软件设计师【软考中级】复习笔记 —— 第十章（多媒体基础知识）

10.1 多媒体基础前言

10.2 音频相关概念

采样：声音的信号是一种模拟信号，而计算机能够处理的是数字信号，所以要经历采样。
采样就是采点：在连续的声音波形上采很多很多的点，采样频率越高，说明采的点密集程度越高，时间间隔越短，那么还原度，保真度也就越好；

采样精度：
在声音的信息处理的过程中，首先是要采样，然后就要对他量化编码，在计算机中才能够处理。采样时采样频率要为声音最高频率的2倍，该规则是尼奎斯特提出来的，所以该定理被称为尼奎斯特定理，因为只有达到这样的指标，才能保证声音基本不失真。所以说咱们固定电话的采样频率是8k，8K就是略高于人说话声音的最高频率(3400HZ)的两倍，而CD音质往往是40K以上，也是这个原因。以44k，44.1k居多，这就是为了保证乐器的声音能够基本不失真来定的采样频率。

10.3 图像相关概念

亮度：亮度就是画面的明亮程度。
色调：整个画面色调的差异，偏红、偏绿等。
饱和度：值色彩的艳丽程度。饱和度低颜色不鲜艳，饱和度高时颜色鲜艳。

10.3.1 彩色空间

彩色空间多种多样，一般电脑使用的彩色空间是RGB空间；

RGB：应用于彩色显示器，即会有三原色R(red)、G(green)、B(blue)，由这三原色按不同的配比，能够配出多种多样不同的颜色来。三种光完全叠加在一起形成白色。
YUV：电视中用到的最为常见的彩色空间。YUV是考虑兼容性的需求提出来的。如果彩色电视时代直接用RGB会有很多问题，如：用新的彩色空间，就意味着有些电视的信号要发生改变。因为在彩色电视出现之前，大家用的都是黑白电视，如果把信号制式，黑白电视会不支持，看不了，为了让同样一种信号，既能在黑白电视上看，也能够在彩色电视上看，而发明了YUV这样的彩色空间，这种彩色空间里面有一个值，就是灰度值，也就是亮度值，在黑白电视中，只要接收这一个亮度值就可以了，因为黑白就是用多级不同的亮度来展现出来的；如果是彩色电视机，再把另外的两个颜色的分量偏移进来，就形成了彩色，所以YUV是一种良好的兼容方案；电视上还能用YIQ的彩色空间。以及YCBCR，由YUV衍生出来。

CMY：印刷领域用到的彩色空间，CMY分别对应的是，C对应的是艳青(cyan)、M对应的是洋红(magenta)，Y对应的是黄色(yellow)，印刷三原色。用印刷的三原色按不同比例进行组合，也能够调出不同的颜色来，但是印刷的颜色和光的颜色有着本质的区别，光的颜色采取的是叠加的原理，而印刷的三原色用的是相减的原理；印刷的黄颜色它能吸收所有色光，反射黄色色光，所以我们看到的是黄颜色的。因为印刷品本身是不发光的，要外界光源照到它，它才反射光，我们才能看到，所以，所谓黄色颜色涂料是能够吸收其他颜色且反射黄色光的原料。把三种原色叠加起来形成的是黑色。
但是由CMY调出来的颜色不够黑，而且成本偏高，所以就提出了CMYK的彩色空间，CMYK的K就是黑色，加了单独的黑色的颜料。

HSV(HSB)：艺术家空间，从艺术欣赏的角度来划分的，这是常见的彩色空间。

10.4 媒体的种类

表示媒体：其实就是信息的编码的形式。可以编成文字、图形、图像、动画、音频、视频等。
显示媒体（表现媒体）：表现和获取信息的物理设备，说白了就是输入输出设备。
直观认为，显示媒体包括显示器，打印机，音响；但是输入设备也包含在里面，比如：键盘、鼠标、麦克风也属于表现媒体，也成为显示媒体。

10.5 多媒体的计算问题

色数：指的是显示器屏幕能够显示最大色彩数量。比如，256色就是能显示256种颜色，而65536色就是能显示65536种颜色。显然，越高的色数能够带来越高的色彩表现力，其显示效果更细腻。所以，条件允许的前提下，你的显示器可以支持的色数越高越好。
比如256色的图像占多少个bit位，我们可以用2k=256，k就是位数，2的8次方是256，所以每一个像素点，它的颜色信息需要用8个bit位来存储。

10.5.1 练习

1600120024/8=5760000，5760000/1024/1024=5.493，128/5.493=23.3

44.1162=1411.2kb/s
其44.1kHz的k和结果单位相同，采样频率也是以秒为单位。
双声道立体声：说明会有连个独立的声道，意思就是会有两倍大小的采样频率和采样精度的数据；因为几个声道就会有几个独立的样本；
传输率：即每秒钟传多少。
备选答案可以看出，传输率是kb/s，小写的b，是以bit为单位的。

6.43010=1920
在做类似计算题时，单位一定要看清楚，同事对于单位的细节需要注意；
在计算机领域，千这个单位也是分k和K的，他们两个代表的含义是不一样的，采样，传输的时候用小写k，存储的时候用的大写K。小写k是1000，大写K是1024，即存储数据时的K是以1024为单位的，传输数据时候的k是以1000为单位的。
1024的单位只有在存储的时候才会用到。

10.6 常见多媒体标准

JPEG：最为常见的图像文件的标准。扩展名 .jpg
JPEG-2000：既有有损的压缩算法，也有无损的压缩算法，医学领域应用比较多，压缩比高。

10.7 数据压缩技术基础

压缩的前提是必须有冗余。所以人们开始分析，冗余到底从哪里去找到这种冗余，以便压缩有切入点。

10.8 有损压缩与无损压缩