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1、3.23 各种多媒体在计算机中的表示 音频 1、模拟音频的数字化模拟音频的数字化（课本（课本43页）页） 连续的模拟音频信号转化为离散的数字音频信号，主要包括信号采样、 量化和编码三个过程。 信号采样信号采样 把时间连续的模拟信号按照采样信号频率进行抽样，转换成在时间上离散、 幅度上连续的模拟信号。（时间离散 幅度连续） 常用音频采样频率采样频率：44.1kHz（千赫兹）、22.05 kHz、11.025 kHz。 量化量化的过程： 先将信号幅度划分为若干量化等级(N)，然后将采样后的模拟信号幅度 与所划分的各量化级进行比较，再向下取最接近的量化等级的数值。 编码：编码： 将量化后的采样值用二
2、进制0和1组成的数字信号。 如：采用8个量化等级，量化位数(码字字长n)为3位时，即3位二进制数，可表示为000、001、010、011、100、101、110、111。编码采用量化位数越多，数字信号质量越好，数据量也越大。3.23 各种多媒体在计算机中的表示 音频 音频采样的处理过程图音频采样的处理过程图 3.23 各种多媒体在计算机中的表示 音频 2、音音频的存储频的存储 一般来说，要求音频的质量越高，则量化技术和采样频率就越 高，保存这一段声音信息的相应存储空间也就越大。 声音存储空间声音存储空间 = 采样频率采样频率 量化位数量化位数 声道数声道数 时间时间 / 8例如例如: 采样频率
3、为44.1kHz, 量化位数是16位, 立体声(2声道)的1秒声 音所需字节是: 44.1 1000 16 2 1 / 8 = 176.4 (KB) 由此可计算由此可计算1分钟的声音为: 10584KB 约10MB3.23 各种多媒体在计算机中的表示 音频 3、音频信号的压缩编码音频信号的压缩编码 音频从模拟信号转化为数字信号后，仍占用很大的存储空间，必须对数字声音信号进行压缩编码处理。MP3就是经过压缩的声音文件。 MP3 和和 WAV 对比对比 MP3可以将一个WAV格式的声音文件的大小压缩为原来文件大小的1/10左右，同时保证原声音文件质量基本不变。动画动画是通过人工或者计算机绘制出来的
4、连续图像，包括帧动画帧动画和造型动画造型动画。 帧动画帧动画是一幅幅连续的图像或图形序列，其中需要动作的地方作微小变化，这是产生各种动画的基本方法。3.24 各种多媒体在计算机中的表示 动画 造型动画造型动画 是一种矢量动画，由计算机实时生成并演播，也叫实时动画。 它对每一个活动的对象分别进行设计，最后在演播时这些对象在设计要求下实时组成完整的画面，并可以实时变换，从而实时生成视觉动画。3.25 各种多媒体在计算机中的表示 视频视频的压缩与编码视频的压缩与编码 视频的压缩与静态图像的压缩码有共同之处，但是运动的视频还有自身的特性，因此在压缩时还要考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。 MPEG是
5、计算机中最常见的媒体格式，多应用在VCD、DVD中。视频视频 是指电视、录像等视觉感受的活动影像。 数字视频数字视频由一系列的位图图像组成，因此视频文件格式除了与单帧文件格式有关以外，还跟帧与帧之间的组织方式有关，而且视频文件一般都需要经过数据压缩，因此还与压缩方式也有关系。 数字视频数字视频可以实时地从模拟电视、录像机等设备上采集视频信号，采样数据形成数字文件，也可以直接采用数字设备进行拍摄。3.26 数据压缩技术无损压缩与有损压缩数据压缩技术数据压缩技术的基础：冗余度 相关性 无损压缩无损压缩：利用信号的冗余性进行压缩，将相同的或相似的数据或数据特征归类，使用较少的数据量描述原始数据，以达
6、到减少数据量的目的。 特征：特征：可完全恢复原始数据量 无任何失真 压缩率不高 ( 2:1 5:1 ) 应用：应用：文本数据、程序和应用场合图像数据的压缩 eg： 哈夫曼（Huffman）编码有损压缩：有损压缩： 利用了人类视觉和听觉器官对图像或声音中的某些频率成分不敏感的特性，允许在压缩过程中损失一定的信息以减少数据量。 特征：特征：不能完全恢复原始数据 所损部分对理解信号的影响较小 较大的压缩比 ( 100:1 200:1 ) 应用：应用：语音、图像和视频数据的压缩 eg：预测编码课程回顾课程回顾多媒体多媒体文字文字图片图片声音声音动画动画视频视频冗余度 在数据传输中，由于衰减或干扰会使数据代码发生突变，此时就要提高数据代码的抗干扰能力 这必须在原二进制代码长度的基础上增加几位二进制代码的长度，使相应数据具有一定的冗余度，也称做富裕度