数据压缩分类
无损压缩 ——利用数据的统计冗余进行压缩，原理是统计被压缩数据中重复数据的出 现次数进行编码（可逆编码） 常用于文本、程序、重要图形（图像） 常用无损算法：

行程编码 熵编码
有损压缩 ——压缩后的数据不能够完全还原成压缩前的数据，与原数据不同但是非常 接近的压缩方法（不可逆编码） 常用于音频、图像、视频 常用有损算法
（2）.数字图像的获取
1)画面划分成M×N阵列网格，每个网格为一个取样点（像素） 2)将每个取样点的颜色分解成R、G、B三基色(灰度，黑白则不分色)
模 拟 图 像
3)测量每个取样 点的分量的亮度 值
4)对取样点的每个分量的亮度值 进行A/D转换，用8～12位二进制 正整数表示
扫描
图像数据量＝像素总数×图像深度÷8 R 取样 量化 例：一幅1024× 768的24 位真彩图像的容量为： 244 数 1024×768×24÷8= 2304×1024B 字 G 取样 = 2304KB≈2.25MB 分色 量化 255 图 容量与分辨率、图像深度有关 像 B 取样 量化 154
（3）.图像的表示与压缩编码
图像深度：一个像素的所有颜色分量的二进位数目之和 彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成

假设3个分量分别用8个二进位表示，则可表示224=16,777,412 种 不同的颜色
静止图像压缩编码的国际标准
JPEG标准（文件扩展名是 .jpg）

是第一个静止图像压缩的国际标准 制定了二种压缩编码的方案：
编码：将所有样 把每个样本从模拟量转换 本的二进制代码 成(8位或16位)数字量 位数越大，样本精度越高， 组织在一起，并 进行数据压缩 同时需要的存储空间也越 多
（2）. 数字声音的压缩编码
波形声音的主要参数

取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法、比特率
比特率/码率：指每秒钟的数据量


计算公式：(数字声音未压缩前)
波形声音的码率＝取样频率×量化位数×声道数 (b/秒)
例：某 PC 机的声卡在处理单声道声音信息时，采样频率
为 44kHz，A/D转换精度为16位。若连续采集2分钟的声 音信息，则在不进行压缩编码的情况下保存这段声音，需 要的存储空间
44K×16×（60×2）÷ 8 ≈ 11MB

声波转换为电信号
采样、量化
模 拟 声 音
麦克风 （microphone）
声音卡 （sound card）
数 字 声 音
输出设备音响等
输 出
声音的数字化
A/D转换器——模拟/数字转换器
采 样
D/A转换器——数字/模拟转换器
量 化
模拟声音信号
01100011001· · · 数字声音
输 出
目的：把时间上连续的信号 转换成时间上离散的信号 采样频率：每秒钟采样的次 数。 一般取声音频率的2倍 采样频率越高（44KHz）， 声音还原越好

实时性。用户可实时地控制多媒体信息
媒体的数字化及 数据压缩
1、数字声音
（1）波形声音的获取与播放 声音由振动产生，通过空气进行传播的 连续的波（声波），它由许多不同频率 的谐波组成。 带宽：谐波的频率范围 多媒体处理的声音主要是人耳可听到的 声音(audio)
全声道：20Hz～20kHz 语音（人的说话声音）： 300～3400 Hz
音压缩编码
（3）常用的数字声音格式
.wav 文件格式 Windows采用的波形文件存储格式，数据量大; .midi 文件格式（其他扩展名： .mid 、 .r mi） 规定了乐器、计算机、音乐合成器以及其他电子设备之间交换音乐信息的一组标 准。 Midi文件记录的是乐曲演奏的内容，而不是实际的声音； 数据量极小，易于编辑、处理 缺点：播放的声音效果依赖于播放MIDI的硬件质量，只能合成音乐，不能合成歌 曲和语言； 产生MIDI音乐的方法：FM 合成法、波表合成法。
全频带声音压缩编码标准
编码简单，用于数字盒式录音磁带
名称
MPEG-1层1 MPEG-1层2 MPEG-1层3
压缩后的码率（每个声道） 声道数目
192kbps（压缩4倍） 128kbps（压缩6倍） 64kbps（压缩12倍） 2 2 2
主要应用
数字盒式录音带 DAB，VCD Internet，MP3音乐
能力的计算机 多媒体的特性

信息媒体的多样性。 交互性。用户可主动地编辑、处理各种信息， 具有人机交互功能。

电视不是多媒体系统，能传播但不能编辑、处理 多媒体信息

集成性。多媒体技术中集成了许多单一的技术， 如图像处理、声音处理技术等。

对用户而言，它们是集成一体的，包括信息的统 一获取、存储和组织

预测编码 变换编码 基于模型编码 分形编码 矢量量化编码

点位图:用 M(列)×N(行) 个像素表示图 像

动态图像（视频）
——多幅（帧）静态图像以每秒≥25幅的 速度播放时,利用视觉暂留现象就成为连续 图像，一般伴随声音。（获取设备：摄像 头、摄像机等） 取样视频 计算机合成视频

矢量图形
矢量图：用一 些指令表示一 幅图。 例： 画1条100像 素长的红色直 线 画1个半径为 50像素的圆
第1章 计算机基础知识
1.3 多媒体技术简介
多媒体的概念与 特点
媒体（又称：媒介/媒质/载体） 指文字、声音、图象、动画和视频等内容 多媒体：以上两个或以上对象的组合 多媒体技术 利用计算机技术对多媒体进行采集、操作、编 辑、存储等综合处理的技术。 多媒体计算机( MPC)：具有多媒体处理
.tiff——广泛应用于桌面出版系统、图形系统、广告制作
系统，用于一种平台到另一种平台间图形的转换； .png——图像文件格式。开发目的：替代GIF、TIFF文件格 式 .wmf——是大多数Windows应用程序都可以有效处理的格 式。桌面出版系统中常用的图形格式； .dxf 文件——向量图形格式，绝大多数绘图软件均支持的 格式。
Mp3 文件格式
采用MPEG-1层3(Layer 3)标准对WAV音频压缩而成
其它文件格式
.voc ——声霸卡中使用 .au ——UNIX工作站中使用 .aif ——苹果机中使用
媒体的数字化及 数据压缩
2、图像
点位图像
（1）图像分类 静态图像
取样图像（点阵图像、位图图像）——从 现实世界中通过数码相机或扫描仪等设备 获取的图像。 矢量图像（图形）——使用计算机合成或 制作的图像
算法复杂度中等，用于数字音频广播(DAB)和VCD等 编码较复杂，用于互联网高质量声音的传输，如MP3音乐（压缩 10倍, 1张CD光盘可存100首MP3歌曲)
有线电话通信系统（国际电信联盟ITU）

G.711：PCM编码，码率：64kb/s G.721：ADPCM编码，码率：32kb/s
移动通信和IP电话：由于带宽较窄，必须常用更有效的语
离散余弦变换为基础的有损压缩编码方案 以预测技术为基础的无损压缩编码方案

JPEG特别适合各种连续色调的彩色或灰度图像，在计算机和数 码相机中已得到广泛应用。 最新版本：JPEG 2000

（4）.常用的数字图像格式
.bmp——是Windows采用的图像文件存储格式；
.gif——供联机图形交换使用，目前在网络中广泛使用； .jpg(jpeg)——是第一个静止图像压缩的国际标准