数字音频(数字音频有哪些应用领域)
一、数字媒体技术包括哪些方面
[摘要]数字媒体是一个应用领域很广的新兴学科,又是一个典型的交叉学科,它涉及到计算机软硬件与应用、电子、通信与广播技术,同时涉及到数字媒体内容管理、数字媒体的版权、传媒艺术与文化创意产业、消费电子等领域。该文主要对数字媒体技术及其相关的应用领域作简要探讨。 [关键词]数字媒体数字技术虚拟现实*基金项目:漳州师范学院科学研究资助项目(项目编号:Sk07014)数字媒体是一个应用领域很广的新兴学科,它以信息科学和数字技术为主导,以大众传播理论为依据,以现代艺术为指导,将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域,是科学与艺术高度融合的综合交叉学科。它涉及到计算机软硬件与应用、电子、通信与广播技术,同时涉及到数字媒体内容管理、数字媒体的版权、传媒艺术与文化创意产业、消费电子等领域。数字媒体包括了文字、图形、图像、音频、视频影像和动画等各种形式,以及传播形式和传播内容中采用数字化,即信息的采集、存取、加工和分发的数字化过程。数字媒体已经成为继语言、文字和电子技术之后的最新的信息载体。数字媒体分为感觉媒体(Perception)、表示媒体(Presentation)、显示媒体(Display)、存储媒体(Storage)和传输媒体(Transmission)等。 1数字媒体及数字媒体技术 1.1数字媒体的概念 2005年12月26日,由科技部牵头制定的《2005中国数字媒体技术发展白皮书》(简称“白皮书”)发布。据863计算机软硬件主题专家徐波研究员介绍,专家组以“文化为体,科技为酶”概括数字媒体的本质,白皮书重新定义了“数字媒体”这一概念: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,分发到终端和用户进行消费的全过程。这一定义强调数字媒体的传播方式是通过网络,而将光盘等媒介内容排除在数字媒体的范畴之外。徐波研究员表示,这样定义是因为网络是数字媒体传播过程中最显著和最关键的特征,也是将来必然的趋势,而光盘等方式本质上仍然是传统的渠道。 1.2数字媒体技术数字媒体技术是以计算机技术和网络通信技术为主要通讯手段,综合处理文字、声音、图形、图像等媒体信息,实现数字媒体的表示、记录、处理、存储、传输、显示、管理等各个环节,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种软硬件技术。 2数字媒体技术研究的主要内容如图1所示。数字媒体技术主要研究与数字媒体信息的获取、处理、存储、传播、管理、安全、输出等相关的理论、方法、技术与系统。其它基于数字传输技术和数字压缩处理技术的广泛应用于数字媒体网络传输的流媒体技术,基于计算机图形技术的广泛应用于数字娱乐产业的计算机动画技术,以及基于人机交互、计算机图形和显示等技术且广泛应用于娱乐、广播、展示与教育等领域的虚拟现实技术等也是数字媒体技术研究的主要内容。 2.1数字图象处理技术数字图象处理是一门新兴的技术,它是计算机技术发展到相当水平后开拓出来的计算机应用新领域。它把原始图像信号通过取样、量化和编码后,对图象数据进行高效的压缩,转换成数据矩阵存放于计算机中。数字图象处理是针对性很强的技术,根据不同的应用、不同的要求采用不同的方法。其技术包括图象输入输出技术、图象分析、变换与处理技术以及图象识别与特征提取等技术。 2.2数字音频处理技术数字音频处理技术主要是采用数字音频压缩编码技术将模拟的声音信号经取样、量化和编码转化为数字音频信号。数字音频压缩编码技术主要有:一是基于音频数据的统计特性的编码技术;二是基于音频的声学参数的编码技术;三是基于人的听觉特性的编码技术。数字语音处理技术也是数字音频处理技术的一个重要的研究与应用领域,主要包括语音合成、语音增加和语音识别技术。 2.3计算机图形技术计算机图形技术指的是用计算机生成、显示、绘制图形的技术。计算机中的图形也是以数据的形式表示的,要把图形显示出来或绘制打印,就必须把数据转换成线条。计算机图形技术不仅能快速、准确、规范地制作大量的机械图、建筑图、电路图和地理图等,成为计算机辅助设计的重要内容,而且可以制作运动图形和三维图形,使原来绘图做不到的事得以实现。计算机图形技术包括图像处理、模式识别和计算机图形学。图像处理研究对图像的放大、缩小、旋转、变换、压缩存储等。模式识别主要研究如何从图像识别其所代表的对象。计算机图形学主要研究如何由对象的描述生成相应的图像。 2.4数字媒体信息获取与输出技术数字媒体信息的获取是数字媒体信息处理的基础,其关键技术主要包括声音和图像等信息获取技术、人机交互技术等。数字媒体信息的输出技术是将数字信息转化为人类可感知的信息,其主要目的是为数字媒体内容提供更丰富、人性化和交互的界面。主要的技术包括显示技术、硬拷贝技术、声音系统,以及用于虚拟现实技术的三维显示技术等。 2.5数字媒体信息存储技术由于数字媒体对计算速度、性能以及数据存储的要求高,数字媒体对象数据一般都非常大,具有并发性和实时性,所以数字媒体存储技术不仅要考虑存储介质,还必须考虑存储策略。数字媒体对存储技术的存储容量、传输速度等性能指标的高标准和高要求,促使数字媒体存储媒介以及相关控制技术、接口标准、机械结构等方面的技术飞速发展,高存储容量和高速的存储新产品不断涌现,并得到广泛的应用,进一步促进了数字媒体技术及其应用的发展。 2.6数字媒体信息处理技术及传播技术数字媒体信息处理技术是数字媒体技术的关键,主要包括模拟媒体信息的数字化、高效的压缩编码技术,以及数字媒体信息的特征提取、分类与识别技术等。数字媒体信息处理技术的研发主要以数字音频处理技术和数字图像处理技术为主。数字媒体传播技术为数字媒体传播与信息交流提供了高速、高效的网络平台,也是数字媒体所具备的最显著的特征。