多媒体技术基础

1/78,多媒体技术是一种多技术交叉的综合性技术，是在数字技术发展中产生的由计算机技术、通讯技术与电视广播技术相互渗透、相互融合的产物。,我们可以从以下几方面来认识多媒体技术,2/78,1.媒体“Medium”2.多媒体“Multimedia”,3/78,3.多媒体技术是利用计算机对文字、图形、图像、音频、动画及视频等多种信息进行综合处理，建立逻辑关系和人机交互的产物。,4/78,3.多媒体技术多媒体技术能对多种载体（媒介）上的信息和多种存储体（媒质）上的信息进行综合处理，这些工作都是以计算机技术为支持，并以计算机作为主体来完成的。,5/78,4.多媒体的基本特征,(1)信息载体的多样性(2)信息载体的交互性(3)信息载体的集成性,6/78,1.多媒体计算机系统,7/78,1.多媒体计算机系统多媒体计算机硬件系统多媒体计算机软件系统多媒体操作系统多媒体素材处理软件多媒体创作平台软件多媒体应用软件,8/78,7.1.2多媒体计算机系统与MPC,(1)多媒体计算机硬件系统(2)多媒体操作系统,9/78,7.1.2多媒体计算机系统与MPC,(3)多媒体素材处理软件文字处理与编辑软件（Word、WPS、写字板、记事本）,10/78,7.1.2多媒体计算机系统与MPC,(3)多媒体素材处理软件一张图片有两种表现形式：一种是用一粒粒不同颜色的小点点组成一副画面，可以想象成油画，用画笔沾着不同颜色的颜料，在画板上点点画画，最后成为一副漂亮的画面，用这种方式表现的图象称为点阵图，处理点阵图的软件称为图象处理软件。另一种表现形式是确定两个点，用一条线通过这两个点，画出一条曲线，将很多这样的曲线组合成的画面，称为矢量图，就象拿着尺规做图，用很多弯的、直的线段组合，最后画出一幅设计图等等，处理矢量图的软件就叫做图形处理软件。,11/78,7.1.2多媒体计算机系统与MPC,(3)多媒体素材处理软件图形处理与编辑软件（CorelDRAW、Freehand、Illustrator、UG、AutoCAD、3DMax）图像处理与编辑软件（Photoshop、Fireworks）,12/78,7.1.2多媒体计算机系统与MPC,(3)多媒体素材处理软件音频处理与编辑软件（GoldWave、CoolEditPro）动画处理与编辑软件（Flash、3DStudioMax、Maya、Morph）视频处理与编辑软件（Premiere、AfterEffects）,13/78,(4)多媒体创作平台软件多媒体集成软件专用的多媒体合成软件（Authorware、Director）通用的高级程序设计语言（VisualBasic、VisualC+）(5)多媒体应用软件,14/78,(1)MPC与MPC标准MPC（MultimediaPersonalComputer）原意是“多媒体个人计算机”，它同时还代表了MPC的工业标准。为了使多媒体计算机保持良好的兼容性和一致性，微软公司与诸多的多媒体厂商联合组成了多媒体个人计算机市场协会。其后，该组织又与全球的数千家计算机厂商组成了多媒体个人计算机工作组。他们对多媒体计算机的硬件性能和参数制定出了严格的工业标准，即MPC标准。,2.多媒体个人计算机MPC,15/78,主要有：图形、图像、文字、音频、动画、视频。,16/78,1.图形、图像与文字,计算机领域中，图形（Graphic）、图像（Image）是表示“图”的两种完全不同的处理手段，是相对的概念。注意：在计算机中，对文字、动画等也有各自的定义，不同于我们通常的理解。,17/78,(1)图形的概念、特点及文件格式,图形通常是使用计算机绘图软件绘制而得来的。（例如：CorelDRAW、UG、AutoCAD及3DStudioMax）图形又称为矢量图。这种图用称作矢量的直线和曲线描述图，矢量还包括颜色和位置属性。,1.图形、图像与文字,18/78,图7-2矢量图（图形）,（,a,）,蝴蝶,（,b,）,蝴蝶头部（放大）,如图7-2所示，蝴蝶图形可以由创建蝴蝶轮廓的线条来描述。蝴蝶的颜色由轮廓的颜色和轮廓所包围区域的颜色决定。,(1)图形的概念、特点及文件格式,19/78,在编辑矢量图形时，可以修改描述图形形状的线条和曲线的属性，还可以对矢量图形进行移动、调整大小、重定形状以及更改颜色的操作，而不更改其外观品质。矢量图形与分辨率无关，可以显示在各种分辨率的输出设备上，而丝毫不影响图形的品质。,(1)图形的概念、特点及文件格式,20/78,矢量图的优点：独立的分辨率、可无极放大、文件尺寸很小。矢量图的缺点：色彩不够丰富、缺乏细节描述、不能用来表现复杂的画面。常用的矢量图形文件格式：3DS、DXF、WMF。,(1)图形的概念、特点及文件格式,21/78,(2)图像的概念、特点及文件格式,1.图形、图像与文字,图像可以使用扫描仪、数码相机、数码摄像机等设备获得，还可使用Photoshop、Fireworks这样的图像处理软件进行合成，并进一步编辑。,22/78,(2)图像的概念、特点及文件格式,1.图形、图像与文字,图像又称为位图。这种图使用在网格内排列的称作像素的彩色点来描述图。像素是组成图像的最小元素。