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1、数字媒体技术导论复习题数字媒体技术导论复习题第一章：媒体的分类：1.(1)按照人的感觉，媒体可分为视觉媒体、听觉媒体等；(2)按照信息的表现形式，媒体可分为语言媒体、文字媒体、音乐媒体、图形媒体、动画媒体和视频媒体等；(3)按照信息的种类，媒体可分为新闻媒体、科技信息媒体、生活媒体等。(4)国际电信联盟（International Telecommunication，ITU）从技术的角度对媒体分如下种类：感觉媒体（Perception），是指能够直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉(视、听、嗅、味、触 觉)的媒体，如语言、音乐、各种图像、图形、动画、文本等。表示媒体（Presentatio

2、n），是指为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体，借助这一媒体可以更加有效地存储感觉媒体，或者是将感觉媒体从一个地方传送到远处另外一个地方的媒体，如语言编码、电报码、条形码、语言编码，静止和活动图象编码以及文本编码等。显示媒体（Display），是显示感觉媒体的设备。显示媒体又分为两类， 一类是输入显示媒体，如话筒，摄象机、光笔以及键盘等，另一种为输出显示媒体，如扬声器、显示器以及打印机等，指用于通信中，使电信号和感觉媒体间产生转换用的媒体。存储媒体（Storage），用于存储表示媒体，也即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体称为存储媒体。例如磁盘、光盘、磁带、纸张等。简而言之，是指用于存放某种媒体

3、的载体。传输媒体（Transmission），传输媒体是指传输信号的物理载体，例如同轴电缆、 光纤、双绞线以及电磁波等都是传输媒体。1.1.2媒体特性多样性、集成性、交互性、信息接收/ 使用方便1.2.1数字媒体概念数字媒体是数字化的内容作品以现代网络为主要传播载体，通过完善的服务体系，分发终端和用户进行消费的全过程。 （我国的数字媒体概念 ）或：数字媒体是指最终以二进制数的形式记录、处理、传播、获取的信息媒体。1.2.2数字媒体特性（1）数字化（2）交互性（3）趣味性（4）集成性（5）技术与艺术的融合1.2.3数字媒体传播模式数字媒体是利用数字电视技术、网络技术，通过互联网、宽带局域网、无线

4、通信网和卫星等渠道，以电视、电脑和手机为终端，向用户提供视频、音频、语音数据服务、连线游戏、远程教育等集成信息和娱乐服务的一种传播形式。数字媒体价值产业链包括哪几个过程？（1）内容创建（2）内容管理（3）内容发行（4）应用开发（5）运营接入（6）价值链集成（7）媒体应用1.3.2数字媒体技术发展趋势数字媒体内容产业将内容制作技术以及平台、音视频内容搜索技术、数字版权保护技术、数字媒体人机交互与终端技术、数字媒体资源管理平台与服务、数字媒体产品交易平台等六个方向为发展重点。数字媒体技术六个重点发展方向内容制作技术以及平台 音视频内容搜索技术 数字版权保护技术 数字媒体人机交互与终端技术 数字媒体

5、资源管理平台与服务 数字媒体产品交易平台与服务1.3.3数字媒体技术研究领域主要技术范畴包括：（1）数字媒体表示与操作，包括数字声音及处理、数字图像及处理、数字视频及处理、数字动画技术等。（2）数字媒体压缩，包括通用压缩编码、专门压缩编码（声音、图像、视频）技术等。（3）数字媒体存储与管理，包括光盘存储（CD技术、DVD技术等）、媒体数据管理、数字媒体版权保护等。（4）数字媒体传输，包括流媒体技术、P2P技术等。数字媒体技术主要的研究方向数字媒体的技术范畴规划了数字媒体技术的研究领域，其主要的研究方向包括：（1）数字声音处理（2）数字图像处理（3）数字视频处理（4）数字动画设计（5）数字游戏设

6、计（6）数字媒体压缩（7）数字媒体存储（8）数字媒体管理与保护（9）数字媒体传输技术1.3.4数字媒体应用领域数字媒体有着广泛的应用和开发领域，包括教育培训、电子商务、信息发布、游戏娱乐、电子出版、创意设计等。第二章 数字音频技术基础本章学习目标：（1）知道音频的三个特性及其相关概念。（2）说出几种声音记录设备。（3）了解模拟音频处理技术涉及到的设备及各自主要功能（4）掌握音频数字化的过程（5）能够列举几种常见数字音频格式，并进行简单的比较。（6）了解几款常见的数字音频编辑软件，并知道其基本性能。（7）熟练掌握一款数字音频编辑软件的操作方法。 音频技术及特性2.1.1音频的概念及特性在物理学上

7、声音的三个基本特性：频率、振幅和波形，对应到人耳的主观感觉就是音调、响度和音色。频率：发声物体在振动时，单位时间内的振动的次数，单位为赫兹（HZ）。振幅是指发声物体在振动时偏离中心位置的幅度，代表发声物体振动时动势能的大小。音色是指声音的纯度，它由声波的波形形状所决定。2.1.1音频的概念及特性声音的分类 按照人耳可听到的频率范围，声音可分为超声、次声和正常声。人耳可感受声音频率的范围介于2020000赫兹之间。声音高于20000赫兹为超声波，低于20赫兹为次声波。2.1.3模拟音频处理设备（1）话筒（Microphone麦克风）（2）音箱（speaker，扬声器）（3）模拟调音台 音频数字化

