4.图像、声音和视频的编码
音视频编码格式汇总
一、音频编解码格式*MPEG Audio Layer 1/2*MPEG Audio Layer 3(MP3)*MPEG2 AAC*MPEG4 AAC*Windows Media audeo v1/v2/7/8/9*RealAudio cook/sipro(real media series)*RealAudio AAC/AACPlus(real media series)*QDesign Music 2(apple series)是QDesign 公司开发的用于高保真高压缩率的编码方式，类似于MP3，不过比MP3要先进。
支持流式播放.*Apple MPEG-4 AAC(apple series)*ogg(ogg vorbis音频)*AC3(DVD 专用音频编码)*DTS(DVD 专用音频编码)*APE(monkey’s 音频)*AU(sun 格式)*FLAC(fress lossless 音频)*M4A(mpeg-4音频)（苹果改用的名字，可以改成.mp4）*MP2(mpeg audio layer2音频)*WMA二、视频编解码格式*MPEG1(VCD)*MPEG2(DVD)*MPEG4(divx,xvid)*MPEG4 AVC/h.264*h.261*h.262*h.263*h.263+*h.263++*MPEG-4 v1/v2/v3(微软windows media系列)*Windows Media Video 7/8/9/10*Sorenson Video 3（用于QT5，成标准了）(apple series)*RealVideo G2(real media series)*RealVideo 8/9/10(real media series)*Apple MPEG-4(apple series)*Apple H.264(apple series)*flash video三、音视频文件格式首先要分清楚媒体文件和编码的区别：文件是既包括视频又包括音频、甚至还带有脚本的一个集合，也可以叫容器；文件当中的视频和音频的压缩算法才是具体的编码。
视频编码技术-PPT
1.视频信号的数字化 2.视频文件格式 3.视频压缩编码原理 4.视频压缩标准
学习目标
掌握视频数字化方法 了解视频文件格式 掌握视频压缩编码原理（预测编码、变换编
码、统计编码原理）
理解视频压缩标准（ MPEG标准 ）
3.1 视频信号的数字化
1.视频相关的基本概念
所谓视频（video frequency ），连续的图像变化每秒 超过24帧（frame）画面以上时，根据视觉暂留原理，人 眼无法辨别单幅的静态画面，看上去是平滑连续的视觉效 果，这样连续的画面叫做视频。即视频是由一系列单独的 静止图像组成，其单位用帧或格来表示；
（1）本地影像视频格式
－MOV格式，美国Apple公司开发的一种视频格式，默认 的播放器是苹果的QuickTime Player。具有较高的压缩比率 和较完美的视频清晰度等特点，但其最大的特点还是跨平 台性，即不仅能支持Mac OS，同样也能支持Windows系列。
Avid Media composer非线性编辑软件支持该格式。
同步信号
)
地(色度)
S-Video四芯插头（座）
地(亮度)
2.视频的采集及数字化
视频采集卡的接口
莲花接头
2.视频的采集及数字化
视频采集卡的接口 IEEE1394接口
IEEE1394是一种外部串行总线标准，800Mbps的 高速。1394接口具有把一个输入信息源传来的数据向 多个输出机器广播的功能，特别适用于家庭视听的连接。 由于该接口具有等时间的传送功能，确保视听AV设备 重播声音和图像数据质量，具有好的重播效果。
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂 的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，而能继续保 留其影像0.1-0.4秒左右，这种现象被称为视觉暂留现象。
常见音视频格式
