多媒體信息的表示課件

1、 多媒體信息的表示 作者: 黎泉多媒體信息的表示多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)文字音頻圖形和圖像 多媒體信息的表示Company Logo 一 計(jì)算機(jī)中的常見(jiàn)媒體 在計(jì)算機(jī)中，多媒體主要分為4類： (1)視覺(jué)-文字、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫 (2)聽(tīng)覺(jué)-聲響、語(yǔ)音、音樂(lè)多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)Company LogoCompany Logo一 西文在計(jì)算機(jī)中的表示 二 漢字的不同編碼 文字 Company Logo 一 西文在計(jì)算機(jī)中的表示 在計(jì)算機(jī)中，西文采用ASCII碼表示。ASCII是美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（American Standard Code for Information Interchange）的英

2、文縮寫。它是一個(gè)由7個(gè)二進(jìn)制位組成的字符編碼系統(tǒng)，包括大小寫字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、控制字符等共128個(gè)字符。目前，ASCII碼已在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中得到了最廣泛的應(yīng)用。例如：字符A的ASCII碼值為065；字符B的ASCII碼值為066；字符C的ASCII碼值為067。 Company Logo 漢字與西文不同，為了能直接使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤把漢字輸入到計(jì)算機(jī)，就必須為漢字設(shè)計(jì)相應(yīng)的輸入編碼方法。當(dāng)前采用的方法主要有以下三類： (1)數(shù)字編碼常用的是國(guó)際區(qū)位碼，用數(shù)字串代表一個(gè)漢字輸入。區(qū)位碼是將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局公布的6763個(gè)兩級(jí)漢字分為94個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)分94位，實(shí)際上是把漢字表示成二維數(shù)組，每個(gè)漢字在數(shù)組中的下

3、標(biāo)就是區(qū)位碼。區(qū)碼和位碼各有兩位十進(jìn)制數(shù)字，因此輸入一個(gè)漢字需按鍵四次。；例如中字位于第54區(qū)48位，區(qū)位碼為5448。數(shù)字編碼輸入的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)重碼，且輸入碼與內(nèi)部編碼的轉(zhuǎn)換比較方便，缺點(diǎn)是代碼難以記憶。 1、漢字的輸入編碼 Company Logo (2)拼音碼拼音碼是以漢語(yǔ)拼音為基礎(chǔ)的輸入方法，凡掌握漢語(yǔ)拼音的人，不需訓(xùn)練和記憶，即可使用。但漢字同音字太多，輸入重碼率太高，因此按拼音輸入后還必須進(jìn)行同音字選擇，影響了輸入速度。(3)字型編碼字型編碼是用漢字的形狀來(lái)進(jìn)行的編碼。漢字總數(shù)雖多，但是由一筆一劃組成，全部漢字的部件和筆劃是有限的。因此，把漢字的筆劃部件用字母或數(shù)字進(jìn)行編碼，按筆劃的順

4、序依次輸入，就能表示一個(gè)漢字。例如五筆字型編碼是最有影響的一種字型編碼方法。除了上述三種編碼方法外，為了加快輸入速度，在上述方法基上，發(fā)展了詞組輸入、聯(lián)想輸入等多種快速輸入方法，但是都利用了鍵盤進(jìn)行手動(dòng)輸入。比較好的方法是利用語(yǔ)音或圖象識(shí)別技術(shù)自動(dòng)將拼音或文本輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，使計(jì)算機(jī)能認(rèn)識(shí)漢字，聽(tīng)懂漢語(yǔ)，并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)代碼表示Company Logo 漢字內(nèi)碼是用于漢字信息的存儲(chǔ)、交換、檢索等操作的機(jī)內(nèi)代碼，一般采用兩個(gè)字節(jié)表示。英文字符的機(jī)內(nèi)代碼是七位的ASCII碼，當(dāng)用一個(gè)字節(jié)表示時(shí)，最高位為0。為了與英文字符能相互區(qū)別，漢字機(jī)內(nèi)代碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均規(guī)定為1。有的系統(tǒng)中字節(jié)的最高位用

