大学计算机信息技术教程第4章.ppt
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1、计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室第四章第四章 多媒体技术基础(一)多媒体技术基础(一)n学习目标与要求学习目标与要求1.了解什么是媒体、媒体的类型及常见媒了解什么是媒体、媒体的类型及常见媒体元素、多媒体技术的应用。体元素、多媒体技术的应用。2掌握多媒体及多媒体技术的概念及特性掌握多媒体及多媒体技术的概念及特性3.掌握多媒体个人计算机硬件系统及软件掌握多媒体个人计算机硬件系统及软件系统组成系统组成4.了解一些常用的应用软件了解一些常用的应用软件 计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室第四章第四章 多媒体技术基础(一)多媒体技术基础(一)多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体系统的组成多媒体
2、系统的组成计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室第一节第一节 多媒体技术概述多媒体技术概述n4.1.1 什么是媒体(什么是媒体(Medium)n4.1.2 多媒体及其特性多媒体及其特性计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.1.1 什么是媒体(Medium)媒体媒体(Medium,Media)也称为也称为媒介媒介或或介质介质,在计,在计算机领域中有两种含义:算机领域中有两种含义:(1)用于存储信息的实体,如磁带、磁盘、光)用于存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器;盘和半导体存储器;(2)是帮助人们交流信息的载体,如)是帮助人们交流信息的载体,如数字、文数字、文字、声音、图形图
3、像、动画字、声音、图形图像、动画等。等。多媒体技术中的媒体指的是后者。多媒体技术中的媒体指的是后者。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室1、媒体的类型、媒体的类型感觉媒体感觉媒体(Perception Medium)。如人类使用的各种如人类使用的各种语言、声音、文字、图形图像语言、声音、文字、图形图像,使人的触觉、嗅觉和味觉产生反应的使人的触觉、嗅觉和味觉产生反应的力、温度、滋味、力、温度、滋味、气味气味等。等。表示媒体表示媒体(Representation Medium)。指为了加工、处理和传输感觉媒体而指为了加工、处理和传输感觉媒体而人为制造出人为制造出来的一种媒体来的一种媒体,是,是
4、计算机内部采用的信息表示形式计算机内部采用的信息表示形式,如文字、声音、图片和活动图像的二进制编码表示,如文字、声音、图片和活动图像的二进制编码表示,是数字化的信息形式,能够被计算机进行加工处理和是数字化的信息形式,能够被计算机进行加工处理和传输。传输。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室1、媒体的类型、媒体的类型 显示媒体显示媒体(Presentation Medium)。如如键盘、话筒、扫描仪、数字照相机键盘、话筒、扫描仪、数字照相机、摄摄像机像机、显示器显示器、打印机、音箱和投影仪打印机、音箱和投影仪等。等。存储媒体存储媒体(Storage Medium)。如磁盘、光盘和半导体存储器
5、等。如磁盘、光盘和半导体存储器等。传输媒体传输媒体(Transmission Medium)。如双绞线、同轴电缆、光纤等网络连接线,如双绞线、同轴电缆、光纤等网络连接线,也包括激光、红外线等无线介质。也包括激光、红外线等无线介质。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、常见的表示媒体元素、常见的表示媒体元素(1)文本文本(Text)文本是指各种文字的集合,如汉字、字母、文本是指各种文字的集合,如汉字、字母、数字、符号等。文本可分为两类:数字、符号等。文本可分为两类:非格式文本非格式文本和格式化文本和格式化文本。(2)音频音频(Audio)数字化后计算机中保存的声音文件有多种数字化后计算机中
6、保存的声音文件有多种存储格式,常用的有存储格式,常用的有波形音频文件波形音频文件(WAV)和和数数字音频文件字音频文件(MIDI)两种。两种。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、常见的表示媒体元素、常见的表示媒体元素(3)静态图像)静态图像(Image)文字、图形、视频,最终都是以图像(文字、图形、视频,最终都是以图像(“像素点像素点”(Pixel))的形式出现。与像素点对)的形式出现。与像素点对应的图像称为应的图像称为位图图像位图图像(简称位图,简称位图,Bitmap),是图像最基本的一种格式。除了位图外,还有是图像最基本的一种格式。除了位图外,还有许多其他格式的图像,如许多其他格式
7、的图像,如BMP、TIF、GIF、JPEG等,等,计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、常见的表示媒体元素、常见的表示媒体元素(4)图形)图形(Graphic),也称,也称矢量图矢量图(Vector Graphic)由诸如直线、曲线、圆或曲面等几何图形由诸如直线、曲线、圆或曲面等几何图形(称为图形称为图形)形成的从点、线、面到三维空间的形成的从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图黑白或彩色几何图。图形文件常用的格式有。图形文件常用的格式有DXF、PIF、SLD、DRW、GKS、IGS等等。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、常见的表示媒体元素、常见的表示媒体元素(5)动画动画(
