音频编码技术可分为那两大类

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音视频编解码技术的现状与发展

音视频编解码技术的现状与发展

音视频编解码技术的现状与发展随着互联网的普及和网络速度的提升,音视频资讯的获取变得越来越容易。

我们可以随时随地打开手机或电脑,观看视频、听音乐。

但是,这些视频和音频文件都离不开一个重要的技术——编解码技术。

本文将会探讨音视频编解码技术的现状与发展。

一、什么是编解码技术?在了解编解码技术的现状和发展前,我们需要先了解编解码技术是什么。

简单来说,音视频编解码技术就是把多媒体信号经过压缩算法转化为压缩格式的技术,以便于传输、存储和处理。

音视频编解码技术分为编码和解码两个过程,编码器把采集到的音视频数据压缩为压缩格式的数据,解码器把压缩格式的数据解压缩还原为原始音视频数据。

二、音视频编解码技术的现状1.国际标准的制定随着技术的发展,音视频编解码技术也在不断地被探索和研究,多种音视频编解码技术涌现出来并被广泛使用。

但是,如果缺乏统一的国际标准,那么不同厂商的设备和软件之间就会出现互不兼容的问题。

为了解决这个问题,国际标准组织ITU-T、ISO、IEC联合制定了许多音视频编解码标准,如H.264、H.265、MPEG-4、MPEG-2、VP9等等。

这些标准规定了音视频编解码的各种规范和参数,使得音视频编解码技术得到了广泛应用。

2.压缩效率的提升音视频编解码技术的核心之一就是压缩技术。

在压缩技术优化的过程中,压缩效率的提升一直是音视频编解码技术的发展方向之一。

现在,H.264是市场上最为流行的视频编码标准之一,其压缩后的视频质量和压缩比(压缩前和压缩后的数据量之比)都很优秀。

除此之外,H.265标准也日渐流行,在保证视频质量的前提下,其压缩比可以达到更高的水平。

3.应用领域的不断扩展音视频编解码技术应用领域的不断扩展也是其现状之一。

在早期,音视频编解码技术主要被应用在广播电视等领域。

随着技术和网络的发展,音视频编解码技术被应用到更多的领域,如在线视频、视频会议、社交应用、游戏直播等。

随着人们对视频沟通需求的不断增长,音视频编解码技术的应用领域将会更加广泛。

多媒体信息处理技术音频处理技术

多媒体信息处理技术音频处理技术

1、媒体和多媒体媒体(Media)是人与人之间实现信息交流的中介,简单地说,就是信息的载体,也称为媒介。

多媒体就是多重媒体的意思,可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称,即多种信息载体的表现形式和传递方式。

其实在传播学中,使用媒价来表示传递信息的手段、方式或载体,用媒体来表示传播活动的组织、机构或人员,但人们在计算机中已经约定俗成的使用多媒体来表示信息的手段、方式或载体,比如视频,音频等。

2、多媒体的特点:(1)集成性能够对信息进行多通道统一获取、存储、组织与合成。

(2)控制性多媒体技术是以计算机为中心,综合处理和控制多媒体信息,并按人的要求以多种媒体形式表现出来,同时作用于人的多种感官。

(3)交互性交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。

传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息,而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。

(4)非线性多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。

以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架,循序渐进地获取知识,而多媒体技术将借助超文本链接(Hyper Text Link)或其他方法,把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。

(5)实时性当用户给出操作命令时,相应的多媒体信息都能够得到实时控制。

(6)信息使用的方便性用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息,任取图、文、声等信息表现形式。

(7)信息结构的动态性“多媒体是一部永远读不完的书”,用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息,增加、删除或修改节点,重新建立链。