5、于奇偶校驗(yàn)位，這種情況下用三個(gè)字節(jié)表示漢字內(nèi)碼。 2、漢字內(nèi)碼Company Logo字模碼是用點(diǎn)陣表示的漢字字型代碼，它是漢字的輸出形式。 根據(jù)漢字輸出的要求不同，點(diǎn)陣的多少也不同。簡(jiǎn)易漢字為16*16點(diǎn)陣，提高型漢字為24*24點(diǎn)陣，32*32點(diǎn)陣，64*64點(diǎn)陣，甚至更高。因此字模點(diǎn)陣的信息量是很大的，所占存儲(chǔ)空間也很大。以16*16為例，每個(gè)漢字要占用32個(gè)字節(jié)，國(guó)際兩級(jí)漢字要占用256K字節(jié)。因此字模點(diǎn)陣只能用來(lái)構(gòu)成漢字庫(kù)，而不能用于機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)。字庫(kù)中存儲(chǔ)了每個(gè)漢字的點(diǎn)陣代碼。當(dāng)顯示輸出或打印輸出時(shí)才檢測(cè)字庫(kù)，輸出字模點(diǎn)陣，得到字形。漢字的數(shù)目很多，常用的就有幾千個(gè)?，F(xiàn)在常用的漢字可用

6、兩個(gè)字節(jié)表示，而要表示更多的漢字時(shí)，還要用更多的字節(jié)。在我國(guó)使用計(jì)算機(jī)，漢字是必須考慮的。 3 、漢字字模碼 Company Logo 三 音頻 1、聲音的特征及波形表示 2、MIDI數(shù)據(jù)的優(yōu)缺點(diǎn) 3 、數(shù)字音頻的獲取 Company Logo 音頻指的是大約在20Hz30KHz的頻率范圍，但實(shí)際上“音頻”常常被作為“音頻信號(hào)”或“聲音”的同義語(yǔ)，是屬于聽(tīng)覺(jué)類媒體，主要分為波形聲音、語(yǔ)音和音樂(lè)。 波形聲音 所謂波形聲音，實(shí)際上包含了所有的聲音文件。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中，對(duì)于任何聲音信號(hào)都要首先進(jìn)行數(shù)字化（我們可以把麥克風(fēng)、磁帶錄音、無(wú)線電和電視廣播、光盤等各種音源所產(chǎn)生的聲音進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換），并恰當(dāng)

7、的恢復(fù)出來(lái)。語(yǔ)音 人的聲音不僅是一種波形，而且還有內(nèi)在的語(yǔ)言、語(yǔ)音學(xué)的內(nèi)涵，可以利用特殊的方法進(jìn)行抽取，通常也把它作為一種媒體。 1、聲音的特征及波形表示Company Logo 數(shù)字音頻是指音頻信號(hào)用一系列的數(shù)字表示，其特點(diǎn)是保真度好，動(dòng)態(tài)范圍大。在計(jì)算機(jī)內(nèi)的音頻必須是數(shù)字形式的，因此必須把模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成有限個(gè)數(shù)字表示的離散序列，即實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)字化。在這一處理技術(shù)中，要考慮采樣、量化和編碼的問(wèn)題。一個(gè)音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成在計(jì)算機(jī)中的表示過(guò)程如下：選擇采樣頻率，進(jìn)行采樣。選擇分辨率，進(jìn)行量化。 形成聲音文件，如下圖所示。 3、數(shù)字音頻的獲取 Company Logo 1、采樣采樣也稱之為離散化，其

8、作用是把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)，變成在時(shí)間上不連續(xù)的信號(hào)序列，通常由A/D來(lái)實(shí)現(xiàn)，其目的是使連續(xù)的模擬信號(hào)變成離散信號(hào)。根據(jù)采樣定理，采樣的頻率至少高于信號(hào)最高頻率的2倍，才能保證由采樣后的離散信號(hào)恢復(fù)成連續(xù)的模擬信號(hào)不失真。采樣的頻率越高，聲音回放出來(lái)的質(zhì)量也越高，但是要求的存儲(chǔ)量也越大。 在多媒體中，對(duì)于音頻，最常用的有三種采樣頻率：44.1Hz、22.5Hz、11.025Hz。 Company Logo在多媒體技術(shù)中，存儲(chǔ)聲音信息的常用文件格式主要有：WAV文件、VOC文件、MIDI文件、RMI文件、PCM文件和AIF文件等。 4、聲音文件格式 Company Logo（1）WAVE，擴(kuò)展名為

