第五章认识电脑多媒体

1、第五章 认识计算机多媒体,计算器概论,p5-2,大纲,多媒体与计算机多媒体 电脑多媒体的数据型态 多媒体计算机及接口设备 多媒体编辑系统 多媒体数据的压缩,计算器概论,p5-3,5.1 多媒体与计算机多媒体,多媒体（Multimedia） 运用两个以上的传输信息媒介，快速、大量、精确的传递概念、知识或是感觉的一些方法。 电脑所能处理的信息型态 文字(Text)，声音（Audio）、音乐（Music）、语音（Voice）、音效（Sound）、影像（Image）、图形（Graphics）、视讯（Video）、动画（Animation）等。 计算机多媒体的基本特色 （1）具有文字、声音、影像、动画等

2、多重媒体型态，（2）以计算机掌控数据处理及播放的方式，（3）讯息皆经过数字化转换，（4）高度的使用者互动性,计算器概论,p5-4,5.2 计算机多媒体的数据型态,计算机是如何储存并对这些数字化的媒体数据进行运算呢？ 这些媒体在计算机内部的表示方法为何？ 这些媒体又具有何种特殊的属性呢？ 接下来将对影像、声音、视讯、动画四种较具有代表性的媒体型态加以简单的介绍,计算器概论,p5-5,A. 影像,一张数字影像一般是以数据矩阵的方式表示。 影像数组的每一个元素，称为一个像素。 此影像数组的水平及垂直像素点数，称为此影像的水平及垂直分辨率。 每一个像素都可由一到数个位来表示其颜色 一个位只能表现出黑白

3、两色， 八个位能表现出256个灰阶色或是256个调色盘的色彩， 二十四个位（红、绿、蓝各八个位）则能表现出224=16777216（16.7M，又称全彩）种颜色,计算器概论,p5-6,计算器概论,p5-7,储存影像数据所需的内存空间 可依据影像的水平像素分辨率（像素点数）乘以垂直像素分辨率（像素点数）乘以每个像素所使用的色彩位数求得。 一张分辨率为640480，全彩16百万色（24-bit)的影像，需900KB的记忆容量（6404803 bytes = 921,600 bytes）。 影像的质量 可由输入设备来控制分辨率及使用的色彩模式， 藉助影像编辑软件来修改或编辑影像像素的内容,计算器概论

4、,p5-8,影像编辑软件,计算器概论,p5-9,B. 声音,声音是由物体震动而产生的模拟讯号 震动频率（Frequency），振动幅度（Amplitude），震动波形（Wave Form），发声源与接受者的相对位置。 波形音讯（Waveform Audio） 其构建基础在于将模拟声音的震动波形，利用数字化（Digitalization）方式，转换成计算机能处理与储存的格式。数字化步骤中所获得的数值，代表原始声音波形中不同时间点的声音强度， 而数字化所用的取样（Sampling）频率以及量化（Quantization）方式，将决定出不同的储存声音质量,计算器概论,p5-10,MIDI音讯 其构建

5、基础在于不同音质的乐器。其储存声音的方式，是记录各个乐器演奏时，所使用的乐器参数，如：音高、响度，以及延续时间等。 为了计算机音乐而设计的。 乐器以外的自然声音，比较不容易以此方法合成。 影响波形声音质量主要的关键 取样的频率， 声道的多寡， 取样时每个声音样本的量化位数,计算器概论,p5-11,音讯播放与混音设备,计算器概论,p5-12,C. 视讯,全世界视讯广播系统的主要标准，可以分为三大类：NTSC, PAL, 以及SECAM。 NTSC 系统全名是 National Television Standards Committee。其基本的视讯规格是525条扫描线，以及每秒30次的画面更换

