《多媒体压缩编码技术及存储技术讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多媒体压缩编码技术及存储技术讲解（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 学学习习习习和了解多媒体数据和了解多媒体数据压缩压缩压缩压缩 的必要性和的必要性和可能性、多媒体数据的常用可能性、多媒体数据的常用压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方方法、常用法、常用压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 的基本原理和的基本原理和处处处处理方理方法，以及法，以及图图图图像、像、视频压缩视频压缩视频压缩视频压缩 的国的国际标际标际标际标 准和准和流媒体基流媒体基础础础础知知识识识识。 了解了解多媒体大容量存多媒体大容量存储储储储技技术术术术的作用和的作用和应应应应用用 ，掌握，掌握数据光数据光盘盘盘盘的刻的刻录录录录及光及光盘盘盘盘拷拷贝贝贝贝的的方法。方法。 多媒体压缩编码技术与
2、存储技术多媒体压缩编码技术与存储技术 随着多媒体技随着多媒体技术术术术的的发发发发展和展和应应应应用，人用，人们们们们从从计计计计算机上算机上获获获获得的信息不得的信息不仅仅仅仅有文本、有文本、图图图图像，像，也有也有视频视频视频视频 、音、音频频频频及各种及各种动动动动画媒体。相画媒体。相对对对对于文字信息，音于文字信息，音频频频频、视频视频视频视频 等信息媒体需要等信息媒体需要处处处处理和理和传传传传送的数据量大得惊人，制送的数据量大得惊人，制约约约约了多了多媒体信息的存媒体信息的存储储储储和和传输传输传输传输 ，阻碍了，阻碍了计计计计算机信算机信息的息的获获获获取和取和传传传传送。因此，
3、数据送。因此，数据压缩压缩压缩压缩 技技术术术术和大容量存和大容量存储储储储技技术对术对术对术对 于多媒体技于多媒体技术术术术的的发发发发展极展极为为为为重要。重要。3 31 1 多媒体压缩编码技术多媒体压缩编码技术 19481948年，年，OliverOliver就提出了就提出了PCMPCM编码编码编码编码 理理论论论论（即即“ “脉冲脉冲码调码调码调码调 制制” ”编码编码编码编码 ）。）。 数据数据压缩压缩压缩压缩 是通是通过过过过数学运算来数学运算来实现实现实现实现 ，不同的，不同的数学运算方法有着不同的数学运算方法有着不同的压缩结压缩结压缩结压缩结 果。果。 数据数据压缩压缩压缩压缩
4、 和和编码编码编码编码 技技术术术术是一个非常重要的关是一个非常重要的关键键键键技技术术术术，因此需要一个全球，因此需要一个全球统统统统一的国一的国际际际际技技术标术标术标术标 准。准。 各种信息媒体不压缩时的数据量各种信息媒体不压缩时的数据量媒体媒体单位单位规规 格格数据量数据量文文 本本满满满满屏屏800600800600像素像素14.6KB14.6KB矢量矢量图图图图满满满满屏屏800600800600像素像素2.8KB2.8KB位位 图图图图满满满满屏屏800600800600像素像素（256256色）色）1.37MB1.37MB音音 频频频频每小每小时时时时CDCD音音质质质质604
5、.7MB604.7MB视视视视 频频频频每小每小时时时时5MHz5MHz的的PALPAL制式制式108000MB108000MB 只有对多媒体数据进行有效的压缩，才能使只有对多媒体数据进行有效的压缩，才能使多媒体技术得到应用和发展。多媒体技术得到应用和发展。3.1.2 3.1.2 多媒体数据常用压缩方法多媒体数据常用压缩方法 经经经经研究研究发现发现发现发现 ，各种多媒体数据中存在着大量，各种多媒体数据中存在着大量的冗余。的冗余。图图图图像数据像数据压缩压缩压缩压缩 技技术术术术就是研究如何利就是研究如何利用用图图图图像数据的空像数据的空间间间间冗余性和冗余性和时间时间时间时间 冗余性等来冗余
6、性等来减少静止减少静止图图图图像和活像和活动图动图动图动图 像的数据量。像的数据量。 数据数据压缩压缩压缩压缩 的主要的主要对对对对象是数据而不是信息。象是数据而不是信息。压压压压缩过缩过缩过缩过 程中，数据程中，数据压缩压缩压缩压缩 的目的，是减少在存的目的，是减少在存储储储储、传输传输传输传输 、处处处处理信息理信息时时时时文件的数据量，尽可能文件的数据量，尽可能不不损损损损失或少失或少损损损损失有效的信息数据。失有效的信息数据。 数据压缩编码类型无损压缩编码有损压缩编码熵编码游程编码霍夫曼编码算术编码LZW编码信源编码混合编码预测编码变换编码其它编码JPEGH.263MPEG3.1.2.