3、多媒体系统的组成多媒体硬件系统、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。

(1)多媒体硬件系统:包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。

其中,最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘驱动器等。

多媒体通信技术-2016最新复习题

多媒体通信技术-2016最新复习题

多媒体考试复习题简答题或是概念题1. 媒体的概念及分类。

答:媒体(medium)是指信息传递和存储的最基本的技术和手段,即信息的载体。

媒体可划分为5大类:(1) 感觉媒体(perception medium)是指人类通过感觉器官直接产生感觉(感知信息内容)的一类媒体。

这类媒体包括:声音、文字、图像、气味、冷热等。

(2) 表示媒体(representation medium)是指用于数据交换的编码表示。

这类媒体包括:图像编码、文本编码、声音编码等。

其目的是为了能有效地加工、处理、存储和传输感觉媒体。

(3) 显示媒体(presentation medium)是指进行信息输入和输出的媒体。

输入媒体包括:链盘、鼠标、摄像头、话筒、扫描仪、触摸屏等;输出媒体包括:显示屏、打印机、扬声器等。

(4) 存储媒体(storage medium)是指进行信息存储的媒体。

这类媒体包括:硬盘、光盘、软盘、磁带、ROM、RAM等。

(5) 传输媒体(transmission medium)是指承载信息,将信息进行传输的媒体。

这类媒体包括:双绞线、同轴电缆、光缆、无线电链路等。

“多媒体”通常是指感觉媒体的组合,即声音、文字、图像、数据等各种媒体的组合。

2.多媒体通信系统是如何构成的,简述其主要特征。

在物理结构上,多媒体通信系统是由若干个多媒体通信终端、多媒体服务器经过通信网络连接构成的系统。

特征:(1)集成性可处理、存储和传输内容上相互关联的多媒体信息。

(2)交互性用户与系统通信过程中具有完全的交互控制能力。

(3)同步性使得多媒体信息(文字、图形、声音、图像等)在终端上以时空同步方式工作。

第二章听阈:人耳能听到的声音的声压,1Hz时为2×10-5Pa。

痛阈:人耳感到疼痛的声压,20Pa。

1等响曲线人耳对声音响度的感觉与声压级和频率有关,将人耳在听到不同频率纯音(正弦波)时,对所有具有相同音量感的声压用一条曲线表示后得到的曲线族,称为等响曲线。

音频编解码技术的介绍和应用

音频编解码技术的介绍和应用

音频编解码技术的介绍和应用音频编解码技术介绍随着数字化时代的到来,音频编解码技术变得越来越重要。

它是数字音频信号从一种格式转换成另一种格式的过程,使得数字音频信号在各种设备之间的传输和处理变得更加便捷。

这种技术的核心原理在于,通过压缩不重要的数据并保留重要的数据,从而使得数字音频文件的大小变小,同时又能保证较高的音质。

音频编码技术的种类目前,市面上常用的音频编码技术有多种,其中比较常见的有以下几种:MP3编码技术:是一种最为流行、广泛应用的压缩技术,主要针对音乐类型文件进行压缩。

AAC编码技术:由电信公司根据MPEG-2/MPEG-4音频标准开发而成,可以实现高质量和低码率的平衡,可以用于存储和广播音频。

FLAC编码技术:一种非常常见的格式,主要针对无损音频的存储和播放,压缩比较大,但是音质非常高。

WAV编码技术:是一种无损音频文件格式,存储文件比较大,但是保证了高品质音频传输。

音频编码技术的应用音频编码技术广泛应用于许多领域,其中最为常见的应用是:1. 互联网音乐在互联网音乐行业中,音频编码技术起着至关重要的作用。

通过将音乐压缩成不同的格式,可以将音乐文件大小缩小,从而使得音乐在不同平台上的分发更加便捷。

而且,很多音乐平台支持多种格式的音频文件播放,这也为用户提供了更多的选择。

2. 计算机音频音频编码技术也可以应用于计算机音频领域。

通过将音频文件压缩成适当的格式,并存储在计算机硬盘上,可以使得音频文件在计算机上播放更加流畅。

而且,这种技术还可以减少存储空间的占用,让用户有更多的空间来存储其他文件。

3. 智能音箱随着智能家居的普及,智能音箱作为智能家居的重要组成部分,其应用前景也越来越广阔。

通过音频编码技术的应用,智能音箱能够对音频信号作出适当的响应,同时也可以将存储在云端的音频文件传输到智能音箱上,从而实现智能音箱的语音控制,如点播音乐等。

4. 音频传输在音频传输领域,音频编码技术也有着广泛的应用。

数字音频作业及其答案[试题]

数字音频作业及其答案[试题]

