网络多媒体技术与应用
PCX文件-- 采用RLE行程编码,文件体中存放的是压 缩后的图像数据。是PC Paintbrush (PC画笔)的图像 文件格式。
TIFF文件--支持多种编码方法。是一种非常通用的图像 文件格式。定义了四种不同的子类.
GIF文件--采用了可变长度等压缩算法。最多支持256 种色彩的图像。在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像, 可以构成简单动画。
So, multimedia data must be compressed!
压缩的基础
多媒体数据冗余: 空间冗余-元素(数据对象)的空间强相关性; 时间冗余-重复的图或者声音; 这两种反映随机信号的统计特性,又称为统计冗余。 信息熵冗余(编码冗余) 结构冗余 知识冗余 感觉(听绝、视觉)冗余 其它冗余
网络多媒体技术与 应用
第7章 多媒体网络
本讲目标: 了解多媒体网络的应用
要求
延迟 带宽 数据丢失
学习如何更好使用因特 网提供的尽力而为的服 务
学习因特网将如何进化 以便更好的支持多媒体 应用
本讲概述: 多媒体的网络应用 存储式音频/视频流
RTSP
交互式的实时应用
IP电话举例
RTP
H.323 and SIP 在尽力而为的基础上发展
调度和策略的实施 集成服务 区别服务
多媒体概述
Audio:
-8000 (samples/sec)x 8 bits voice phone 64Kb. -44,100 samples/sec x 16 bits Audio CDs 705.6 kbps (1.411
i = 0,1,2,...,M-1; j = 0,1,值进行二进制编码。
色调、亮度和饱和度
光的物理性质:波长和幅度 人眼对色彩的感觉:色调、亮度和饱和度
色调——波长 亮度——幅度: 光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉,
是指色彩明暗深浅的程度,也可称为色阶。 饱和度——色光的纯度: 色彩纯粹的程度
压缩技术的性能指标
压缩比
分数 质量级别 失真级别
压缩和解压速度 5 重现质量:
主观标准(右表) 4
优
察觉不到
( Excellent )
良 ( Good )
(刚)察觉但不 讨厌
客观标准-
3
信噪比,均方 差
2
中 ( Fair )
(察觉)及有点 讨厌
差 ( Poor ) 讨厌而不反感
1
劣 ( Bad )
计算机中色值的数学表示
基色 记录位 (bit)
R/G/B
8
色彩数 10进制 2进制
0-255
00000000- 11111111
16进制 00-FF
混合表示法:【RGB】 如:红色:【FF0000】
绿色:【00FF00】 蓝色:【0000FF】 黄色:【FFFF00】
位图与矢量图的比较
数据量
矢量图
极讨厌(令人 反感)
次声带
1)音频:音宽与频 带
音频(Audio)带宽
超声带
语音(Speech)带宽
20 300
3K
音阶与基频的对应关系
20K f(Hz)
音阶
C
D
E
F
G
A
B
简谱符号
1
2
3
4
5
6
7
频率(Hz)
261 293 330 349 392 440 494
频率(对数)
48.3 49.3 50.3 50.8 51.8 52.8 53.8
不完全饱和
完全饱和 饱和
不完全
色彩的空间表达
RGB: 显示器信号 HIS:适合人的视觉系统:
色调(Hue) 色饱和度(Saturation或Chroma) 亮度(Intensity或Brightness)
YUV:电视信号 ( 为兼容黑白和彩色电视信 号,亮度Y和色度U、V分离。)
CMY:油墨或颜料(彩色印刷 )三基色:
图像压缩的基本概念
无损压缩: 将相同的或相似的数据或数据特征归类,使用较
少的数据量描述原始数据。 有损压缩: 利用人眼的视觉特性有针对性地简化不重要的数
据。 图像压缩比: 压缩后的图像数据量 / 压缩前的图像数据量
(<1)。
常用图像文件格式
BMP文件--采用位映射存储格式, 文件所占用的空间 很大。几乎所有Windows环境下的图像处理软件都支持 BMP格式。
频带宽度
声音质量等级与信号带宽
CD-DA
FM 广播 AM 广播
电话
10 20 50 200
3.4K 7K
15K 22K f( Hz )
2) 图像
一个图像源,就是光辐射能量在空间和时间上的分布图,即
If(x,y,z,t,)
其中:
I — 光强度(亮度或灰度),代表光辐射能量; x, y, z —— 立体空t —间—坐标时;间;
λ — 光的波长,可见光波长:350≤λ≤780 nm。
单色平面图像——与λ、t 无关,x、y 为连续变量的静止图像。
I f(x,y)
_ 彩色平面图像——根据三基色原理,可分解为三幅单色图像 :
_ 图像数字化
连续图像
离散图像
数字图像
空间坐标离散化(采样):
连续坐标(x, y)
离散坐标(xi , yj )
青(Cyan) 品红(Magenta) 黄(Yellow)
HSI色彩空间和RGB色彩空间转换公式:
I
RGB 3
H3160[90Arctan(F3){0,GB ; 18,0GB}]
S
1[minR(,G,B)] I
F2RGB GB
YUV色彩空间与RGB色彩空间的转换关系:
Y 0.30.590.11 R U 0.150.290.44G V 0.610.520.096B
位图
记录指令,小 记录点阵,大
放大失真 应用
重新计算和绘制,点阵的重复,可能
无失真
产生“马赛克”
侧重于“绘制” 侧重于“获取”和
和“创建”
“复制”
图像文件结 构
文 件 头
文 件 体
文 件 尾
软件版本号 图像分辨率
图像尺寸 图像深度 色彩类型 编码方式 压缩算法 图像数据 色彩变换表 用户名
注释 开发日期 工作时间
Mbps for stereo).
Image:
–320x240x8bits grayscale image 77Kb –1100x900x24bits color image 3MB
Video(TV):
–640x480x24x30frames/sec 27.6 MB/sec PAL–576x576x25x16=132. Mbps HDTV-1920 x1080x30x12=746 Mbps