数字媒体传播技术综合了现代通信技术和计算机网络技术,使其应用无所不在。 2.7数字媒体数据库技术及信息检索与安全技术数据库技术是一种计算机辅助管理数据的方法,它研究如何组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。数字媒体数据库是数字媒体技术与数据库技术相结合产生的一种新型的数据库,数字媒体数据库技术完成对数字媒体数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护等数据管理。信息检索技术与信息安全技术是对数字媒体信息进行高效的管理、存取、查询,以及确保信息安全性的关键技术。 3数字媒体技术主要应用领域与发展趋势 3.1主要应用领域根据数字媒体涉及的具体内容及应用对象,将数字媒体技术分为数字影视、数字游戏、数字广播、数字广告、数字出版、数字存储、计算机图形与动画技术、虚拟现实等应用领域,如图2所示。数字影视是一个全新的领域,包括数字电影、数字电视、网络流媒体视频技术、手机电视等。影视领域的数字化已是大势所趋,从影视创作、制作到传播各个环节都将更多地采用数字技术,使人们越来越多地感受到数字化所带来的技术上的便利性、内容上的丰富性和形式上的融合性。
二、数字音频文件有哪些拜托大家了
音频格式说明
1Wave（。WAV）是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。
2Module（。MOD）该格式的文件里存放乐普和乐曲使用的各种音色样本，具有回访效果明显，音色种类无限等优点。3MPEG(.MP3)MP3全称是MPEG-1 Audio Layer 3，它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。
4RealAudio(.RA)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，尤其是在网速较慢的情况下，仍然可以较为流畅地传送数据，因此 RealAudio主要适用于网络上的在线播放。
5MIDI(.MID/.RMI)MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，又称作乐器数字接口，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。
6Voice(.VOC)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转换。
7AIFF(.AIF)苹果公司开发的声音文件格式，被Macintosh平台和应用程序所支持。8CMF(.CMF)Creative公司的专用音乐格式，与MIDI差不多，音色、效果上有些特色，专用于FM声卡，但其兼容性也很差。9CDA大家都很熟悉CD这种音乐格式了，扩展名CDA，其取样频率为44.1kHz，16位量化位数，跟WAV一样，但CD存储采用了音轨的形式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，是一种近似无损的格式。10WMAWMA(Windows Media Audio)是微软在互联网音频、视频领域的力作。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。
11SACD 是由Sony公司正式发布的。它的采样率为CD格式的64倍，即2.8224MHz。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。
三、数字音频技术的应用与发展
数字音频技术是随着计算机和数字技术的发展而兴起的一种新的音频处理技术。它可以将模拟音频信号转换为数字信号，进行各种处理和分析，然后再将其转换回模拟信号，以实现音频的数字化处理和传输。
一、数字音频技术的应用
1.音乐制作：数字音频技术被广泛应用于音乐制作中。音乐家们可以使用数字音频工作站来录制、编辑和混音音乐。这使得音乐制作更加精确、高效和灵活。
2.广播和电视：数字音频技术也被广泛应用于广播和电视中。数字音频广播和数字电视可以提供更高质量的音频和视频，同时还可以实现更灵活的传输和控制。
3.语音识别：数字音频技术还可以用于语音识别。通过将语音转换为数字信号，并使用机器学习算法进行识别，可以实现语音到文本的转换，以及自动完成文本输入等功能。
4.游戏音效：在游戏中，数字音频技术用于创建逼真的音效，如环境声音、角色声音和战斗音效等。这为游戏体验提供了更真实的沉浸感。
5.医疗诊断：数字音频技术也被用于医疗诊断。例如，通过分析病人的呼吸声、心跳声等声音信号，医生可以辅助诊断一些疾病。
二、数字音频技术的发展
1.更高的音质：随着数字音频技术的不断发展，音频质量也在不断提高。例如，无损音乐格式如FLAC和WAV可以提供更高质量的音频。
2.更多的处理功能：数字音频工作站现在可以支持更多的音频处理功能，如音频均衡器、压缩器和噪声消除等，以实现更精确的音频处理。
3.无线传输：随着无线技术的发展，数字音频技术可以实现更灵活的无线传输。例如，蓝牙和Wi-Fi等技术可以让用户在更远的距离上收听数字音频。
4.智能音频：未来，数字音频技术还将与人工智能和机器学习等技术相结合，实现更加智能化的音频处理和分析。例如，智能语音助手可以通过分析语音来提供更精确的服务。
5.沉浸式音频：随着虚拟现实和增强现实技术的发展，数字音频技术将为这些技术提供更好的沉浸式体验。例如，通过在游戏中创建逼真的环境声音，可以提高游戏的沉浸感。
总的来说，数字音频技术的应用已经渗透到我们日常生活的方方面面，并且随着技术的不断发展，它的应用领域也将越来越广泛。同时，随着人们对音质、智能和沉浸式体验的要求越来越高，数字音频技术也将在未来发挥越来越重要的作用。