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1、大学计算机大学计算机贝依林贝依林教学目标教学目标掌握媒体、多媒体、多媒体技术等概念掌握媒体、多媒体、多媒体技术等概念掌握多媒体的分类掌握多媒体的分类掌握多媒体技术的特点掌握多媒体技术的特点了解多媒体技术的关键技术了解多媒体技术的关键技术了解多媒体技术的应用了解多媒体技术的应用第第2 2章章 多媒体技术基础多媒体技术基础2.1.1 多媒体分类多媒体分类在计算机领域,媒体有两种含义:一是指存储信息的实体,例如磁盘、磁带、光盘、半导体存储器等;二是指传递信息的载体,例如声音、图像、图形、文字等。多媒体技术中的“媒体”是指后者,是一种能够表达信息的形式。多媒体(Multimedia)从字面上理解就是两
2、种及两种以上媒体的集成。国际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成了以下五类,即感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。2.1 多媒体概述多媒体概述2.1.1 多媒体分类多媒体分类(1)感觉媒体(Perception Medium):指直接作用于人的感觉器官,使人产生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音,引起视觉反应的图像等。(2)表示媒体(Representation Medium):指传输感觉媒体的中介媒体,即用于数据交换的编码。如图像编码、文本编码和声音编码等。这是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一类媒体。(3)表现媒体(Presentation Mediu
3、m):指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体;显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。(4)存储媒体(Storage Medium):指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及RAM等。(5)传输媒体(Transmission Medium):指传输表示媒体的物理介质。如双绞线、同轴电缆和光缆等。2.1 多媒体概述多媒体概述2.1.2 多媒体技术的概念多媒体技术的概念多媒体技术是对多种媒体进行综合处理的技术。多媒体技术是对多种媒体进行综合处理的技术。确切地说,多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、确切地说,多媒体技术是把数字、文字、声音、图形
4、、图像和动画等各种媒体有机组合起来,利用计算机、通图像和动画等各种媒体有机组合起来,利用计算机、通信和广播电视技术,使它们建立起逻辑联系,并能进行信和广播电视技术,使它们建立起逻辑联系,并能进行加工处理的技术。加工处理的技术。2.1 多媒体概述多媒体概述2.1.3 多媒体技术的多媒体技术的特点特点多样化多样化交互交互性性集成性集成性多种媒体资源的集成多种媒体资源的集成操作这些媒体信息的工具和操作这些媒体信息的工具和设备、软件的设备、软件的集成集成实时性实时性数字化数字化2.1 多媒体概述多媒体概述我们如何感知这个世界?我们如何感知这个世界?根据实验心理学家统计,人类获取的信息根据实验心理学家统
5、计,人类获取的信息83%来自视觉,来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来有来自听觉,这两个加起来有94%。还有。还有3.5%来自来自嗅觉,嗅觉,1.5%来自触觉,来自触觉,1%来自味觉来自味觉视觉视觉触觉触觉力觉力觉嗅觉嗅觉听觉听觉1.文字文字是组成计算机文本文件的基本元素采用二进制编码,ASCII码编码文本文件.txt,word文档.docx字符和汉字的显示有两种方式:位图和矢量82.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素2.2.声音声音2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素声音是人类社会最古老的信息媒体,也是日常生活中使用频率最高的信息媒体之一;占人类接受信息量的百分之二十以上;也
