DC系数采用DPCM 编码, 即对DIFF= DCi-DCi-1编码。