数字音视频技术-2013

数字音视频技术 授课教师： 联系电话： E-mail: 学习要求： 1、了解数字音视频相关基础知识； 2、掌握音视频的采集和简单处理方法； 3、掌握音视频信号的简单编辑方法。 作业 :用声音、视频、图片等相关的素材，制作一个含有适当的字幕、 转场特效、相关滤镜等内容的视频文件。 文件格式： WMV或者 RMVB 时间要求： 12分钟 3.1 数字音频基础 音频的基本知识 1 数字音频的处理 2 声音质量的度量 3 数字音频的压缩 4 第三章、数字音频处理 一、声音的分类 按声音频率 次声：频率低于 20Hz 超声：频率高于 20kHz 可听声： 20Hz 20kHz之间 20Hz 20kHz 可听声 (多媒体音频） 超声 次声 第三章、数字音频处理 一、声音的分类 按声音来源 语音 音乐声 效果声 频率大致在 200Hz 3.4kHz之间，主要用于 信息解释说明、叙述、答问等，也可作为命 令参数等输入语言； 只要在音频范围内都可存在。其本身可供欣 赏，也可作为背景烘托气氛，是多媒体音频 信息的重要组成部分； 如刮风、下雨、打雷等；还有一些由人工产 生，如爆破声等。这些效果应用在多媒体中， 对语言和文字其补充作用。 由口腔发出的声波 由各种乐器产生 大多数由大自然 物理现象产生 第三章、数字音频处理 二、音频信号的转换过程 素材 模数转换 A/D 数字处理 数模转换 D/A 扬声器（耳机） 主菜单 第三章、数字音频处理 一、音频的数字化过程 音频的数字化 : 就是将随时间连续变化的声音波形信号通过模 /数转换 电路转换成计算机可以处理的数字信号。 采 样 ： 量 化 ： 编 码 ： 每隔一段相同的时间间隔读一次波形的振幅，将读取的 时间和波形的振幅记录下来。 将采样得到的在时间上连续的信号（通常为反映某一瞬 间波形幅度的电压值）加以数字化。 将已量化的表示信号幅值的数转变成相应的二进制代码的过程称为编码。 第三章、数字音频处理 采 样 第三章、数字音频处理 量 化 第三章、数字音频处理 编 码 主菜单 第三章、数字音频处理 二、数字音频质量与文件大小 一般来说，对音频质量要求越高，保存这一段声音的文件就越大，也就是要求的存储空间越大。 （ 1）、采样频率 就是指每秒钟采集样本的数量。它反映了计算机读取声音样本的快慢。 采样定理（奈奎斯特理论）：采样频率不应该低于声音信号本身最高频率的两倍，即 fs 2fmax。 在多媒体中， CD质量的音频最常用的三种： 44.1kHz、 22.05kHz、11.025kHz 第三章、数字音频处理 （ 2）、样本大小（采样的精度） 样本大小又称量化位数，反映声音波形幅度的精度。 采样的精度的另一种表示方法：信噪比。 SNR 20log Vsignal/Vnoise (dB) Vsignal信号电压 Vnoise噪声电压 （ 3）、 声道数（单声道、双声道即立体声、多声道） （ 4）、数字音频的大小计算 声音文件的大小采样频率 量化位数 声道数 时间（ s） /8 二、数字音频质量与文件大小 主菜单 第三章、数字音频处理 一、数据压缩的类型 无损压缩：使用压缩后的数据进行重构（或者叫做还原，解压缩），重构后的数据与原来的数据完全相同。（ 1/2到 1/4） 有损压缩：使用压缩后的数据进行重构（或者叫做还原，解压缩），重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解。 第三章、数字音频处理 二、声音压缩的方式 CCITT（国际电报电话咨询委员会）推荐使用 G.711标准，即 PCM（ Pulse Code Modulation）脉冲编码调制。它用离散脉冲表示连续信 号，是一种模拟波形的数字表示法。 另外一种是 ADPCM（ Adaptive Differential PCM）自适应差分脉冲编码调制。它的基本思想有两个：一个是自适应，就是量化间隔大小的变化，自动去适应输入信号大小的变化；另一个是对样本值之间的差值进行编码。 第三章、数字音频处理 常见的声音文件格式 CD（ .cda） Audio（ .mp3； .mp2； .mp1； .mpa） Wave（ .wav） Windows Media Audio(.wma) MAC声音（ .snd） MIDI（ .mid； .rmi） 3.2 声音的采集与处理 一 、准备工作 1、选择录音和放音使用的设备 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 一 、准备工作 2、 播放音量大小的调节方法 、单击任务栏右侧小喇叭 、双击任务栏右侧“小喇叭”或者在控制面板中选择“声音和音频设备” 第三章、数字音频处理 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 二、 CoolEdit PRO 介绍 1、 CoolEdit PRO（功能强大的多轨录音软件）非常出色的数字音乐编辑器和 MP3制作软件。 “绘”制声音：音调、歌曲的一部分、声音、弦乐、颤音、噪音或是调整静音。 提供有多种特效：放大、降低噪音、压缩、扩展、回声、失真、延迟等。 生成的声音有：噪音、低音、静音、电话信号等。 