6、是现在乃至未来计算机接受信息的主要途径之一;音频信息数字化,用二进制数字序列表示声音信息,是利用现代信息技术处理和传递声音信号的前提。模拟信号:时间和幅度都是连续的信号数字信号:时间和幅度都是离散的信号2.2.声音声音模拟信号数字信号模拟信号数字信号2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素采样:(1)采样:每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值。(2)采样频率:单位时间内的采样次数,越高,还原度越好。CD音质采样频率44.1Khz,意味着1秒钟对波形采样44100次。(3)均匀采样:采样时间间隔相等不均匀采样(4)奈奎斯特(Nyquist)理论:采样频率不低于声音信号最高频率的两倍,
7、即可将以数字表达的声音还原成原来的声音 该条件是必要条件,而不是充分条件2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素2.2.声音声音离散时间,横坐标离散时间,横坐标量化:量化:(1)量化:对幅值进行限定和近似的过程。(2)离散幅度信号:量化后的幅值,由有限个数值组成。(3)线性量化:幅度的划分是等间隔的非线性量化(或非均匀量化)(4)采样精度:表示量化级别的二进制位数,也称为样本位数、位深度。如8bit,12bit,16bit2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素2.2.声音声音离散幅度,纵坐标离散幅度,纵坐标对比不同的对比不同的采样精度采样精度采采样频率率22KHz16位量化位量化 采
8、采样频率率11KHz8位量化位量化2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素2.2.声音声音2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素话筒(A)声卡ADC数字音频(D)数字音频(D)声卡DAC扬声器(A)采样量化时数字音频回放时2.2.声音声音声音硬件2.2.声音声音多媒体技术中常用的标准采样频率为44.1kHz多声道,如5.1声道,指含有左、中、右、左环绕和右环绕5个方向的声道,以及1个无方向性的低速加强声道采样频率越高,量化精度越高,声道越多,则数据后后的数据量也越大。如采用44.1KHz采样,精度为16位,两声道下一分钟所占的数据:4410016260/8/1024/1024=10.
9、1MB152.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素2.2.声音声音常用的数字音频数据量:Telephone音质(300Hz3400Hz)8KHz采样频率,8位量化,单声道 比特率=8KHz8bit=64Kbps AM Radio音质(50Hz7000Hz)16KHz采样频率,14位量化,单声道 比特率=16KHz14bit=224KbpsCD音质(20Hz-20KHz)44.1KHz采样频率,16位量化,双声道 比特率=44.1KHz16bit2=1411.2Kbps162.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素在计算机系统中常用的存储声音文件:在计算机系统中常用的存储声音文件:WAV:
10、微软开发,用于PC,体积很大MP3:是根据MPEG-1视像压缩标准中,对立体声伴音进行第三层压缩的方法所得到的声音文件,它保持了CD激光唱片的立体声高音质,压缩比达到了12:1。MID:MIDI协会设计的音乐文件标准,该文件包含了编曲的数据,不存储声音的采样数据,占用的存储空间很小2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素3.图形又称为矢量图,是对图像进行抽象化的结构,以指令集合的形式来描述反映图像重要的特征显示矢量图需要专门的软件读取并解释相应的指令,然后将指令内容还原特点:采用数学方法描述,保持图形的不失真,图形的数据量大大减少例如AutoCAD中使用的DXF图形文件2.1.4 多媒体的
11、媒体元素多媒体的媒体元素4.图像RGB颜色模型国际照明委员会(CIE)规定以700nm(红)、546.1nm(绿)、435.8nm(蓝)三个色光为三基色。又称为物理三基色。自然界的所有颜色都可以通过这三基色按不同比例混合而成。2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素R:200 G:50B:120黄(255,255,0)黑(0,0,0)绿(0,255,0)青(0,255,255)蓝(0,0,255)品红(255,0,255)白(255,255,255)红(255,0,0)2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素真彩色真彩色2424位位4.图像RGB颜色模型4.4.图像图像原始图像又称位图