9、WAV： 該格式記錄聲音的波形，故只要采樣率高、采樣字節(jié)長(zhǎng)、機(jī)器速度快，利用該格式記錄的聲音文件能夠和原聲基本一致，質(zhì)量非常高，但這樣做的代價(jià)就是文件太大。 （2）MOD，擴(kuò)展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等： 該格式的文件里存放樂(lè)譜和樂(lè)曲使用的各種音色樣本，具有回放效果明確，音色種類無(wú)限等優(yōu)點(diǎn)。但它也有一些致命弱點(diǎn)，以至于現(xiàn)在已經(jīng)逐漸淘汰，目前只有MOD迷及一些游戲程序中尚在使用。 目前最為流行的多媒體聲音文件效果：Company Logo（3）MPEG-3，擴(kuò)展名MP3： 現(xiàn)在最流行的聲音文件格式，因其壓縮率大，在網(wǎng)絡(luò)可視電話通信方面應(yīng)用廣泛，但和CD唱片相比，音質(zhì)不能令人

10、非常滿意。 （4）Real Audio，擴(kuò)展名RA： 這種格式真可謂是網(wǎng)絡(luò)的靈魂，強(qiáng)大的壓縮量和極小的失真使其在眾多格式中脫穎而出。和MP3相同，它也是為了解決網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬資源而設(shè)計(jì)的，因此主要目標(biāo)是壓縮比和容錯(cuò)性，其次才是音質(zhì)。 （5）Creative Musical Format，擴(kuò)展名CMF： Creative公司的專用音樂(lè)格式，和MIDI差不多，只是音色、效果上有些特色，專用于FM聲卡，但其兼容性也很差。Company Logo（6）CD Audio音樂(lè)CD，擴(kuò)展名CDA： 唱片采用的格式，又叫“紅皮書”格式，記錄的是波形流，絕對(duì)的純正、HIFI。但缺點(diǎn)是無(wú)法編輯，文件長(zhǎng)度太大。 （7

11、）MIDI，擴(kuò)展名MID： 目前最成熟的音樂(lè)格式，實(shí)際上已經(jīng)成為一種產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其科學(xué)性、兼容性、復(fù)雜程度等各方面當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)本文前面介紹的所有標(biāo)準(zhǔn)（除交響樂(lè)CD、Unplug CD外，其它CD往往都是利用MIDI制作出來(lái)的），它的General MIDI就是最常見(jiàn)的通行標(biāo)準(zhǔn)。作為音樂(lè)工業(yè)的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，MIDI能指揮各音樂(lè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式，能夠模仿原始樂(lè)器的各種演奏技巧甚至無(wú)法演奏的效果，而且文件的長(zhǎng)度非常小。Company Logo 如果有專業(yè)的音源設(shè)備，那么要聽(tīng)同一首曲子的HIFI程度依次是: 原聲樂(lè)器演奏 MIDI CD唱片 MOD 所謂聲卡上的MIDI CMF，而MP

12、3及RA要看它的節(jié)目源是采用MIDI、CD還是MOD了。 Company Logo 四 圖形和圖像 1、位圖與矢量圖的定義2、位圖與矢量圖的比較 3 、圖像文件格式Company Logo（2）矢量圖 圖形是用數(shù)字方法產(chǎn)生的，它通過(guò)計(jì)算機(jī)指令來(lái)描述和控制。圖形也稱作位矢量圖，由一系列指令構(gòu)成的程序組成。用一系列計(jì)算機(jī)指令來(lái)描述和記錄一幅圖，這幅圖可分解為一系列子圖如點(diǎn)、線、面等。 矢量圖中的元素（點(diǎn)、線、面等）是是用數(shù)字方程式來(lái)描述的，因此需要專門的軟件來(lái)解釋對(duì)應(yīng)的圖形指令。編輯這種矢量圖形的軟件通常稱為繪圖程序（draw program），如Autodesk公司開(kāi)發(fā)的 AUTOCAD軟件，它

