(1.2.7)--第7章 多媒体技术大学计算机.ppt
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1、第1页第7章 多媒体技术本讲提纲本讲提纲多媒体技术基础01数字图像处理02数字动画制作03多媒体信息可视化044R技术05第2页7.1 多媒体技术基础 一是指信息的物理载体石石碑碑、竹竹简简、纸纸张张、磁磁盘盘、光光盘盘和半导体存储器等和半导体存储器等 二是指信息的表现形式文文字字、图图形形、图图像像、声声音音、动动画画和视频等和视频等多媒体中的多媒体中的媒体元素媒体元素媒体两方面的含义媒体两方面的含义第3页7.1 多媒体技术基础国际电信联盟ITU-T将信息的表示形式、信息编码、信息转换与存储设备、信息传输网络等统一规定为媒体,并划分为以下5种类型:指指用用户户接接触触信信息息的的感感觉觉形形
2、式式。如如视视觉觉、听听觉觉、触觉等。触觉等。指信息的表示形式指信息的表示形式,即编码。如文本编即编码。如文本编码、图像编码等。码、图像编码等。这是为了加工、处这是为了加工、处理和传输感觉媒体理和传输感觉媒体而人为地研究、构而人为地研究、构造出来的一类媒体。造出来的一类媒体。指将感觉媒体输入指将感觉媒体输入到计算机中或通过到计算机中或通过计算机展示和还原计算机展示和还原感觉媒体的物理设感觉媒体的物理设备。如键盘、鼠标、备。如键盘、鼠标、显示器、打印机等。显示器、打印机等。指存储表示媒指存储表示媒体信息的物理体信息的物理介质。如纸张、介质。如纸张、磁盘、光盘等。磁盘、光盘等。用于传输表示用于传输
3、表示媒体信息的物媒体信息的物理设备。如交理设备。如交换机、电缆、换机、电缆、光纤等。光纤等。感觉媒体表示媒体表现媒体传输媒体存储媒体媒体的分类媒体的分类第4页7.1 多媒体技术基础媒体的分类媒体的分类第5页7.1 多媒体技术基础多媒体是融合两种或两种以上媒体的人机互动的信息交流和传播媒体。多媒体不仅仅是各种媒体的简单组合,而是一种与计算机、数字化、交互性紧密相联的全新信息载体。多媒体和多媒体技术多媒体和多媒体技术第6页7.1 多媒体技术基础如何更好地理解多媒体?多媒体是信息交流和传播媒体从这个意义上说,多媒体和电视、报纸、杂志等媒体的功能是一样的。从这个意义上说,多媒体和电视、报纸、杂志等媒体
4、的功能是一样的。多媒体是人机交互媒体机机主主要要是是指指计计算算机机,计计算算机机的的重重要要特特性性之之一一是是交交互互性性,这这是是多多媒媒体体和和电电视、报纸、杂志等传统媒体大不相同的地方。视、报纸、杂志等传统媒体大不相同的地方。多媒体信息以数字的形式存储和传输 传播信息的媒体的种类很多文字、图形、图像、声音、动画和视频等文字、图形、图像、声音、动画和视频等第7页多多媒媒体体技技术术是利用计算机综综合合处处理理文本、图形、图像、声音和视频等多种信息,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并且有交互性的信息处理技术。7.1 多媒体技术基础综综合合处处理理计算机多媒体系统以计算机为中心,需要
5、将不同的媒体数据表示成统一的结构码流,然后对其进行变换、重构和分析处理,以进行进一步的存储、传送、输出和交互控制。多媒体技术多媒体技术第8页7.1 多媒体技术基础集成性:表表现现在在多多种种信信息息媒媒体体的的集集成成和和处处理理这这些些媒媒体体的的软软硬硬件技术的集成。件技术的集成。多样性:指媒体种类及其处理技术的多样化。指媒体种类及其处理技术的多样化。实时性:声声音音、动动画画、视视频频是是和和时时间间密密切切相相关关的的连连续续媒媒体体,所以多媒体技术必须要支持实时处理。所以多媒体技术必须要支持实时处理。交互性:提提供供了了更更加加有有效效地地控控制制和和使使用用信信息息的的手手段段,除
