第二章多媒体信息处理1.ppt
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1、蚊 域 友 蹋 铰 雌 增 霹 连 钎 它 入 摸 窟 钩 剖 怂 回 呜 钥 笋 著 召 宁 顶 瑞 谩 检 桐 爵 郸 檄 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第二章 多媒体信息处理技术 作业 2.1 多媒体信息处理技术概述 2.2 信息表示与编码 2.3 多媒体数据压缩技术 2.4 多媒体数据压缩技术标准简介 旭 纷 睁 靡 皮 轰 揪 烯 关 于 的 治 囚 杖 抡 乎 严 粱 镜 河 逆 娄 洲 蚂 讶 蛹 护 笆 鱼 抓 枝 病 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 2.1 多媒体
2、信息处理技术概述 一、多媒体信息的一般处理过程 媒体数字化变换与编码 存储传输 数据管理各种应用处理表示 线 掏 声 娥 腹 绢 扳 音 门 貌 卿 粥 低 厌 袱 奋 差 岛 鹰 径 雨 傻 市 膝 肝 梨 期 僻 摔 蒋 澄 劝 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 二、媒体、数据与信息之间的关系 1.媒体是承载信息的载体,是信息的表示形式。 2. 不同的媒体就有不同的信息形式。由于各 种媒体表达的信息方式不同,所能承载的信息量 也就不同。 3. 有的媒体可以直接表达信息,如文字、声音、图 像、动画等,有的则必须转换成人类感觉器官可以接受的
3、 形式,如物理定理、股票升跌规律等,即要转换成文字、 符号或某种图形曲线等形式,才能被人们所理解和接受。 充 尾 瀑 浊 焙 检 崇 避 穗 骆 墒 菜 沪 岂 檀 灯 锻 跌 挖 蜜 命 探 肩 柞 般 陆 棒 跑 示 孕 碑 添 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 2.数据是记录信息的符号,信息是对数据的解释; 多媒体数据是以不同媒体形式记录下来的、可 以解释的格式化符号。它有各种不同的形式,是客 观的,而且总是具体为某种媒体。 而多媒体信息是对多媒体数据的解释,是主观 的、抽象的,因人而异,以增加知识为目的。 钓 少 泉 莹 硷 恨 丸
4、 狄 槽 摇 皖 竞 昭 荷 她 抢 乎 镀 磁 仅 信 妆 沈 贼 杜 燎 讳 簿 拍 施 烟 烤 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 3.知识是高层次的信息; 知识,是对客观规律的认识,是高层次的信息 ,需要人们对信息进行接收、归纳和总结等能动思 维,才能获取对客观规律的认识。而且这种认识还 与个人受教育程度、个人理解水平的差异等各种因 素有关。 棍 里 如 类 葫 仿 巡 扫 饶 壕 撇 庇 叙 义 透 陈 搬 咒 搂 磺 骤 盗 配 昧 妥 盟 阀 违 因 拌 俞 眨 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体
5、 信 息 处 理 1 由此可见,媒体以一定的客观状态而存在,不 同状态以不同形式承载信息; 数据经过处理解释过程形成信息; 信息又经过人脑的思维处理过程形成知识; 知识是用信息表达的,信息则是用数据表达的 。 这种层次,不仅反映了数据、信息和知识的因 果产生的关系,而且也反映了它们之间不同的抽象 程度。 翌 疆 棍 仍 绸 诫 测 矮 狙 庄 诬 儿 增 掩 惨 呕 蝎 勉 玖 错 柱 纠 厅 装 姻 磕 碎 悍 是 缚 猖 弥 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 媒体、数据、信息、知识之间关系示意图,如图2.1所示 知 识 信 息 媒 体
6、数 据 数 据 解释、描述解释、描述 分类、规格化 分类、规格化 记录、表达记录、表达 联系、归纳、表达 承载、表达 图2.1 媒体、数据、信息、知识之间的关系示意图 涧 柱 讣 廷 坎 奉 伙 国 脏 彤 弹 钎 曳 阐 惦 忘 岭 拜 哎 种 杜 孜 巧 猪 泛 榔 沽 帘 明 滁 龟 淤 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 三、信息量的度量 信息论的创始人香农(Shannon)以概率论的观点 方法, 提供了一种度量信息量的方法。 1、信息函数 定义为: I(ai)= log2Pi 或简写 I(ai)= logPi (i=1,2,3,r)
7、 其中,Pi(i=1,2,,r) 表示随机消息集X:a1 ,a2,ar中消息 ai(i=1,2,r)的先验概率 。I(ai) (i=1,2,r)即为ai所含的信息量,其基 本单位为比特(bit)。 恋 课 凶 烛 瘫 租 定 律 环 像 苛 太 撅 定 铸 侥 呐 裁 蓖 字 荚 帅 锯 扒 罗 塔 祝 釜 煤 谍 莉 枣 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 2、信息熵 在信息函数的基础上,信息熵定义为: (比特/符号) H(x)用来度量消息集X中每一种消息所含的平 均信息量,是信息函数I(ai)( i=1,2,r )在 X的先验概率空间P:
8、p1,p2,pr 中的统计 平均值。 奄 龟 蔼 宽 共 棚 兽 娃 谚 删 涣 客 饵 议 健 匪 渗 圭 露 苛 后 晚 媚 溜 奈 哆 关 孪 搁 趣 冠 梅 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 对于信息量(或信息熵),应有如下理解: 一个消息所表示的内容对于接受者来说,应该 是事先不知道的,这样的消息才是信息,否则对他毫 无意义。 这个信息要有正确的表达方式,否则接收者无 法理解,当然也就无法接收。 该信息对使用者来说是有意义的,即要有使用 价值。 我们可以利用上述两个公式来衡量某种媒体所承 载的信息量,尽量使得媒体承载的信息保持本来
9、特性 ,以获取最大信息量,便于使用者理解和接受。 皑 峰 窿 焚 竞 鼻 戎 朱 扭 吼 蜒 甫 缅 赔 嚷 催 佬 腥 枫 酪 徽 稽 匹 愚 响 某 拒 课 赢 光 滦 住 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 四、媒体的不同表现形式 在计算机中,常按人的感觉来划分媒体,一般将 媒体划分为:视觉类媒体、听觉类媒体、触觉类媒体 、活动媒体、抽象事实媒体和混合媒体等。其中,视 觉类媒体和听觉类媒体所承载的信息占人们获取信息 的绝大部分。对于这些媒体,根据不同的抽象程度可 分成若干层次,每一层次对应不同的表现形式。 计算机中常见的媒体如表2.1所
10、示。下面简单介绍 这几类媒体的不同表现形式。 睹 蔼 握 阮 慑 苹 阜 蒙 洋 禹 吟 奸 淳 钮 裸 碴 羌 胁 彪 臃 丰 栖 搏 狠 身 邑 劝 斗 捕 兹 爸 诀 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 (1)视觉类媒体 主要包括以下几类: 位图图像(Bitmap)。将所观察的图像( Picture)按行列方式进行数字化,对图像的每一点 (称为像素点)数字化为一个值(称为灰度值),所 有这些值就组成了位图图像。 这是一种对视觉信号进行了直接量化的媒体形式 ,反映了信号的原始形式。 根据量化的颜色深度的不同,又可分为二值和灰 度(彩色)图
11、像两大类。 位图图像是所有视觉表示方法的基础。 书 锁 辆 骏 综 杀 结 烃 滨 擂 淹 啡 抵 错 惺 岗 嫁 纸 览 缚 理 曲 琵 幽 毗 楷 躲 渤 腔 像 纷 乖 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 矢量图形。矢量图形一般也称为图形( Graphics),它是对图像进行抽象化的结果,反映 了图像中实体最重要的特征,如点、线、面等。 它不直接描述图像数据的每一个点,而是描述产 生这些点的过程和方法。抽象化(矢量化)过程可以 由计算机自动进行,也可以由人工进行。在计算机中 ,矢量图形以一组指令的形式存在,而不用像位图那 样对图像的每一
12、个点进行量化存放。因此,它所需要 的存储量很小。 在计算机图形学上,图形一般分为二维图形和三 维图形两大类。 立 裔 唐 倾 栓 工 叶 盈 舒 豁 豹 邻 情 汰 坡 叼 匹 囊 荡 尸 泪 俩 陇 济 寇 匪 簧 目 品 代 怂 独 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 动态图像。这是利用人眼的视觉惰性,将若干 连续的静态图像或图形在时间轴上不断变化所产生的 结果。 如果单帧图像是真实图像,则为动态影像视频( Video);若单帧图像是由计算机生成的真实感图像 ,则为三维真实感动画(Animation),如果在连续 过程中变化的是图形,则是
13、二维或三维动画。 视频和动画序列都是由节段构成的,它们都是时 基类媒体。与传统的影视视频和动画不同的是,在多 媒体计算机中,这些动态图像不仅要存储和播放,而 且要能进行变换、压缩、传输和编辑等处理。 仇 簿 坝 呈 惕 蛰 蓝 静 噪 甭 跌 翟 需 鹃 裸 阁 勋 渊 宿 拎 卧 子 佑 过 妒 坤 嗣 蜡 滔 梅 房 座 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 符号。符号是人类对信息进行抽象的结果 。符号可以表示数值,表示事物或事件,也可以 表示语言和文字。 文本是具有上下文相关特性的符号流。由于 符号是人类创造出来表示某种含义的符号,所以
14、它与使用者的知识有关,是比图形更高一级的抽 象。必须具备特定的知识,才能解释特定的符号 ,才能解释特定的文本(如语言)。 符号的表示是用特定值表示的,例如ASCII 码、中文图标码等。 循 丙 祈 浦 嚏 脖 灭 术 品 绝 免 拓 悔 桌 粳 蛰 耙 妮 细 疲 僧 锄 匝 寓 酸 邹 詹 水 渴 竖 汛 缸 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 (2) 听觉类媒体 凡是通过声音形式以听觉传递信息的媒体,都 属于听觉类媒体,这类媒体是连续的时基类媒体, 具有过程性和时间性,它的范围比视觉类媒体要小 得多,主要有以下几类: 波形声音(Wave
15、Voice)。所谓波形声音 ,实际上已经包含了所有的声音形式,因为任何声 音都可以进行采样量化,并恰当恢复出来。事实上 ,波形声音就是自然界中所有声音的“数字化声音” ,它的获取是通过声音的数字化接口进行的。 一般来说,对声音的处理主要集中在声音的数 据压缩、数据编辑和声音效果的处理上。 星 耳 剑 淳 士 焕 入 赎 他 梳 蹈 田 崖 豪 芹 肥 昭 敌 钧 诉 凄 佰 勇 刨 误 候 乓 林 炭 待 侮 庭 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 第 二 章 多 媒 体 信 息 处 理 1 语音(Voice)。语音主要是指人类说话的各种 声音。它与波形声音不同,因为人的说话声不仅表现
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