7、1.3.1.2.1.熵编码熵编码熵编码熵编码 熵编码熵编码熵编码熵编码 也叫也叫统计编码统计编码统计编码统计编码 ，是一种无，是一种无损压缩损压缩损压缩损压缩编码编码编码编码 方式，在方式，在压缩时压缩时压缩时压缩时 不不丢丢丢丢失数据，属于可失数据，属于可逆逆编码编码编码编码 （Reversible codingReversible coding）。）。 所所谓谓谓谓可逆可逆编码编码编码编码 ，是指解，是指解码码码码后的数据和后的数据和编码编码编码编码前的数据完全一前的数据完全一样样样样，没有信息，没有信息丢丢丢丢失，也就失，也就是是说压缩说压缩说压缩说压缩 的数据可以不折不扣地被的数据可以
8、不折不扣地被还还还还原成原成原始数据。原始数据。 在在熵编码熵编码熵编码熵编码 中主要包括游程中主要包括游程编码编码编码编码 、霍夫曼、霍夫曼编编编编码码码码、算、算术编码术编码术编码术编码 和和LZWLZW编码编码编码编码 等。等。1 1、游程、游程编码编码编码编码 ： 由于数据中常常包含有相同字由于数据中常常包含有相同字节节节节的序列，通的序列，通过过过过利利用用发发发发生的次数来取代生的次数来取代这这这这些重复的字些重复的字节节节节序列，可大序列，可大大减少原始数据的大减少原始数据的长长长长度，度，这这这这就是游程就是游程编码编码编码编码 的原理的原理。例如：一个字符串为“6666688
9、88000000033333322222”时，其游程编码为：（6，5）（8，4）（0，7）（3，6）（2，5）。可以看出，给游程编码后字符串的位数远远少于原始字符串的位数。2 2、霍夫曼（、霍夫曼（HuffmanHuffman）编码编码编码编码 ： 其其编码编码编码编码 效率主要取决于需效率主要取决于需编码编码编码编码 的符号的符号出出现现现现的概率分布。它的概率分布。它对对对对于出于出现频现频现频现频 率大率大的符号用的符号用较较较较短的短的编码编码编码编码 来表示，而来表示，而对对对对出出现频现频现频现频 率小的符号用率小的符号用较长较长较长较长 的的编码编码编码编码 来表示来表示。霍夫曼
10、。霍夫曼编码编码编码编码 的的码长码长码长码长 是是变变变变化的。化的。霍夫曼霍夫曼编码编码编码编码 的的实际过实际过实际过实际过 程程 1 10 01 10 01 10 00 01 1每个符号的霍夫曼码如下：w(A)=000w(S)=01、w(D)=10w(F)=11、w(G)=0013 3、算、算术编码术编码术编码术编码 ： 算算术编码术编码术编码术编码 是将是将编码编码编码编码 的信息表示成的信息表示成实实实实数数轴轴轴轴上上0 0和和1 1之之间间间间的的间间间间隔，信息越隔，信息越长长长长，间间间间隔越小，隔越小，表示表示这这这这一一间间间间隔所需的二隔所需的二进进进进制位数就越多。
11、制位数就越多。 算算术编码术编码术编码术编码 的特点是可以根据当前接受的数的特点是可以根据当前接受的数据不断地更改概率模型。当信号源符号的据不断地更改概率模型。当信号源符号的出出现现现现概率比概率比较较较较接近接近时时时时，算，算术编码术编码术编码术编码 的效率高的效率高于霍夫曼于霍夫曼编码编码编码编码 。4 4、LZWLZW压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 ： LZWLZW压缩压缩压缩压缩 技技术术术术是把数据流中复是把数据流中复杂杂杂杂的数据用的数据用简简简简单单单单的代的代码码码码表示，并把代表示，并把代码码码码和数据的和数据的对应对应对应对应 关系关系建成一个建成一个转换转换转换转换
12、表。表。该该该该表只在表只在进进进进行行压缩压缩压缩压缩 和解和解压压压压缩缩缩缩的的过过过过程中做程中做为码为码为码为码 表表说说说说明，一旦明，一旦压缩压缩压缩压缩 和解和解压压压压缩过缩过缩过缩过 程程结结结结束，束，该该该该表将不再起任何作用。表将不再起任何作用。 LZWLZW压缩压缩压缩压缩 技技术术术术具有具有较较较较高的高的压缩压缩压缩压缩 和解和解压缩压缩压缩压缩 速速度，它度，它对对对对于可于可预测预测预测预测 性不大的数据具有性不大的数据具有较较较较好的好的效果。效果。 3.1.2.2 3.1.2.2 信源信源编码编码编码编码 信源信源编码编码编码编码 是一种有是一种有损压
13、缩编码损压缩编码损压缩编码损压缩编码 方法。在有方法。在有损损损损压缩压缩压缩压缩 的情况下，未的情况下，未压缩压缩压缩压缩 的数据和解的数据和解压压压压后的数据后的数据很相似，但是不等同。在很相似，但是不等同。在压缩压缩压缩压缩 比可比可调调调调制的情况下制的情况下，通常，通常压缩压缩压缩压缩 比越高，失真度越大。比越高，失真度越大。 预测编码预测编码预测编码预测编码 变换编码变换编码变换编码变换编码 其它其它编码编码编码编码 3.1.2.2 3.1.2.2 信源信源编码编码编码编码 信源信源编码编码编码编码 主要有主要有预测编码预测编码预测编码预测编码 、变换编码变换编码变换编码变换编码、
14、子、子带带带带及矢量等其它及矢量等其它编码编码编码编码 。 信源信源编码编码编码编码 是一种有是一种有损压缩编码损压缩编码损压缩编码损压缩编码 方法。在方法。在有有损压缩损压缩损压缩损压缩 的情况下，未的情况下，未压缩压缩压缩压缩 的数据和解的数据和解压压压压后的数据很相似，但是不等同。在后的数据很相似，但是不等同。在压压压压缩缩缩缩比可比可调调调调制的情况下，通常制的情况下，通常压缩压缩压缩压缩 比越高比越高，失真度越大。，失真度越大。 1 1、预测编码预测编码预测编码预测编码 预测编码预测编码预测编码预测编码 方法有方法有线线线线性性预测编码预测编码预测编码预测编码 方法和非方法和非线线线