6、除了了操操作作上上的的控控制制自自如如(可可通通过过键键盘盘、鼠鼠标标、触触摸摸屏屏等等操操作)外,在媒体综合处理上也可做到灵活多变。作)外,在媒体综合处理上也可做到灵活多变。数字化:处处理理多多媒媒体体信信息息的的关关键键设设备备是是计计算算机机,所所以以要要求求不不同媒体形式的信息都要进行数字化。同媒体形式的信息都要进行数字化。多媒体技术的基本特征多媒体技术的基本特征第9页7.1 多媒体技术基础未经压缩的的多媒体数据,数据量巨大,而且音频、视频信号要求快速的实时传输处理。以目前的PC性性能能、存存储储器器容容量量和传传输输带带宽宽来说几乎难以胜任,而且也不经济。再加之多媒体数据本身存在大量
7、冗余。多媒体压缩编码技术已日趋成熟,在选用编码时,主要考虑:该编码方法能否用计算机软件或芯片快速实现 一定要符合压缩编码/解压缩编码的国际标准 在压缩比、压缩质量、压缩速度和成本之间取得平衡如:mp3、jpg、mpeg等 都是成熟的压缩编码标准。多媒体关键技术多媒体关键技术数据压缩技术数据压缩技术第10页7.1 多媒体技术基础800万像素万像素的图像,每像素24bit(3字节),则未压缩的数据大小约为:8,000,0003 B 22.89 MBjpg 10:11080P(全高清)视频,一副画面的像素为19201080,每像素24bit(3字节),按每秒30帧的速度播放,则1分钟未压缩的视频数据
8、大小约为:1920108033060 B 10.43 GBH.264 102:1那2k(25601440)、4k(38402160)的视频大小?CD音质音质声音(采样频率44.1 kHz,量化位数16位PCM,声道数2),则1分钟的声音数据大小约为:44,100162608 B 10.09 MB mp3 10:1那DVD Audio(96 kHz/24bit PCM),SACD(2.8224MHz/1bit DSD)?多媒体关键技术多媒体关键技术数据压缩技术数据压缩技术第11页7.1 多媒体技术基础光盘存储器在多媒体发展史上起了相当重要的作用,简称为光盘光盘。CD(compact disc)D
9、VD(Digital Versatile Disc)BD(Blu-ray Disc)MO disc(Magneto-Optical disc)磁光盘通通过过压压制制在在光光道道上上凹凹凸凸不平的小坑来记录数据不平的小坑来记录数据多媒体关键技术多媒体关键技术数据存储技术数据存储技术第12页7.1 多媒体技术基础名称名称Blu-ray DiscBlu-ray DiscDVDDVDC CD D激激 光光 波波 长长(nm)405(蓝紫)650(红光)780(红光)数数 值值 孔孔 径径(NA)0.850.60.45存储容量存储容量(单面单面)单单 层层25 GB4.7 GB650 MB双双 层层50
10、 GB8.5 GB-BD XL 三层三层100 GB-BD XL 四层四层128 GB-倍倍 速速4.5 MB/s1358 KB/s150 KB/s光盘读写数据都使用激光,只是激光波长和读出光头的数值孔径不同。每种光盘包括-ROM,-Audio,-Video,-R(Recordable),-RAM等。这些不同的成员用于存储不同的数据。多媒体关键技术多媒体关键技术数据存储技术数据存储技术第13页7.1 多媒体技术基础要实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和播放处理,需要大量的快速计算。而实现图像的许多特殊效果(如改变比例、淡入淡出、马赛克等)、图形的处理(图形的生成和绘制等)、语音信号处理(抑制
