2.1.2图形、图像的数字化表示.pptx

,声音的数字化表示,平罗中学闻立鹏,教学目标,在多媒体技术中，数字声音的获取有以下两种方式：,自主学习,任务：,阅读课本P45-46页内容，了解在多媒体技术中声音数字化需要哪些过程？,深入学习知识探究,声波是一种连续变化的模拟信号，可用一条连续的曲线来表示。因此，声波在时间和幅度上都连续变化的量我们称之为模拟音频。,用声音录制软件记录的语音实际波形,模拟音频：,声波可以过话筒转化为时间上的连续的电信号（模拟音频信号）。,深入学习知识探究,数字音频：,一组用来表示声音的二进制数字序列，即数字音频,计算机和网络所存储、处理和传递的是二进制数据。用二进制数字序列表示声音，是利用现代信息技术处理和传递声音信号的前提。将模拟音频信号通过模拟/数字转换器（A/D转换器）转化为一组用来表示声音的二进制数字序列就可以得到数字音频信号，,数字信号波形图,深入学习知识探究,A模拟音频信号通过录制后，经声卡及软件转换成数字信号。B数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是声卡中的模拟/数字转换器（A/D转换器）声卡等硬件设备的工作过程：采样（取样、抽样）、量化,深入学习知识探究,采样,声音数字化分为采样和量化两个步骤：,采样：就是每隔一段时间就读一次声音信号的幅度，记录下来的原始模拟声波的某一时刻的状态；采样的过程就是把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。单位时间采样的次数就是采样频率。采样频率越高，声音失真越小，存储音频数据量也越大。常有的采样频率有8000HZ11025HZ44100HZ16000HZ22050HZ,深入学习知识探究,量化,采样只解决了音频波形信号在（横轴）时间坐标上把一个波形切成若干个等分你的数字化问题，但还需要用某种数字化的方法来反映（纵轴上）某一瞬间声波幅度的电压值大小。该值的大小影响音量的高低。我们把对声波波形幅度的数字化表示成为量化。量化位数是每个采样点能够表示的数据范围，有8、16、32位。量化位数越高音质越好，数据量也越大。,实践体验,用录音软件录制一首诗朗诵，感受一下不同采样频率和量化级对音频音质的影响,实践体验,不同采样频率和量化位数所得到的音频数据长度是多少呢？怎么计算呢？,思考：,数据量Byte=采样频率Hz（采样位数/8）声道数时间s,如果每次生成一个声波数据，成为单声道；如果每次生成2个声波数据，称为立体声（双声道）,实践：,如果CD音质的采样频率为44.1KHZ，量化位数为16bit，那么，一首4分钟CD双声道立体声音乐的数据长度是多少？,44100Hz(16/8)2240s=42336KByte42.3MB,深入学习知识探究,编码,数字音频的数据量是相当大的。为了减少数据量，方便、顺利的利用信息技术存储、处理和传输数字音频，需采取一定的策略将数字音频序列按照一定的格式记录下来，这就是数字音频编码技术。,由于编码方法有很多种，因此产生了许多不同格式的音频文件。例如：.wav.mp3.wma,常见的编码有：波形编码（PCM）、参数编码、混合编码,深入学习知识探究,问题：,将声音数字化后的音频文件都很大，能不能用计算机直接去制作一些简单音频文件呢？,1、什么是MIDI,MIDI音乐,MIDI，是英文musicalinstrumentdigitalinterface(乐器的数字化接口）的缩写。MIDI并不是一个实实在在的东西，而是一个国际通用的标准接口，是一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑之间的进行交流的标准协议。整个MIDI系统包括合成器，电脑音乐软件，音源，电脑，MIDI连线，调音台，数码录音机等周边设备。电脑可以将来源于键盘乐器的声音信息转化为数字信息存入电脑。,深入学习知识探究,2、MIDI系统组成,MIDI音序器,MIDI合成器,MIDI音源,MIDI接口,MIDI控制器,MIDI控制器2,深入学习知识探究,3、MIDI音乐的特点,一首可以播放5分钟左右时间的MIDI歌曲，其容量只有百余K字节。而同样这首歌的波形音乐文件如WAV,则高达50MB左右，即使是经过MP3技术进行高比例压缩处理，也有5MB大小，,MIDI文件并非像WAV或MP3那样量化的纪录乐曲每一时刻的声音变化，它记录的是如“音乐在什么时刻，使用什么乐器，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏”等等这样的信息，所以MIDI文件本身并不是音乐，而是发音命令，MIDI文件本身只是一些数字信号而已，不包含任何声音信息。而WAV是把声音的波形记录下来，将这些模拟波形转换成数字信息，这些信息所占用的体积显然要比只是简单描述性的MIDI文件大的多。,MIDI和普通的音频文件有什么不同,归纳总结,通过本节课的学习你完成了你的学习目标了吗？,1.声音的数字化过程是（）A.采样量化编码B.采样编码量化C.编码采样量化D.量化合成编码2.数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是（）A.数字编码器B.模拟到数字的转换器（A/D转换器）C.数字解码器D.数字到模拟的转换器（D/A转换器）3.小李要将录音磁带上的模拟信号节目存到计算机中，一般要使用计算机中的（）设备。A声卡B光驱C摄像机D显卡,归纳总结,通过本节课的学习你完成了你的学习目标了吗？,4音频文件格式有很多种，请问哪种音频文件不可能包含人的声音信号（）A.音乐CDB.MP3格式C.MIDI格式D.WAV格式5.以下数字音频文件中数据量最小的是（）A.MIDIB.MP3C.WAVD.WMA6、_有很多种，因此产生