8、2.2.1数字音频数字音频是指用一连串二进制数据来保存的声音信号。这种声音信号在存储和电路传输及处理过程中，不再是连续的信号，而是离散的。2.2.2音频的数字化过程数字化的音频信号两种途径：第一种途径就是将现场声源的模拟信号或已存储的模拟声音信号通过某种方法转换成数字音频；第二种途径就是在数字化设备中创作出数字音频，比如电子作曲。音频数字化一般经过三个阶段“采样量化编码”。2.2.2音频的数字化过程音频数字化过程的具体步骤包括：第一步，将麦克风转化过来的模拟电信号以某一频率进行离散化的样本采集，这个过程就叫采样；第二步，将采集到的样本电压或电流值进行等级量化处理，这个过程就是量化；第三步将等级

9、值变换成对应的二进制表示值（0和1），并进行存储，这个过程就是“编码”。通过这三个环节，连续的模拟音频信号即可转换成离散的数字信号二进制的0和1。2.2.2音频的数字化过程数字化过程两个指标：一是量化深度，也可称之为量化分辨率，是指单位电压值和电流值之间的可分等级数；二是采样频率，即采样点之间的时间间隔。两者与音质还原的关系是：采样频率越高，量化深度越大，声音质量越好。在数字音频的衡量指标中，采样频率的单位是HZ，量化深度一般用比特（Bit）来度量。根据Nyquist（奈奎斯特）定理：要想不产生低频失真，则采样频率至少是录制的最高频率的两倍 数字音频质量及格式2.3.1音频数据率及质量数字音频

10、文件存储在计算机中要占据一定的空间，然而不同的采样频率、量化深度和录制时间生成的音频文件大小也不同。例如：用、16bit来进行立体声（即两个声道）采样（标准的CD音质），录制（或采集）3分钟的音频，那么在该未经压缩的声音数据文件的大小为： 一秒钟内采样1000次，每次的数据量是16232bit（因为立体声是两个声道），那么3分钟的总共数据量是441003260（bit），换算成计算机中的常用单位(Byte)，总共数据量是。比特率，即每秒钟音频的二进制数据量。上述例题的比特率是s。2.3.1音频数据率及质量 衡量一个数字音频的音质好坏的话，通常可以参考以下指标：采样频率：即采样点之间的时间间隔，

11、采样间隔时间越短，音质越好。量化深度(量化分辨率)：是指单位电压值和电流值之间的可分等级数，可分等级越多，音质越好。音频流码率：数字化后，单位时间内音频数据的比特容量，流码率越大音质越好。以上三个方面的指标中，前面两个指标是绝对指标，而音频流码率是一个相对指标，可以间接用来考察音频的质量。 2.3.2声音文件格式数字音频的常见格式有以下几种：（1）WAV格式:WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道， WAV格式对存储空间需求太大不便于交流和传播。（2）MIDI格式:MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，又称作乐器数字接口

12、，是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传输的协议，可以模拟多种乐器的声音。 （3）CDA格式，其取样频率为，16位量化位数。CD存储采用了音轨的形式，记录的是波形流，是一种近似无损的格式。（4）MP3格式:其全称是MPEG-1 Audio Layer 3。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。（5）MP3 Pro格式:MP3 Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下，最大程度地保持压缩

13、前的音质。（6）WMA格式:WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到1:18。此外，WMA还可以通过DRM（Digital Rights Management）方案加入防止拷贝，或者加入限制播放时间和播放次数，甚至是播放机器的限制，可有力地防止盗版。（7）MP4格式:MP4在文件中采用了保护版权的编码技术，只有特定的用户才可以播放，有效地保证了音乐版权的合法性。另外MP4的压缩比达到了1:15，体积较MP3更小，但音质却没有下降。不过因为只有特定的用户才能播放这种文件，因此其流传与MP3相比差距甚远。（8）SACD格式:SACD（SASuperAu

14、dio）是由Sony公司正式发布的。它的采样率为CD格式的64倍，即。SACD重放频率带宽达100kHz，为CD格式的5倍，24位量化位数，远远超过CD，声音的细节表现更为丰富、清晰。（9）Quicktime格式:QuickTime是苹果公司于1991年推出的一种数字流媒体，它面向视频编辑、Web网站创建和媒体技术平台，QuickTime支持几乎所有主流的个人计算平台，可以通过互联网提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能。（10）VQF格式:VQF格式是由YAMAHA和NTT共同开发的一种音频压缩技术，它的压缩率能够达到1:18，因此相同情况下压缩后VQF的文件体积比MP3小30%50%

15、，更便利于网上传播，同时音质极佳，接近CD音质(16位立体声)。但VQF未公开技术标准，至今未能流行开来。（11）DVD Audio格式:DVD Audio 是新一代的数字音频格式，与DVD Video尺寸以及容量相同，为音乐格式的DVD光碟，取样频率为“48kHz/96kHz/192kHz”和“”可选择，量化位数可以为16、20或24比特，它们之间可自由地进行组合（12）MD格式:采用采样的立体声音乐，使用了ATRAC算法（自适应声学转换编码）压缩音源。（13）RA格式:RealAudio是由Real Networks公司推出的一种文件格式，最大的特点就是可以实时传输音频信息，尤其是在网速较

16、慢的情况下，仍然可以较为流畅地传送数据。（14）Liquid Audio格式:Liquid Audio是一家提供付费音乐下载的网站。它通过在音乐中采用自己独有的音频编码格式来提供对音乐的版权保护。Liquid Audio的音频格式就是所谓的LQT。（15）Audible格式:Audible拥有四种不同的格式：Audible1、2、3、4。格式1、2和 3采用不同级别的语音压缩，而格式4采用更低的采样率和MP3相同的解码方式，所得到语音更清楚，而且可以更有效地从网上进行下载。（16）VOC文件格式:在DOS程序和游戏中常会遇到这种文件，它是随声霸卡一起产生的数字声音文件，与WAV文件的结构相似，可以通过一些工具软件方便地互相