多媒体信息编码课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,多媒体信息编码,编码,用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码,计算机中的所有信息都采用“,二进制,”来表示,.,0 1 0 0 0 0 0 1,计算机中信息的存储单位,位（比特，,bit,），存储信息的最小单位,0 1 0 0 0 0 0 1,8,个位,组成,一个字节,（,Byte,，缩写为,B,），字节是存储信息的基本单位,存储单位换算,1,字节（,B,）,8,位（,bit,）,1KB,1024B 1MB,1024KB,1GB,1024MB 1TB,1024GB,ASCII,英文数字等国际通用字符的编码,:,ASCII,码,(,美国信息交换标准码,),ASCII,码采用,7,个二进制位来编码,在计算机中存储时占,一个字节,（,Byte,），字节的最左位用,“,0,”,填充,进制,组成的数字,特点,十进制,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,，,7,，,8,，,9,逢十进一，借一当十,二进制,计算机中信息的表示,二进制编码,0,，,1,逢二进一，借一当二,各种进制,进制,二进制,十进制,十六进制,标识,B,D,H,例如：,1011,B,、,1011,、,1011,H,。,（,1011,）,2,、,1011,、（,1011,）,16,十六进制的数字有：,09,，,A,B,C,D,E,F,对于任意一个二进制数,a,n,a,n-1,a,2,a,1,，可以表示为一般式：,a,n,*2,n-1,+a,n-1,*2,n-2,+a,2,*2,1,+a,1,*2,0,二进制数转换为十进制数,例：（,11010,）,2,？,题：,(1101),2,=(?),10,十进制整数转换为二进制数,方法,:,除以,2,倒取余法,14,=?B,14,2,7,2,余数,3,2,0,1,1,2,1,0,1,所以：,14,=1110B,十进制与其他进制的转换,十进制转换为二进制：,短除法：除以,2,倒取余数,十进制转换为十六进制：,短除法：除以,16,倒取余数,二进制数,a,n,a,n-1,a,2,a,1,转换为十进制：,a,n,*2,n-1,+a,n-1,*2,n-2,+a,2,*2,1,+a,1,*2,0,十六进制数,a,n,a,n-1,a,2,a,1,转换为十进制：,a,n,*16,n-1,+a,n-1,*16,n-2,+a,2,*16,1,+a,1,*16,0,二进制整数转换为十六进制,从右边开始每,4,位,为一组划分，并将每组的,4,位,二进制转换为,1,位十六进制数字。,例：（,110110110,）,2,（？）,16,6,B,1,所以：,110110110B,1B6H,十六进制转换为二进制,每,1,位十六进制数转换成,4,位二进制数，不足四位的用,0,填充高位以足,4,位。,如：,1A2H,=,？,B,1A2H=110100010B,汉字编码,计算机系统,B,交换码,输入码,（外码）,译码,处理码,（机内码）,字形码,汉字显示,OS,的汉字服务程序,计算机系统,A,汉字编码,输入码（外码）,向计算机输入汉字的两种方法,:,(1),自动识别方式：,语音识别,和,文,字识别,(2),将汉字编码,(,外码,),输入,音码：,搜狗输入、紫光输入、智能输入等。,形码：,五笔、郑码等。,音形码：,形音码：,汉字编码,处理码（机内码）,处理码,:,计算机内部用于信息处理的汉字代码,也称,汉字机内码,.,常用简体汉字采用,GB2312,码,编码，一个,GB2312,码,占,两个字节,同一个汉字可以有多种输入码（外码），但它的处理码（内码）是唯一的。,图片的数字化,位图：,由像素组成。放大后会模糊失真，占用空间大。,矢量图：,由图元组成，通过数学公式计算获得的，放大后不会失真，占用空间小。,矢量图,位图,文件,类型,Cdr,wmf,Bmp,jpg,gif,png,psd,优点,不会失真,文件较小,可真实地反映现实,缺点,都是计算机绘制的图形,会失真,文件较大,位图与矢量图,bmp,位图存储量计算,公式：,总像素*每个像素需要的位数,/8 (B),bmp,位图大小的相关因素,色彩位数相同时，像素总数越高，,bmp,位图图像所需的存储空间越大。