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），每个字节的左边的第一 位为0。

5 请记住A、a、0三个字符的ASCII码值

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 二进制整数转换为十六进制 从右边开始每4位为一组划分，并将每组的4位二 进制转换为1位十六进制数字。
例： （ ）2＝（？）16 1 B 6 所以： B＝1B6H

12 十六进制转换为二进制 1A2H =110100010B 每1位十六进制数转换成4位二进制数，不足四位 的用0填充高位以足4位。

13 汉字编码 计算机系统B 计算机系统A 交换码 GB2312,也称国标码 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 GB2312码每个字节+80H得到机内码

14 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)输入码(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：

15 GB2312国标码（交换码） GB2312编码适用于汉字处理、汉字通信等系统之间的信息交换，中 国大陆、新加坡等地采用此编码。
基本集共收入汉字6763个和非汉字图形字符682个。整个字符集分成 94个区，每区有94个位。每个区位上只有一个字符，因此可用所在 的区和位来对汉字进行编码，称为区位码。 把换算成十六进制的区位码加上2020H，就得到国标码GB2312。 国标码加上8080H，就得到常用的计算机机内码。 对于人名、古汉语等方面出现的罕用字，GB 2312不能处理，这导致 了后来GBK及GB 18030汉字字符集的出现。

16 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.
同一个汉字可以有多种输入码（外码），但它的处理码（机内码）是唯一的，一个常用简体汉字的处理码占2B

17 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。

18 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

19 bmp位图存储量计算 公式： 总像素*每个像素需要的位数/8 (B)

20 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。

21 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

22 视频的数字化表示

23 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)

24 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

25 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

26 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。

27 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。

28 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

29 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 请记住：1分钟，16bit，双声道，44.1KHZ的wav音频容量约为10.1MB

30 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。

31 Goldwave处理声音对文件容量的影响
选中的声道数 Goldwave处理声音 是否影响文件存储量 无论选中几个声道 设置静音、更改音量、设置淡入淡出 N 其它参数保持不变的情况下存储文件 插入静音 Y 选中部分声道 剪裁、删除、剪切 选中所有声道 插入静音将插在选中音频的前面。

32 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。

33 多媒体数据压缩技术 (a). 空间冗余：在同一幅图像中，规则物体和规则背景的 表面物理特性具有相关性，这些相关性的光成像结构在数 字化图像中表现为空间冗余。 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。

34 (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。

35 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：图像序列中的两幅相邻的图像，后一 幅图像与前一幅图像之间有较大的相关性，这表现为 时间冗余。 例如：在语音中，由于人在说话时发音的音频是一连 续的渐变过程，也是一种时间冗余。

36 多媒体数据压缩技术

37 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。
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 性质 无压缩格式 有损压缩格式 图片 bmp jpg , gif ,png 音频 wav mp3 , wma 视频 Avi（可以无压缩） Mpg ,mp4 ,wmv , flv , avi(也可以是压缩格式） 压缩比=原文件大小/压缩文件大小

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