《多媒体技术》讲稿第2章

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1、第2章多媒体信息的表示本章主要讨论的问题：1.信息量度量2.媒体的表现形式3.主要的图象格式本章作业第2章多媒体信息的表示2.1.信息量度量任何媒体都可以承载一定的信息，承载信息的多少，用信息量来描述。信息论的创始人香农(C.E.Shannon)以概率论的观点和方法，为我们提供了一种度量信息量的方法。(1)信息函数(2)信息熵第2章多媒体信息的表示信息量度量信息论的创始人香农(Shannon)以概率论的观点方法，提供了一种度量信息量的方法。(1)信息函数定义为：I(ai)=－logPi(i=1，2，3，…r)(2.1)其中，Pi(i=1，2，…r)表示随机消息集X:{a1,a2，…，a

2、r}中消息ai(i=1，2，…r)的先验概率。它可以度量每个消息ai(i=1，2，…r)所含的信息量。第2章多媒体信息的表示(2)信息熵定义为：每个消息的平均信息量称为消息集合X的平均信息量同时描述了信息冗余度单位：位(bit)例１：设有士兵列队方阵为９排９列，士兵甲被指定站在某个位置的概率为１/81,所以“士兵甲所在方阵位置”的信息量为:－Log（１/81)=6.34(位)例２：设某地天气预报晴天占４/8,阴天占2/8,雨天占1/8,大雨占1/8,则其熵为：H=-=(-4/8)Log(4/8)+(-2/8)Log(2/8)+(-1/8)Log(1/8)+(-1/8)Log(1/8)=

3、1.75(位)第2章多媒体信息的表示2.2.媒体的不同表现形式承载信息的媒体有许多不同类型，不同类型的媒体承载的信息量不同。在计算机中，为简化信息处理方式，便于人机交互，常按人的感觉来划分媒体，如分为视觉类媒体、听觉类媒体、触觉类媒体、活动媒体、抽象事实媒体等，并对这些媒体，根据不同的抽象程度分成若干层次，每一层次对应不同的表现形式。计算机中常见的媒体返回几类媒体的不同表现形式:(1)视觉类媒体(2)听觉类媒体(3)其它类媒体第2章多媒体信息的表示2.2.1视觉类媒体凡是通过视觉传递信息的媒体，都属于视觉媒体。包括以下几类：(1)位图图像(2)矢量图形(3)动态图像(视频与动画）(4)

4、符号、(5)文字与数据(6)其它《返回》位图图像是一种对视觉信号进行了直接量化的媒体形式，反映了信号的原始形式。根据量化的颜色深度的不同，可分为二值和灰度（彩色）图像两大类。矩阵（点，灰度值）技术参数：分辨率，图象深度，数据量注意：区分图像分辨率、屏幕分辨率、像素分辨率《返回》图像数据表示的基本形式①将照片或三维景物投影到平面上的模拟信号，变成为计算机能处理的数据形式，称之为digitalImage，或digitalpicture。这种图象用整数元素的矩阵表示。被称作象素(pictureelement，简写为pixel)的离散点构成矩阵，如下图(空间和亮度都离散化）。模拟图像　　　数字

5、图像灰度，亮度等的分布图像的主要技术参数1).分辨率(resolution)是影响图像清晰度的主要指标。屏幕分辨率——在某一指定的显示方式下，计算机屏幕上最大显示区域，以水平和垂直的像元表示，例如640×480，即满屏情况下水平640个像元，垂直480个像元。图象分辨率——是指数字图象的大小，也以水平与垂直方向的像素表示，如320×240的一幅图，在640×480的屏幕上显示出来，只占屏幕中的1/4位置。像素分辨率——一个像素的点大小，点距和宽长之比，不同的长宽比将导致图形变形。图像分辨率对图像质量的影响2).图像颜色数一幅位图图像中最多能使用的颜色数，如：二值图（亮，暗两值）灰度图（

6、2n)如n=8,则256个灰度彩色数(2nx2nx2n)如16,777,216种颜色3)量化深度(Quantizationdeepness)A/D转换时的量化级数量。数量越大，越精细。二值图——当灰度值仅为两个等级时。灰度图(浓淡图)——量化级别的数量，如28=256，灰度值为256个等级彩色图——颜色数量的多少，如8位-256色，24位真彩色-16,777,216色。1比特图像1比特图像中的每个像素非0即1二进制图像一幅640x480的1比特图像的数据量为640x480/8=38400byte（字节）数据量小，易于存储传输只能描述简单的图形和文本8比特灰度图像在计算机的输入输出中，数

7、据是以字节（byte）为单位进行处理的（1byte=8bits）通常用8个比特来记录图像中的一个像素可以表达的取值范围0～2550黑色255白色8比特灰度图像一幅640x480的8比特图像的数据量为640×480=307200byte（字节）数据量更大，需要更多的存储空间和传输带宽描述的内容更丰富，信息量更大彩色图像的表示三基色原理自然界中所有的颜色都可以用红、绿、蓝(RGB)这三种颜色的光（红光波长700nm、绿光波长546.1nm、蓝光波长