15、线性性预测编码预测编码预测编码预测编码 方法。方法。 线线线线性性预测编码预测编码预测编码预测编码 方法也叫差分脉冲方法也叫差分脉冲编码调编码调编码调编码调 制制方法，方法，简简简简称称DPCM,DPCM,主要用于主要用于图图图图像数据的像数据的压压压压缩处缩处缩处缩处 理。理。 非非线线线线性性预测编码预测编码预测编码预测编码 方法采用的是自适方法采用的是自适应应应应差分差分编码调编码调编码调编码调 制方法，制方法，简简简简称称ADPCMADPCM，它包括自适，它包括自适应应应应量化和自适量化和自适应预测应预测应预测应预测 两种形式，主要用于两种形式，主要用于对对对对中等中等质质质质量的音量
16、的音频频频频信号信号进进进进行高效率的行高效率的压缩压缩压缩压缩。2 2、变换编码变换编码变换编码变换编码 变换编码变换编码变换编码变换编码 属于有属于有损压缩编码损压缩编码损压缩编码损压缩编码 ，主要用于，主要用于图图图图像数据的像数据的压缩压缩压缩压缩 。 变换编码实际变换编码实际变换编码实际变换编码实际 上就是将信号数据上就是将信号数据变换变换变换变换 到到另外一个更适合另外一个更适合压缩压缩压缩压缩 的数学域中，的数学域中，这样这样这样这样在解在解压缩时压缩时压缩时压缩时 ，变换编码变换编码变换编码变换编码 将反向将反向进进进进行，也行，也就是反就是反变换变换变换变换 ，利用反，利用反
17、变换变换变换变换 来恢复来恢复编码编码编码编码 前前的原始数据。的原始数据。3 3、其它、其它编码编码编码编码 信源信源编码编码编码编码 中除了常用的中除了常用的预测编码预测编码预测编码预测编码 和和变换变换变换变换编码编码编码编码 外，外，还还还还有其它有其它类类类类型的型的编码编码编码编码 ，比如矢，比如矢量量化量量化编码编码编码编码 、位、位单单单单元元编码编码编码编码 、亚亚亚亚取取样编样编样编样编码码码码、子、子带编码带编码带编码带编码 等等类类类类型，型，这这这这些些编码编码编码编码 方式都方式都有不同的有不同的编码编码编码编码 算法。算法。 3.1.2.3 3.1.2.3 混合混
18、合编码编码编码编码 混合混合编码编码编码编码 是是熵编码熵编码熵编码熵编码 和信源和信源编码编码编码编码 的的结结结结合合。混合。混合编码编码编码编码 主要有：用于静主要有：用于静态图态图态图态图 像的像的JPEGJPEG压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法、用于方法、用于动态图动态图动态图动态图 像的像的MPEGMPEG压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法、以及可方法、以及可视视视视通信的通信的H.263H.263的的压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法。方法。 1 1、JPEGJPEG压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法方法 为为为为了保了保证图证图证图证图 像像质质质质量量损损损
19、损失不大而又有失不大而又有较较较较高高的的压缩压缩压缩压缩 比，通常比，通常对对对对同一同一帧图帧图帧图帧图 像采用两种像采用两种或两种以上的或两种以上的编码编码编码编码 方式。方式。这这这这种采用多种种采用多种编码编码编码编码 形式的方式叫形式的方式叫“ “混合混合编码编码编码编码 方式方式” ”。 JPEGJPEG压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法有两种基本的方法有两种基本的编码编码编码编码方式，它方式，它们为们为们为们为 无失真无失真压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 和有失真和有失真压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 。（1 1）无失真）无失真压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 v v
20、无失真无失真压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 属于无属于无损压缩损压缩损压缩损压缩 ，其，其压缩压缩压缩压缩比一般比一般为为为为2 2 1 1，由于其使用的是，由于其使用的是线线线线性性预测预测预测预测编码编码编码编码 方法，因此也叫方法，因此也叫“ “无失真无失真预测编码预测编码预测编码预测编码 ” ”。无失真。无失真预测编码预测编码预测编码预测编码 采用了采用了DPCMDPCM压缩压缩压缩压缩 算算法和霍夫曼法和霍夫曼压缩压缩压缩压缩 算法，用硬件可以容易算法，用硬件可以容易实现实现实现实现 ，并且可以，并且可以获获获获得得质质质质量不失真的量不失真的图图图图像像。无失真压缩编码的过程无失
21、真压缩编码的过程 （2 2）有失真压缩编码过程和解码过程）有失真压缩编码过程和解码过程图像处理为88的样本块 DCT正变换量化熵编码表表压缩后的图像数据压缩编码过程解码过程熵编码表反量化表DCT逆变换恢复的88图像数据2 2、MPEGMPEG压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 v v MPEGMPEG在在对图对图对图对图 像像进进进进行行处处处处理理时时时时，根据，根据图图图图像的像的性性质质质质，可以把它分成三种，可以把它分成三种类类类类型：即型：即帧帧帧帧内内编编编编码图码图码图码图 像像(Intra (Intra pictures)pictures)又叫又叫“ “I I图图图图像像” ”,
22、 ,预测预测预测预测编码图编码图编码图编码图 像像(Predicted (Predicted pictures)pictures)又叫又叫“ “P P图图图图像像” ”, ,双向双向预测编码图预测编码图预测编码图预测编码图 像像(Bidirectional (Bidirectional Prediction) Prediction) 又叫又叫“ “B B图图图图像像” ”。帧帧帧帧内内编码图编码图编码图编码图 像：（即像：（即I I图图图图像）像） 是一个独立的是一个独立的帧图帧图帧图帧图 像，其信息是由自身像，其信息是由自身画面所决定的，它不需要参照其它画面画面所决定的，它不需要参照其它画面
