1、多媒体技术基础,高放 2003/1 G,多媒体信息的压缩,把冗余的信息去掉1.空域相关2.时域相关3.视觉掩盖效应 指标:压缩比大算法简单 恢复效果好,信息压缩的基本原理,冗余压缩法 无损压缩,可逆 熵压缩法 有损压缩, 熵:平均信息量,不可逆 变长编码 1.Huffman编码 信号概率,2.算术编码 出现频率,初始化子区间:0,1 新子区间的起始位置=前子区间的起始位置+当前符号的区间左端*前子区间长度 新子区间长度=前子区间长度*当前符号的概率,预测编码 关联性,变换编码 坐标变换,音频信号的压缩编码,音频信号编码基础 时域冗余度幅度的非均匀分布样本间的相关周期之间相关基音之间相关 浊音、
2、清音静止系数长时自相关函数,频域冗余度,非均匀的长时间功率谱密度 语音特有的短时间功率谱密度 人的听觉感知机理 掩蔽效应 不同频段的敏感程度不同 相位变化不敏感,音频信号编码的分类,统计特性 声学参数 听觉特性,音频信号的压缩编码+算法,基本原理 声音信号被编码,经传输与存储,由解码器恢复成原始信号 编码方式分类:波形编码方法分析合成方法混合编码方法,脉冲编码调制,均匀量化PCM A/D采样 非均匀量化PCM 信号振幅小时缩小量化级高度信号振幅大时增大量化级高度称为浮点方式量化 律 用7位PCM,得到11位量化位 A律 压缩的动态范围略小, 小信号线性,大信号对数压缩特性,线性预测编码,样本时
3、间相关性较强的信号 自适应预测编码 随声音信号的变化 频域编码 自适应变换编码、子带编码 混合型编码,标准及评估,G7.11 G7.21 G7.22 G7.28 MPEG 质量评估,AC3编码和解码,DOLBY(杜比实验室） AC-1应用自适应增量调制（ADM） 把20KHZ的宽带立体声音频信号编码成512Kb/s的数据流。 AC-3提供 五个声道从20-20 KHz的全通带频，L，C，R，LS，RS 100Hz 超低音声道（备用）算0.1,故称为5.1声道。已定为HDTV标准,五、视频图像的压缩编码,分类JPEG MPEG,MPEG,三个部分： MPEG-SystemMPEG-Video M
4、PEG-Audio,MPEG-1,视频信息和伴音信息压缩后的数据速率是1.5M/S 图像识别度 人或机器从图像中抽取有关信息的程度,MPEG-1,视频和伴音信息压缩后的数据速率是1.5M/S MPEG-System 视频信息和音频信息的同步和多路复用 MPEG-Video 视频信息压缩到1.25M/S MPEG-Audio 音频压缩到0.25M/S,MPEG-1,将一系列视频画面按一定帧数分成组 帧内画面 预测画面 插补画面 视频质量相当于VHS,MPEG-2、-4,MPEG-2：4-20M/SMPEG-4：低码率声-像技术 交互性 高倍压缩 通用的可存取性 灵活性和可扩展性,MPC II,M
5、PC III,六、多媒体数据压缩编码国际标准 1、静态图像压缩编码的国际标准（JPEG） 联合图像专家小组（Joint Photographic Experts Group） 2、运动图像压缩的国际标准（MPEG） MPEG（Motion Picture Experts Group）,MPEG I:,三个部分： MPEG-System MPEG-Video MPEG-Audio MPEG-1 视频信息和伴音信息压缩后的数据速率是1.5M/S MPEG-System 视频信息和音频信息的同步和多路复用 MPEG-Video 视频信息压缩到1.25M/S MPEG-Audio 音频压缩到0.25M
6、/S,MPEG将一系列视频画面按一定帧数分成组,帧内画面 预测画面 插补画面 视频质量相当于VHS,MPEG II: 4-20M/S MPEG IV:低码率声-像技术 交互性 高倍压缩 通用的可存取性 灵活性和可扩展性 基于内容的编码,作业：实验要求,1. 将WindowsMedia文件夹下的logoff.wav声音放大一倍，然后对其设置淡入淡出效果，将编辑后的声音以单声道方式保存在C:My Document中。,2. 用Audio Editor的录音功能，录制一段声音（内容自定），声音的格式设定为22.05kHz,8位单声道。以voice.wav保 3. 将myvoice.wav和logof