常见音频视频格式简介（1）MPEG 系列MPEG即（Moving Pictures Experts Group）运动图象专家组，属于ISO （InternationalOrganization for Standardization）国际标准组织，他们开发了一系列视频音频编码，最为大家熟悉的就是MP3，MPEG-1/2/4。
MPEG-1较早的视频编码，质量比较差，主要用于CD-ROM 存储视频，国内最为大家熟悉的就是VCD（Video CD），他的视频编码就是采用MPEG-1。
MPEG-2在MPEG-1 的基础上开发的一种视频编码，它的质量远远好于MPEG-1，所以被运用在了DVD-Video 上面，MPEG-2 是DVD-Video 唯一指定的视频编码。
MPEG-2 不光运用于DVD-Video ，现在大部分HDTV（高清电视）也采用MPEG-2编码，分辨率达到了1920x1080。
由于MPEG-2 的普及，本来为HDTV 准备的MPEG-3 最终宣告放弃。
MPEG-4为了应对网络传输等环境，传统的MPEG-1/2 已经不能适应，所以促使了MPEG-4 的诞生。
MPEG-4采用了一系列新技术，来满足在低带宽下传输较高视频质量的需求。
DivX，XviD，MS MPEG4 都是采用的MPEG-4 视频编码，除了在DVDRip 上面的应用，3GPP 现在也接纳了MPEG-4 作为视频编码方案。
MPEG-4 AVC它和MPEG-4 是两种不同的编码，主要是在极低码率下MPEG-4 表现并不好，而AVC 更加适合低带宽传输。
在高码率上，AVC的表现也要好过MPEG-4，所以现在大有取代MPEG-4 的趋势。
下一代HD DVD 和Blue Ray Disc 已经正式接纳AVC 为视频编码方案之一，相信AVC 的发展前途会非常好。
MPEG Audio Layer 1/2也就是MP1、MP2 ，较早的音频编码，是MP3 的前身，主要用于VCD，DVD，SVCD 的音频编码。
编码的名词解释
编码的名词解释编码是信息传递和储存的关键过程，它在数字时代变得更加重要。
在计算机和通信领域，编码被广泛应用于数据的转换和保护。
它使用一系列规则和方法，将原始信息转换为可以传输和储存的特定格式。
不同的编码方法有不同的目的和应用领域，包括文本、音频、视频等。
一、基本概念编码是利用一种系统来传递信息的过程。
它通过将信息转换为特定的符号或字母，以便接收者能够理解。
在计算机科学中，编码常常指代将文本、图像或其他数据类型转换为二进制形式的过程，因为计算机内部只能识别和处理二进制数据。
二、字符编码在计算机领域中，字符编码是将字符映射到二进制代码的过程。
最常见的字符编码是美国信息交换标准码（ASCII），它用于表示大部分英文字符和特殊符号。
然而，ASCII编码只能表示128个字符，不足以涵盖全球范围内的多种语言字符。
为了解决这个问题，Unicode编码应运而生。
Unicode是一种全球字符集，它为世界上几乎所有的语言和符号提供了唯一的编码。
Unicode编码可以用不同的方式表示，包括UTF-8、UTF-16、UTF-32等。
其中，UTF-8是最常用的Unicode编码，它可以表示全球范围内的字符，并且支持变长编码方式，使得存储效率更高。
三、压缩编码随着数据的不断增长，储存和传输效率变得至关重要。
压缩编码是一种将数据压缩成更小表示形式的方法。
它通过利用数据中的重复模式和统计信息来减少存储空间或传输带宽。
霍夫曼编码（Huffman coding）是一种流行的压缩编码方法。
它利用每个字符出现的频率来为其分配更短的编码。
频率高的字符被赋予较短的编码，频率低的字符被赋予较长的编码，从而实现数据的压缩和解压缩。
四、错误检测和纠正编码在数据传输和存储中，数据的完整性和准确性是非常重要的。
错误检测和纠正编码是一种保障数据传输可靠性的方法。
校验和是一种广泛使用的错误检测方法。
它通过对数据进行求和或异或运算，得到一个简短的值作为校验码。
二进制在生活中的应用
二进制在生活中的应用一、引言二进制是一种由0和1组成的数字系统，在计算机科学中具有重要的地位。
然而，二进制不仅仅局限于计算机领域，它在我们的日常生活中也有广泛的应用。
本文将从不同的角度介绍二进制在生活中的应用，展示它的重要性和普遍性。
二、数字存储与传输在现代社会中，数字存储和传输是我们生活的重要组成部分。