第一次作业:1:、声音可分为两种:纯音和复合音,平常人们说话的声音属于哪一种?语音的频率范围是多少?音频通常包括哪几种声音信号?其频率范围是多少?2、请说明音频信号数字化的三个步骤?3、如何理解“量化是信号数字化过程中重要的一步,而这一过程又是引入噪声的主要根源”这句话的含义?通过哪些途径可以减小量化误差?4对双极性信号若采用均匀量化,则量化信噪比SNR与量化比特数之间的关系为:SNR=6.02xN+1.76dB,试分析此式对实际量化与编码的指导意义?5:、A/D、D/A转换器的技术指标有哪些?答:1:人们说话的声音为复合音,语言的频率范围为300HZ-3000HZ。

音频暴多语音、音乐、效果声等声音信号,频率范围为20HZ-20KHZ。

2:1取样:对连续信号按一定的时间间隔取样。

奈奎斯特取样定理认为,只要取样频率大于等于信号中所包含的最高频率的两倍,则可以根据其取样完全恢复出原始信号,这相当于当信号是最高频率时,每一周期至少要采取两个点。

但这只是理论上的定理,在实际操作中,人们用混叠波形,从而使取得的信号更接近原始信号。

2量化:取样的离散音频要转化为计算机能够表示的数据范围,这个过程称为量化。

量化的等级取决于量化精度,也就是用多少位二进制数来表示一个音频数据。

一般有8位,12位或16位。

量化精度越高,声音的保真度越高。

以8位的举例稍微说明一下其中的原理。

若一台计算机能够接收八位二进制数据,则相当于能够接受256个十进制的数,即有256个电平数,用这些数来代表模拟信号的电平,可以有256种,但是实际上采样后的某一时刻信号的电平不一定和256个电平某一个相等,此时只能用最接近的数字代码表示取样信号电平。

3编码:对音频信号取样并量化成二进制,但实际上就是对音频信号进行编码,但用不同的取样频率和不同的量化位数记录声音,在单位时间中,所需存贮空间是不一样的。

波形声音的主要参数包括:取样频率.量化位数.声道数.压缩编码方案和数码率等,未压缩前,波形声音的码率计算公式为:波形声音的码率=取样频率*量化位数*声道数/8。

音视频的编码解码

音视频的编码解码

编码:编码和文件格式(也称容器)是什么?文件(即容器)是既包括了视频、又包括音频、甚至还带有一些脚本的集合;文件中视频和音频的压缩算法才是真正的编码;对于一种文件,它的视频和音频可以分别采用不同的编码。

1.什么是视频编码?所谓视频编码就是通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另外一种视频格式文件的方法。

视频编码的主要功能是完成图像的压缩,使数字电视信号的传输量由1Gbit/s(针对1920x1080显示格式)减少为20-30Mbit/s。

2.什么是音频编码?自然界中的声音以及波形都非常复杂,声音其实也是一种能量波,它有频率和振幅;其中频率所对应的是时间轴线,振幅对应的是电平轴线。

波是无限光滑的,弦线可看成由无数点组成。

音频编码主要是完成对声音信息的压缩。

声音信号数字化后,信息量比模拟传输状态大很多,不能像模拟电视声音那样直接传输;因而需要对声音多一道压缩编码工序,即为音频编码。

1.视频编码原理简介视频编码主要是对图像进行有效的压缩。

原始视频图像数据中包含大量的冗余信息视频编码主要采取块运动估计和运动补偿技术有效的去除图像帧间冗余度,来压缩码率和带宽,实现信号有效传输的目的。

2.音频编码的原理简介我们需要通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字信号。

抽样就是在时间上将模拟信号离散化。

量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。

编码就是按一定的规律把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值得数字信号流。

通常我们采用PCM编码,其主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一段时间进行取样,使其离散化,同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化,并将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。

目前常见的几种视频编码技术方案:1)MPEG-2MPEG-2图像压缩的原理是主要利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性.另外它综合采用了运动补偿的帧间预测、空间域离散余弦变换、自适应量化和可变长编码的混合编码。

音频编码的分类

音频编码的分类

音频编码的分类
音频编码的分类
根据编码方式的不同,音频编码技术分为三种:波形编码、参数编码和混合编码。

一般来说,波形编码的话音质量高,但编码速率也很高;参数编码的编码速率很低,产生的合成语音的音质不高;混合编码使用参数编码技术和波形编码技术,编码速率和音质介于它们之间。

