信息与数据虽然经常在一起使用，但其概念是不相同的，必须区别开来。数据是用来记录和传送信息的，或者说数据是信息的载体。真正有用的不是数据本身，而是数据所携带的信息。传输信息的过程中，需要作大量的数据处理。为此，大量的图像数据和语音数据在多媒体系统中如何保存和传输，就成了多媒体技术最基本的问题，也是最大的难题之一。
无论是哪一种媒体，它们都承载了一定的信息。按信息论创始人香农（G.E.Shannon）以概率论的观点和方法进行定量化描述，则 信息函数为：
I（ai）= - log2pi （I=1，2，3…，r）
其中，Pi(i=1，2，……, r)表示随机消息集合X：{a1,a2……, ar}中 消息ai(i=1,2,……，r)的先验概率。它可以度量ai (i=1,2……，r )所 含的信息量。I（ai ）(i=1,2……，r)在X的先验概率空间P：{p1， p2，……pr}中的统计平均值：
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H（x）=H{p1，p2，…，pr} = –
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pilog2pi |
为X的信息熵，用以度量X中每一种消息中所含的平均信息量。熵，作为一种信息定量化描述的量，与热力学中的熵(描述系统无序的程度）相反，信息量描述的是系统有序的程度。
2、信息的数据量和压缩的必要性
数字化了的视频、音频等媒体信息的数据量是很大的，下面分别以文本、图形、图像和音频等类型的信息为例，计算它的数据量。
（1）文本
设屏幕的分辨率为768×512，字符大小为8×8点阵， 每个字符用两个字节表示，则满屏字符的数量为： （768/8）×（512/8）=6144（个）
一屏文本需要的存储空间（字节）为： 6144×（2×8）=96kbit=12KB
（2）点阵图
以一个简单的全屏点阵图来看，设屏幕大小为 768×512，每点是256色，则存储一屏点阵图需要的空间为：
768×512 ×log2256 = 384KB （800 ×600 ×16/8 = 0.926MB
复杂的计算机真彩图像通常是由扫描仪获取的。如果要将一张 11英寸×8.5英寸的彩色照片输入计算机，扫描仪的分辨率设定为300dpi（点/英寸），每个像素的R、G、B分量分别为8位，扫描 产生的就是24位的真彩图，经扫描仪数字化后的图像就要占据 25.245MB的存储空间。
（3）矢量图形
矢量图形所需的存储空间是比较小的。例如，存 储一幅由500条直线组成的矢量图形，也就是要存储构造图形的 线条信条，每条线的信息可由起点X，起点Y，终点X，终点Y， 属性等五个项目表示，其中属性一项是指线的颜色和宽度等性 质。设屏幕大小为768×512，属性位用1字节表示，则每条线的 存储空间为：
10×2+9×2+8=46bit
存储这样一幅图形需要的空间为： 500×46≈2.3KB
（4）数字化声音（语音）
声音的模拟带宽为4kHz，采样大小 是8bit，采样频率为8 kHz，存储ls这样的声音需要的空间为： 8×8=64kbit=8KB
（5）数字化高质量音频
声音的模拟带宽为22 kHz，采样大小 是32bit，采样频率至少为44 kHz。存储ls这样的数字化音频需 要的空间为： 44×32=1408kbit=176KB
（6）数字化视频
PAL制式欧洲和我国使用的彩色视频图像标准，其视频带宽为5MHz，帧速率为25帧/s，样本宽是24bit，采用频率至少为10MHz，因而存储一帧数字化的PAL制式视频图像需要的空间为：
10÷25×24=9.6Mbit=1.2MB
存储一秒钟PAL制式的视频图像需要的空间为： 1.2×25=30MB
从以上多媒体信息与数据量的关系可见，存储数字化的多媒体信息要求的存储空间是很大的。再从数据传输的要求看，多媒体通信系统对海量信息的处理和传送也受到计算机自身和传输线路等因素的限制。
例如，某计算机通信系统，NISC制视频显示的屏幕分辨为 720×480，每秒30帧，一屏的像素总共为： 720 ×480=345600个
一屏图像由奇数行和偶数行扫描产生，共中有240个奇数行和240 个偶数行，如果采用24位真彩显示，则一个NTSC制的满屏需要： 720×（480/2）×24=4147200bit
要作实时传送则每秒30帧对应着4147200×30=124416000bit/s的速率。假设传输通道的数据速率为7Mbit/s，则需要的图像压缩因 子为18：1。这就需要通过MPEG算法作必要的压缩。
可见，多媒体信息面临的最大难题之一是海量数据的问题， 数据压缩将是解决问题的重要途径。
3、传输多媒体信息的数据率和带宽
多媒体音频信息中4种等级的音频数据率（未经压缩）如下表4-1所示。
| 数字音频的数据率 |
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种类
|
采样率 | 位数/样本 | 数据率（kb/s） |
| 电话 | 8 | 8 | 64 |
| 电话会议 | 16 | 14 | 224 |
| 激光唱盘（CD-Audio） | 44.1 | 16 | 705.6X2 |
| 数字音频唱盘（DAT） | 48 | 16 | 768 |
| 数字电视图像的数据率 |
| 种类 | 时空分辨率 | 数据率(KB/s) |
| SIF | 352X240X30 | 7.603 |
| CCIR | 720X576X25 | 31.104 |
| HDTV | 1280X720X60 | 55.296 |
SIF: Soruce Input Forrmat
CCIR: Consulatative Committee International Radio
HDTV: High Definition Television Format
对于数字化声音、高音频信号以及视频图像，由于要实时播放， 因而还要求加大CPU与内存、外存之间的传输频带宽度：
>>全彩色、全屏幕、全运动的高频图像要求数据传输带宽为300MB/s。
>>高质量音频要求数据传输带宽为176KB/s。
>>语音要求数据传输带宽为8KB/s。