23、来生成，它是来生成，它是P P图图图图像和像和B B图图图图像的参考像的参考图图图图。I I图图图图像的像的压缩压缩压缩压缩 比一般不大，但是可提供随比一般不大，但是可提供随机存取的位置。机存取的位置。编码图编码图编码图编码图 像的第一像的第一帧帧帧帧通常通常使用使用I I图图图图像。像。 预测编码图预测编码图预测编码图预测编码图 像：（即像：（即P P图图图图像）像） 该图该图该图该图 像的像的编码编码编码编码 需要通需要通过对过对过对过对 前前边边边边相相邻邻邻邻的一的一帧帧帧帧I I图图图图像或像或P P图图图图像像进进进进行行预测预测预测预测 而得到。其目的是把前面的而得到。其目的是把
24、前面的图图图图像作像作为为为为预测预测预测预测 下一下一帧图帧图帧图帧图 像的参照物，使像的参照物，使图图图图像像编码编码编码编码 的数据量减的数据量减少，达到少，达到压缩压缩压缩压缩 数据的目的。数据的目的。 双向双向预测编码图预测编码图预测编码图预测编码图 像：（即像：（即B B图图图图像像） 该图该图该图该图 像的数据像的数据压缩压缩压缩压缩 比最高，但是它在比最高，但是它在预测时预测时预测时预测时 需需要前一要前一帧帧帧帧和后一和后一帧图帧图帧图帧图 像的信息。另外，双向像的信息。另外，双向预测预测预测预测编码图编码图编码图编码图 像不能作像不能作为为为为其它其它图图图图像的参考，它也
25、不能作像的参考，它也不能作为图为图为图为图 像的第一像的第一帧帧帧帧。 3 3、H.263/H.261H.263/H.261编码编码编码编码 v v 是一种是一种帧间预测帧间预测帧间预测帧间预测 减少减少时时时时域冗余、域冗余、变换编变换编变换编变换编码码码码减少空域冗余的混合减少空域冗余的混合编码编码编码编码 方法。方法。H.263H.263是是ITU-TITU-T在原先在原先H.261H.261的基的基础础础础上加以改上加以改进进进进和和发发发发展起来的。适用于低速率下的展起来的。适用于低速率下的视频编码视频编码视频编码视频编码标标标标准，主要用于低于准，主要用于低于384K384K速率的
26、速率的应应应应用用场场场场合合，在低速率的会，在低速率的会议电视议电视议电视议电视 系系统统统统中得到了广泛中得到了广泛的的应应应应用。它用。它总总总总共提供有共提供有SQCIFSQCIF、QCIFQCIF、CIFCIF、4CIF4CIF、16CIF16CIF五种五种压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 的算法的算法。3.1.3 3.1.3 图图图图像和像和视频压缩视频压缩视频压缩视频压缩 的国的国际标际标际标际标 准准 静静态图态图态图态图 像像压缩编码标压缩编码标压缩编码标压缩编码标 准准JPEGJPEG 动态图动态图动态图动态图 像像压缩编码标压缩编码标压缩编码标压缩编码标 准准MPEGMP
27、EG 电视电话电视电话电视电话电视电话 和和电视电视电视电视 会会议编码标议编码标议编码标议编码标 准准H.263 H.263 3.1.3.13.1.3.1静静态图态图态图态图 像像压缩编码标压缩编码标压缩编码标压缩编码标 准准JPEGJPEG v v JPEGJPEG（Joint Photographic Experts Joint Photographic Experts GroupGroup）是静）是静态图态图态图态图 像像压缩标压缩标压缩标压缩标 准的准的缩缩缩缩写。写。v v 19921992年成年成为为为为国国际标际标际标际标 准。它是国准。它是国际际际际上第一上第一个彩色、灰度、
28、静止个彩色、灰度、静止图图图图像的国像的国际压缩标际压缩标际压缩标际压缩标 准准。JPEGJPEG标标标标准既适用于静准既适用于静态图态图态图态图 像的像的压缩压缩压缩压缩 ，也适用于也适用于电视图电视图电视图电视图 像序列的像序列的帧帧帧帧内内图图图图像的像的压压压压缩编码缩编码缩编码缩编码 。它是一个。它是一个实实实实用范用范围围围围非常广泛的通非常广泛的通用用标标标标准。准。JPEGJPEG标准的特点标准的特点 JPEGJPEG标标标标准属于有准属于有损损损损失真失真压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 ，即，即压压压压缩缩缩缩后的后的图图图图像像质质质质量与原始量与原始图图图图像的像的质质
29、质质量之量之间间间间存存在有差在有差别别别别。JPEGJPEG编码标编码标编码标编码标 准的准的压缩压缩压缩压缩 比具有可比具有可调调调调性，通常性，通常在保存文件在保存文件时时时时可以根据需要可以根据需要选择选择选择选择 合适的合适的压缩压缩压缩压缩比。比。压缩压缩压缩压缩 比越高，比越高，图图图图像像质质质质量越差，文件的数据量越差，文件的数据量越小。量越小。压缩压缩压缩压缩 比越小，比越小，图图图图像像质质质质量越好，但文量越好，但文件的数据量件的数据量则则则则越大。越大。3.1.3.2 3.1.3.2 动态图动态图动态图动态图 像像压缩编码标压缩编码标压缩编码标压缩编码标 准准MPEG
30、MPEG v v MPEGMPEG是是动态图动态图动态图动态图 像像专专专专家家组组组组（Moving Moving Picture Picture Experts Experts GroupGroup）的英文）的英文缩缩缩缩写。写。这这这这个个专专专专家家组组组组始建于始建于19881988年，它的成年，它的成员员员员均均为视频为视频为视频为视频 、音、音频频频频及系及系统领统领统领统领 域的技域的技术专术专术专术专 家。家。专专专专家家组组组组的目的目标标标标是是针对针对针对针对 活活动图动图动图动图 像的数据像的数据进进进进行行压缩压缩压缩压缩 。所研究内容，主要有数字。所研究内容，主要