1、波形编码
波形编码是指不利用生成音频信号的任何参数,直接将时间域信号变换为数字代码,使重构的语音波形尽可能地与原始语音信号的波形形状保持一致。

波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音信号按一定的速率抽样,然后将幅度样本分层量化,并用代码表示。

波形编码方法简单、易于实现、适应能力强并且语音质量好。

不过因为压缩方法简单也带来了一些问题:压缩比相对较低,需要较高的编码速。

常见的音频编码标准

常见的音频编码标准

常见的音频编码标准在自然界中人类能够听到的所有声音都称之为音频,它可能包括噪音、声音被录制下来以后,无论是说话声、歌声、乐器都可以通过数字音乐软件处理。

把它制作成CD,这时候所有的声音没有改变,因为CD本来就是音频文件的一种类型。

而音频只是储存在计算机里的声音。

演讲和音乐,如果有计算机加上相应的音频卡,我们可以把所有的声音录制下来,声音的声学特性,音的高低都可以用计算机硬盘文件的方式储存下来。

反过来,我们也可以把储存下来的音频文件通过一定的音频程序播放,还原以前录下的声音。

自然界中的声音非常复杂,波形极其复杂,通常我们采用的是脉冲代码调制编码,即PCM编码。

PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。

然而,3G网络带来了移动多媒体业务的蓬勃发展,视频、音频编解码标准是多媒体应用的基础性标准,但其种类较多,有繁花渐欲迷人眼之感。

那么常见的编码技术就是我们必须知道的,下面我们介绍一下最常见的编码技术。

1.PCMPCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。

PCM编码的最大的优点就是音质好,最大的缺点就是体积大。

我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。

2.W A VWA V是Microsoft Windows本身提供的音频格式,由于Windows本身的影响力,这个格式已经成为了事实上的通用音频格式。

实际上是Apple电脑的AIFF格式的克隆。

通常我们使用W A V格式都是用来保存一些没有压缩的音频,但实际上W A V格式的设计是非常灵活(非常复杂)的,该格式本身与任何媒体数据都不冲突,换句话说,只要有软件支持,你甚至可以在W A V格式里面存放图像。

之所以能这样,是因为W A V文件里面存放的每一块数据都有自己独立的标识,通过这些标识可以告诉用户究竟这是什么数据。

在WINDOWS 平台上通过ACM(Audio Compression Manager)结构及相应的驱动程序(通常称为CODEC,编码/解码器),可以在W A V文件中存放超过20种的压缩格式,比如ADPCM、GSM、CCITT G.711、G.723等等,当然也包括MP3格式。

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1音频编码技术可分为那两大类?按照压缩方案的不同可分为哪几类?
一般来讲,可以讲音频编码技术分为无损压缩及有损压缩两大类,而按照压缩方案的不同,又将其分为时域压缩,子带压缩,变换压缩,以及多种技术相互融合的混合压缩等
2简述语音信号的特点?
语音信号的特点是连续变化的,具有短时平稳性,间隙性等特点。

语音信号是冗余很高的随机信号,声音的频率比较低
3声音有那四种性质?并说明各种含义?
声音有音高,音值,音量和音色四种性质,这些性质决定了声音的本质特征,他们在声学研究中占有重要的位置。

音高就是声音的高低,它是发声物体振动频率的高低决定的
音值就是声音的长短,它是发声体振动延续的时间长短来决定的
音量就是声音的强弱,它是发声体振动幅度的大小决定的
音色就是声音的色彩,它是发声体产生的泛音的多少和各个泛音的强弱来决定的
4外耳在声音感知中有哪些作用啊?
一般认为外耳在声音感知中有两个作用,一是对声源的定位。

一是对声音的放大。

对声音的放大除了外耳道的共振效应外,头的衍射效应也会增大鼓膜处的声压,对声音的放大得到20db左右的大小。

5简述音频信号数字化之前应作哪些预处理?并作简要的说明?
音频信号数字化之前,必须先进行防工频干扰滤波及防混叠滤波。

其中工频干扰是指50hz的电源干扰,而防混叠滤波是滤除高于1∕2采样频率的信号成分或噪声,使信号带限制在某个范围内;否则,如果采样率不满足采样定理,则会产生频谱混叠,此时信号中的高频成分将产生失真。

