第3章 音频信息处理
- 格式:ppt
- 大小:694.00 KB
- 文档页数:97
第1章多媒体技术基础1.1 多媒体技术概述1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.1.1 多媒体技术的应用1.1.4 多媒体的关键技术1.2 多媒体硬件系统1.2.1 多媒体输入输出设备1.2.2 多媒体接口设备1.2.3 多媒体存储设备1.3 多媒体软件系统1.3.1 多媒体软件1.3.2 多媒体应用系统的设计流程1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.媒体的含义⏹表示信息的载体:如文字、声音、图像、动画、视频、语言等。
⏹存储信息的实体:如磁盘、磁带、光盘、纸张等。
⏹传播信息的载体:如电视、电影、报纸、杂志、网络等。
2.媒体的类型¡ª¡ª CCITT(国际电报电话咨询委员会)⏹感觉媒体:指能直接作用于人的感官,使人能直接产生感觉的一类媒体。
如语言、音乐,自然界的各种声音、图形、图像、文字、数据等。
⏹表示媒体:即感觉媒体的表示媒介。
如图像编码、文本编码和声音编码等。
⏹显示媒体:即输入输出媒体的设备,如键盘、显示器、话筒,喇叭和打印机等。
⏹存储媒体:用来存放表示媒体的物理载体,如磁盘、磁带、光盘等。
⏹传输媒体:传输媒体的物理载体。
如空气、电话线、电波、电缆和光缆等。
1.1.2 多媒体技术的基本概念3. 多媒体(Multimedia)主要包括文字、图形、图像、音频、动画和视频等多种信息载体。
⏹文字:指各种字母、数字和符号等文本信息;⏹图形:由描述点、线、面的大小、形状、维数和位置的图形指令生成的几何图形(矢量图形) ⏹图像:由许多的像素点构成,每个像素点用若干二进制位来表示颜色和亮度等信息(位图)⏹音频:包括语音、音乐和各种声音效果;⏹动画:通过计算机自动生成关键帧之间的连续图像,按照一定速度连续播放形成动画;⏹视频:若干静态图像画面的连续播放形成了视频,每一幅画面称为一帧;4. 多媒体技术利用计算机及相应的多媒体设备,采用数字化处理技术,将文字、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体有机结合起来进行处理的技术。
多媒体技术基础及应用自学指导书李知菲2005年4月20日于浙江师范大学课程简介多媒体计算机技术及其应用是当今计算机产业发展的新领域。
本课程从设计、开发和应用的角度综合讲述了多媒体计算机的基本原理和关键技术。
主要内容有:多媒体计算机定义、分类、现状及发展趋势;视频和音频信号的获取、处理及输出;多媒体数据压缩编码的基本算法及现行的编码国际标准;多媒体计算机硬件及软件系统结构;同时还讲述了计算机产业的发展方向,将通讯和多媒体技术作到CPU芯片的实例;最后介绍了三个多媒体应用领域及其核心技术:多媒体数据库及基于内容检索技术、多媒体创作工具及同步技术、多媒体通讯和分布式多媒体系统。
它包括:视频会议、多媒体交互式电视技术及计算机支持的协同工作(CSCW)系统。
自学目标本课程可作为计算机专业学员的必修课程及其它相关专业学员的选修课程早期的计算机只能处理数字与文字,现在多媒体计算机能够综合处理声、文、图及视频信息,并具有集成性和交互性,因此,它促进了通讯、娱乐和计算机的融合,从而形成新一代的产品,为人类的生活和工作提供全新的信息服务,它是计算机产业重要的发展趋势。
通过本课件的学习,使同学了解多媒体计算机发展趋势,掌握多媒体计算机的基础理论知识、熟悉多媒体计算机的应用领域,从而使同学能够设计开发多媒体计算机硬件和软件系统以及多媒体的应用系统。
学员自学要求:(学员需要具备的相关知识)为了学好本课程,希望学员先修:(1)数字逻辑电路;(2)操作系统;(3)计算机原理;如果有可能可以辅修:(1)数字信号处理;(2)数字图象处理;(3)数字音频信号处理;(4)模式识别及(5)计算机视觉等课程的相关章节。
本课程要求:(教师对学员自学本课程的要求)学好基础理论知识,提高同学分析问题和解决问题的能力。
具体要求是:1.了解多媒体计算机的关键技术、现状及发展趋势,2.掌握多媒体计算机的基础理论知识:a)视频音频信息的获取、实时处理和输出;b) 多媒体数据压缩编码的原理及现行编码的国际标准;c) 多媒体计算机硬件和软件系统结构.3.熟悉多媒体计算机的应用技术:a) 多媒体数据库及基于内容检索;b)多媒体著作工具及同步技术;c) 多媒体通讯及分布式多媒体系统,4.通过实验,如设计并编程实现一个多媒体网站或者制作一个电子像册,提高同学的动手能力。
第三章 话音编码多媒体技术多媒体技术第三章 话音编码与处理技术多媒体技术浙江工业大学信息学院 古辉gh@13.1 话音编码概要 3.2 脉冲编码调制(PCM) 3.3 增量调制与自适应增量调制 3.4 自适应差分脉冲编码调制 3.5 线性预测编码(LPC)的概念 3.6 GSM编译码器简介 3.7 语音合成 3.8 语音识别23.1 话音编码概要多媒体技术3.1 话音编码概要多媒体技术话音波形的特性话音分成三种类型:浊音(voiced sounds),清音 (unvoiced sounds)和爆破音(plosive sounds)。
浊音是一种称为准周期脉冲(quasi-periodic pulses)激励所 发出的音,这种准周期脉冲是在声门打开然后关闭时中 断肺部到声道的气流所产生的脉冲。
清音是由不稳定气流激励所产生的,这种气流是在声门 处在打开状态下强制空气在声道里高速收缩产生的。