11、噪声、滤波)等等,也都需要较快的运算和处理速度。因此只有采用专用芯片,才能取得满意的效果。固定功能的芯片 可编程的数字信号处理器(DSP)芯片多媒体关键技术多媒体关键技术专用芯片技术专用芯片技术第14页7.1 多媒体技术基础变换技术指改变媒体的表现形式。如视频卡、音频卡就是媒体变换设备。媒体识别技术对信息进行一对一的映像过程。如语音识别,触摸屏位置识别。媒体理解技术对信息进行更进一步的分析处理和理解信息内容。如自然语言理解、图像理解、模式识别等技术。综合技术把低维信息表示映像成高维的模式空间的过程。如语音合成器。多媒体关键技术多媒体关键技术输入输出技术输入输出技术第15页7.1 多媒体技术基础
12、利用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的感觉世界,通过人的自然技能与虚拟实体进行交互。虚拟现实技术的本质是人与计算机之间进行交流的方法,它以更加高级的集成性和交互性,给用户以十分逼真的体验,可以广泛应用于模拟训练、科学可视化、微观世界结构、游戏等领域。虚拟现实往往要借助于一些传感设备来完成交互动作,如座椅、头盔、手套、服装等。多媒体关键技术多媒体关键技术虚拟现实技术虚拟现实技术第16页7.2 数字图像处理数字图像由像素组成,特点时图像的表现力强,层次、色彩丰富,适合表达丰富多彩的自然景观。但占用空间大、缩放会失真。数字图像的基本概念数字图像的基本概念1.像像素素:像素是用来计算数
13、码影像的一种单位,如显示器、手机屏幕,但一个像素有多大却不好衡量。数码设备标注的800万像素、2000万像素仅指指该设备拍摄的图像的像素总量。2.分分辨辨率率(PPI):图像中每英寸能表达的像素数量,如72ppi、300ppi等。尺寸相同的图像,分辨率高则图像清晰。第17页7.2 数字图像处理3.颜色模式颜色模式颜色模式是用来描述颜色的方法。常见的颜色模式有RGB模式、CMYK模式、Lab模式、HSB模式等。(1)RGB模模式式:RGB是显示设备的物理颜色模式,是发光的颜色模式。R、G、B颜色分量的发光强度值为0255,0表示不发光,255表示发光最强,每个分量的值发生变化,就得到一种颜色。R
14、GB颜色模式的图像上每个像素都有一个RGB强度值,这个值决定了该像素点的颜色。第18页7.2 数字图像处理(2)CMYK模模式式:CMYK为印刷行业的颜色模式,是反光的颜色模式。C、M、Y、K表示四种油墨的颜色,青色、洋红色、黄色和黑色,每种油墨颜色的取值范围为%0100%,表示油墨的浓度。0%表示没有油墨,100%表示油墨浓度最高。CCMYKCMYCM第19页7.2 数字图像处理(3)Lab模模式式:由CIE组织1976年制定,是一种既不依赖光线,也不依赖于颜料的颜色模式,可以包括人眼可以看见的所有色彩。Lab模式由亮度通道L,颜色通道a和b组成,如图所示。L通道取值范围0100,a、b通道
15、取值均为-128+127。a表示从绿色至红色的范围,b表示从蓝色至黄色的范围。Lab模式定义的色彩最多,而且与光线及设备无关,转换为其它模式时色彩不会丢失或被替换。是Photoshop转换颜色模式时使用的内部颜色模式。第20页7.2 数字图像处理图像处理是指对已有的数字图像进行再编辑,以此形成新的数字组合和描述,从而改变图像的视觉效果的过程。数字图像的处理过程数字图像的处理过程(1)确定主题及构图(2)确定成品图的尺寸及画面基调(3)获取图像素材(4)对素材进行处理(5)使用文字或绘制图形(6)整体效果调整(7)输出图像第21页7.2 数字图像处理Photoshop是Adobe公司推出的著名数