,像素总数相同时，色彩位数越多，,bmp,位图图像所需的存储空间越大。,bmp,位图图像大小的计算,题,1,：一幅,200*100,像素的黑白位图的图像大小是多少,?,题,2,：,一幅,400*300,像素的,256,色位图的图像大小是多少,?,题,3,：,一幅,400*300,像素的,16,位色图的图像大小是多少,?,200*100*1/8B,400*300*8/8B,400*300*16/8B,视频的数字化表示,视频的数字表示,视频是由一幅幅的静止图像组成的。一幅图像就叫作一帧，因此视频就是由一帧帧静止的图像组成。,视频每秒显示的帧数因制式而异：,中国使用的,PAL,制：,25,帧,/,秒,欧美使用的,NTSC,制：,30,帧,/,秒,视频存储容量计算公式：,总的帧数,一帧的存储量,一帧的总像素*每个像素所需的位数/8(单位:B),帧频*时间,视频的大小计算,例：一段,40,秒的,600*400,像素的,16,色的视频存储空间为多少？（视频采用的是,NTSC,制）,总的帧数：,40,*,30,一帧的存储量：,600*400*4/8 B,视频的存储量：,40,*,30,*,600*400*4/8 B=137.33MB,数字化音频的过程如下图所示。,(a),模拟音频信号,(b),音频信号的采样,(c),采样信号的量化,声音的数字化,声音的数字化,通过,“,采样,”,和,“,量化,”,实现波形声音模拟量的数字化。,采样频率,：每秒所采样的次数，单位为,HZ(,赫兹,),。,量化位数：,每个采样点所需的二进制位数。,声音的数字化,采样率和声音质量有关，越高声音的还原就越真实越自然,8,000 Hz-,电话所用采样率,对于人的说话已经足够,22.05 KHz-FM,广播的声音品质,44.1KHz-,是理论上的,CD,音质界限,48KHz-,人耳的极限,声音的数字化,Wav,声音文件的大小和,采样频率、量化位数,有关：,采样频率越高，声音越真实，存储量也越大,量化位数越大，声音越真实，存储量也越大,常识：,CD,的采样频率为,44.1KHz,。,Wav,声音文件存储量的计算方法：,采样频率,时间,量化位数,声道数,在,GoldWave,软件中录制了一段,10,分钟的,Wave,格式音频，状态信息如图所示：,请计算该音频的存储容量。,方法一：,10,*,60,*,44100,*,16,*,2/8 B,方法二：,1411,*,10*60/8 KB,Wav,声音的处理对存储量的影响,主要判断操作有没有在时间、采样频率、量化位数、声道数上发生改变。如果此四个因素都没变化，,wav,声音文件的存储量不变。,多媒体数据压缩技术,多媒体数据中存在多种数据冗余：,空间冗余、视觉冗余、结构冗余、时间冗余。,数据能被压缩的原因在于：,首先是数据本身存在着冗余，,其次在许多情况下媒体本身允许有少量失真。,多媒体数据压缩技术,(a).,空间冗余,：,在同一幅图像中，规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性，这些相关性的光成像结构在数字化图像中表现为,。,例如：,图像中有一片连续的区域，其像素为相同的颜色，空间冗余产生。,(b).,结构冗余,：,在某些场景中，存在着明显的图像分布模式，这种分布模式称作结构。图像中重复出现或相近的纹理结构，结构可以通过特定的过程来生成。,例如：,方格状的地板，蜂窝，砖墙，草席等图结构上存在冗余。已知分布模式，可以通过某一过程生成图像。,多媒体数据压缩技术,(c).,视觉冗余,：,人类视觉系统一般的分辨能力约为,26,灰度等级，而一般图像量化采用,28,灰度等级，这类冗余称为视觉冗余,(d).,时间冗余,：图像序列中的两幅相邻的图像，后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关性，这表现为时间冗余。,例如：,在语音中，由于人在说话时发音的音频是一连续的渐变过程，也是一种时间冗余。,多媒体数据压缩技术,压缩,分类：有损压缩与无损压缩,无损压缩：,rar,，,zip,多媒体数据文件从一种格式压缩为另一种格式，通常是有损压缩。,如：,wav,转成,mp3,，,bmp,转成,jpg,衡量压缩技术的技术指标是：,压缩比要大,算法要简单,压缩、解压的速度要快，尽可能做到实时压缩,失真要小，解压后能尽可能恢复原数据。,视频压缩,VCD,：,MPEG-1,压缩标准,DVD,：,MPEG-2,压缩标准,