大学计算机基础课件第七章多媒体技术详解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (2) MPEG标准：针对运动图像设计的压缩标准。压缩的基本思想是：在单位时间内采集并保存第一帧信息，然后只存储其余帧相对第一帧变化的部分，从而达到压缩的目的。该标准包括视频、音频和同步信号三大部分。 常用MPEG分为以下几个标准： MPEG-1是一个通用标准。VCD采用MPEG-1压缩标准。 MPEG-2标准适合HDTV高清电视的视频及伴音信号压缩，DVD采也用MPEG-2标准。 MPEG-4的目的是用来做互联网视像传送、交互式视频游戏，实时可视通信等。 7.6 多媒体数据压缩 如果视频中没有许多活动，比如一个变化不大的面部特写，两个连续的视频帧会包含几乎相同的内容。即使视频是活动的，很多时候也只是它在屏幕上的位置发生了变化，上一帧到下一帧也会有大量的冗余内容，这就为视频压缩提供了很大的可操作空间。 7.7 计算思维的典型案例 案例1： 在多媒体技术中，运动捕捉与三维动画设计就是一个典型的运用建模与仿真的计算思维方法。 例如，采用运动捕捉技术对演员动作进行捕捉，演员动作不受限制，动作流畅，自然。这些动作都是非常具有特点的、非常敏锐的。一旦动作被捕捉，坐标就被映射到任意通过三维软件制作的卡通人物模型上。如果制作人员想改变以下所捕捉的动作，可以利用标准的动画工具如反应运动学、皮肤变形等对这个动作做进一步的编辑。制作人员也可以对动作增加各种变化，产生新的艺术效果。 例如，用三维扫描技术对一个八十岁的白发老人进行扫描，形成一个数字化人物模型，然后将篮球明星乔丹的动作捕捉下来，用这些动作或表情数据直接驱动动老人模型的运动，观众将看到八十老人空中扣篮的场面。想像一下，如果我们用演员的表演来驱动动物的模型，专讲动物王国的故事又将是一个怎样的场面。 7.7 计算思维的典型案例 案例2： 虚拟现实技术是利用计算机技术生成的一个逼真的具有视、听、触及嗅觉的感觉世界，在这个虚拟世界中，人们可直接观察周围世界及物体的内在变化，与其中的物体之间进行自然的交互，并能实时产生与真实世界相同的感觉，使人与计算机融为一体。这同样也可以看成是一个建模和仿真的问题。 例如，带上特制的头盔,骑一辆自行车，从头盔显示器中远远看到天安门城楼，你骑车越过金水桥，穿过午门…车速太快一下子破墙而入，冲进了金銮殿，当你摘下头盔，发觉自己仍然骑在自行车上，一步也没动……。 学习完本章后，请思考并讨论以下提出的几个问题： 1．在Windows的“画图”工具中打开一幅JPG格式的彩色图片，将该图片分别保存为单色、16色、256色和24位色的BMP格式位图。试比较这5种图像的质量及文件大小。 2．请用手机录制一段WAV格式的音频，然后选择一种音频格式转换软件，将该WAV音频文件按不同的压缩率分别转换成WMA、MP3格式。比较转换前后视频文件大小。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 7.3 音频信息的获取和处理 高的采样频率、量化精度，就可以减少失真。但由此得到的数字音频信号数据量也就越大。 由于经采样和量化后的音频信号数据量很大，所以一般要先对数字化的音频信息进行编码和压缩，然后再在计算机内传输和存储。 (3) 编码 众所周知，我们今天使用的计算机属于电子数字计算机，它只能处理离散的二进制数字信息，而客观世界连续变化的量。这里“连续”与“离散”之间的“鸿沟”就给我们带来了问题：离散量的精确度是有限的，数字信号不能达到无限的精确。因此，数字世界可以近似地表示真实世界，但不能完全模拟；模/数、数/模转换需要耗费计算机系统大量的时间和资源，但这是必须付出的代价。现在你也许明白了，计算机采用二进制，实在是“迫不得已”！ 7.3 音频信息的获取和处理 7.3.3 数字音频文件格式 存储格式 扩展名 特点 WAV格式 *.WAV 来源于对声音模拟波形采样，量化、编码。标准的WAV文件通常保存的是不压缩的声音数据。因而，这种文件最大的缺点是占用存储空间大。适用领域：音频原始素材保存。该格式是通用音频格式。 MP3格式 *.MP3 采用1:10～1:20压缩率制作的数字音频文件。标准的MP3格式按1:1