計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)(已修改)
2025-05-28 16:39 本頁面
【正文】 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù) 常寶寶 北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 ——多媒體技術(shù)概述 什么是媒體？ 媒體 ：承載信息的載體 。 在這種意義下 ， 文字 、 聲音 、 圖形 、 圖像 、視像 、 動畫都是信息的載體 。 “ 媒體 ” 在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域還有其它的含義 ， 例如媒體也用來表示可以記錄數(shù)據(jù)的物理載體 ，如媒體也用來指計(jì)算機(jī)中各種存儲介質(zhì) ， 如磁盤 、 磁帶和光盤等等 。 多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù) ? 利用計(jì)算機(jī)把文本 、 圖形 、 圖像 、 音頻和視頻等多種媒體信息綜合一體化 ， 并能夠?qū)Χ喾N媒體信息進(jìn)行獲取 、 壓縮編碼 、 編輯 、 加工處理 、傳輸 、 存儲和展示的技術(shù) 。 ? 實(shí)際上多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù) 、 通信技術(shù) 、音頻技術(shù) 、 視頻技術(shù) 、 圖像壓縮技術(shù) 、 文字處理技術(shù)等多種技術(shù)的一種結(jié)合 。 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ? 多媒體系統(tǒng)是指能夠?qū)ξ淖帧⒙曇?、圖像等多種信息媒體進(jìn)行獲取、編輯、處理、傳輸、展示以及綜合的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 ? 早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只能處理文字信息，多媒體的引入擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)所能處理的信息空間，多媒體系統(tǒng)能夠把多種媒體信息有機(jī)的同步組合成完整的多媒體信息，使信息表達(dá)不再局限于順序、單調(diào)和狹小的范圍。 多媒體系統(tǒng)的特點(diǎn) ?集成性 可對文字、圖像、圖形、聲音、視像等信息媒體進(jìn)行綜合處理，達(dá)到各種媒體協(xié)調(diào)一致，形成一個整體。 ?交互性 用戶和系統(tǒng)能夠方便的交流，能對系統(tǒng)的多媒體處理功能進(jìn)行控制。 ?數(shù)字化特征 各種媒體信息都以數(shù)字的形式 (0和 1)進(jìn)行存儲和處理，而不是以傳統(tǒng)的模擬信號方式。 什么是模擬信號 ? 模擬信號：幅度隨時間而連續(xù)變化的信號。變化規(guī)律與對應(yīng)的物理量的變化規(guī)律是類比關(guān)系。 ? 模擬信號的主要參數(shù)：振幅 A和頻率 f。 振幅反映了信號的強(qiáng)度，對于聲音信號來說，就是聲音的大小；頻率反映了震動的快慢，對于聲音而言，反應(yīng)了音調(diào)的高低。頻率的單位為 Hz，即每秒震動的次數(shù)。 數(shù)字信號 ? 數(shù)字信號：取值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)，如0和 1，是離散的信號。 ? 數(shù)字信號，由于只有有限個狀態(tài)，所以能精確地進(jìn)行存儲，易于判決，不怕噪音干擾，可以無失真的傳輸和復(fù)制，數(shù)字化后也可以利用校驗(yàn)位進(jìn)行檢錯和糾錯。總之?dāng)?shù)字信號具有模擬信號所不具有的 高保真度 和 易于處理 的優(yōu)點(diǎn) 。 數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換 ?用傳統(tǒng)的設(shè)備 (如：話筒，攝像機(jī) )得到的媒體信號，常常是模擬信號。為了能進(jìn)入多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，模擬信號必須轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這稱為 A/D轉(zhuǎn)換 。同樣存儲在計(jì)算機(jī)中的數(shù)字化媒體信號要在傳統(tǒng)設(shè)備 (喇叭 )上播放，也要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，這稱為 D/A轉(zhuǎn)換 。 模擬信號的數(shù)字化 ? 基本過程 采樣、量化和編碼。 ? 采樣 在連續(xù)信號中每隔一定時間取一個值。（時間離散化） ? 量化 量化是用有限個幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。（幅度離散化） ? 編碼 編碼則是按照一定的規(guī)律，把量化后的值用二進(jìn)制數(shù)字表示。 采樣定律和量化精度 ?采樣定律：采樣頻率要高于信號最高有效頻率的兩倍。 話音的最高頻率為 4000Hz， 則每秒至少采樣8000次，聲音最高頻率 20kHz， 所以計(jì)算機(jī)中常使用的采樣頻率為 ?量化精度：表示一個采樣樣本值的二進(jìn)制位數(shù)，位數(shù)越多，精度也越高。 若用 16個二進(jìn)制位表示聲音，可將聲音強(qiáng)度分為 65536級，若用 8位則僅能區(qū)分 256級。 計(jì)算中的文字 ? 文字用編碼的方式在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲和交換。英文字符常用的編碼是 ASCII碼；漢字常用的編碼是 GB2312編碼。 ASCII碼是 7位，擴(kuò)展后是 8位，而 GB2312碼是 16位。 ? 為了在屏幕上顯示字符或在打印機(jī)上打印字符，需要字模庫。字?？梢允屈c(diǎn)陣字模，也可以是矢量字模。漢字字模庫所占的存儲量相當(dāng)大。 聲音 ? 聲音是一種波，頻率在 20～ 20kHz的波稱為音頻波，頻率小于 20Hz的波稱為亞音波，頻率大于 20kHz的波稱為超音波。 ? 我們說話時產(chǎn)生的聲音波的頻率范圍約為300～ 3000Hz； 音樂波的頻率范圍可達(dá) 10～20kHz。 ? 設(shè)備所允許的聲音的頻率范圍越大，聲音的質(zhì)量就越好。例如調(diào)幅無線電廣播的聲音質(zhì)量要優(yōu)于電話的話音質(zhì)量，調(diào)頻無線電廣播質(zhì)量優(yōu)于調(diào)幅無線電廣播質(zhì)量，而數(shù)字激光唱盤的質(zhì)量優(yōu)于調(diào)頻無線電廣播的質(zhì)量。 聲音 ? 聲音的頻率范圍為 20～ 20kHz， 根據(jù)采樣定理，其采樣頻率不應(yīng)低于 40kHz， 在多媒體技術(shù)中常用的采樣頻率為 。 量化精度現(xiàn)在常采用 16位，質(zhì)量更高的也有用 24位的。 ? 為了取得立體聲音響效果，有時需要進(jìn)行 “ 多聲道 ” 錄音，最起碼有左右兩個聲道，較好的
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