16、字图像处理软件,它以领先的数字艺术理念、可扩展的开发性及强大的兼容能力,广泛应用于电脑绘画、平面广告设计、网页设计、装潢设计、照片后期处理、出版印刷等诸多领域。PhotoshopPhotoshop图像处理图像处理第22页7.2 数字图像处理操作演示操作演示Photoshop的基本操作的基本操作利用图像素材制作证件照。熟悉Photoshop的基本操作,包括文件的相关操作,调整图像大小,调整图像的画布大小、裁剪图像,使用辅助工具等。第23页7.2 数字图像处理如何选择图像的颜色模式?在屏幕上显示或网页中使用的图像应选择RGB。打印、印刷、喷绘用的图像应选择CMYK。在图象编辑时大胆使用Lab模式,
17、编辑好后再根据需要转换为RGB或CMYK。在表达色彩范围上,Lab第一,RGB第二,CMYK第三。第24页7.2 数字图像处理如何确定图像的分辨率PPI?屏幕上显示:对分辨率没有特殊要求印刷:至少为300PPI打印:至少为200PPI冲印:至少为150PPI喷绘:72PPI即可在保证PPI的前提下,再看图像的像素总量能否满足输出尺寸的要求,不能满足建议选择更多像素的图像。第25页7.2 数字图像处理选区是利用选区工具或其他技术手段在图像上创建的封闭区域,形状和位置可以任意,而且图像上可以同时存在多个选区。图像上创建了选区后,可对选区内的图像单独进行各种编辑操作,不会影响到选区外的图像。常说的“
18、抠图”就是把图像上需要的部分创建为选区,再把选区内的图像复制或剪切,再粘贴到新的图层或其他文件中。图像上创建了选区,如果要对全图操作,必须先取消选区。图像上的选区选区选区第26页7.2 数字图像处理(1)选区工具和选区运算方式)选区工具和选区运算方式选区创建工具包括“矩形选框工具、椭圆选框工具、单行选框工具、单列选框工具、套索工具、多边形套索工具、磁性套索工具、魔棒工具、快速选择工具”等。操作演示操作演示 选区工具和选区操作选区工具和选区操作选区运算方式包括“新选区、添加到选区、从选区减去、与选区交叉”四种。选区运算方式第27页7.2 数字图像处理(2)创建和编辑选区)创建和编辑选区使用不同选
19、区工具练习抠图。操作演示操作演示 利用利用选区工具选区工具抠图抠图第28页7.2 数字图像处理(3)编辑选区内的图像)编辑选区内的图像利用选区绘图。操作演示操作演示 利用利用选区选区绘制云冠珠宝标志绘制云冠珠宝标志操作演示操作演示 利用利用选区选区绘制云冠珠宝配套光盘绘制云冠珠宝配套光盘第29页7.2 数字图像处理路径是利用钢笔类工具或形状绘制工具绘制的矢量线条或形状,可以是直线或曲线、可以闭合或不闭合。路径由锚点和连接锚点的片断组成,每一个路径线段至少有两个锚点以及它们之间的一个片断,锚点越多路径越复杂。通过调整锚点位置和锚点上的方向线,可以改变路径的大小、形状和位置。直线段空心锚点实心锚点
20、曲线段方向线方向点路径路径第30页7.2 数字图像处理(1)路径的创建和编辑)路径的创建和编辑利用“钢笔工具、自由钢笔工具、形状绘制工具和文字工具”创建路径。操作演示操作演示 路径绘制和编辑路径绘制和编辑第31页7.2 数字图像处理(2)路径的相关操作)路径的相关操作编辑路径使用“路径选择工具、直接选择工具、添加锚点工具、转换点工具、删除锚点工具”。路径和选区之间可以相互转换。利用“路径”面板可管理路径,实现路径的相关操作。操作演示操作演示 利用路径抠图利用路径抠图第32页7.2 数字图像处理图像由一个或多个图层叠加而成,不同的图层包含了图像中的不同部分。用户可以单独编辑某个图层中的图像,而不