无论是我们的手机、电脑、电视还是其他电子设备，都离不开二进制的运作。
数字信息在计算机中以二进制的形式存储和传输，这是因为二进制的表示方法简单、高效。
它通过0和1的组合来表示不同的信息，使得计算机可以快速处理和存储大量的数据。
三、密码学与加密在数字时代，信息安全是一个非常重要的问题。
二进制在密码学中扮演着重要的角色。
加密算法使用二进制位运算和逻辑运算来加密和解密信息。
通过使用不同的二进制操作，可以创建各种不同的加密算法，保护我们的个人信息和敏感数据。
二进制的应用使得我们的通信和交易更加安全可靠。
四、音频和视频编码在音频和视频领域，二进制编码也起着至关重要的作用。
音频和视频文件中的声音和图像都是以二进制形式进行编码和存储的。
通过使用二进制编码，可以将复杂的声音和图像转化为数字信号，实现高质量的音频和视频传输。
无论是我们使用的音乐播放器还是在线视频平台，都离不开二进制的应用。
五、传感器和控制系统在现代科技中，传感器和控制系统也广泛使用了二进制。
传感器将物理量转化为电信号，并以二进制形式传输给计算机进行处理。
控制系统通过接收二进制信号来控制不同的设备和机器。
例如，智能家居系统使用二进制信号来控制灯光、温度和安防设备等。
二进制的应用使得我们能够实现自动化和智能化的生活。
六、数据压缩与存储在信息爆炸的时代，数据压缩和存储变得越来越重要。
二进制编码为数据压缩提供了关键的基础。
通过使用不同的二进制编码算法，可以将冗长的数据压缩为更小的文件，节省存储空间和传输带宽。
无论是我们的照片、视频还是文件，都可以通过二进制编码进行高效的存储和传输。
第4章 信源编码原理
第4章 信源编码原理
4.1数字音频编码的基本原理 4.2数字视频编码概述
4.3熵编码
4.4预测编码
4.5变换编码
第4章 信源编码原理
4.1数字音频编码的基本原理 4.2数字视频编码概述
4.3熵编码
4.4预测编码
4.5变换编码
4.2数字视频编码概述
4.2.1数字视频压缩的必要性和可能性 4.2.2数字视频编码技术的进展
4.2.1数字视频压缩的必要性和可能性 4.2.2数字视频编码技术的进展
4.2.3数据压缩分类
4.2.3数据压缩分类 无失真编码
无失真编码又称无损编码、信息保持编码、 熵编码。是基于信号统计特性的一种编码方法。 无失真编码的压缩比较低，可达到的最高 压缩比受到信源熵的理论限制，一般为2∶1到 5 ∶1 。 最常用的无失真编码方法有哈夫曼(Huffman) 编码、算术编码和游程编码(Run-Length Encoding，RLE)等。
4.2.1数字视频压缩的必要性和可能性
人眼的视觉冗余
视觉冗余度是相对于人眼的视觉特 性而言的。压缩视觉冗余的核心思想 是去掉那些相对人眼而言是看不到的 或可有可无的图像数据。对视觉冗余 的压缩通常反映在各种具体的压缩编 码过程中。
充分利用人的视觉特性，挖掘潜力，是实现码率压缩的第二个 途径。 从视觉心理学和生理学的研究表明，人眼对图像细节、运动和对 比度三方面的分辨能力是互相制约的。观察景物时，并非对这三者 同时都具备最高的分辨能力。
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4.2.1数字视频压缩的必要性和可能性 数据压缩的理论基础是信息论。从 信息论的角度来看，压缩就是去掉数 据中的冗余，即保留不确定的信息， 去掉确定的信息（可推知的），也就 是用一种更接近信息本质的描述来代 替原有冗余的描述。
多媒体技术名词解释
多媒体技术名词解释多媒体技术是指利用计算机技术、传媒技术和通信技术等多种技术手段，以多种形式和载体传递信息，并且能够同时携带文字、图像、声音和视频等多种媒体数据的一种技术。
以下是对多媒体技术中一些重要的名词进行解释。
1. 媒体：媒体是指用于传达信息的工具或载体。
多媒体技术中，媒体可以是文字、图像、声音、视频等各种形式的内容。
2. 数字化：数字化是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在多媒体技术中，将各种媒体数据转换为数字信号，便于计算机处理和传输。
3. 编码：编码是将数据转换为特定格式的过程。