每个像素用若干个二进制位进行描述，并与显示像素对应，这就是“位映射”关系。因此，图像又被称为“位图”、“点阵图”。,23/78,图7-3位图（图像）,（,a,）,蝴蝶,（,b,）,蝴蝶头部（放大）,如图7-3所示，蝴蝶的图像由网格中每个像素的特定位置和颜色值来描述，这种创建图像的方法非常类似于马赛克镶嵌。,(2)图像的概念、特点及文件格式,24/78,在编辑位图图像时，修改的是像素。位图图像跟分辨率有关，因为描述图像的数据是固定到特定尺寸的网格上的。编辑位图图像可以更改它的外观品质，特别是调整位图图像的大小会使图像的边缘出现锯齿。在比图像本身的分辨率低的输出设备上显示位图图像时也会降低它的品质。,(2)图像的概念、特点及文件格式,25/78,位图的优点：色彩丰富、表现力强、可真实地反映自然景物。位图的缺点：放大后图像的质量降低、文件的尺寸大常用的图像文件格式：BMP、JPEG、TIF、PNG、GIF、TGA、PSD。,(2)图像的概念、特点及文件格式,26/78,(3)文字的概念、特点及文件格式,1.图形、图像与文字,文字是指可以在屏幕上显示的，用各种字符表示的词句。文字是多媒体的最基本层，通过文字我们可以以最快捷的方式表达信息。文字的输入方式除了通常使用的键盘输入方式以外，还有联机手写输入、扫描输入和语音输入等新型输入技术。这些输入方式都需要相应的软硬件支持文字可以分为文本文字、图形（或图像）文字两种,27/78,图,7,-,4,文字（,WELCOME,）,图,7,-,5,文字（,WELCOME,）,图,7,-,6,文字（,MOVIE,）,如图7-4图7-6所示，制作精美的文字看起来赏心悦目，能传递更丰富的信息。,(3)文字的概念、特点及文件格式,28/78,表7-1文字的分类,主要区别,文本文字,图形（或图像）文字,制作软件,Word,、,WPS,、写字板及记事本等文本编辑软件。,CorelDRAW,、,Fireworks,、,Photoshop,等图形图,像处理软件。,制作方法,生成后可修改其内容，重新设定字号、字型或颜色。,一经生成就不能再修改文字内容、字号或字型，,但可制作特效。,显示效果,显示是标准化的，需要字库的支持。有时字体会被迫,改变，甚至出现乱码。,是图形（或图像），色彩丰富且样式随意，与图,中的其他内容没有本质区别。,文件尺寸,对文字的记载简单，文件尺寸小。,尺寸要大得多。,文件格式,文本格式。常用的有,TXT,、,RTF,、,DOC,、及,WPS,等。,图形（或图像）格式。,前已介绍，不再赘述。,Photoshop文字特效,29/78,2.音频,(1)声音：自然界的声音是震动的波声波，是由许许多具有不同振幅和频率的正弦波组成。有3个指标：,30/78,周期T:重复出现的时间间隔;振幅A:波形相对基线的最大位移,表示音量的大小;频率f:信号每秒钟变化的次数,即1/T以赫兹(Hz)为单位。,31/78,2.音频,(2)声音的频率,32/78,声音按频率分类正常人所能听到的声音频率范围为20Hz20kHz。声音质量的频率范围:CD如随身听FM:调频AM:调幅,33/78,2.音频,(3)声音的三要素：音调声音高低，与频率相关音色声音的特色，用于区分音源种类音强声音的强度(音量、响度)，与振幅相关,34/78,2.音频,(5)数字化音频信号用计算机对音频信息处理，就要将模拟信号（如语音、音乐等）转换成维数字信号。,35/78,采样每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度值。量化将每个采样点得到的幅度值以数字存储。编码将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来,36/78,(6)音频的数据量,采样频率、量化位数和声道数采样频率：每秒钟的采样次数量化位数(采样精度)：存放采样点振幅值的二进制位数。通常量化位数有8位、16位，分别表示有28、216个等级。声道数：声音通道的个数，立体声为双声道。每秒钟存储声音容量的公式为：采样频率采样精度声道数/8=字节数例如，用44.10kHz的采样频率，16位的精度存储，则录制1秒钟的立体声节目，其WAV文件所需的存储量为：44100162/8=176400（字节）,37/78,采样频率和量化参数比较,38/78,数字音频的文件格式,Wave格式文件（.Wav）记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。MIDI格式文件（.MID）MIDI文件是一种描述性的“音乐语言”，它将所要演奏的乐曲信息用字节进行描述。譬如在某一时刻，使用什么乐器，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏等等，也就是说MIDI文件本身并不包含波形数据，所以MIDI文件非常小巧。,39/78,数字音频的文件格式,MPEG音频文件（.MP1/.MP2/.MP3）采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。