多媒体数据与编码

声音文件: 1． Wav：波形文件格式，是实际声音的采样和编吗， 文件的容量很大，可用“录音机”工具进行声音的录制。 2． MID：是记录MIDI信息的标准格式，是一个由乐器 数字接口指令序列组成的计算机乐谱。所占存储空间较 小。 3． MP3：当前流行的音乐文件格式，音质可与CD媲美， 占磁盘空间小。
26灰度级
28灰度级
关于数据压缩的描述中，正确的是______。 A．多媒体信息存在许多数据冗余 B．图像压缩不容许采用有损压缩 C．熵编码法属于有损压缩 D．国际标准大多采用单一压缩方法
[解析] 数据压缩可分成两种类型，一种叫做无损 压缩，另一种叫做有损压缩。有损压缩适用于重 构信号不一定非要和原始信号完全相同的场合。 例如，图像和声音的压缩就可以采用有损压缩， 因为其中包含的数据往往多于人们的视觉系统和 听觉系统所能接收信息的范围，丢掉一些数据也 不至于使人们对声音或者图像所表达的意思产生 误解，但可大大提高压缩比。根据压缩过程中是 否减少了熵，可以将目前常用的压缩编码方法分 为两大类：一类是无损压缩编码法，也称冗余压 缩法或熵编码法；另一类是有损压缩编码法，也 称熵压缩法。
文本文件:
1． TXT：纯文本文件，可用“记事本”编辑。 2． DOC：可用Microsoft Word处理的文档。 3． WPS：可用金山WPS软件处理的文档。 4． HTML：可用字处理软件编辑的超文本标记语 言文档。 5．PDF：电子图书文档，需用Adobe Acrobat Reader软件来阅读。
目前多媒体计算机对动态图像数据压缩常采用的标准 是（ ） A .JPEG B . GIF C. MPEG D. BMP
下列是信息技术课堂中高一同学对数据压缩这一话题的讨论， 你认为错误的是： A．多媒体数据能够被压缩是因为数据本身存在冗余 B．多媒体数据压缩不允许失真，都是无损压缩 C．多媒体数据压缩过程是编码，解压缩过程是解码 D． JPEG是静态图像压缩标准之一
图形文件: 1．BMP：位图格式，是将图像以像素的颜色值进行存取 的格式，“画图”工具使用的标准格式。 2. JPG：按JPEG标准进行静态图像数据压缩形成的格式。 3. GIF：图形交换文件格式，最多只能支持256种颜色， 占用计算机存储空间小，常被用于网页制作。 4. PSD：Photoshop图像处理软件专用格式，是以图层的 形式生成图像，
一、空间冗余是静态图像中存在的最主要的一 种数据冗余。同一景物表面上采样点的颜色之 间往往存在着空间连贯性，但是基于离散像素 采样来表示物体颜色的方式通常没有利用这种 连贯性。例如：图像中有一片连续的区域，其 像素为相同的颜色，空间冗余产生。
二、时间冗余是序列图像中经常包含的冗余。一组连续的 画面之间往往存在着时间和空间的相关性，但是基于离散 时间采样来表示运动图像的方式通常没有利用这种连贯性。 例如：房间里的两个人在聊天，在这个聊天的过程中，背 景（房间和家具）一直是相同的，同时也没有移动，而且 是同样的两个人在聊天，只有动作和位置的变化。
分类
无损压缩 能完全还原
特点
有损压缩
不能完全还原
文字 、程序、WinRAR… 文字、程序、 … 适用 图像、声音、视频、…
常用的WinRAR、WinZIP等压缩工具 是有损还是无损？
压缩
图像：JPG(JPEG) 声音：MP3 视频：MPEG
有 损 压 缩
.RAR，.zip
无 损 压 缩
- 还有哪些地方用到数据压缩？
多媒体数据文件根据应用的种类的 不同，可以分为哪几类？
多媒体文件根据应用的途径通常可以分 为文本（text）,图像（image），声音 （sound），视频（video），动画 （animation）等五大类。
你知道的这五大类媒体中，常用的有哪 些文件格式吗？
文本文件：txt、doc、wps、html、pdf 图形文件：bmp、jpg、gif、psd 声音文件：wav、mid、mp3 动画文件：flc、gif、swf、fla 视频文件：avi、mpg、rmvb、flv
信息技术选修2
多媒体数据文件与压缩
你知道一份制作精美的多媒体 作品，后台的数据文件是如何 进行管理的吗？