12、,最典型的图像是数字相片。数字图像的表示:矩阵,矩阵中的项代表像素的色彩信息。图像的基本属性图像分辨率:是组成数字图像的像素数扫描分辨率:是采样时单位尺寸内采样的点数像素深度或位深度:表示每个像素的颜色使用的二进制位数2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素灰度图像灰度图像彩色图像彩色图像4.图像2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素l图像采样数字化坐标值(样本数)4.图像2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素l图像量化数字化幅度值(灰度值)u把采样后所得的各像素的灰度值从模拟量到离散量的转换称为图像灰度的量化4.图像2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素思考:图形和图像
13、的区别?图像即位图定义了区域内每个位置的颜色值,是对现实世界的采样分辨率代表了精细程度图形即矢量图里存储的是表达式,需要程序根据表达式生成通过路径和填充颜色来描述渲染位图精准控制,放大有失真矢量图表现力差,但可无限缩放位图处理可以硬编码至GPU矢量图只能靠CPU处理孰优孰劣孰优孰劣孰优孰劣孰优孰劣微型计算机系统中,常用的图像文件微型计算机系统中,常用的图像文件BMP是BitMap的缩写,即位图文件,存储量极大JPG联合图像专家组,代表一种图像压缩标准优点:文件明显变小,可保存24位真彩色GIF基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右,它不属于任何应用程序。GIF格式的特
14、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。TIF设计用作工业标准的文件格式,如扫描仪生成的文件2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素彩色图像:有红、绿、蓝等丰富的色彩彩色图像:有红、绿、蓝等丰富的色彩灰度图像:颜色只有黑白和浓淡之分灰度图像:颜色只有黑白和浓淡之分黑白图像:颜色只有黑白之分2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素5.5.视频视频(Video)(Video)视频是一种活动影像,利用了人眼的视觉暂留现象,每秒20帧以上,人的眼睛就觉察不出画面之间的不连续性。每一帧实际上就是一副静态图像,
15、存储量极大,需要在空间和时间方向上进行压缩。MPEG-1MPEG-2MPEG-42.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素6.6.动画动画动画通常是指人工创造出来的连续图形所组合成的动动画通常是指人工创造出来的连续图形所组合成的动态影响态影响二维动画和三维动画二维动画和三维动画游戏游戏2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素7.7.超文本与超媒体超文本与超媒体(HypeText and HypeMedia)(HypeText and HypeMedia)所谓超文本实际上是一种描述信息的方法,文本中的内容所谓超文本实际上是一种描述信息的方法,文本中的内容可以进行扩展,即超级链接可以进行扩展
16、,即超级链接q把超文本的概念加以外延,就是超媒体把超文本的概念加以外延,就是超媒体p不仅可以包含文字,还包括图形、图像、动画、声不仅可以包含文字,还包括图形、图像、动画、声音和片段音和片段2.1.4 多媒体的媒体元素多媒体的媒体元素1.1.多媒体技术的含义多媒体技术的含义多媒体技术是指利用计算机技术把文本、声音、图形多媒体技术是指利用计算机技术把文本、声音、图形和视频等多媒体信息综合一体化,使它们建立起逻辑和视频等多媒体信息综合一体化,使它们建立起逻辑联系,并能进行联系,并能进行加工、处理加工、处理的技术。的技术。(1)(1)计算机以预先编好的程序计算机以预先编好的程序控制多种信息载体,如控制