支持可选的插件；崩溃恢复；支持多文件；自动静音检测和删除；自动节拍查找；录制等。 格式转换：它还可以在 AIF、 AU、 MP3、 Raw PCM、 SAM、 VOC、 VOX、 WAV等文件格式之间进行转换，并且能够保存为 RealAudio格式。 你可以同时处理多个文件，轻松地在几个文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音操作。 3.2 声音的采集与处理 三、 CoolEdit PRO 2.1的安装 1、正确 cooledit pro 2.0的安装顺序是： A-安装原程序 B-安装破解补丁 C-安装汉化补丁 2、插件的安装： 先在你的 cooledit安装目录下建一个 DX目录，然后将插件均安装在这个 目录里即可。它们的汉化包当然也要装在 DX这个目录下。 注：安装混响插件时，需要再在 cooledit安装目录下建一个 VST目录， 然后在出现 add或 remove时加入这个目录的路径即可顺利安装。 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 四、单轨录音 1、 启动 cooledit pro 2.0 软件。 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 四、单轨录音 2、文件 /新建 选择采样的质量 。 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 四、单轨录音 3、选择录音源方法 选项 /录制调音台（图） 3.2 声音的采集与处理 四、单轨录音 4、按录音按钮开始录音，按停止键结束录音。 3.2 声音的采集与处理 四、单轨录音 5、追加录音 a、中途可以按暂停键，再次按暂停键继续录音。 b、如果按停止建以后要继续录音，必须先调节继续录音 的起始位置，不然，就会将刚录制的声音覆盖。 6、文件的保存 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 五、单轨简单编辑 1、先选取后操作 2、 删除 A、按 delete直接删除，后面的声音前移。 B、 按剪切工具 与 A的区别是还在剪贴板上，可粘帖 C、效果 /静音 3、四种声音的插入 静音、 DTMF信号、音调、噪波 4、声音的追加（合并） 第三章、数字音频处理 3.2 声音的采集与处理 六、降噪处理 1、点击左下方的波形水平放大按钮（带 +号的两个分别为水平放大和垂 直放大）放大波形，以找出一段适合用来作噪声采样波形（ 图 ） 。 2、点鼠标左键拖动，直至高亮区完全覆盖你所选的那一段波形。 3、右单击高亮区选“复制为新的”，将此段波形抽离出来（ 图 ）。 4、打开“效果 -噪声消除 -降噪器”准备进行噪声采样（ 图 ）。 5、进行噪声采样。 降噪器中的参数按默认数值即可，随便更动，有可能会导致降噪 后的人声产生较大失真（ 图 ） 6、保存采样结果 7、关闭降噪器及这段波形（不需保存）。 8、回到处于波形編辑界面的人声文件，打开降噪器，加载之前保存的噪 声采样进行降噪处理，点确定降噪前，可先点预览试听一下降噪后的 效果（如失真太大，说明降噪采样不合适，需重新采样或调整参数， 有一点要说明，无论何种方式的降噪都会对原声有一定的损害）（ 图 ） 第三章、数字音频处理 七、高音激励处理（了解） 目的 ：是为了调节所录人声的高音和低音部分，使声音显得更加清晰明亮 或是厚重。激励的作用就是产生谐波，对声音进行修饰和美化， 产生悦耳 的听觉效果，它可以增强声音的频率动态，提高清晰度、亮度、音量、温 暖感和厚重感，使声音更有张力。 1、点击“效果 -DirectX-BBE Sonic Maximizer”打开 BBE高音激励器（ 图 ）。 2、加载预置下拉菜单中的各种效果后（或是全手动调节三旋钮）点激励器 右下方的“预览”进行反复的试听，直至调至满意的效果后，点确定对原 声进行高音激励。（ 图 ） 3.2 声音的采集与处理 第三章、数字音频处理 八、压限处理（了解） 压限的目的，通俗的说就是把你录制的声音从整体上调节的均衡 一些，不至忽大忽小，忽高忽低。 1.点击“效果 -DirectX-Waves-C4”打开 WaveC4压限效果器（ 图 ）。 2.加载预置下拉菜单中的各种效果后（如果你对数字音频有足够了解的话， 也可手动调节）点右下方的“预览”进行反复的试听，直至调至满意的效果 后，点确定对原声进行压限处理（ 图 ）。 3.2 声音的采集与处理 第三章、数字音频处理 九、混响处理（了解） 目的： 可以使你的声音显得不那么干涩，变的圆润和厚重一些。 1、点击“效果 -DirectX-Ultrafunk fx-Reverb R3”打开混响效果器（ 图 ） 2、加载预置下拉菜单中的各种效果后（也可手动调节）点右下方的“预 览”进行反复的试听，直至调至满意的混响效果后，点确定对原声进 行 混响处理，常用的效果如图中所示（ 图 ）。 3.2 声音的采集与处理 第三章、数字音频处理 十、多轨录音 1、显示多轨界面 2、录音轨道的选择 3、录音（ 图例 ） 3.2 声音的采集与处理 第三章、数字音频处理 十一、多轨编辑操作方法的介绍 1、轨道的选取 (用鼠标左键单击 ) 2、 R、 S