8、Animation)与视频与视频(Video)。动态图像是由动态图像是由多幅连续的、顺序的多幅连续的、顺序的图像序列构成,图像序列构成,序列中的序列中的每幅图像称为一每幅图像称为一“帧帧”。如果每一帧图像是由人工或计算机生成的如果每一帧图像是由人工或计算机生成的图形时,该动态图像就称为图形时,该动态图像就称为动画动画;若每帧图像;若每帧图像为计算机产生的具有真实感的图像,则称为为计算机产生的具有真实感的图像,则称为三三维真实感动画,维真实感动画,二者统称动画;若每帧图像为二者统称动画;若每帧图像为实时获取的自然景物图像时,就称为动态影像实时获取的自然景物图像时,就称为动态影像视频,简称视频,简
9、称动态视频动态视频或或视频视频(Video)。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.1.2 多媒体及其特性1、多媒体与多媒体技术、多媒体与多媒体技术 多媒体多媒体(Multimedia)即计算机能处理多种即计算机能处理多种信息媒体。信息媒体。多媒体技术多媒体技术是指利用计算机综合处理多媒是指利用计算机综合处理多媒体信息的技术。多媒体技术的具体任务是把多体信息的技术。多媒体技术的具体任务是把多种媒体信息通过计算机进行种媒体信息通过计算机进行数字化采集、存储、数字化采集、存储、压缩解压缩、编辑、复制和传输压缩解压缩、编辑、复制和传输等加工处理,等加工处理,再以单独或合成的形式表现出来。再以单
10、独或合成的形式表现出来。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、多媒体的特征(1)多样化多样化(2)集成性集成性(3)交互性交互性(4)实时性实时性计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.1.3 多媒体技术的应用1、教育培训领域、教育培训领域2、网络及通信方面、网络及通信方面3、商业方面、商业方面4、电子出版、电子出版5、家用多媒体、家用多媒体计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室 4.2 多媒体系统的组成 多媒体系统多媒体系统(Multimedia System)是指能是指能对文本、声音、图形、图像、动画和视频等多对文本、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体信息进行逻辑互连、获取
11、、编辑、存储种媒体信息进行逻辑互连、获取、编辑、存储和再现等功能的计算机系统。和再现等功能的计算机系统。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.2.1 多媒体系统的层次结构多媒体系统的层次结构 多媒体系统以计算机为主体,能够交互地多媒体系统以计算机为主体,能够交互地综合处理多种不同的感觉媒体信息,分为多媒综合处理多种不同的感觉媒体信息,分为多媒体硬件系统和多媒体软件系统。体硬件系统和多媒体软件系统。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.2.2 多媒体个人计算机硬件系统多媒体个人计算机硬件系统 多媒体硬件系统是由计算机传统硬件设备、多媒体硬件系统是由计算机传统硬件设备、CDROM驱动器
12、、音频输入驱动器、音频输入/输出和处理设备、输出和处理设备、视频输入视频输入/输出和处理设备等选择性组合而成,输出和处理设备等选择性组合而成,其基本框图如图其基本框图如图45所示。所示。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室如图如图45 多媒体硬件组成多媒体硬件组成计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.2.3 多媒体个人计算机软件系统n构建一个完整的多媒体系统,硬件是基础,而构建一个完整的多媒体系统,硬件是基础,而软件则是整个系统的灵魂。软件则是整个系统的灵魂。n多媒体软件系统的主要任务是将硬件有机地组多媒体软件系统的主要任务是将硬件有机地组织在一起,使用户能够方便地使用多媒体信息。织
13、在一起,使用户能够方便地使用多媒体信息。n多媒体软件按功能可分为多媒体软件按功能可分为驱动程序、多媒体操驱动程序、多媒体操作系统、多媒体数据处理软件、多媒体支持软作系统、多媒体数据处理软件、多媒体支持软件和多媒体应用软件件和多媒体应用软件。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室第四章第四章 多媒体技术基础(二)多媒体技术基础(二)n学习目标与要求学习目标与要求1.了解数字图像的编辑;计算机图形的概念及其了解数字图像的编辑;计算机图形的概念及其应用;数字声音获取的方法与设备;压缩技术应用;数字声音获取的方法与设备;压缩技术与编码。与编码。2掌握声音的特点、数字化、常见音频文件格掌握声音的特点、
14、数字化、常见音频文件格式、图像的获取、表示及常用图像文件格式;式、图像的获取、表示及常用图像文件格式;常用文本处理软件数字视频的概念与常用视频常用文本处理软件数字视频的概念与常用视频格式。格式。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室第四章第四章 多媒体技术基础(二)多媒体技术基础(二)多媒体信息表示多媒体信息表示网络多媒体应用网络多媒体应用计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.3 多媒体信息表示n媒体若要能被存储和处理,必须先要用人工或媒体若要能被存储和处理,必须先要用人工或设备把它记录下来,比如录音、画图和照相等。设备把它记录下来,比如录音、画图和照相等。需要将它们进行数字化处理并输