在多媒体技术中，通过编码将各种媒体数据转换为特定的数据格式，以便存储、传输和解码。
4. 解码：解码是将编码后的数据还原为原始数据的过程。
多媒体技术中，通过解码还原编码后的媒体数据，以便呈现给用户。
5. 压缩：压缩是减少数据量的过程。
在多媒体技术中，通过压缩技术将数据的大小减小，以便更高效地存储、传输和处理。
6. 流媒体：流媒体是一种实时传输媒体数据的技术。
多媒体技术中，通过流媒体技术可以在数据传输的同时实时播放音视频内容，而不需要完全下载。
7. 交互性：交互性是指用户与多媒体内容进行实时互动的能力。
多媒体技术中，通过用户界面和交互设计，使用户能够与多媒体内容进行互动、操作和反馈。
8. 虚拟现实：虚拟现实是一种计算机生成的仿真环境。
多媒体技术中，通过虚拟现实技术可以为用户创造出一种沉浸式的视听体验，使用户感觉身临其境。
9. 增强现实：增强现实是一种将虚拟内容与现实环境相结合的技术。
多媒体技术中，通过增强现实技术可以在现实场景中叠加虚拟内容，使现实环境具有增强的信息呈现能力。
10. 三维建模：三维建模是一种以计算机图形学为基础，通过建模技术创建三维物体的过程。
在多媒体技术中，通过三维建模技术可以创建逼真的三维模型，用于游戏、动画、虚拟现实等领域。
总体而言，多媒体技术是一门综合性的技术，涉及计算机、传媒和通信等多个领域。
编码方案是什么
编码方案是什么1. 引言在计算机领域，编码方案起到了至关重要的作用。
编码方案是将文本、数字、图像、音频或视频等信息转换为计算机可以理解和处理的二进制数据的方法。
编码方案在不同的应用中，有着不同的目的和要求。
本文将介绍编码方案的概念、作用、常见的编码方案以及其在不同领域中的应用。
2. 编码方案的概念编码方案是一种将不同类型的信息转换为二进制数据的方法。
它将文本、数字、图像、音频或视频等信息转换为计算机可以理解和处理的形式，以便于存储、传输和处理。
编码方案使用特定的规则和算法来实现信息的转换。
3. 编码方案的作用编码方案在计算机领域中起着至关重要的作用。
它有以下几个方面的作用：3.1 数据压缩编码方案可以通过压缩数据来减少存储和传输的空间。
数据压缩是将原始数据转换为较小的表示形式的过程，以便节省存储空间和传输带宽。
常见的数据压缩编码方案有Huffman编码、Lempel-Ziv-Welch（LZW）编码和Run-Length编码等。
3.2 错误检测与纠正编码方案可以添加校验位来实现错误检测与纠正。
数据在传输过程中可能会受到干扰或噪声的影响，导致数据错误。
通过添加校验位，可以检测并纠正这些错误。
常见的错误检测与纠正编码方案有奇偶校验码、循环冗余校验（CRC）码和海明码等。
3.3 加密与解密编码方案可以用于加密和解密敏感数据。
加密是将明文转换为密文的过程，以便保护数据的安全性和隐私性。
合适的加密算法和编码方案可以确保数据只能被授权的人员访问和解密。
常见的加密与解密编码方案有对称加密算法（如DES和AES）和非对称加密算法（如RSA）等。
4. 常见的编码方案4.1 ASCII编码ASCII编码（American Standard Code for Information Interchange）是一种用于表示文本字符的编码方案，它定义了128个标准字符的编码方式。
每个字符都用一个7位的二进制数表示。
4.2 Unicode编码Unicode编码是一种用于表示全球各种语言字符的编码方案，它定义了一个统一的字符集，包括几乎所有的已知字符。
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白象中学信息技术导学案——信息技术基础 1 信息技术第一部分 信息技术基础
[学案4] 图像、声音和视频的编码 学习目标 1. 初步了解多媒体的编码方式 2. 理解位图和矢量图的概念。 3. 掌握声音、图片、视频存储容量的计算的公式并学会计算。 学习重点 1. 声音容量的计算 2. 图片容量的计算 3. 视频容量的计算 学习难点 声音、图片、视频容量的计算 课堂导入 1、录制一段时长1分钟、采样频率为44.1kHz、量化位数为16位、双声道的Wave格式音频，其存储容量约为（ ） A.34MB B. 84MB C.3GB D.10.1MB 2、下列关于位图与矢量图说法错误的是（ ） A.位图是通过对“像素”的描述来呈现图像效果的 B.矢量图是用一组指令集合来描述的 C.位图适合表现层次和色彩比较丰富的图像 D.矢量图不能转换为位图 3、图像文件“风景.bmp”的属性窗口如图所示：