RA格式文件（.ra）RA（RealAudio）是RealNetwork公司制定的音频压缩规范，有较高的压缩比，采用流媒体的方式在网上实时播放。,40/78,3.动画,动画的概念,Morph动画欣赏Flash动画欣赏,41/78,3.动画,动画的制作原理动画的概念,Morph动画欣赏Flash动画欣赏,42/78,3.动画,(3)动画的构成规则电脑动画的分类,43/78,3.动画,动画文件格式一般来说，动画制作软件都采用各自特有的格式来保存源文件，并允许按不同格式导出或发布成品动画常见的成品动画文件格式：FLC、SWF、GIF。,44/78,45/78,视频是将一幅幅独立图像组成的序列按照一定的速率连续播放，利用视觉暂留现象在人的眼前呈现出连续运动的画面。模拟视频常用两种标准：NTSC制式(30帧/秒，525行/帧)PAL制式（25帧/秒，625行/帧），我国采用PAL制式。,例1分钟的数字视频容量64048033060=1658880000字节,分辨率,帧/秒,采样深度,时间,4.视频,46/78,常用视频文件格式,AVI（Audio-VideoInterleaved）文件将视频与音频信息交错地保存在一个文件中，较好地解决了音频与视频的同步问题，已成为Windows视频标准格式文件。MOV文件利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。MPG(.mpg)文件是按照MPEG标准压缩的全屏视频的标准文件。DAT文件是VCD专用的格式文件，文件结构与MPG文件格式基本相同。,47/78,流媒体概述,流媒体一种可以使音频、视频等多媒体文件能在Internet上以实时的、无需下载等待的流式传输方式进行播放的技术,应用互联网直播视频点播远程教育视频会议系统,48/78,常用流媒体文件,RealMedia(RealNetworks)RA（RealAudio）用来传输接近CD音质的音频数据RM（RealVideo）在低速率的网络上实时传输活动视频影像RF（RealFlash）一种高压缩比的动画格式,49/78,常用流媒体文件,QuickTime(Apple)MOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于存储常用数字媒体类型。,50/78,常用流媒体文件,ASF与WMV(Microsoft)ASF是一个开放标准，它能依靠多种协议在多种网络环境下支持数据的传送。同JPG、MPG文件一样，ASF文件也是一种文件类型，但它是专为在IP网上传送有同步关系的多媒体数据而设计的，所以ASF格式的信息特别适合在IP网上传输。ASF文件的内容既可以是我们熟悉的普通文件，也可以是一个由编码设备实时生成的连续的数据流，所以ASF既可以传送人们事先录制好的节目，也可以传送实时产生的节目。WMV是微软推出的一种流媒体格式，它是在“同门”的ASF（AdvancedStreamFormat）格式升级延伸来得。在同等视频质量下，WMV格式的体积非常小，因此很适合在网上播放和传输。,51/78,1.基本概念图形和图像图形：由点、线等组成的有边界画面，文件中存放描述图形的指令。图像：由图像设备输入的无边界画面，数字化后以位图形式存储。,52/78,1.基本概念图形与图像的数字化分辨率（行、列）和颜色深度真彩色每个像素点占3个字节，224=16777216种颜色。计算存储一秒图像公式：列数行数像素的颜色深度/8帧/秒=字节数例：12801024分辨率的“真彩色”电视图像，按每秒30帧计算，显示1分钟，则需要：12801024330606.6GB,53/78,2.图像的数字化采样用多少个像素点的“列数行数”表示，分辨率越高，图像越清晰，存储量也越大。量化量化是在图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变化值离化为整数值的过程。把量化时所确定的整数值取值个数称为量化级数,也称为颜色深度.,图像采样量化数字图像,54/78,颜色深度黑白图图像的颜色深度为1，则用一个二进制位1和0表示纯白、纯黑两种情况；灰度图图像的颜色深度为8，占一个字节，灰度级别为256级。通过调整黑白两色的程度（称颜色灰度）来有效地显示单色图像；RGB24位真彩色彩色图像显示时，由红、绿、蓝三基色通过不同的强度混合而成，当强度分成256级（值为0255），占24位，就构成了224=16777216种颜色的“真彩色”图像。,灰度图,彩色图,55/78,图像的分辨率和像素位的颜色深度决定了图像文件的大小，计算公式为：列数行数颜色深度8=图像字节数例当要表示一个分辨率为640480的“24位真彩色”图像，则需要：6404802481MB由此可见，数字化后的图像数据量十分巨大，必须采用编码技术来压缩信息。它是图像传输与存储的关键。,56/78,2.常用图像文件格式,BMP和DIB格式文件与设备无关的位图格式文件，Windows环境中经常使用.GIF格式文件Internet上的重要文件格式之一，最大不超过64KB，2