17、多种信息载体,如CDCD、VCDVCD录像机、立体声设备等录像机、立体声设备等(2)(2)计算机处理信息种类的能力计算机处理信息种类的能力2.2 2.2 多媒体技术的含义及特点多媒体技术的含义及特点主要指对这些媒体的信息采集、压缩和解压缩、存储、显示、传输等2.2.多媒体技术的特点多媒体技术的特点多样化多样化交互性交互性集成性集成性实时性实时性数字化数字化2.2 2.2 多媒体技术的含义及特点多媒体技术的含义及特点多媒体计算机多媒体计算机2.2.1 2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统1.数字音频接口2.数字视频接口3.外部存储设备接口4.视频输入输出设备5.存储设备6.其他输
18、入设备1.数字音频接口音频卡也称为声卡,用于处理音频信息。(1)声卡的功能(2)MIDI(Musical Instrument Digital Interface)(3)合成器2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统声卡是电脑实现音频信号输入输出及其处理的硬件设备,也是与音箱、话筒等外设连接的接口。其主要功能有录制和回放声音文件;音频数据编码压缩与解码;混音处理;MIDI接口和声音合成功能,实现电子乐器与计算机之间的MIDI信息传送和控制;语音合成功能,在相应软件的支持下实现文语转换。是乐器数字接口的英文缩写,泛指数字音乐的国际标准,用于处理电子乐器之间数据的发送和接收。从20世纪
19、80年代初期开始,MIDI已经逐步被音乐家和作曲家广泛接受和使用。MIDI是乐器和计算机使用的标准规范,它规定了各相连硬件接口规范和通信协议,告知MIDI设备要做什么和怎么做,如演奏音符、加大音量、生成音响效果等。声卡中一般采用两种不同的方法还原MIDI声音,FM(Frequency Modulation,频率调制)合成和波表(Wave table)合成。FM合成利用调频技术产生多种正弦波叠加波形来模拟实际乐器声音。波表合成又有“硬波表”与“软波表”两种不同的方法,硬波表将各种真实乐器的数字化声音信息存储在声卡的专用存储器中,使用时再用合成器调用并处理。软波表则将乐器的数字化声音信息存储在系统
20、的硬盘上,待使用时再调入内存由CPU进行处理。342.2.2.2.数字数字数字数字视频接口视频接口视频接口视频接口(1)图形加速卡(2)视频卡2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统即个人电脑中常说的显卡,目前已具备快速生成图形的功能,可以很好地满足游戏动画和图像处理的要求。显卡的主要组成部件是图形处理器芯片、显存、BIOS、RAMDAC、接口电路及其它芯片。图形加速卡本身自带图形函数加速器和显存,专门用来执行生成图形的相关运算,大大减少了CPU处理图形函数的负担。历史上的家电及其视频设备大多使用模拟信号,要将它们连接到计算机系统中必须有相应的接口进行模拟信号与数字信号的转换,视频
21、卡就是二者之间连接的桥梁。由于视频设备种类繁多,视频信号存在差异,功能要求也不尽相同,因此视频卡种类繁多,主要包括:视频压缩解压卡、视频转换卡、视频采集卡、视频叠加卡、TV卡等(1 1 1 1)USBUSBUSBUSB接口接口接口接口 USB的中文含义是“通用串行总线”。它使用4针插头(2根电源线和2根信号线)作为标准插头,采用菊花链形式把所有的外部设备连接起来,能将各种不同的外设接口统一起来。USB接口具有自动配置能力,外设连接到USB接口后,计算机就能自动识别和配置USB设备,实现“即插即用”和热插拔。353.外部存储设备接口2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(2 2)I
22、EEE1394IEEE1394接口接口IEEE1394接口俗称“火线”,是一种数据传输的开放式技术标准。该接口可以同时传送数字视频以及音频信号,并且在视频采集和回录过程中没有任何信号的损失。IEEE1394接口提供6针槽口和4针槽口,4针槽口专门用来直接连到DV或D8摄像机。363.外部存储设备接口2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(1 1 1 1)图像扫描仪)图像扫描仪)图像扫描仪)图像扫描仪图像扫描仪是一种将静态图像输入到计算机里的图像采集设备。扫描仪内主要由光源、光学透镜、光电耦合器(CCD)、模数转换器等组成。扫描仪有手持式、滚筒式、平板式等多种方式,接口类型有SCS
