多媒体技术原理及应用(马华东第二版)第二章.ppt

第二章多媒体数据压缩技术?数字音频编码?数字图像编码?数字视频编码?常用的数据压缩技术?多媒体数据转换 ?声音是由振动的声波所组成,在任一时刻 t,声波可分解为一系列正弦波线性叠加: f (t )= ΣA n sin( nωt+φ n) ?其中, ω称为基频或基音,它决定声音的高低; nω称为ω的n次谐波分量或称为泛音, 与声音的音色有关; A n是振幅,表示声音的强弱; φ n是n次谐波的初相位。音频数字化?波形音频是以数字方式表示音波。它是用声卡(包含 ADC 和 DAC) 来录制与执行播出声音的。计算机对声音表示主要通过采样产生一系列声音数据。?事实上, 声波按频率可分为 4类, 其中多媒体系统仅处理人类的听力所接受的频率范围的声音,我们称之为音频, 这个频率范围的音波称之为声音信号。声音的频率分类 1GHz ~ 10THz 超高声波 20 kHz ~ 1GHz 超声波 20 Hz ~ 20kHz 人类的听力所接受的频率 0~20 Hz 亚声波频率范围声音分类?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 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。? MIDI 也定义音频的形态与存储的方法。 MIDI 音频是以消息的方式而非波形的方式组成。? MIDI 有三种连接器( In、 Out 、 Thru )。 In 为输入, Out 为输出,而 Thru 是用来扩充 MIDI 与其它设备连接用的。?序器可以将音乐等声音以一种序列来储存。所谓序列便是一连串的音符加上系统事件的命令。? MIDI 适配器是用来改变频道、路径与按键的。当电子琴的键盘与一般的 MIDI 规格不一致时可以经由适配器来修正使两者一致。 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。?它的文件占用很少存储器空间,且可以做细部的修改,如修改节拍等。其声音效果不会因改变节拍而变调。? MIDI 不适合编制口语旁白的音频。?数字音频可从麦克风、录音带、 CD 、电视及其它来源获取。它把声音转换成储存体中数字信息。?数字音频较为稳定,容易保持一致性,音频品质也较易获得保证。?缺点是记录非常详尽,数据量极大,文件较 MIDI 音频大出 200 倍以上。要修改数字音频细节非常困难,大大地增加了 CPU 的负担。?它可以适合任何一种音响,包括人的口语在内,故大多数节目仍采用这种音频。