31、有数字视频视频视频视频 的的压缩压缩压缩压缩 ，数字音，数字音频频频频的的压缩压缩压缩压缩 以及数字音以及数字音视频视频视频视频的同步的同步压缩压缩压缩压缩 等。等。MPEGMPEG标准的特标准的特点点是一个国是一个国际际际际化的化的标标标标准，具有良好的兼容性准，具有良好的兼容性。比其它算法具有更高的比其它算法具有更高的压缩压缩压缩压缩 比，最高可达比，最高可达200:1200:1。 在提供高在提供高压缩压缩压缩压缩 比的同比的同时时时时，对对对对数据的数据的损损损损失失量很小。量很小。压缩压缩压缩压缩 比通常在比通常在40:140:1左右左右时时时时，仍能，仍能提供提供较较较较好的好的图图
32、图图像效果。像效果。 MPEGMPEG的的标准标准 MPEG-1MPEG-1 MPEG-2MPEG-2 MPEG-4MPEG-4 MPEG-7MPEG-7 MPEG-21MPEG-211 1、MPEG-1MPEG-1标标标标准准： 19881988年年5 5月制定，月制定，19921992年年1111月形成国月形成国际标际标际标际标 准准，它是世界上第一个集成，它是世界上第一个集成视频视频视频视频 、音、音频编码频编码频编码频编码 的的标标标标准。它主要用于准。它主要用于对对对对活活动图动图动图动图 像以及伴音信号像以及伴音信号进进进进行行压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 。 它可它可针对针对
33、针对针对 SIFSIF标标标标准分辨率准分辨率(NTSC(NTSC制式制式为为为为352240352240， PALPAL制式制式为为为为352288)352288)的的图图图图像像进进进进行行压缩压缩压缩压缩 ，具有，具有CDCD音音质质质质，图图图图像像质质质质量量级别级别级别级别 基本与基本与VHSVHS相当。相当。MPEGMPEG的的编码编码编码编码 速率最高可达速率最高可达4-4-5Mb/s5Mb/s，但随着速率的提高，其解，但随着速率的提高，其解码码码码后的后的图图图图像像质质质质量有所降低。广泛用于量有所降低。广泛用于VCDVCD光光盘盘盘盘的制作的制作。 2 2、MPEG-2M
34、PEG-2标标标标准：准： 19901990年年6 6月制定，月制定，19941994年年1111月形成国月形成国际标际标际标际标 准准，设计设计设计设计 目目标标标标是高是高级级级级工工业标业标业标业标 准的准的图图图图像像质质质质量以量以及更高的及更高的传输传输传输传输 率。率。 MPEG-2MPEG-2支持支持满满满满屏的屏的电视电视电视电视 画面分辨率（画面分辨率（NTSCNTSC制式制式为为为为720480720480，PALPAL制式制式为为为为720576720576），画面），画面质质质质量达到了广播量达到了广播级级级级的的标标标标准准，适，适应应应应于高清晰度于高清晰度电视电
35、视电视电视 （HDTVHDTV）信号的）信号的传传传传送与播放，除了用做送与播放，除了用做DVDDVD的制作外，的制作外，还还还还用于用于广播、有广播、有线电视线电视线电视线电视 网、网、电缆电缆电缆电缆 网网络络络络以及以及卫卫卫卫星直星直播提供广播播提供广播级级级级的数字的数字视频视频视频视频 。 3 3、MPEG-4MPEG-4标标标标准：准： 19931993年年7 7月制定，月制定，19991999年年5 5月形成国月形成国际标际标际标际标 准准的第一个版本，随后又完成了的第一个版本，随后又完成了MPEG-4MPEG-4标标标标准准的的2 2、3 3、4 4版本的版本的标标标标准。准
36、。 MPEG-4MPEG-4标标标标准是目前准是目前视频压缩视频压缩视频压缩视频压缩 技技术术术术中的最中的最高水平。主要用于高水平。主要用于视频电话视频电话视频电话视频电话 、视频电视频电视频电视频电 子子邮邮邮邮件和件和电电电电子新子新闻闻闻闻等。其等。其传输传输传输传输 速率要求的很低速率要求的很低，视频码视频码视频码视频码 率在率在5Kb/s5Kb/s10Mb/s10Mb/s之之间间间间，音，音频频频频码码码码率在率在2Kb/s2Kb/s64Kb/s64Kb/s之之间间间间。MPEG-4MPEG-4利用利用很窄的很窄的带宽带宽带宽带宽 ，通，通过帧过帧过帧过帧 的重建技的重建技术压缩术
37、压缩术压缩术压缩 和和传传传传输输输输数据，来达到以最少的数据数据，来达到以最少的数据获获获获得最佳的得最佳的图图图图像像质质质质量。量。4 4、MPEG-7MPEG-7标标标标准：准： 于于19971997年年7 7月制定，月制定，20012001年年9 9月成国月成国际标际标际标际标 准准，MPEGMPEG7 7 并不是一种并不是一种压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法，方法，而是一个多媒体内容描述接口。而是一个多媒体内容描述接口。 MPEGMPEG7 7 力求能力求能够够够够快速且有效地搜索出用快速且有效地搜索出用户户户户所需的不同所需的不同类类类类型的多媒体影像型的多媒体影像资资资资
38、料。它料。它的的应应应应用用领领领领域主要是数字化域主要是数字化图书馆图书馆图书馆图书馆 、各种多、各种多媒体目媒体目录业务录业务录业务录业务 、广播媒体的、广播媒体的选择选择选择选择 以及多媒以及多媒体体编辑编辑编辑编辑 等等领领领领域。域。5 5、MPEG-21MPEG-21标标标标准：准： 制定工作于制定工作于20012001年年1212月完成。是一个旨在月完成。是一个旨在创创创创建广泛深入的建广泛深入的“ “多媒体框架多媒体框架” ”的研究的研究课题课题课题课题。 它不同于它不同于别别别别的的 MPEG MPEG 标标标标准，准， MPEG-21 MPEG-21 将从全面的消将从全面的