多媒体作品中的各种媒体信息,在计算机内部都是以文件的 形式来管理并存放的,不同类型的文件,应放在不同类别的 文件夹中。当我们在制作一个多媒体作品时,我们往往需要 收集大量的媒体素材,这时我们就需要建立不同类型的素材 文件夹，如下图所示就是我们在制作《百年校庆》多媒体 作品时建立的文件夹。
实验：（1）打开Windows附件中自带的“画图” 程序，画一个圆，并填充颜色。
（2）分别用BMP、JPG、GIF格式保存文件。 （3）根据据压缩比=压缩前文件信息量/压缩后文件信息量=X:1
001.bmp
002.jpg
三、结构冗余是在某些场景中，存在着明显的图像分布模式， 这种分布模式称作结构。图像中重复出现或相近的纹理结构， 结构可以通过特定的过程来生成。例如：方格状的地板，蜂 窝，砖墙，草席等图结构上存在冗余。已知分布模式，可以 通过某一过程生成图像
四、视觉冗余人的视觉系统对于图像的注意是非均匀的、 非线性的，视觉系统并不能对于图像的任何变化都有所 感知。事实上，人类视觉系统的一般分辨能力约为26灰 度级，而一般图像的量化采用的是28灰度级，这样的冗 余称为视觉冗余。
有损压缩
交流与思考
BMP格式 → JPEG格式 二进制数据 ○相同 ○完全不同 原始BMP VS 还原后BMP ○相同 ○有差异
思考2 ：通过观察图像的画面内容和数据代码，你觉 得JPEG压缩格式对BMP图像进行了怎样的处理？ 丢失了一些颜色信息 对BMP原有数据进行了重新编码
数据的压缩
依 据
信息有冗余
- 为什么数据压缩要不断发展？
多媒体数据中存在多种数据冗余，常 见的方法哪些？
多媒体数据冗余常见的有空间冗余、结构冗余、视觉冗余 和时间冗余。 空间冗余是指亮度和色度在其中没有任何变化的区域。 序列图像是由一组连续画面组成，其中的相邻帧往往包 含相同的背景和移动物体，只不过移动物体所在空间位置 略有不同，这就产生了大量的数据冗余，这种冗余称为时 间冗余。 结构冗余是指有些图像从区域上看存在着非常强的纹理 结构,如草席图像,在结构上存在冗余。 视觉冗余是指人的视觉系统对图像的任何变化,并不是都 能感知的.人类视觉系统一般的分辩能力约为26灰度等级,而 一般图像量化采用28灰度等级,这类冗余称为视觉冗余。 多媒体数据压缩原理一方面是利用清除文件中的冗余数 据以达到减少文件容量的目的，另一方面就是利用多媒体 文件的允许少量失真的特点来实现，我们说多媒体数据压 缩目前都是有损压缩，即当压缩文件被解压还原时，再也 不可能回到原来的一样。
多媒体数据文件过大，会影响到数据的传 输，以及多媒体技术的发展，如何解决这 个问题，解决的依据是什么？
数据之所以能被压缩，首先是因为数据本身确实存在着 冗余，其次是在许多情况下媒体本身允许有少量的失真。 数据压缩和解压缩一般由两个过程来实现： 一是编码过程，即将原始数据进行编码压缩，以便存储 与传输； 二是解码过程，将编码数据尽可能地还原为原始数据。 压缩的方法可以分为无损压缩和有损压缩两种。 静态图像压缩标准JPEG，动态图像压缩标准MPEG， 音频压缩标准G.723
动画文件: 1． FLC：用3DSMAX动画制作软件创建的三维动画 文件格式。 2． GIF：目前网页中普遍使用的二维动画文件格式。 3． SWF：用Flash制作的的二维动画文件格式。
视频文件: 1． AVI：是一种音频、视频信号交叉存储的格 式，是Windows的标准视频格式。 2． MPG：是按MPEG标准压缩的视频文件。 和AVI格式相比所占磁盘空间小得多。
003 .bmp
文件大小(KB)
BMP格式 → JPEG格式 文件大小 ○变小 ○不变 ○变大
原始BMP VS
还原后BMP
○相同 ○不相同
图像画面 ○相同 ○稍有差异 ○差异明显 ○相同 ○稍有差异 ○差异明显
思考 1 ： JPEG格式对图像进行了怎样的压缩？
图像质量有损失 但不影响视觉效果 不能完全还原
下图为某逐帧动画中四幅相邻的图像，图像之间存在着较大的 相关性，这种相关性主要表现为
（A）空间冗余 （B）视觉冗余 （C）结构冗余 （D）时间冗余
下列操作属于无损压缩的是 （A）z.bmp压缩成z.jpg （B）z.wav压缩成z.mp3 （C）z.psd压缩成z.rar （D）z.avi压缩成z.mpg