23、I(需要配一块SCSI卡,数据传输速率能达到20MB/s)、EPP(数据传输率只有0.52MB/s)、USB(数据传输率可达到12MB/s)。374.4.4.4.视频输入输出设备视频输入输出设备视频输入输出设备视频输入输出设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(2)数码照相机数码照相机将拍摄的图像直接以数字图像文件保存在存储器中,将数码照相机与计算机连接,就可将图像文件从照相机里下载下来。(3)数码摄像机数码摄像机就是,是Digital Video的缩写,译成中文就是数字视频的意思,然而,在绝大多数场合DV则是代表数码摄像机。384.4.4.4.视频输入输出设备视频输入输出设
24、备视频输入输出设备视频输入输出设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(4 4 4 4)触摸屏)触摸屏)触摸屏)触摸屏触摸屏已广泛应用于工业控制、通信、交通以及服务行业等众多领域,尤其是在这些领域的信息查询系统中应用更为普及。触摸屏系统由三个主要部分组成,即传感器、控制器、驱动程序。目前广泛使用的触摸屏类型有:红外式触摸屏、电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波触摸屏等。394.4.4.4.视频输入输出设备视频输入输出设备视频输入输出设备视频输入输出设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统1)CD-ROM光盘(简称光盘)所有的CD-ROM盘都是用一张母盘压制而成,
25、然后封装到聚碳酸酯的保护外壳里。记录在母盘上的数据呈螺旋状,由中心向外散开,磁盘表面有许许多多微小的坑,那就是记录的数字信息。利用激光束扫描光盘读CD-ROM上的数据时,根据激光在小坑上的反射变化得到数字信息。光盘上用“平地”和“凹坑”来表示二进制信息,通过激光的反射来读出其中存储的信息。光盘上无论是“平地”上还是“凹坑”内都表示数字“0”,而在凹凸变化之处才表示数字“1”。从光盘上读出的数字还要通过处理才能变换成为实际输入的信息。光盘上的信息沿光道存放。而光道是一条螺旋线,从内到外存放信息。光盘的光道上分为三个区:导入区、信息区、导出区。40(1 1 1 1)CD-ROMCD-ROMCD-R
26、OMCD-ROM5.5.5.5.存储设备存储设备存储设备存储设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统2)CD-ROM驱动器与磁盘一样,要读出光盘上的信息也需要驱动器,对于CD-ROM来说,该驱动器称为CD-ROM,简称光驱。光驱是对光盘上存储的信息进行读写操作的设备。光驱由光盘驱动部件和光盘转速控制电路、读写光头和读写电路、聚焦控制、寻道控制、接口电路等部分组成。光驱有内置式和外置式两种,内置式装入机箱时,新式机箱则会预留光驱的位置。41(1 1 1 1)CD-ROMCD-ROMCD-ROMCD-ROM5.5.5.5.存储设备存储设备存储设备存储设备2.2.1 多媒体计算机硬件
27、系统多媒体计算机硬件系统(2 2 2 2)DVDDVDDVDDVD光盘及其驱动器光盘及其驱动器光盘及其驱动器光盘及其驱动器1)DVD光盘DVD是以MPEG-2为标准,每张光盘可储存的容量可以达到4.7GB以上(大约是133分钟高压缩比的节目,内含AC-3 5.1声道输出译码),而目前新一代采用波长405纳米(nm)的蓝色激光光束来进行读写操作的蓝光DVD,单层单碟容量可达25或27GB,可以烧录长达4小时的高解析影片。425.5.5.5.存储设备存储设备存储设备存储设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统2 2 2 2)DVDDVDDVDDVD驱动器驱动器驱动器驱动器DVD驱动
28、器是对DVD光盘进行读/写操作的设备,根据不同的读/写操作性质可分为DVD-R驱动器、DVD-ROM驱动器、DVD-RW驱动器、DVD-RAM驱动器。DVD-ROM驱动器。只读型的DVD产品,与现在常用的CD-ROM驱动器作用类似。DVD-R驱动器。一次写入型DVD驱动器,也称为DVD刻录机,在原理上和CD-R有些类似,只能一次写入数据,但可以重复读出。DVD-RW驱动器。可擦写数千次的DVD驱动器,采用了类似CD-RW的相变技术。DVD-RAM驱动器。可擦写式数字多功能DVD驱动器,也采用相变技术来擦写信息,可重复擦写十万次以上。43(2 2 2 2)DVDDVDDVDDVD光盘及其驱动器光