39、消费费费费者需求目者需求目录录录录开始工作，而开始工作，而不是从不是从压缩压缩压缩压缩 或描述技或描述技术术术术的的细节细节细节细节 开始并逐开始并逐渐发渐发渐发渐发 展的。展的。3.1.3.33.1.3.3电视电话电视电话电视电话电视电话 和和电视电视电视电视 会会议编码标议编码标议编码标议编码标 准准H.263H.263 v v 于于19961996年年发发发发布，是布，是标标标标准的准的视频视频视频视频 会会议编议编议编议编码码码码解解码标码标码标码标 准，准，对对对对低数据速度和相低数据速度和相对对对对低的低的运运动进动进动进动进 行了行了优优优优化。化。H.263H.263是在是在H
40、.261 H.261 和和MPEG-1MPEG-1标标标标准的基准的基础础础础上上发发发发展形成的，展形成的，为为为为产产产产生低于生低于64 64 kb/skb/s传输传输传输传输 速度下速度下获获获获得更好的得更好的质质质质量而量而设计设计设计设计 。3.1.4 3.1.4 流媒体压缩编码基础流媒体压缩编码基础 v v 随着信息随着信息时时时时代的到来，网代的到来，网络发络发络发络发展到今天，流媒体技展到今天，流媒体技术术术术的出的出现现现现，使互，使互联联联联网网传传传传播在播在线线线线播放数字播放数字电电电电影和数字音影和数字音乐乐乐乐的的设设设设想已想已经经经经成成为现实为现实为现实
41、为现实 。3.1.4.13.1.4.1流媒体的定流媒体的定义义义义 所所谓谓谓谓流媒体是指采用流式流媒体是指采用流式传输传输传输传输 方式在方式在InternetInternet播放的媒体格式，把播放的媒体格式，把连续连续连续连续 的影的影像和声音信息，像和声音信息，经过压缩处经过压缩处经过压缩处经过压缩处 理后，放到理后，放到网网络络络络服服务务务务器上，器上，让让让让用用户户户户一一边边边边下下载载载载一一边边边边收收听和听和观观观观看。看。 流媒体技流媒体技术术术术不是不是单单单单一的技一的技术术术术，它是建立，它是建立在很多基在很多基础础础础技技术术术术之上的一种新的网之上的一种新的网
42、络实络实络实络实用技用技术术术术。 3.1.4.2 3.1.4.2 流媒体系流媒体系统统统统的的组组组组成成 编码编码编码编码 工具工具用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式 流媒体数据流媒体数据用于记录和播放音视频信息的流式数据 服服务务务务器器存放和控制流媒体的数据 网网络络络络用于传输流媒体的载体，适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议 播放器播放器供播放浏览流媒体文件使用。 3.1.4.3 3.1.4.3 各种多媒体信息的流媒体文件格式各种多媒体信息的流媒体文件格式 RealReal格式格式 RMVBRMVB格格式式 WMVWMV和和ASFASF格式格式 MOVMOV格格式式 S
43、WFSWF格格式式 3.1.4.4 3.1.4.4 流媒体的流媒体的应应应应用用 流媒体以其自身的流媒体以其自身的许许许许多多优优优优点，被广泛的点，被广泛的应应应应用于在用于在线线线线直播、直播、视频视频视频视频 点播、点播、远远远远程教育程教育、多媒体新、多媒体新闻发闻发闻发闻发 布、网布、网络络络络广告、广告、远远远远程医程医疗疗疗疗、实时视频实时视频实时视频实时视频 会会议议议议、网、网络络络络教学教学课课课课件等互件等互联联联联网的信息服网的信息服务务务务方面，方面，为为为为信息技信息技术术术术和网和网络络络络技技术术术术的的发发发发展展带带带带来深来深远远远远的影响。的影响。流媒体
44、的播放方式流媒体的播放方式 单单单单播播 组组组组播播 点播点播 广播广播 在流媒体服在流媒体服务务务务器的建立器的建立过过过过程中，可以利用程中，可以利用Windows Windows Media Media ServiceService和和 Real Real ServiceService系系统统统统来构建各种流媒体的播放方式，来构建各种流媒体的播放方式，实现实现实现实现流媒体在网流媒体在网络络络络中的具体中的具体应应应应用。用。3 32 2 大容量信息存储技术大容量信息存储技术 多媒体的信息包括文字、多媒体的信息包括文字、图图图图像、声音像、声音、视频视频视频视频 、动动动动画等。由于画
45、等。由于这这这这些媒体信息的些媒体信息的数据量非常大，数字化数据量非常大，数字化处处处处理后仍要占用理后仍要占用大量的存大量的存储储储储空空间间间间，通常所用的，通常所用的软盘软盘软盘软盘 根本根本无法达到存无法达到存储储储储、携、携带带带带和交流的要求。大和交流的要求。大容量存容量存储储储储技技术术术术的的发发发发展，展，对对对对多媒体技多媒体技术术术术的的发发发发展和展和应应应应用起到了关用起到了关键键键键的促的促进进进进作用作用 3.2.1 3.2.1 多媒体常用存储设备多媒体常用存储设备 现现现现在普遍在普遍应应应应用的用的U U盘盘盘盘、活、活动动动动硬硬盘盘盘盘、光、光盘盘盘盘以及
46、多媒体存以及多媒体存储储储储卡，已成卡，已成为为为为了了计计计计算机存算机存储设备储设备储设备储设备 的主流的主流产产产产品品，从性能和，从性能和应应应应用价用价值值值值来看，完全来看，完全已已经经经经取代了取代了传统传统传统传统 的的软盘软盘软盘软盘 。成。成为为为为了了一代性能好，使用方便的大容量一代性能好，使用方便的大容量存存储设备储设备储设备储设备 。3.2.1.1 U3.2.1.1 U盘盘盘盘 U U盘盘盘盘是一种新型的移是一种新型的移动动动动存存储设备储设备储设备储设备 ，采用，采用闪闪闪闪存存（Memory FlashMemory Flash）作）作为为为为存存储储储储介介质质质