6为什么要对语音信号进行加窗处理?简述汉明窗与矩形窗的特点?
由于语音信号具有短时平稳性,为了得到短时的音频信号,要对音频信号进行加窗操作。

窗函数平滑地在音频信号上滑动,将音频信号分成帧,分帧可以连续,也可以采用交叠的分段的方法,交叠部分称为帧移,一般为窗上的一半。

矩形窗的频率分辨率比汉明窗好,汉明窗可以克服频谱泄露,汉明窗的第一个零值频率位置比矩形窗要大一倍左右,即汉明窗的带宽大约是同样宽度矩形窗带宽的两倍。

汉明窗的衰减较相应的矩形窗大得多。

矩形窗的谱平滑性较好,但波形细节丢失,并且矩形窗会产生泄露现象,而汉明窗可以有效的克服泄露现象,应用范围也最为广泛。

7短时能量与短时平均过零率的定义及用途?
短时能量是音频信号的平方经过一个线性滤波器的输出。

用途短时能量可以有效的判断信号幅度的大小,并用于进行有声/无声判定,这对音频的信号检测非常重要的,有声语音的短时能量大,无声语音的短时能量小。

短时过零率是音频信号时域分析中最简单的一种特征,它是每帧内信号通过零值得次数。

短时过零率可是判断清音或者浊音。

清音的短时过零率高,因为清音有高音频率。

可以将短时能量和短时过零率结合起来判断音频信号的起止点的位置,即进行端的检测。

在背景噪声较小时,短时能量比较准确,但当噪声比较大时,短时过零率可以获得较好的检测结果。

8时谱和倒谱的应用?
倒谱最初始的数学定义是对数功率谱的傅氏变换、再取模的平方。

因此也称为功率倒谱或功率时谱,因此是时间域的。

基于倒谱理论研究了倒谱的性质,利用倒谱可拾取谐波信息,并基于此提取了船舰辐射噪声的倒谱信息。

蛋品加工中能够快速地检测并剔除破损蛋,
短时谱
将现代技术应用于中医脉象诊断,以便更科学,更客观地揭示脉象的实质与特征,根据脉象信号离散短时功率谱的三维立体图及等高线图,以平均功率P1与总平均功率P的比值为特征参数,初步提出了用于划分正常人和吸毒者的临界参数
9 根据音频压缩技术的原理,音频编码方法可分为哪几类?
根据音频压缩技术的原理,音频编码方法可分为以下几类:
(1)基于音频数据的统计特征进行编码,典型的是波形编码技术。

(2)基于音频的声学特征进行参数编码,其目标是使重建音频保持原音频的特征。

(3)基于人耳的听觉特征进行编码,从人耳的听觉系统出发,利用掩饰效应,设计心理声学模型,从而实现更高效率的音频编码方法。

10常用的音频编码格式有哪些?
(1)PCM编码(2)W A V(3)MP3(4)MP3PRO(5)RealMedia (6)Windows Media
(7)MIDI(8)OggV orbis(9)VQF(10)Mod
(11)Monkey’sAudio(12)AIFF(13)AU(14)VOC(15)VOX
11 重点掌握W A V,MP3文件结构
MP3文件大体分为三部分:TAG_V2(ID3V2) 、FRAME TAG_V1( ID3V1)
每一部分含义如下所示
ID3V2 :包含作者,作曲,专辑等信息,长度不固定,扩展了ID3V1信息量。

FRAME :一系列的帧,个数有文件大小和帧长决定。

每一帧的长度可能不固定,也可能固定,有数码率决定。

每一帧又分为帧头和数据实体两部分,帧头记录了MP3得数码率,采样率,版本等信息,各帧间相互独立。

ID3V1:包括作者,作曲,专辑等信息,长度为128B
Wav的文件结构
WAVE是录音时用的标准的WINDOWS文件格式,文件的扩展名为“WAV”,数据本身的格式为PCM或压缩型。

WAV文件格式是一种由微软和IBM联合开发的用于音频数字存储的标准,它采用RIFF文件格式结构,非常接近于AIFF和IFF格式。

符合RIFF Resource Interchange File Format 规范。

所有的WAV都有一个文件头,这个文件头音频流的编码参数。

WAV文件作为最经典的Windows多媒体音频格式,应用非常广泛,它使用三个参数来表示声音:采样位数、采样频率和声道数。

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