爆破音是在声道关闭之后产生的压缩空气然后突然打开 声道所发出的音。
不能归属到上述三种音中的任何一种音,称为混合音。
浊音段的波形举例浊音段的功率普密度举例3清音段的波形举例清音段的功率谱密度举例43.1 话音编码概要多媒体技术3.1 话音编码概要多媒体技术三种话音编译码器话音编译码器一般分成三种类型: 波形编译码器(waveform codecs)的话音质量高,但数 据率也很高; 音源编译码器(source codecs)的数据率很低,产生的 合成话音的音质有待提高; 混合编译码器(hybrid codecs)使用音源编译码技术和 波形编译码技术,数据率和音质介于它们之间。
图 普通编译码器的音质与数据率5 63.1 话音编码概要多媒体技术3.1 话音编码概要多媒体技术波形编译码器波形编译码的想法是,不利用生成话音信号的任何知识 而企图产生一种重构信号,它的波形与原始话音波形尽 可能地一致。
时域法(time domain approach)脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM),它仅仅是 对输入信号进行采样和量化。
第三章多媒体信息处理技术通过本章学习,了解多媒体信息处理技术的基本问题,包括多媒体数据的分类、多媒体信息的计算机表示、多媒体数据压缩和编码技术、音频卡和视频卡的应用。
重点掌握多媒体信息处理技术的基本概念,学会音频卡和视频卡的安装与使用,了解多媒体技术中数据的压缩与编码方法。
3.1 多媒体数据的分类媒体是承载信息的载体,是信息的表示形式。
信息媒体元素是指多媒体应用中可以显示给用户的媒体组成元素,目前主要包括文本、图形、图像、声音、动画和视频等媒体。
一、多媒体数据的特点多媒体数据具有数据量巨大、数据类型多、数据类型间差别大、数据输入和输出复杂等特点。
多媒体数据类型多,包括图形、图像、声音、文本和动画等多种形式,即使同属于图像一类,也还有黑白、彩色、高分辨率和低分辨率之分,由于不同类型的媒体内容和格式不同,其存储容量、信息组织方法等方面都有很大的差异。
二、多媒体数据的分类1.文字在计算机中,文字是人与计算机之间信息交换的主要媒体。
文字用二进制编码表示,也就是使用不同的二进制编码来代表不同的文字。
文本是各种文字的集合,是人和计算机交互作用的主要形式。
文本数据可以在文本编辑软件里制作,如Word编写的文本文件大都可以直接应用到多媒体应用系统中。
但多媒体文本大多直接在制作图形的软件或多媒体编辑软件时一起制作。
2.音频音频泛指声音,除语音、音乐外,还包括各种音响效果。
将音频信号集成到多媒体中,可提供其他任何媒体不能取代的效果,从而烘托气氛、增加活力。
3.图形、图像凡是能被人类视觉系统所感知的信息形式或人们心目中的有形想象都称为图像。
图形文件基本上可以分为两大类:位图和向量图。
位图图像是一种最基本的形式。
位图是在空间和亮度上已经离散化的图像,可以把一幅位图图像看成一个矩阵,矩阵中的任一元素对应于图像的一个点,而相应的值对应于该点的灰度等级。
图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图形,也称向量图。
图形是一种抽象化的图像,是对图像依据某个标准进行分析而产生的结果。
音频信息处理课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握音频信息处理的基本概念、原理和方法;技能目标要求学生能够运用音频处理软件进行音频文件的编辑、合成和处理;情感态度价值观目标要求学生培养对音频信息处理的兴趣和热情,提高创新能力和团队协作能力。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果。
学生将能够:1.描述音频信息处理的基本概念和原理。
2.运用音频处理软件进行音频文件的编辑、合成和处理。
3.分析音频信息,提取有效信息并进行处理。
4.创作音频作品,展示创新能力和团队协作能力。
二、教学内容根据课程目标,选择和教学内容,确保内容的科学性和系统性。
本课程的教学大纲如下:1.音频信息处理基本概念:介绍音频信息处理的基本概念和原理,包括音频文件格式、采样率、比特率等。
2.音频处理软件操作:学习音频处理软件的基本操作,包括音频剪辑、效果添加、混音等。
3.音频信息分析与处理:学习如何分析音频信息,提取有效信息并进行处理,如去除噪音、增强音量、剪辑片段等。
4.音频创作与展示:通过团队协作,创作音频作品,展示创新能力和团队协作能力。
三、教学方法选择合适的教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解音频信息处理的基本概念和原理,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,促进学生之间的交流与合作,提高团队协作能力。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题中。
4.实验法:通过操作音频处理软件,进行音频文件的编辑、合成和处理,提高学生的实践能力。
四、教学资源选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教学资源应该能够支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
1.教材:选择适合学生年级和知识水平的音频信息处理教材,作为学生学习的基础。