47、质，通，通过过过过通用通用串行串行总线总线总线总线 （USBUSB）接口）接口与与电脑电脑电脑电脑 相相连连连连，体，体积积积积小巧小巧，与人手的大拇指的大，与人手的大拇指的大小差不多，但存小差不多，但存储储储储容量容量较较较较大（大（16MB16MB2GB2GB），读读读读写速度快，写速度快，为软盘为软盘为软盘为软盘的的2020多倍。多倍。 3.2.1.2 3.2.1.2 存存储储储储卡卡 存存储储储储卡是指使用卡是指使用闪闪闪闪存存记录记录记录记录 数据的卡片状介数据的卡片状介质质质质。存。存储储储储卡与卡与计计计计算机硬算机硬盘盘盘盘相比相比较较较较，优势优势优势优势 就就在于其是一个在
48、于其是一个“ “卡卡” ”，以比，以比较较较较小的体小的体积积积积承承载载载载较较较较大容量的数据。而大容量的数据。而许许许许多数多数码产码产码产码产 品都离不品都离不开存开存储储储储卡，数卡，数码码码码相机、数相机、数码摄码摄码摄码摄 像机、手机像机、手机等，都是利用存等，都是利用存储储储储卡做卡做为为为为存存储设备储设备储设备储设备 的，目的，目前主要被广泛用作存前主要被广泛用作存储储储储数数码码码码照片的照片的载载载载体，此体，此外外还还还还可以用于音可以用于音乐单乐单乐单乐单 放机和便携信息放机和便携信息终终终终端端等等领领领领域。域。1.CF(Compact Flash)1.CF(C
49、ompact Flash)卡卡 由由ScanDiskScanDisk在在19941994年年开开发发发发推出的。采用推出的。采用闪闪闪闪存存作作为为为为存存储储储储介介质质质质，数据，数据存存储稳储稳储稳储稳 定，且不需要定，且不需要额额额额外的外的电电电电源来源来维维维维持数持数据的存据的存储储储储。兼容性好，。兼容性好，几乎所有的操作系几乎所有的操作系统统统统都都支持它。支持它。CFCF卡的大小卡的大小为长为长为长为长 42.8mm42.8mm，宽宽宽宽36.4mm36.4mm，厚度，厚度为为为为3.3mm3.3mm。2 2、SM(Smart Media)SM(Smart Media)卡卡
50、 ： 最早是由最早是由ToshibaToshiba（东东东东芝）公司于芝）公司于19951995年年1111月月发发发发布推布推出的。出的。SMSM卡体卡体积积积积很小，其尺寸很小，其尺寸为为为为45mm37mm0.745mm37mm0.76mm6mm，且很，且很轻轻轻轻很薄很薄，全重只有，全重只有1.81.8克。克。它是非常它是非常简单简单简单简单 的存的存储储储储卡。卡。3 3、MMCMMC（Multi Media CardMulti Media Card）卡：卡： 由由SanDiskSanDisk和西和西门门门门子于子于19971997年年联联联联合推出的一合推出的一种种储储储储存卡，它
51、有内置的存卡，它有内置的控制控制电电电电路，体路，体积积积积小、尺小、尺寸寸为为为为24mm 24mm 32mm1.4mm32mm1.4mm，耐冲，耐冲击击击击，可反复，可反复读读读读写写记录记录记录记录30 30 万次。万次。MMCMMC则则则则是定是定位于移位于移动电话动电话动电话动电话 和和MP3MP3播放器等。播放器等。4 4、SDSD（Secure Digital CardSecure Digital Card）卡）卡 ： 是由日本松下公司、是由日本松下公司、东东东东芝公司和美国芝公司和美国SanDiskSanDisk公司于公司于19991999年年8 8月共同开月共同开发发发发研研
52、发发发发而而成的。成的。SDSD卡是根据卡是根据MMCMMC卡开卡开发发发发的，的，SDSD卡卡大小尺寸比大小尺寸比MMCMMC卡略卡略厚一点，其尺寸厚一点，其尺寸为为为为24mm32mm2.1m24mm32mm2.1mmm，增加厚度的原因是，增加厚度的原因是为为为为了通了通过层过层过层过层 叠芯片提叠芯片提高存高存储储储储容量。容量。 5 5、记忆记忆记忆记忆 棒（棒（Memory stick): Memory stick): 它是索尼公司它是索尼公司独家开独家开发发发发的存的存储储储储卡，只有索尼家族卡，只有索尼家族的数的数码码码码相机、相机、MP3MP3、数、数码摄码摄码摄码摄 像机、像
53、机、电电电电子玩具等子玩具等产产产产品品才能使用。它才能使用。它们们们们的的兼容性兼容性强强，可用于，可用于随身听等其它索尼随身听等其它索尼产产产产品。品。 6 6、XDXD（eXtreme DigitaleXtreme Digital）极速卡：）极速卡： XD XD卡是由奥林巴斯、卡是由奥林巴斯、富士和富士和东东东东芝公司芝公司联联联联合合为为为为数数码码码码相机开相机开发发发发的新的新型存型存储储储储卡。它的特点卡。它的特点是体是体积积积积小、容量大，小、容量大，仅仅仅仅有有20mm25mm1.7m20mm25mm1.7mmm，共，共0.850.85立方厘米，立方厘米，2 2克重，克重，图
54、图图图像存像存储储储储能力能力最高可达最高可达8GB8GB。 3.2.1.3 3.2.1.3 活活动动动动硬硬盘盘盘盘 活活动动动动硬硬盘盘盘盘通常是指采用通常是指采用USBUSB接口或者其它接口的接口或者其它接口的可携可携带带带带硬硬盘盘盘盘。它的体。它的体积积积积小小，存，存储储储储容量大，从容量大，从2GB2GB到到60GB60GB甚至有更大的容量甚至有更大的容量，远远远远远远远远 大于其它移大于其它移动动动动存存储设备储设备储设备储设备 的容量，它的的容量，它的读读读读取速度快，是目前速度最取速度快，是目前速度最快的存快的存储设备储设备储设备储设备 ，也可以作，也可以作为为为为启启动盘
55、动盘动盘动盘 使用。它是精密使用。它是精密机械与机械与电电电电子技子技术术术术相相结结结结合的合的高科技的高科技的产产产产物物。3.2.1.4 3.2.1.4 光光盘盘盘盘 CD CD是是Compact Disc Compact Disc 的的缩缩缩缩写，直写，直译译译译的的意思是意思是压缩盘压缩盘压缩盘压缩盘 ，由于，由于CDCD是根据激光原理是根据激光原理制作成的，所以称之制作成的，所以称之为为为为光光盘盘盘盘。在众多存。在众多存储储储储介介质质质质中，由于光中，由于光盘盘盘盘价格低，容量大，价格低，容量大，便于携便于携带带带带，存，存储储储储信息不易信息不易丢丢丢丢失，存失，存储时储时储
