多媒体通讯及基础通讯原理简介.ppt

第二章 多媒體通訊及基礎通訊原理簡介 和春技術學院 資工系 李鴻鵬師 大綱 多媒體通訊簡介 多媒體信號處理 信號的表示 信噪比 數位信號處理 取樣頻率 量化 修剪 數位信號資料壓縮 數位信號資料壓縮標準 結論 多媒體通訊簡介 媒體(medium):承載資訊的載體。常見的媒體如 文字(text) 數據(data) 聲音(audio) 圖形(graph) 動畫(moving graph or animation) 影像(image) 視訊(video) 多媒體(multimedia):多媒體(multimedia)則是透過電腦整合上述以及其它類型的媒體，使其具有整體性、多樣性及互動性。 多媒體發展的技術關鍵：在於各類媒體首先必需數位化，而轉換成多媒體信號(digitization)，使其能夠以數位方式處理、展示、儲存及傳輸。因此多媒體信號亦是數位信號。 多媒體通訊簡介 多媒體通訊：主要是利用適當的處理技術，將多媒體信號經由網路(含有線及無線)傳輸通道進行傳送、互動及控制。 多媒體通訊為基礎的應用非常廣泛，概括的可分為兩類： 人對人(people-to-people)：基本上以改進人際間的通訊為目的，並且至少有二人以上參與應用。 人對系統(people-to-system)：是指人與多媒體資料庫間的溝通，此類應用常有創新的通訊服務模式，如視訊點播(video on demand)。 常見的多媒體通訊應用 常見的多媒體通訊應用範例可歸納如下： 娛樂媒體製作：例如電腦遊戲 影音電話(packet videophony) 電腦支援的協同工作(computer-supported coorperativework,CSCW)：例如分享式電子白板。 影音分散傳播：例如網際網路廣播頻道(internet radio and TV channels) 語音影像通訊：例如視訊會議(Videoconference) 多媒體資料庫服務：例如視訊點播、互動電視、多媒體訊息檢索與查訊、獨立商亭、數位圖書館及遠距教學等 網路超文件(hypertext)及超媒體(hypermedia) 虛擬實境(virtual reality)及擴增實境(augmented reality) 多媒體技術發展 多媒體資料壓縮目的：提高電腦資料儲存量與減少資料傳輸負擔。 常見壓縮對象： 音訊資料壓縮－MP3 影像資料壓縮－JPEG、GIF 視訊資料壓縮－MPEG系列格式 多媒體處理技術 音訊處理技術：音訊處理、語音辨識、聲紋比對 影像處理技術：數位暗房、影像識別、影像增強 3D繪圖技術：3D 繪圖影像、立體畫 視訊處理技術：視訊後製作、動態偵測 內涵式多媒體查詢：萃取多媒體資料中的內涵作為索引、設計查詢方法 多媒體信號處理(Multimedia signal processing) 數位信號處理的應用 通訊 網路 語音 視聽娛樂 生物醫學 影像 軍用及太空電子 民生工業用 數位信號處理的優點 數位信號處理的優點 數位信號可以儲存重複使用。 數位信號較精確且不受雜訊干擾。 穩定度高，系統不受溫度及老化影響。 所有的數位多媒體信號可經電腦軟體處理及演算。 數位化使得不同的媒體信號可儲存於同一個裝置，同時亦可在網路中傳輸。 由於半導體製造技術的進步，數位信號處理系統可以作的更小、更可靠，更便宜、更省電及更快的處理速度，而其中數位信號處理器就是基於超大型積體電路技術和計算機技術發展起來的適合於進行數位信號處理的高速高位元單晶片處理器。 信號的表示 「訊息」是「信號」的內涵，不具內涵的信號稱之為「雜訊」。 「信號」是指攜帶有用訊息的一些訊號。 「系統」是由一些具有相互關係的元件為執行某一特定功能所組合而成的一個可獨立運作的機制。 連續信號：自然界的信號或系統大部分都是時間連續的信號或時間連續的系統。 離散信號：離散信號又稱為離散時間信號，或稱為數位信號。數位信號處理，通常始自於連續信號，首先將連續信號轉換為數位信號 (ADC, Analog Digital Converter)。然後在數位計算機運算後，將結果輸出至 DAC(Digital Aanalog Converter) ，還原成類比信號。 脈衝函數 脈衝函數 脈衝函數 三個脈衝函數 步階函數 步階函數慣用的符號是 。 信噪比 信噪比是衡量信號品質最常用的公式。在通訊、影像、音訊中都很常見，信噪比以 dB 作為單位。凡信噪比愈高，表示信號經傳達、處理後的失真愈小。 定義信噪比為 SNR=20 其中 ：為信號的峰值 N：為 noise 的峰值 數位信號處理 將類比信號轉換為數位信號，其步驟為取樣(sampling)、量化(quantization)及編碼。 類比信號與數