13、特別適于繪制機(jī)械圖，電路圖等。 矢量圖有許多優(yōu)點(diǎn)。如當(dāng)需要編輯每一小塊圖形時(shí)，矢量圖非常有效；對(duì)圖形的移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)、復(fù)制、屬性的改變（如線條的寬窄、顏色等）也很容易做到；相同或類似的對(duì)象可以當(dāng)作基本圖塊，并存入圖庫(kù)中。這樣不僅可以加速圖的生成，而且可以減少矢量圖文件的大小。然而，當(dāng)圖變得很復(fù)雜時(shí)，計(jì)算機(jī)就要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間去執(zhí)行繪圖指令才能把一幅圖顯示出來(lái)。對(duì)于一幅復(fù)雜的彩色照片，就很難用數(shù)學(xué)來(lái)描述，用矢量圖來(lái)表示。 1、位圖與矢量圖的定義Company Logo位圖與矢量圖各有千秋，不能一概而論。一般情況下，畫面復(fù)雜、細(xì)膩采用位圖方式，而畫面規(guī)則或簡(jiǎn)單的采用矢量圖方式。表如下： 類型 文件

14、內(nèi)容 存儲(chǔ)量 顯示速度 幾何變換 應(yīng)用特點(diǎn) 2、位圖與矢量圖的比較矢量圖指令與圖的復(fù)雜度有關(guān)圖越復(fù)雜，需執(zhí)行的指令越多， 顯示越慢不失真易于編輯位圖點(diǎn)陣與圖的尺寸有關(guān)與組成圖的數(shù)量有關(guān)失真富有表現(xiàn)力，編輯較困難Company Logo（3）PCX格式 PCX格式是ZSOFT公司在開(kāi)發(fā)圖像處理軟件Paintbrush時(shí)開(kāi)發(fā)的一種格式，存儲(chǔ)格式從1位到24位，它是經(jīng)過(guò)壓縮的格式，占用磁盤空間較少。由于該格式出現(xiàn)的時(shí)間較長(zhǎng)，并且具有壓縮及全彩色的能力，所以PCX格式現(xiàn)在仍是十分流行。（4）TIFF格式 TIFF格式具有圖形格式復(fù)雜、存儲(chǔ)信息多的特點(diǎn)。3DS、3DS MAX中的大量貼圖就是TIFF格式

15、的。TIFF最大色深為32bit，可采用LZW無(wú)損壓縮方案存儲(chǔ)。 3、 圖像文件格式Company Logo（5）GIF格式 該圖形格式在Internet上被廣泛地應(yīng)用，原因主要是256種顏色已經(jīng)較能滿足主頁(yè)圖形需要，而且文件較小，適合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境傳輸和使用。（6）JPEG格式 可以用不同的壓縮比例對(duì)這種文件壓縮，其壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，對(duì)圖像質(zhì)量影響不大，因此可以用最少的磁盤空間得到較好的圖像質(zhì)量。由于它優(yōu)異的性能，所以應(yīng)用非常廣泛，而在Internet上，它更是主流圖形格式。 3、 圖像文件格式Company Logo（7）PNG格式 PNG（Portable Network Graphics）是

16、一種新興的網(wǎng)絡(luò)圖形格式，結(jié)合了GIF和JPEG的優(yōu)點(diǎn)，具有存儲(chǔ)形式豐富的特點(diǎn)。PNG最大色深為48bit，采用無(wú)損壓縮方案存儲(chǔ)。著名的Macromedia公司的Fireworks的默認(rèn)格式就是PNG。（8）PSD格式（Photoshop格式） Adobe公司開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件Photoshop中自建的標(biāo)準(zhǔn)文件格式就是PSD格式，在該軟件所支持的各種格式中，PSD格式存取速度比其它格式快很多，功能也很強(qiáng)大。由于Photoshop軟件越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，所以這個(gè)格式也逐步流行起來(lái)。PSD格式是Photoshop的專用格式，里面可以存放圖層、通道、遮罩等多種設(shè)計(jì)草稿。 3、 圖像文件格式Company Logo（9）SVG格式 SVG是Scalable Vector Graphics的首字母縮寫，含義是可縮放的矢量圖形。它是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的矢量圖形語(yǔ)言，可讓你設(shè)計(jì)出激動(dòng)人心的、高分辨率的Web圖形頁(yè)面。該軟件提供了制作復(fù)雜元素的工具，如漸變、嵌入字體、透明效果、動(dòng)畫和濾鏡效果，并且可使用平常的字體命令插入到HTML編碼中。SVG被開(kāi)發(fā)的目的是為Web提供非柵格