多媒体信息的表示ppt课件.ppt
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1、多媒体信息的表示,作者: 黎泉,多媒体信息的表示,多媒体数据的特点,文字,音频,图形和图像,多媒体信息的表示,Company Logo,一 计算机中的常见媒体 在计算机中,多媒体主要分为4类: (1)视觉-文字、图形、图像、视频、动画 (2)听觉-声响、语音、音乐,多媒体数据的特点,Company Logo,1、数据量巨大,多媒体数据的四个特点,2、数据类型多,3、数据类型间差距大,4、多媒体数据的输入和输出复杂,传统的数据采用了编码表示,数据量并不大。但多媒体数据量巨大,例如:一幅640*480分辨率、256种颜色的彩色照片,存储量要0.3MB;CD质量双声道的声音,存储量要每秒1.4MB。
2、,多媒体数据包括图形、图像、声音、文本和动画等多种形式,即使同属于图像一类,也还有黑白、彩色、高分辨率、低分辨率之分。,数据类型间差距大主要表现在: 不同媒体的存储量差别大; 不同类型的媒体由于内容和格式不同,相应的内容管理、处理方法和解释方法也不同; 声音和动态影像视频的时基媒体与建立在空间数据基础上的信息组织方法有很大的不同。,多媒体数据的输入方式分为两种:即多通道异步方式和多通道同步方式。多通道异步方式是目前较流行的方式,它是指在通道、时间都不相同的情况下,输入各种媒体数据并存储,最后按合成效果在不同的设备上表现出来。多通道同步方式是指同时输入媒体数据并存储,最后按合成效果在不同的设备上
3、表现出来,由于涉及的设备较多,因此输出也较为复杂。,从上述可以看出,多媒体数据在计算机中的表示是一项较复杂的工作。,Company Logo,一 西文在计算机中的表示 二 汉字的不同编码,文字,Company Logo,一 西文在计算机中的表示 在计算机中,西文采用ASCII码表示。ASCII是美国信息交换标准代码(American Standard Code for Information Interchange)的英文缩写。它是一个由7个二进制位组成的字符编码系统,包括大小写字母、标点符号、控制字符等共128个字符。目前,ASCII码已在计算机领域中得到了最广泛的应用。 例如:字符A的AS
4、CII码值为065; 字符B的ASCII码值为066; 字符C的ASCII码值为067。,Company Logo,二 汉字的不同编码 1、汉字的输入编码 2、汉字内码 3 、汉字字模码,Company Logo,汉字与西文不同,为了能直接使用西文标准键盘把汉字输入到计算机,就必须为汉字设计相应的输入编码方法。当前采用的方法主要有以下三类: (1)数字编码 常用的是国际区位码,用数字串代表一个汉字输入。区位码是将国家标准局公布的6763个两级汉字分为94个区,每个区分94位,实际上是把汉字表示成二维数组,每个汉字在数组中的下标就是区位码。区码和位码各有两位十进制数字,因此输入一个汉字需按键四次
5、。;例如“中“字位于第54区48位,区位码为5448。 数字编码输入的优点是无重码,且输入码与内部编码的转换比较方便,缺点是代码难以记忆。,1、汉字的输入编码,Company Logo,(2)拼音码 拼音码是以汉语拼音为基础的输入方法,凡掌握汉语拼音的人,不需训练和记忆,即可使用。但汉字同音字太多,输入重码率太高,因此按拼音输入后还必须进行同音字选择,影响了输入速度。 (3)字型编码 字型编码是用汉字的形状来进行的编码。汉字总数虽多,但是由一笔一划组成,全部汉字的部件和笔划是有限的。因此,把汉字的笔划部件用字母或数字进行编码,按笔划的顺序依次输入,就能表示一个汉字。例如五笔字型编码是最有影响的
6、一种字型编码方法。 除了上述三种编码方法外,为了加快输入速度,在上述方法基上,发展了词组输入、联想输入等多种快速输入方法,但是都利用了键盘进行“手动“输入。比较好的方法是利用语音或图象识别技术“自动“将拼音或文本输入到计算机内,使计算机能认识汉字,听懂汉语,并将其转换为机内代码表示,Company Logo,汉字内码是用于汉字信息的存储、交换、检索等操作的机内代码,一般采用两个字节表示。英文字符的机内代码是七位的ASCII码,当用一个字节表示时,最高位为“0“。为了与英文字符能相互区别,汉字机内代码中两个字节的最高位均规定为“1“。 有的系统中字节的最高位用于奇偶校验位,这种情况下用三个字节表