21、会影响到图像中的其他部分。图层类型包括“背景图层、普通图层、填充图层和调整图层、效果图层、形状图层、蒙版图层、文本图层”。图层图层第33页7.2 数字图像处理(1)图层的相关操作)图层的相关操作图层的操作较多,包括“显示或隐藏图层、通过拷贝剪切的图层、链接图层/取消链接、锁定图层、调整图层顺序、合并图层、盖印图层、创建图层组”等。利用“图层”菜单、“图层”面板及面板菜单可对图层进行操作。图层菜单图层面板菜单第34页7.2 数字图像处理(2)图层混合模式)图层混合模式图层混合模式是按照特定算法混合图层之间的像素。在设置图层的混合模式时,当前图层的颜色称为混合色,其下方的图层颜色称为基色,混合后得
22、到的颜色称为结果色。图层混合模式是Photoshop中相对复杂的内容,包括“正常、溶解、变暗”等23种。实际中应多加练习,理解巩固。第35页7.2 数字图像处理(3)图层样式)图层样式图层样式用于对图层中的图像快速添加各种效果。“样式”面板中包含一些预设的样图层式,可以直接使用。打开“图层样式”对话框可添加设置所需样式,包括“斜面和浮雕、描边、内阴影、内发光、光泽、颜色叠加、渐变叠加、图案叠加、外发光、投影”10种。第36页7.2 数字图像处理图层样式的应用:图层样式的应用:操作演示操作演示 制作双龙戏珠效果制作双龙戏珠效果第37页7.2 数字图像处理颜色通道用于保存图像的颜色数据,不同颜色模
23、式的图像其通道数量不同。通道常用来对图像进行调色,对于细小的毛发,也常用通道来抠图。“通道”面板中显示了当前图像的颜色通道、复合通道等。当对图像进行编辑后,在“通道”面板中会显示相关的临时通道、Alpha通道等。单色通道复合通道Alpha通道通道通道第38页7.2 数字图像处理通道的应用:通道的应用:操作演示操作演示 利用通道调色利用通道调色操作演示操作演示 利用通道抠图利用通道抠图第39页7.2 数字图像处理蒙版可以在不破坏图像的前提下实现图像的修改,其思想是在图像上覆盖一个蒙版层,通过修改蒙版层的形状实现修改图像的目的,这样就可以隔离并保护图像中的某些区域,不会破坏原图像。蒙版层中的形状可
24、以是位图或矢量图。根据创建方式的不同,蒙版主要有图层蒙版、矢量蒙版、剪贴蒙版和快速蒙版几类型。而“编辑选择性粘贴贴入”命令可以利用图像上的选区为粘贴的图像自动创建图层蒙版。蒙版蒙版图层蒙版第40页7.2 数字图像处理滤镜是一种特殊的图像效果处理技术,其原理是按照一定的算法,以像素为单位对图像中的数据进行分析,并对其颜色、亮度、饱和度、对比度、色调、分布、排列等属性进行计算和变换处理,从而实现原图像中部分或全部像素的属性参数的调节或控制。在“滤镜”菜单中提供了多种内置滤镜。用户也可以安装外挂滤镜。每个滤镜命令都可以单独使图像产生不同的效果,也可以利用滤镜库为图像应用多种滤镜效果。滤镜菜单滤镜滤镜
25、第41页7.3 数字动画制作动画是一种极富表现力的艺术形式,计算机技术的使用,使得动画制作流程发生了重大变化,动画的表现力也大大增强。如果每秒连续播放24幅画面,由于人眼的“视觉残留”特性,看到的就是连续变化的动态画面。动画就是利用这一视觉原理,将多幅相关画面连续播放,产生动画效果。计算机动画是根据传统动画的设计原理,由计算机完成全部动画制作过程。人物行走时连续的动作第42页7.3 数字动画制作(1)基于矢量图形系统)基于矢量图形系统文件占用的存储空间小,输出的动画小巧、质量高(2)支持流式播放技术)支持流式播放技术动画在浏览器中可边下边播,适合于网络传输(3)与)与Adobe的其他产品无缝衔
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- 1.2.7-第7章 多媒体技术大学计算机 1.2 多媒体技术 大学计算机
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