多媒体信息编码.

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1 多媒体信息编码

2 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.

3 计算机中信息的存储单位 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 存储单位换算 位（比特，bit），存储信息的最小单位
位（比特，bit），存储信息的最小单位 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 MB＝1024KB 1GB＝1024MB TB＝1024GB

4 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

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6 计算机中信息的表示——二进制编码 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 0，1
逢二进一，借一当二

7 各种进制 十六进制的数字有：0—9，A, B, C, D, E, F 进制 二进制 十进制 十六进制 标识 B D H
例如： 1011B、 、 H。 （1011）2 、 1011、 （1011）16

8 二进制数转换为十进制数 例： （11010）2＝？ 对于任意一个二进制数a na n-1…a2a1，可以表示为一般式：
an * 2n an-1 * 2n … + a2 * a1 * 20 题： (1101) 2 =(?)10

9 十进制整数转换为二进制数 方法: 除以2倒取余法 14=?B 余数 2 14 …… 2 7 …… 1 2 3 …… 1 2 1 …… 1
2 7 …… 1 2 3 …… 1 2 1 …… 1 所以：14=1110B

10 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 na n-1…a2a1转换为十进制： an * 2n an-1 * 2n … + a2 * a1 * 20 十六进制数a na n-1…a2a1转换为十进制： an * 16n an-1 * 16n … + a2 * a1 * 160

11 汉字编码 计算机系统B 交换码 处理码 （机内码） 字形码 汉字显示 输入码 （外码） 译码 OS的汉字服务程序 计算机系统A

12 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：

13 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。

14 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。

15 位图与矢量图 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

16 bmp位图存储量计算 公式： 总像素*每个像素需要的位数/8 (B)

17 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。

18 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

19 视频的数字化表示

20 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 帧频*时间 一帧的总像素*每个像素所需的位数 /8(单位:B)

21 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

22 声音的数字化 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

23 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。

24 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 演示GOLDWAVE，对比采样频率变化时的声音质量变量。

25 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

26 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

27 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。

28 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。

29 多媒体数据压缩技术 (a). 空间冗余：静态图像中存在的最主要的一种数据冗余。 同一景物表面上采样点的颜色之间往往存在着空间连贯性， 但是基于离散像素采样来表示物体颜色的方式通常没有利 用这种连贯性。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。

30 (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。

31 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：序列图像中经常包含的冗余。一组连 续的画面之间往往存在着时间和空间的相关性。 例如：房间里的两个人在聊天，在这个聊天的过程中， 背景（房间和家具）一直是相同的，同时也没有移动， 而且是同样的两个人在聊天，只有动作和位置的变化。

32 多媒体数据压缩技术

33 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。

34 视频压缩 VCD：MPEG-1 压缩标准 DVD：MPEG-2 压缩标准

35 课后作业 导引： 第59-61页