多媒体应用基础实验报告.docx

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多媒体应用基础实验报告

实验1压缩原理的认识

一、使用FomatFactory进行MP3压缩编码:

下面是实验操作过程及分析。

二、1、在下载并安装了FomatFactory之后打开RazorLame的主界面

图1FomatFactory的主界面

2、选择我们要编码的歌曲尽心编码。

选择《NeverSayNever》进行实验,将歌曲移到列表中并选择转到的格式（例如：

所有转到WAV格式），并点击确定。

图2歌曲源文件

图3源文件属性

图4转换WAV格式。

点击界面上的“开始”进行编码。

（图5）

图5得出的WAV格式的歌曲

图6WAV格式歌曲属性

经过编码之后的歌曲大小明显比源文件大很多（38.5M>3.5M），压缩比为3.5M/38.5M=0.09，压缩比很小，但经过试听比较我发现这两个格式的歌曲几乎没有发生变化。

3.在“配置”中修改“比特率”再次进行编码。

图7修改比特率为28kbit进行编码

图8编码后的文件

图9改变比特率后文件属性

经过编码之后的歌曲大小明显比源文件小很多（903KB<（3.5*1024）KB），压缩比为（3.5*1024）KB/903KB=3.97，重新对这次编码后的歌曲与原歌曲进行比较，通过试听比较发现，这次的音质没有上次好，声音比较低，说明通过编码我们可以改变一首歌的音质，并且比特率越低音质越不好。

4.在“配置”中修改“比特率”再次进行编码。

图10修改比特率为56kbit

图11编码后的文件

图12改变比特率后文件属性

经过编码之后的歌曲大小明显比源文件小很多（1.75M<3.5M），压缩比为3.5M/1.75M=2.0，通过对两首歌的比较，我发现两首歌听起来基本上是没太大的改变，只是编码之后的歌曲比原歌曲声音微低了一点。

其它基本上没什么区别。

因为我们选择的采样比特率是56kbit。

根据乃奎斯特定理，选择的采样频率f满足f>=2f0时，经过取样后的离散信号能够包含原模拟信号的全部信息，并且，经过反变换和低通滤波，可以不失真地恢复出原始信号。

因为人耳能辨别的频率在20kHZ左右，所以我们听起来基本上没什么区别

二、把源文件用Winrar进行压缩

图13用winrar进行压缩

经过压缩之后文件的大小（3.33MB）

图14压缩之后的文件大小

图15压缩后文件属性（压缩率）

用winrar压缩之后我们可以看出来，经过压缩之后的文件在大小方面基本上是没有什么变化的，如果我们要打开文件，只需要进行解压缩即可，然后就可以得到源文件了。

我们一般压缩某个文件，都是为了能够减小文件的大小，但是对于音频文件，压缩却基本上不能改变其大小。

Winrar压缩是默认的一种格式。

通过把信息量相同的一些内容进行压缩。

三．图片的处理

1、首先选择一幅色彩简单的图片进行处理。

原图片（图16）：

图17原图像格式和大小

图18原图像属性

通过属性可以看出原图片的大小为703KB。

图片的格式为BMP。

BMP是英文Bitmap（位图）的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。

随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式理所当然地被广泛应用。

这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点--占用磁盘空间过大。

2、把原图片改变为JPEG格式的图片

图17转换格式后图像和大小

图18转换格式后图像属性

经过用FomatFactory之后，通过两幅图的比较我们可以看出来，jpeg格式的图片和原图片基本上没什么变化，但是大小却发生了改变。

变为了82.9KB。

应该说比原来的bmp格式的图片小了很多，但是图片的质量还是比较高的，因此现在很多图片基本上是jpeg格式的图片，这样不仅图片质量比较高，而且占得内存比较小。

压缩比为703/82.9=8.5应该说压缩比还是比较大的。

JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。

如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。

但是JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。

因此现在.jpeg格式的图片已被广泛使用。

3、把原图片改变为gif格式

图19转换格式后图像和大小

图20转换格式后图像属性

由图我们可以看出来改为.gif格式的图片之后，图片开始变得模糊，并且在图片中央出现了一些网格，这就是平常我们所说的像素点。

其大小变为了111KB，比刚刚的jpeg格式的图片还大，但是图片效果并没有jpeg的效果好。

因此一般不采用gif格式的图片。

GIF图像文件的数据是经过压缩的，而且是采用了可变长度等压缩算法。

GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。

压缩比为703/111=6.3，压缩比明显比改为jpeg格式的图片小。

4、把原图片改变为png格式。

图21转换格式后图像和大小

图22转换格式后图像属性

由上面的图我们可以看出来把图片改为png的格式的图片之后，效果比原图差了很多，但是比gif格式的图片质量好一点。

图片大小为384KB应该和gif格式的差不多。

但是都比jpeg格式的图片大，并且没有jpeg格式的图片清晰。

压缩比为703/384=1.83。

5．把两幅图片进行压缩.

图23色彩单一的图像压缩图24色彩艳丽的图像压缩

色彩单一的图片的压缩比为2.25MB/1.21MB=1.86。

色彩丰富的图片的压缩比为1.18*1024/538=2.25。

通过比较可以看出来压缩比基本上是相等的，由于winrar压缩在压缩过程中并没有改变其属性，所以图片的压缩基本上都是相等的。

在解压缩之后依然可以得到相同格式的图片。

只是把图片大小变小了。

但是winrar和jpeg压缩比较，可以看出来明显是jpeg的压缩比大。

并且基本上没有改变图片的质量。

Winrar压缩一般用于很多文件一起压缩时。

由以上的操作和比较可以看出来，不同的压缩方式其压缩比是不相同的。

色彩单一的图片其压缩比比较大，因为在压缩过程中很多色彩相同的地方，基本上都能够用相同的数据进行表示，因此其压缩比比较大。

但是色彩丰富的图片，由于色彩比较多，因此每种色彩的图片都需要用不同的数据来表示，这样相同大小的图片就需要更多的数据来表示。

四、实验感悟

在进行此实验之前，我对压缩技术原理并不知道，只是会用压缩软件对文件进行压缩，也并没有对其原理有什么深刻思考。

经过压缩原理的这个实验，我学到了很多。

对各种格式的相互转换可以更加熟练的应用，并对音频、图像的每种格式可以了解其优势，必然JPEG格式的图片容量小且清晰，而BMP格式的图像容量太大不易储存。

音频比特率越大，音质越好，比特率小会有微小杂音声音低不清楚的缺点。

而对文件的压缩的压缩比主要看文件的冗余量，冗余量越大压缩比越大，也越容易储存。

压缩后的文件可以使传邮件时更方便。

所以，我认为压缩技术是一项非常实用的技术。

在进行试验的过程中我反复进行格式转换和压缩，经过反复仔细的对比，我对各个格式的音频和图像有了更深的理解和认识，以后应用起来也更加容易，知道了选用怎样格式的音频、图像最适合，我认识到这门多媒体应用技术课程的实用，对我以后进行音频、视频、图像的处理有很大帮助。