29、盘及其驱动器光盘及其驱动器光盘及其驱动器5.5.5.5.存储设备存储设备存储设备存储设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(1)IC卡IC卡的主要技术包括三个部分:硬件技术、软件技术和业务知识。按功能可分为存储卡、智能卡和超智能卡。存储卡由一个或多个集成电路组成,具有记忆功能;智能卡由一个或多个集成电路芯片组成,具有微电脑和存储器,并封装成便于人们携带的卡片。智能卡芯片具有暂时或永久的数据存储能力,其内容可供外部读取、内部处理和判断,并具有逻辑处理能力。超级智能卡除具有智能卡的功能之外,还具有自己的键盘、液晶显示器和电源,实际上就是一台卡式微机。446.其它输入设备2.2.1
30、 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统(2 2 2 2)条形码设备)条形码设备)条形码设备)条形码设备条形码识别技术是集光电技术、通信技术、计算机技术和印刷技术为一体的自动识别技术。条形码识别设备广泛应用于金融、商业、外贸、海关、医院等领域。条形码由一组宽度不同、平行相邻的黑条和白条并按规定的编码规则组合起来,用来表示某种数据的符号,这些数据可以是数字、字母或某些符号。条形码是人们为了自动识别和采集数据人为制造的中间符号,通过机器可自动识别条形码从而提高数据采集的速度和准确度。456.其它输入设备2.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统6.6.其它输入设备其它输入设备光笔、写字
31、板、游戏杆、绘图仪、数据手套、数字头盔等设备。46472.2.2 2.2.2 多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统多媒体计算机的应用除了需要具备一定的硬件设备以外,还需要相应的软件系统的开发和应用。多媒体计算机的软件系统由多媒体系统软件、多媒体制作软件和多媒体应用软件等组成。1.多媒体系统软件2.多媒体制作软件3.多媒体应用软件制作工具4.多媒体演示软件1.1.多媒体系统软件多媒体系统软件多媒体系统软件是多媒体系统的核心,除了需要具备一般系统软件的特点外,还要反映多媒体技术的特点,像多媒体数据压缩、媒体硬件接口的驱动、新型交互方式等。(1)多媒体驱动软件多媒体驱动软件是最底层硬件的软件支撑
32、环境,直接与计算机硬件相关的,完成设备初始化、各种设备操作、设备的打开和关闭、基于硬件的压缩/解压缩、图象快速变换及功能调用等。通常驱动软件有视频子系统、音频子系统及视频/音频信号获取子系统。(2)驱动器接口程序驱动器接口程序是高层软件与驱动程序之间的接口软件。为高层软件建立虚拟设备。(3)多媒体操作系统实现多媒体环境下多任务调度,保证音频视频同步控制及信息处理的实时性,提供多媒体信息的各种基本操作和管理,具有对设备的相对独立性和可操作性。操作系统独立于硬件设备且具有较强的可扩展性。482.2.多媒体制作软件多媒体制作软件多媒体制作软件包括多媒体素材制作软件和多媒体创作软件两大类。(1)多媒体
33、素材制作软件1)音频编辑软件2)图形与图像编辑软件3)动画制作软件4)视频剪辑软件(2)多媒体创作软件49录制、编辑、播放声音的工具软件,常见的软件包括Wave Studio、Sound Edit等。通过扫描仪或者视频卡获得的图像信息一般都需要处理,有时还要制作一些特殊的效果,需要专门的图形编辑软件。常见的软件包括Photoshop、CorelDraw等。动画通常分为二维和三维动画。二维实现平面上的一些简单动画,常见软件包括Animator Studio、FLASH等。三维动画可以实现三维造型、各种具有真实感的物体的模拟等,常见的软件为3D Studio MAX,MAYA等。视频信息通常经过视
34、频采集卡从录像机或电视等模拟视频源上捕捉视频信号,在视频编辑软件中,与其它素材一起进行编辑和处理,最后生成高质量的视频剪辑,如爱剪辑、会声会影、premiere、AE等。3.3.多媒体应用软件制作工具多媒体应用软件制作工具指利用程序设计语言调用多媒体硬件开发工具或函数库来实现的,并能被用户方便地编制程序来组合各种媒体,最终生成多媒体应用系统的工具软件。多媒体应用软件制作工具分为以下几类。(1)以图标为基础的多媒体应用软件制作工具,数据以对象或事件的顺序来组织的,并以流程图为主干,将各种图标、声音、视频和按钮等连接在流程图中,形成完整的系统。如Authorware。(2)以时间轴为基础的多媒体应