该图像的存储容量约为（ ） A.1.79MB B.14.3MB C.1.52MB D.52.1MB 4、一段时长为1分钟、24位色、分辨率为1920*1080、帧频为30fps的HDTV视频，若没有压缩，它的存储量大约是（ ） A.177.9MB B.10.4GB C.111MB D.83.4GB 白象中学信息技术导学案——信息技术基础 2 问题探讨 1. 声音的编码 通过采样和量化两个过程实现声音模拟量的数字化。采样频率越高，量化位数越高，声音的音质越好，占用的存储空间越大。 未经压缩的音频存储空间的计算公式： 声音存储容量= 未经压缩的音频格式：WAV 2. 图片的编码 位图和矢量图 （1） 是指用若干二进制位来定义图像中每个像素的颜色和亮度。 （2） 用矢量表示图的轮廓，用数学公式描述图中所包含图形元素的形状 和大小。图片素材的加工和处理以位图为主。 位图放大会失真，矢量图放大不会失真。 图片由像素组成，像素越多图像越清晰，颜色位数越多色彩越逼真。 未经压缩的图片存储空间的计算公式： 图像存储容量= 未经压缩的图片格式：bmp 3. 视频的编码 视频是由连续的画面组成动态图像的一种表示方式。常见的视频数据格式主要有：AVI、MPEG、MOV、DAT和Real等格式；全球主要的电视制式为：PAL、NTSC和SECAM制式，PAL制式是每秒25帧，NTSC制式是每秒30帧。 未经压缩的视频存储空间的计算公式： 视频存储容量= 未经压缩的视频格式：AVI 课堂检测 1、存储一幅640*480像素的黑白图像,需用的存储空间大约是( ) A.300KB B.37.5KB C.1.5MB D. 3MB 2、一幅400*320像素的黑白位图图像与一幅同样像素的16色彩色位图图像相比,所需的存储空间( ) A. 后者肯定大于前者 B.前者肯定大于后者 C.完全相同 D.无法判定其大小关系 3、汉字点阵码是一种用黑白两色点阵来表示汉字字形的编码。一个16*16点阵字模的存储容量为（ ） A.1字节 B.16字节 C.32字节 D.64字节 4、某一段音频进行采样，若其他参数都相同，则可使音质最佳的采样频率是（ ） A. 11.025 KHz B.22.05KHz C.32KHz D.44.1KHz 5、下列关于拼音输入法的说法正确的有（ ） ①它用于汉字与机内码相互转换，因此属于交换码 ②属于音码 ③它是用于汉字的输出显示，因此属于字形码 ④属于输入码 白象中学信息技术导学案——信息技术基础 3 A. ①② B.②④ C.②③ D.③④ 6、某同学在网上下载了一张bmp格式的图片，图片具体信息如图所示，请计算图片所占的存储空间（ ）
A. 778KB B. 576KB
C. 500MB D.4608KB
7、已知分辨率为500*400、24位色彩的AVI视频，测试时，该视频以12帧/秒播放了10秒，则理论上需要的磁盘空间约为（ ） A.549MB B.69MB C.46MB D.6MB 8、校庆期间要进行歌唱比赛，要求选手的参赛曲目以电子文件形式上交，小明的伴奏带为WAV格式，采样频率为44.1KHz，双声道，32位量化位数，，播放4分钟，则小明需要准备的优盘容量大小至少为（ ） A.32MB B.64MB C.128MB D.256MB 课后练习 1、小明想采用采样频率为22.05kHz，量化位数为16位，双声道，自己录制1分钟的音频文件，请问小明录制的音频文件大约需要占用的存储空间是（ ） A.2MB B.3MB C.4MB D.5MB 2、用GoldWave软件对“走进新时代.WAV”进行处理，仅将两个声道的音量提高2DB并按原格式另存，则处理后的文件存储容量之比为（ ） A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.2:1 3、录制一个采样频率为44.1 kHz，量化位数为32，四声道立体环绕的WAV格式音频数据40秒，需要磁盘存储空间大约是（ ） A.27MB B.225MB C.7MB D.27KB 4、一幅1024*768像素24位彩色图片，经压缩另存为JPEG格式文件，文件的容量大小为460KB。