第一章 多媒体及数字化技术要点.ppt

1、第一章 多媒体及数字化技术,一、多媒体的概念及主要特点,1.对多媒体的代表性的定义 （1）多媒体是对文本、图形、声音、图像等多种媒体信息进行统一的处理，实现信息有效表现的手段 （2）多媒体是指对文本、声音、图像等多种媒体，通过计算机实现人机交互作用所进行的信息检索、抽出、更新和编辑的操作。,（3）多媒体是一种技术的平台，用户对文本、图形、动画、声音进行整合 （4）多媒体是指利用图形、声音、静止图像、运动图像等多种媒体进行的信息传递 （5）利用计算机交互式地综合处理各种媒体信息-文本、图形、图像、声音，使它们建立起一定的逻辑连接，集成为一种具有交互性的系统。,2.多媒体的特点,（1）多种单媒体的

2、整合，通过计算机来实现 （2）数字化 （3）交互性 （4）超媒体。,二、多媒体通信方式,1.多媒体常用技术,（1）数字化技术 （2）声音技术 （3）图像及其压缩技术 （4）媒体数据的制作与处理技术 （5）超媒体技术 （6）多媒体数据库技术 （7）多媒体整合技术 （8）多媒体计算机 （9）多媒体通信。,BISDN 宽带综合服务数字网 骨干网由光纤构成，150 Mb/s NISDN 窄带综合服务数字网 电话网数字化为目的的通信网 最大信息传递速率为1.5Mb/s 。,3.ATM通信方式 （异步传送模式）,（1）ATM的基本原理 ATM是一种以固定的53个字节长度作为单位（信元）进行信息传送的通信方

3、式 一个信元(53字节)=（48字节）存放所需信息+（5字节）存放表示数据去向等的控制信息（信息头） ATM中设置了大小相等的周期性信元类似于STM中的帧。,2.传统的通信方式,（1）分时多路利用方式 传统的通信方式是STM（同步传递模式） 将按一定周期划分的帧分割成若干个时隙，各路的信息可以根据它们所在的时隙的时间位置进行判断 （2）分级交换方式 将信息划分为128B-4KB这样大小不等的信息组，每个分组信息设有一个信息头，该头部用以存放分级数据的控制信息，包括地址标识、分级编号、校验信息等。,（2）ATM的信元结构,53字节,48字节,用户信息文件,5字节,53字节,48字节,用户信息文件

4、,GFC,VPI,VCI,PT,C L P,HEC,信元头,三、文本与图形的数字化，声音的数字化,1.文本与图形的数字化,（1）文本信息的数字化 特点：具有符号、颜色、大小的特性。 符号：一个字节（英文），两个字节（中文）的代码（ASCII码）进行数字处理 英文、数字是以ASCII实现文本信息的数字化 （2）图形的数字化 图形是由线段和在封闭领域内的涂色所表示的图像。,2.声音数字化,（1）采样与采样定理 采样：是指以一定的时间间隔（采样周期）来测定模拟信号的瞬时值，并以这个瞬时值的序列作为输出的过程 样本值：每一个采样点的数值。,常用声音信号与采样频率,声音信号,CD音乐,数字电话,采样频率

5、,信号带宽,数字电话,44.1K,16K,8K,20K,7K,3.4K,（2）分配码字,采样信号是在时间轴上离散的信号，仍是模拟量; 量化过程中，首先应根据输入的各样本值的范围决定相应的代表值;量化值8位到16位 代表值的个数是有限的; 再根据样本值的实际大小决定与之对应的代表值，并以这个代表值来表示样本值。,111 110 101 100 011 010 001 000,量化与分配码字,（3）声音信号的数字化处理,输入,低通滤波,采样,量化,码字分配,数字信号,四、静止图像及视频图像的数字化,1. 静止图像的数字化-采样、量化、分配码字,（1）平面采样 为实现无失真编码，采样频率fx fy

6、应满足 fx2fxmax fy2fymax 像素：图像数字化时的样本点为像素。,（2）图像扫描-逐行扫描 （3）图像信号的量化 以每个像素作为对象进行量化 量化方法与声音相同。 打印分辨率和显示分辨率显示屏上能显示像素的数目,（4）颜色处理 彩色图像可以通过滤色片分解为红、绿、蓝三种基色。图像的数字化可以对每一种基色图像分别进行。所以，彩色图像处理的数据量是单色图的三倍； RGB：R（红）G（绿）B（蓝）为基色的加色系的颜色表示和处理方法； CMYK：C（青）M（品红）Y（黄）K（黑）为基色的减色系的颜色的表示和处理方法。,CMY也称为减原色。-多用于印刷系统对颜色的表示和处理，因为印刷系统以

7、反射光来识别颜色 YCrCb：以亮度信号Y和色差信号Cr、Cb 对彩色图像进行表示和处理的方法。,2.视频信号的数字化,（1）视频信号的扫描 帧速：处理视频信号时，每秒传送的帧数称为帧速 视频信号的扫描分为：逐行扫描，隔行扫描 隔行扫描的优点：可以表现更快的运动图像，呈现静态图像时其清晰度由每一场的扫描数所决定。,（2）视频信号的数字化 与静止图像一样 扫描的方法将视频信号变换成一维信号-采样-量化-分配码字进行数字化处理 图像运动的速度由帧速决定，每一帧具有的纵向最大频率成分为扫描数的1/2 。,（3）视频信号中的色彩信号 一是将色差信号叠加到亮度信号上的合成方式， 二是将色差信号与亮度信号

8、分别进行处理的分组方式。,五、多媒体技术的研究内容,1.多媒体计算机图形与图像处理技术,(1)图形处理技术 二维,三维图形-空间、位置、材质、明暗等接近自然的真实感效果。 图形图像处理的具体内容主要包括： 几何变换：平移、旋转、缩放、透视、投影等 曲线和曲面拟合 建模或造型；纹理产生等。,（2）数字图像处理技术 图像处理：是指将客观世界中实际存在的物体映射成数字化图像，然后在计算机上用数学的方法对数字化图像进行处理 图形处理与图像处理的区别：,图形处理着重研究怎样将数据和几何模型变成可视的图形，这种图形可能是自然界中根本不存在的（人工创造的画面）。图像处理侧重于将客观世界中原来存在的物体映像处理成新的数字化图像，关心的重点是如何进行数据压缩、图像识别、提取特征、三维重建等 二者的联系越来越紧密。,（3）图形、图像处理中的虚拟现实技术 虚拟现实技术：是将并不存在 的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，让用户感觉到如同真实世界一样。,2、数字音频、视频处理技术,主要由三部分组成： （1）模拟音频、视频信号的数字化编码（模/数转换） （2）模拟音频、视频信号的压缩编码（信源编码） （3）模拟音频、视频信号的存储与