35、用软件制作工具,数据或事件以时间顺序来组织,以帧为单位,如Flash、Director。(3)以页面为基础的多媒体应用软件制作工具,文件与数据是用页来组织的,如Tool book等。(4)以传统的编程语言为基础的多媒体创作工具,如Visual C+,Visual Basic等。504.4.多媒体演示软件多媒体演示软件多媒体演示软件是由各种应用领域的专家或开发人员利用计算机语言或多媒体创作工具制作的最终多媒体产品。它实现某个特定的应用目标,是直接面向用户的软件。OFFICE PPTWPS PPTFLASHFocusky多媒体演示制作大师51522.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术u多媒体
36、技术是利用计算机综合处理声、文、图等信息的综合技术。声音信号处理图形学图像处理压缩技术计算机网络多媒体存储和检索人工智能虚拟现实技术q1.1.数据压缩技术数据压缩技术l数据存储空间的压缩,例如数据存储空间的压缩,例如640480640480的一幅真彩色图像,每个像的一幅真彩色图像,每个像素素2424位表示,则数据量为:位表示,则数据量为:640480 640480 3 3 字节字节(Byte)=921600(Byte)=921600 字节字节(Byte)=921600/1024(Byte)=921600/1024 千千字节字节(KB)(KB)=900KB=0.88MB=900KB=0.88MB
37、,按,按2525的最低帧率,每秒钟则为的最低帧率,每秒钟则为22MB22MB,一,一部部2 2小时电影则约为小时电影则约为15G15G(仅图像)。(仅图像)。l对于数字化的声音信号,若采样精度对于数字化的声音信号,若采样精度16bit/s16bit/s,采样频率为,采样频率为44.1KHz44.1KHz,双声道立体声,一分钟的数据量为:,双声道立体声,一分钟的数据量为:44.116260/8/1024=10.3MB44.116260/8/1024=10.3MB,两个小时约,两个小时约1236MB1236MB2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术为何压缩为何压缩为何压缩为何压缩?q1.1.
38、数据压缩技术数据压缩技术l分类:无损压缩和有损压缩分类:无损压缩和有损压缩无损压缩无损压缩一种一种可逆压缩可逆压缩,即经过压缩后可将原文件包含的信息完全保留的压缩方式,即经过压缩后可将原文件包含的信息完全保留的压缩方式是对文件的数据存储方式进行优化,采用某种算法表示重复的数据信息,文是对文件的数据存储方式进行优化,采用某种算法表示重复的数据信息,文件可以完全还原,不会影响文件内容件可以完全还原,不会影响文件内容,不会损失任何细节。,不会损失任何细节。有损压缩有损压缩基于人类视觉或者听觉掩蔽效应。基于人类视觉或者听觉掩蔽效应。不不可逆,信息有少量丢失,不影响使用效果。可逆,信息有少量丢失,不影响
39、使用效果。542.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q1.1.数据压缩技术数据压缩技术l依据?l以图像为例人类视觉特质屏幕观看:人眼对光线敏感,但数字图像不存在这个问题。视觉暂留:人脑会利用附近最接近颜色填补丢失颜色。视觉掩蔽:人眼对色度(色调和饱和度)信号的敏感程度低。人眼对图像细节(纹理)的分辨能力差。552.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q1.1.数据压缩技术数据压缩技术l以图像为例以图像为例562.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术BMP位图:950KBJPEG图,144KB最高质量压缩q1.1.数据压缩技术数据压缩技术l以图像为例lJPEG压缩标准572.3 2
40、.3 多媒体关键技术多媒体关键技术颜色模式转换DCT变换量化编码Huffman编码等q1.1.数据压缩技术数据压缩技术582.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q2.2.虚拟现实技术虚拟现实技术q概念概念 q采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉并可交互的虚拟世界,而在感官上是真实的。并可交互的虚拟世界,而在感官上是真实的。2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q2.2.虚拟现实技术虚拟现实技术q概念概念 q采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及味觉并可交互的虚拟