则该图像的压缩比大约是（ ） A.5:1 B.40:1 C.50:1 D.100:1 5、小明有4800张参观世博会的珍贵图片（分辨率为1024*768，四字节真彩，BMP格式），他想将这些图片刻录到光盘上，假设每张DVD光盘可以存放4.7GB的信息，不考虑其他因素对空间的占用，需要光盘的数量是（ ） A.1张 B.2张 C.3张 D.4张 6、将一段分辨率为800*600,24位色彩，NTSC制的视频图像放到一张700MB的光盘，可以存放多少时间（ ） A.10秒 B.17秒 C.25秒 D.34秒 7、在素材库中，有4个未经压缩的图像相关信息如图所示
白象中学信息技术导学案——信息技术基础 4 Flower1.bmp 600*480*24b Flower2.bmp 600*480*16
Flower3.bmp 1024*726*8b Flower4.bmp 600*480*256 其中存储容量最大的是（ ） A.Flower1.bmp B.Flower2.bmp C.Flower3.bmp D.Flower4.bmp 8、某未经压缩的视频参数为：400*300像素、16位色，若采用25帧/播放，则每分钟视频数据量约为（ ） A.5.72KB B.343.3KB C.5.72MB D.343.3MB 9、下列4幅图均为220×120像素、24位色的BMP图像，其存储容量依次为a、b、c、d。
图1 图2 图3 图4 下列说法正确的是（ ） A.d最大 B.a较小 C.c比b小 D.a、b、c、d一样大 10、一段以每秒25帧播放，每帧画面为512*384像素、24位彩色，且未经压缩的avi格式视频，正好能用一张普通650MB的CD光盘刻录。则该视频时长约为（ ） A.30秒 B.46秒 C.60秒 D.90秒 提升题 1、某张JPEG 格式照片的详细信息如图所示，其实际容量为5.32MB，则该图像容量的压缩比大小约为（ ） 尺寸 5184*3456 宽度 5184像素 高度 3456像素 水平分辨率 72dpi 垂直分辨率 72dpi 位深度 24 A.9.6:1 B.96:1 C.1.8:1 D.18:1 白象中学信息技术导学案——信息技术基础 5 2、某素材库中4个未经压缩的图像文件相关信息如图所示：
关于这4幅图像，下列说法正确的是（） A. 将2.bmp图像进行一次垂直翻转即得到4.bmp图像 B. 将2.bmp图像进行一次水平翻转即得到3.bmp图像 C. 2.bmp文件的存储容量约为1.bmp文件的4倍 D. 4个图像文件的存储容量一样大 3、小璇将一幅“girl”的图分别以24位真彩色、256级灰度、16色和黑白2色进行保存，图片及其文件属性如下图所示。分析该图可知，24位真彩色、256级灰度、16色和黑白2色的图片序号依次是（）
girl2.bmp 尺寸：400*500 大小：197KB girl3.bmp 尺寸：400*500 大小：586KB girl4.bmp 尺寸：400*500 girl1.bmp 尺寸：400*500 大小：98KB
540*370*16 2.bmp 540*370*16 3.bmp 540*370*16 4.bmp 270*185*16 1.bmp 白象中学信息技术导学案——信息技术基础
6 A. B. C. D. 4、用“录音机”工具录制长度为60秒钟的一段音频“音乐1.WAV”,然后对其进行加工，选择效果菜单中的“加大音量”命令，再把这段音频另存为“音乐2.WAV”，则其存储容量为（） A.比“音乐1”大 B.比“音乐1”小 C.相等 D.不能确定 5、小丽使用“会声会影”软件制作了一部时长20分钟，分辨率为600*480像素，16位彩色，帧频为25帧/秒的视频片段，准备上传到学校内网，经过120:1的压缩，当时网络上传的速度是380KB/s。上传完这个片段所需的时间约为（） A.60秒 B.20分钟 C.2分钟 D.6分钟