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媒体技术原理 杨际强 2011.09 第一章 多媒体技术概述 关于信息、媒体和媒介 媒体的五种类型Perception Medium（感觉媒体）Presentation Medium（呈现媒体）Representation Medium（表示媒体）Storage Medium（存储媒体）Transmission Medium（传输媒体） 媒体、媒介、信息三者的关系 多媒体的概念 Multimedia（多媒体）—— media（即medium的复数）指存储在磁带、光盘上的图像、声音、文本、动画等信息的表现形式（或载体）。 多媒体技术的主要特性 信息载体多样性 交互性 集成性 协同性 实时性 1.2 多媒体技术的发展历程 启蒙发展阶段 标准化阶段 1.3 多媒体技术的应用 多媒体技术走进家庭 多媒体技术走进学校 多媒体技术用于商业和企事业单位 本章思考题 试从两个应用实例出发，谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响。 如何理解多媒体技术是人机交互方法的一次革命？ 第二章 声音及其数字化 声音的产生和传播 声压、声强、声功率；分贝、声功率级、声强级和声压级 单音、复音、谐音 2.2 听觉理论与声音的特性 声音的频谱 听觉特性 声音的三要素 2.3 数字基础 数制 二进制系统 二进制编码 第三章 模拟音频和数字音频 磁带录音装置的基本结构 模拟录音载体——磁带 录放音的基本原理 模拟音频及其弊端 用电信号（电压、电流）来模仿声音物理量的变化。 数字信号及其优点 用0和1的形式存储和传输在计算机中的数据。 模拟信号的数字化过程 采样 量化 压缩编码 取样定理 奈奎斯特取样定理：fs2fm ，fs表示取样频率， fm原信号频率。 取样中信号混叠现象 fn=nfs+fm 取样信号的恢复 数字信号的数码率——比特率 数据无损压缩 熵 （entropy） 信息量（information content） ； 香农－范诺编码 5 数字电视基础 了解三种彩色电视制式 掌握电视扫描的原理 掌握数字电视图像子采样理论 了解彩色电视信号的类型 了解数字电视标准和原理 5.1 模拟彩电制式 电视与电视制式 重现彩色图像的过程 * * 1.1 有关概念 将教学内容以文字、声音、图像、动画等形式存储到磁盘、光盘上 媒介是用于存储、呈现或传输媒体的设备或物理介质，存储媒体、 传输媒体和呈现媒体都属于媒介的范畴。 媒体是信息的载体，信息只有通过某一种或几种媒体形式 才能表达出来，感觉媒体和经过处理后的再生媒体均属于 媒体的范畴。 混合 图 文 其它 像 声 多媒体 2.1 关于声音的基本知识 （1）听觉范围——听阈和痛阈 听阈：大于20Hz、2×10-5 Pa、10-12 W/m2；痛阈：20 000Hz、20Pa、10W/m2； （2）最低辨别阈 人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力。 （3）双耳定位效应——哈斯效应 哈斯效应是立体声系统定向的基础之一。 （4）听觉定位 根据声音到达两耳的强度差和时间差来判断声源的方位和距离。 （5）掩蔽效应 当两个声源出现时，其中一个会影响人耳对另一个的听觉能力，一个较弱的声音 （被掩蔽）的听觉感受被另一个较强的声音（掩蔽音）影响的现象称为掩蔽效应。 （1）响度 人耳对声音强弱的主观感觉。 等响曲线 （2）音调 人耳对声音调子高低的主观感受。 （3）音色 声音中各种频率成分及其强度决定的，即由频谱决定。 3.1 模拟音频记录 3.2 数字音频基础 3.1.1 取样 (a) 模拟音频信号 (b) 音频信号的采样 模拟声音在时间上是连续的，或称连续时间函数x(t)。用计算机处理这些信号时，必须先对连续信号采样，即按一定的时间间隔(T)在模拟声波上截取一个振幅值(通常为反映某一瞬间声波幅度的电压值)，得到离散信号x(nT)(n为整数)。T称采样周期，1/T称为采样频率。 3.1.1 取样 fn是新产生的频率，fm是进入取样器信号的频率，n为整数（取样周期数）。 问题：为什么要把CD的取样频率规定成44.1kHz而不是其他的频率？ 3.1.2 量化 所谓量化，就是度量采样后离散信号幅度的过程， 度量结果用二进制数来表示。 1.量化位数 2.量化噪声 (c) 采样信号的量化 (b) 音频信号的采样 量化位数 量化位数也称“量化精度”，是描述每个采样点样值的 二进制位数,度量时分级的多少。例如，8位量化位数 表示每个采样值可以用28即256个不同的量化值之一 来表示，而16位量化位数表示每个采样值可以用216 即65536个不同的量化值之