7、示汉字内码。,2、汉字内码,Company Logo,字模码是用点阵表示的汉字字型代码,它是汉字的输出形式。 根据汉字输出的要求不同,点阵的多少也不同。简易汉字为16*16点阵,提高型汉字为24*24点阵,32*32点阵,64*64点阵,甚至更高。因此字模点阵的信息量是很大的,所占存储空间也很大。以16*16为例,每个汉字要占用32个字节,国际两级汉字要占用256K字节。因此字模点阵只能用来构成汉字库,而不能用于机内存储。字库中存储了每个汉字的点阵代码。当显示输出或打印输出时才检测字库,输出字模点阵,得到字形。 汉字的数目很多,常用的就有几千个。现在常用的汉字可用两个字节表示,而要表示更多的汉
8、字时,还要用更多的字节。在我国使用计算机,汉字是必须考虑的。,3 、汉字字模码,Company Logo,三 音频 1、声音的特征及波形表示 2、MIDI数据的优缺点 3 、数字音频的获取,Company Logo,音频指的是大约在20Hz30KHz的频率范围,但实际上“音频”常常被作为“音频信号”或“声音”的同义语,是属于听觉类媒体,主要分为波形声音、语音和音乐。 波形声音 所谓波形声音,实际上包含了所有的声音文件。因为在计算机中,对于任何声音信号都要首先进行数字化(我们可以把麦克风、磁带录音、无线电和电视广播、光盘等各种音源所产生的声音进行数字化转换),并恰当的恢复出来。 语音 人的声音不
9、仅是一种波形,而且还有内在的语言、语音学的内涵,可以利用特殊的方法进行抽取,通常也把它作为一种媒体。,1、声音的特征及波形表示,Company Logo,声音有两种:一类是直接获取的声音,一类是合成声音。合成声音可以是音乐或语言,合成声音与MIDI 有紧密的联系,并已形成标准。 MIDI是乐器数字接口(Musical Instrument Digital Interface)的音文缩写。MIDI 是20世纪80年代提出来的,是数字音乐的国际标准。MIDI信息实际上是一段音乐的描述,当MIDI信息通过一个音乐或声音合成器进行播放时,该合成器对一系列的MIDI信息进行解释,然后产生相应的一段音乐或
10、声音。 MIDI能提供详细描述乐谱的协议(音符、音调、使用什么乐器等)。MIDI规定了各种电子乐器和计算机之间连接的电缆和硬件接口标准及设备间数据传输的规程。任何电子乐器,只要有处理MIDI信息的处理器并配以合适的硬件接口,均可成为一个MIDI设备。记录MIDI信息的标准格式文件称MIDI文件。当演奏MIDI文件时,音序器将MIDI信息从文件中取出并送至合成器中。由该合成器将这些信息转换成某种乐器的声音、合成音色及持续时间,再通过生成并修改波形将它们送至声音发生器和扬声器中输出。,2、MIDI数据,Company Logo,数字音频是指音频信号用一系列的数字表示,其特点是保真度好,动态范围大。
11、在计算机内的音频必须是数字形式的,因此必须把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列,即实现音频数字化。在这一处理技术中,要考虑采样、量化和编码的问题。 一个音频信号转换成在计算机中的表示过程如下: 选择采样频率,进行采样。 选择分辨率,进行量化。 形成声音文件,如下图所示。,3、数字音频的获取,Company Logo,1、采样 采样也称之为离散化,其作用是把时间上连续的信号,变成在时间上不连续的信号序列,通常由A/D来实现,其目的是使连续的模拟信号变成离散信号。根据采样定理,采样的频率至少高于信号最高频率的2倍,才能保证由采样后的离散信号恢复成连续的模拟信号不失真。采样的频率越高,声音“
12、回放“出来的质量也越高,但是要求的存储量也越大。 在多媒体中,对于音频,最常用的有三种采样频率:44.1Hz、22.5Hz、11.025Hz。,Company Logo,2、分辨率 分辨率是指把采样所得的值(通常为反映某一瞬间声波幅度的电压值)数字化,即用多少位二进制数来表示采样值,进而实现模/数转换。显然,用来表示一个电压模拟值的二进制位数越多,其分辨率也越高。过程所用到的主要硬件设备便是模拟/数字转换器(Analog to Digital Converter,即ADC)。采样的过程实际上是将通常的模拟音频信号的电信号转换成许多称作“比特(Bit)“的二进制码0和1,这些0和1便构成了数字音
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