15、入到计算机中,需要将它们进行数字化处理并输入到计算机中,计算机处理后得到的媒体信息再通过显示媒体计算机处理后得到的媒体信息再通过显示媒体才呈现到人们的面前,这个过程就是数字化处才呈现到人们的面前,这个过程就是数字化处理的一个过程。理的一个过程。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室4.3.1 音频信息n声音必需经过数字化处理后才能形成被计算机声音必需经过数字化处理后才能形成被计算机识别的音频文件。识别的音频文件。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室 1、声音信号的特点、声音信号的特点n声音作为一种波,声音信号有两个基本参数:声音作为一种波,声音信号有两个基本参数:频率和振幅频率和振幅。n
16、频率频率是指声音信号每秒钟变化的次数,用是指声音信号每秒钟变化的次数,用HZ表示。表示。n声音信号的声音信号的振幅振幅指声波的高低幅度,表示声音的强弱。指声波的高低幅度,表示声音的强弱。n音频音频指的是频率在指的是频率在2020000HZ之间的声音,在日常生活中,之间的声音,在日常生活中,音频信号可以分为两类:语音信号和非语音信号。音频信号可以分为两类:语音信号和非语音信号。n声音的频率需足够大才能被我们所觉察到,我们将低于声音的频率需足够大才能被我们所觉察到,我们将低于20HZ的声音信号称为的声音信号称为亚音信号亚音信号或次音信号;频率在或次音信号;频率在20000HZ以上的声音信号称为以上
17、的声音信号称为超音频信号超音频信号或或称为超声波信称为超声波信号号。人类发音器官所发出的声音频率大约在。人类发音器官所发出的声音频率大约在80Hz3400Hz范围内,人们说话的信号频率通常为范围内,人们说话的信号频率通常为3003000Hz,该范围内的信号称为语音信号。,该范围内的信号称为语音信号。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室声音质量的好坏主要取决于三个要素:音调、音色和音强。1)音调音调:代表了声音的高低。音调与频率有关,:代表了声音的高低。音调与频率有关,频率越高,音调越高,反之亦然。频率越高,音调越高,反之亦然。2)音色音色:即特色的声音。声音分为:即特色的声音。声音分为纯音
18、和复音纯音和复音。所谓纯音,是指振幅和周期均为常数的声音;复所谓纯音,是指振幅和周期均为常数的声音;复音则是具有不同频率和不同振幅的混合声音。音则是具有不同频率和不同振幅的混合声音。3)音强音强:指的就是声音的强度,也被称为声音的:指的就是声音的强度,也被称为声音的响度,人们常说的响度,人们常说的“音量音量”指的就是音强。音强指的就是音强。音强与声音的振幅成正比,振幅越大,强度越大。与声音的振幅成正比,振幅越大,强度越大。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室2、声音信号的数字化、声音信号的数字化n声音是一种连续的波形,它声音是一种连续的波形,它是一种模拟信号是一种模拟信号。将模拟的声音信号
19、经过模数转换器变换成计算将模拟的声音信号经过模数转换器变换成计算机所能处理的数字声音信号,然后利用计算机机所能处理的数字声音信号,然后利用计算机进行存储、编辑或处理进行存储、编辑或处理。n现在几乎所有的专业化声音录制、编辑都是数现在几乎所有的专业化声音录制、编辑都是数字的。字的。在数字声音回放时,由数模转换器将数在数字声音回放时,由数模转换器将数字声音信号转换为实际的声波信号,经放大由字声音信号转换为实际的声波信号,经放大由扬声器播出。扬声器播出。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室n声音的数字化过程通常需要三个步骤:声音的数字化过程通常需要三个步骤:采样、采样、量化和编码。量化和编码。n
20、模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声音的数字化,它是通过对声音信号进行采样、声音的数字化,它是通过对声音信号进行采样、量化和编码来实现的,如图所示。量化和编码来实现的,如图所示。计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室采样量化编码声音的模拟信号声音的数字信号计计算算机机应应用用基基础础教教研研室室3、音频压缩基础、音频压缩基础数字音频压缩技术按对象来分,可分为电话语音压缩、数字音频压缩技术按对象来分,可分为电话语音压缩、调幅广播语音压缩和调频广播及调幅广播语音压缩和调频广播及CD音质的宽带音频压音质的宽带音频压缩三种。缩三种。音频压缩的算法主要有音
21、频压缩的算法主要有无损压缩无损压缩和和有损压缩有损压缩两大类。两大类。音频文件韵存储格式取决于采用的编码和压缩格式。音频文件韵存储格式取决于采用的编码和压缩格式。Windows系统采用的波形音频文件为系统采用的波形音频文件为:WAV格式,该格格式,该格式的特点是采样率高,文件较大,但音质很好。式的特点是采样率高,文件较大,但音质很好。Creative公司的波形音频文件定义为公司的波形音频文件定义为:VOC格式格式;采用采用MPEC压缩技术的音频文件为压缩技术的音频文件为MP3格式。格式。此外还有此外还有Module文件文件(MOD),RealAudio文件文件(RA),Sound文件文件(SN
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