7、f.wav合成在一起，如果声音的长度不一致，可以对音乐加以复制增长或部分删除缩短，将合成后的声音保存为myvoice.wav。,教学补充,本章的主要目的是让学生学会使用相应的应用程序，来制作多媒体构件。 主要构件：声音构件图象构件动画构件电影,相应的主要应用程序：,Ulead Audio EditorPhotoshop(或PhotoDraw2000)3D MaxFlash 5 要求：掌握Ulead Audio Editor和Photoshop(或PhotoDraw2000)的使用，并完成实验要求； 见相应教程,多媒体开发环境和工具,概述 单媒体合成多媒体 多媒体创作系统的功能交互性： 多媒体创
8、作系统的组成：素材、编辑、播放,多媒体开发工具类型和功能,类型：基于时间：各种成分和事件按时间路线组织 Director、Action基于图标：创作系统提供一条流程线，供放置不同类型的图标 Authorware IconAuthor基于页或卡片：可以将对象连接于页面或卡片的工作环境，结构化导航模型 ToolBo HyperCard基于传统语言：Visual C+ Visual Basic Delphi,功能,面向对象的编程环境：编程方法 较强的I/O能力：图像文件 BMP、PCX、TIF、TAG动态图像 AVS、AVI、MPG，格式互换音频文件 WAVEFORM、CD-AUDIO、MIDIOD
9、BC数据库文件功能 动画处理能力：显示区块位移动、元素移动、特技,超级连接能力：从一个对象跳到另一个对象、程序跳转、触发、连接的能力 应用程序连接能力：可建立程序级通讯DDE(Dynamic Data Exchange)对象的连接和嵌入OLE(Object Linking and Embedding) 模块化和面向对象： “封装”、“继承”安装文件、可执行文件 界面友好：易学易用,多媒体开发工具特征,编辑特性：工具 组织特性：流程图 编程特性：命令、函数 交互性特性：简单转移、条件转移、结构化语言 性能精确特性：事件精确同步 播放特性：检测播放效果的能力 提交特性：建立运行版本,跨平台工具,在
10、不同平台上都可以运行 正文与颜色 每个平台有自己的字符集 颜色管理,多媒体开发的基本软件,绘画和画图工具软件：位图、矢量图 三维画图软件：可对位图、矢量图进行三维制作 图像编辑软件：对位图修饰 OCR软件：光学扫描 音频编辑软件：数字化音频、MIDI音频编辑,Authoware多媒体集成工具,随着计算机技术的发展、计算机使用的普及，多媒体已逐渐应用到各行各业，各种多媒体应用软件的开发工具也因此应运而生。 在各种多媒体应用软件的开发工具中，Macromedia公司推出的多媒体制作软件Authorware是不可多得的开发工具之一。 它使得不具有编程能力的用户也能创作出一些高水平的多媒体作品。,设计
11、思想,Authorware采用面向对象的设计思想， 是一种基于图标（Icon）和流线（Line）的多媒体开发工具。 它把众多的多媒体素材交给其他软件处理， 本身则主要承担多媒体素材的集成和组织工作。,操作,Authorware操作简单，程序流程明了，开发效率高，并且能够结合其他多种开发工具，共同实现多媒体的功能。 它易学易用，不需大量编程，使得不具有编程能力的用户也能创作出一些高水平的多媒体作品，对于非专业开发人员和专业开发人员都是一个很好的选择。,Authorware的主要特点,（1）面向对象的可视化编程。这是Authorware区别其他软件的一大特色，它提供直观的图标流程控制界面，利用对各
12、种图标逻辑结构的布局，来实现整个应用系统的制作。 它一改传统的编程方式，采用鼠标对图标的拖放来替代复杂的编程语言。,（2）丰富的人机交互方式。,提供11种内置的用户交互和响应方式及相关的函数、变量。 人机交互是评估课件优劣的重要尺度。 （3）丰富的媒体素材的使用方法。,绘图,Authorware具有一定的绘图功能，能方便地编辑各种图形，能多样化地处理文字。 Authorware为多媒体作品制作提供了集成环境，能直接使用其他软件制作的文字、图形、图像、声音和数字电影等多媒体信息。,保存三种方式,对多媒体素材文件的保存采用三种方式， 保存在Authorware内部文件中； 保存在库文件中； 保存在外部文件中，以链接或直接调用的方式使用，还可以按指定的URL地址进行访问。,数据处理能力,（4）强大的数据处理能力。利用系统提供的丰富的函数和变量来实现对用户的响应，允许用户自己定义变量和函数。,