56、时储时间长间长间长间长 等特点等特点, ,因而倍受用因而倍受用户户户户的的欢欢欢欢迎。迎。 3 32 22 2光盘与光盘数据格式光盘与光盘数据格式 CDCDDA DA 激光数字音频光盘，又称CD，符合“红皮书”标准。 CDCDROMROM只读光盘。其标准符合“黄皮书”标准。 CDCDI I交互式光盘，其格式符合“绿皮书”标准 。 VCDVCDVCD是一种视频光盘。符合“白皮书”标准。 DVDDVD高密度数字视盘，1995年统一规格标准。 3.2.33.2.3光盘刻录基础及常用的刻录软件光盘刻录基础及常用的刻录软件 随着光随着光盘盘盘盘刻刻录设备录设备录设备录设备 的普及，光的普及，光盘盘盘盘刻
57、刻录录录录知知识识识识已成已成为为为为掌握多媒体技掌握多媒体技术术术术知知识识识识不可缺不可缺少的一部分。光少的一部分。光盘盘盘盘刻刻录录录录知知识识识识主要包括光主要包括光盘盘盘盘刻刻录录录录机、刻机、刻录录录录光光盘盘盘盘、光、光盘盘盘盘刻刻录录录录基基础础础础知知识识识识和刻和刻录软录软录软录软 件等方面的知件等方面的知识识识识。 3.2.3.1 3.2.3.1 光光盘盘盘盘刻刻录录录录机机 普通刻普通刻录录录录机机 v CD-R、DVD R。 可擦写刻可擦写刻录录录录机机v CD-RW、DVD RW。3.2.3.2 3.2.3.2 刻刻录录录录光光盘盘盘盘 从可擦写功能上来分：从可擦写
58、功能上来分：一次写入性光盘CD-R和DVDR。可擦写性的光盘CD-RW和DVDRW。 从从颜颜颜颜色上来分：色上来分：金盘蓝盘绿盘白金盘 3.2.3.3 3.2.3.3 光光盘盘盘盘刻刻录录录录基基础础础础知知识识识识 光光盘盘盘盘的刻的刻录录录录操作比操作比较简单较简单较简单较简单 ，在，在刻刻录录录录光光盘时盘时盘时盘时 如何如何选择选择选择选择 刻刻录录录录光光盘盘盘盘的格式和数据，是刻的格式和数据，是刻录录录录光光盘盘盘盘的的基基础础础础知知识识识识，也是保，也是保证证证证能正确刻能正确刻录录录录的重要步的重要步骤骤骤骤。刻录光盘应注意的几个问题：刻录光盘应注意的几个问题： 文件名限制
59、文件名限制 光光盘盘盘盘刻刻录录录录系系统统统统 刻刻录录录录光光盘盘盘盘的格式的格式 v v 数据光盘数据光盘 v v 音乐音乐CDCD光盘光盘 v v VCDVCD视频光盘视频光盘 v v COPYCOPY光盘光盘 3.2.3.4 3.2.3.4 常用的刻常用的刻录软录软录软录软 件件 Easy CDEasy CD WinonCDWinonCD NeroNero Clone Clone CDCD Video PackVideo Pack 3.2.4 CD3.2.4 CDROMROM光盘的制作过程光盘的制作过程 v v 光光盘预盘预盘预盘预 制作制作 v v 光刻主片光刻主片 v v 电铸电
60、铸电铸电铸 模具模具 v v 复制复制压压压压模模 3.3 3.3 数据光数据光盘盘盘盘的刻的刻录应录应录应录应 用用实实实实例例 应应应应用刻用刻录软录软录软录软 件件NERO NERO 6.3036.303中文中文汉汉汉汉化版，将存放在化版，将存放在计计计计算机硬算机硬盘盘盘盘上上的数据，刻的数据，刻录录录录存存储储储储到光到光盘盘盘盘上，制上，制作一作一张张张张符合符合ISO-9660ISO-9660标标标标准的数据准的数据光光盘盘盘盘。 操作步骤操作步骤 ： 启启动动动动刻刻录软录软录软录软 件件 选择选择选择选择 刻刻录录录录光光盘盘盘盘的格式的格式（ISOISO96609660数据
61、光数据光盘盘盘盘） 设设设设置刻置刻录录录录光光盘选项盘选项盘选项盘选项（多重区段、操作、份数）（多重区段、操作、份数） 选择选择选择选择 数据数据（盘盘盘盘符、路径、文件）符、路径、文件） 添加数据添加数据（添加命令或拖拽）（添加命令或拖拽） 刻刻录录录录光光盘盘盘盘（等待（等待时间时间时间时间 ） 结结结结束刻束刻录录录录（退出光（退出光盘盘盘盘、关、关闭软闭软闭软闭软 件）件）3.4 3.4 刻刻录录录录拷拷贝贝贝贝光光盘应盘应盘应盘应 用用实实实实例例 有一有一张刚刚购买张刚刚购买张刚刚购买张刚刚购买 回来的教学光回来的教学光盘盘盘盘需要需要备备备备份，份，请请请请利用刻利用刻录软录软
62、录软录软 件件Nero6.303Nero6.303的刻的刻录录录录向向导导导导，用空白的，用空白的CD-RCD-R光光盘盘盘盘拷拷贝贝贝贝刻刻录录录录备备备备份一份一张张张张相同的光相同的光盘盘盘盘。操作步骤操作步骤 ： 启启动动动动刻刻录软录软录软录软 件件 选择选择选择选择 刻刻录录录录光光盘盘盘盘的格式的格式（复制光（复制光盘盘盘盘或或copycopy） 选择选择选择选择 来源光来源光驱驱驱驱（一般（一般为为为为普通光普通光驱驱驱驱） 选择选择选择选择 目的光目的光驱驱驱驱（为为为为刻刻录录录录机）机） 设设设设置复制参数置复制参数（速度、份数）（速度、份数） 刻刻录录录录光光盘盘盘盘（
63、等待（等待时间时间时间时间 ） 结结结结束刻束刻录录录录（退出光（退出光盘盘盘盘、关、关闭软闭软闭软闭软 件）件）小结：小结： 多媒体数据多媒体数据压缩压缩压缩压缩 的必要性的必要性 压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 原理和原理和压缩编码压缩编码压缩编码压缩编码 方法方法 图图图图像和像和视频压缩视频压缩视频压缩视频压缩 的国的国际标际标际标际标 准准 流媒体的定流媒体的定义义义义和流媒体的文件格式和流媒体的文件格式 大容量存大容量存储储储储器和多媒体存器和多媒体存储储储储卡卡 CD-ROMCD-ROM光光盘盘盘盘的制作的制作过过过过程程 光光盘盘盘盘刻刻录录录录的基的基础础础础知知识识识识 刻刻录录录录和和备备备备份数据光份数据光盘盘盘盘