41、世界,而在感官上是真实的。并可交互的虚拟世界,而在感官上是真实的。l首先,利用计算机生成逼真的实体;首先,利用计算机生成逼真的实体;l其次,用户可以通过人的感官通过自然方式与这个环境进行其次,用户可以通过人的感官通过自然方式与这个环境进行交互;交互;l最后,需要借助一些三维传感技术为用户提供一个逼真的操最后,需要借助一些三维传感技术为用户提供一个逼真的操作作环境。环境。2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q2.2.虚拟现实技术虚拟现实技术q概念延伸概念延伸 l增强现实(增强现实(ARAR)l增强现实性的虚拟现实不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、增强现实性的虚拟现实不仅是利用虚拟现实
42、技术来模拟现实世界、仿真现实世界,而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受,仿真现实世界,而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受,强调信息提供。强调信息提供。2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术Google眼镜眼镜q3 3.多媒体信息存储和检索多媒体信息存储和检索q 多媒体信息存储多媒体信息存储2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术q3 3.多媒体信息存储和检索多媒体信息存储和检索q 多媒体信息检索多媒体信息检索l多媒体技术和多媒体技术和InternetInternet的的发展导致发展导致了超大型多媒体信息库的了超大型多媒体信息库的产生;产生;l凭凭关键词是很难做到对多媒体信息
43、的描述和检索关键词是很难做到对多媒体信息的描述和检索的;的;2.3 2.3 多媒体关键技术多媒体关键技术图像根据分析图像的内容,提取其颜色、形状、纹理,以及对象空间关系等信息,建立图像的特征索引。IBM的QBIC(Query By Image Content)MIT的媒体实验室开发研制的Photobook等。视频视频分割、代表帧和动态特征提取是基于内容的视频检索的关键技术卡内基梅隆大学的informedia数字视频图书馆系统等音频从音频数据中提取听觉特征信息(如音量、音调、音强),作为检索依据。剑桥大学的VMR系统;Muscle fish公司等。4.4.多媒体专用芯片技术多媒体专用芯片技术64
44、2.3 2.3 多媒体关键技术和研究内容多媒体关键技术和研究内容5.5.多媒体输入与输出多媒体输入与输出2.3 2.3 多媒体关键技术和研究内容多媒体关键技术和研究内容6.6.多媒体软件和内容制作多媒体软件和内容制作 图形图像处理:图形图像处理:PhotoShopPhotoShop、CorelDrawCorelDraw、FreehandFreehand 动画制作:动画制作:AutoDesk Animator ProAutoDesk Animator Pro、3DS MAX3DS MAX、MayaMaya、FlashFlash 声音处理:声音处理:Ulead Media StudioUlead
45、Media Studio、Sound ForgeSound Forge、Audition(Cool Audition(Cool Edit)Edit)、Wave EditWave Edit 视频处理:视频处理:Ulead Media StudioUlead Media Studio、Adobe PremiereAdobe Premiere、After After EffectsEffects2.3 2.3 多媒体关键技术和研究内容多媒体关键技术和研究内容7.7.多媒体信息的展现与交互多媒体信息的展现与交互多种媒体信息的综合多种媒体信息的综合用户与多媒体的交互用户与多媒体的交互2.3 2.3 多媒体关键技术和研究内容多媒体关键技术和研究内容7.7.多媒体的通信与分布处理多媒体的通信与分布处理更广泛的实现信息传输更广泛的实现信息传输多媒体分布处理多媒体分布处理2.3 2.3 多媒体关键技术和研究内容多媒体关键技术和研究内容教育教育过程模拟过程模拟广告广告影视娱乐业影视娱乐业2.4 2.4 多媒体技术的应用多媒体技术的应用多媒体的分类,重点掌握声音、图像基础多媒体技术的含义及其特点多媒体技术研究的主要内容压缩技术图像、视频声音处理动画与游戏多媒体技术的应用本章总结本章总结数据库网络技术
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