6、频率。主要实行NTSC系统标准的国家有北、中美洲国家、日本，以及台湾。 PAL系统。全名是Phase Alteration Line。主要的规格是625条扫描线以及每秒25个画面的更新速度。可以明显的看出，PAL系统的每一个画面的分辨率较NTSC系统为高，但NTSC的屏幕更新频率较高。 主要实行PAL系统的国家有包括英国在内的西欧国家、中东，以及部份的非洲及南美洲国家。 SECAM系统，其视讯规格与PAL系统相似，都具有625条扫描线，以及每秒25个画面的速度。 主要与PAL系统的差异，在其以FM调变的方式，来作颜色的处理,计算器概论,p5-13,Premiere 视讯剪辑软件,计算器概论,p

7、5-14,D. 动画,种类 平面动画 制作方式 依构图 (Layout) 、原画 (Animation) 、动画中割 (Inbetweening) 、特效处理、着色、画面合成、录制剪接、后制作配音等过程来完成。平面动画如Animation Pro。 立体动画 制作的方式 主要的步骤为2D或3D模型的制作 (包括形状及质感) ，个体动作的安排，行进路线的设定，场景 (包括背景，灯光) 的选择，以及可能具有的运动物理特性等。 立体动画如Maya以及3D Studio Max等。 几个常见的动画档扩展名有：FLC和FLI等,计算器概论,p5-15,5.3 多媒体计算机及接口设备,多媒体硬件接口设备的

8、运作原理及其注意事项。 在计算机内部储存的多媒体数据，如影像、声音等，若是经过输入设备的撷取，都必须经过取样、量化、编码等数字化的转换过程。 由于媒体数据型态的转换，若处理不慎，将造成信息内容的失真现象。 充分了解这些输出入设备的运作原理，才能使失真的可能降到最低,计算器概论,p5-16,多媒体计算机,三个层级的多媒体个人计算机规格,计算器概论,p5-17,接口设备,包括 显示器、键盘、鼠标、光驱、磁盘驱动器、声卡等标准配备之外，尚有视讯捕捉卡、扫瞄器、打印机、游戏杆、数字像机 (图5.6) 、数位板 (图5.7) 、和影像压缩解压缩卡等,图5.7,图5.6,计算器概论,p5-18,A.光驱,

9、光驱是集合光学、电子与机械三者于一体的数据储存技术。 种类 CD-R (CD Recordable) 可录制光盘也开始被大量使用。可录制光盘片是一种 “WORM” 的媒体。 所谓 “WORM” 是指可以单次写入，多次读取 (Write Once, Read Multiple) 的意思。 CD-R的优点:可以像一般光盘片使用标准型式的光驱来读取和播放，缺点是不能把它重复写入。 可多次重复读写的磁光型光驱 (MO，Magneto Optical) ，利用雷射及磁场配合运作，达到擦除写入之目的,计算器概论,p5-19,B. 视讯捕捉卡,数字视频的撷取工作，是由中央处理器、视讯捕捉卡、储存装置以及视讯

10、来源四个部分配合进行。 种类 实时 (Real Time) 捕捉卡 在视讯来源以正常速度播放的同时，捕捉并储存数字化视讯，不需任何的等待时间。 非实时捕捉卡 要花较长的时间，一次一个单元格画面的来作捕捉的动作，通常需要配合能被计算机控制的模拟视讯装置，以适当的速度驱动视讯的来源,计算器概论,p5-20,注意事项： 视讯卡使用的视讯系统标准：如NTSC或PAL，及输入端子：S-Video或Composite等。 捕捉的画面大小及色彩数目：一般常用的是320240全彩。 搭配的硬盘机访问速度。 是否需要使用压缩功能。 VCD，DVD，MPEG,计算器概论,p5-21,C. 声卡,声卡是用来协助计算

11、机撷取及播放音频的数据。 音效卡就是利用模拟讯号与数字讯号之间的转换将声音储存与还原。 一般常用的八位与十六位声卡主要不同处，在于输出音源的质量与细致度不同。 数位化的录音音源取样频率有8KHz、11.025KHz、22.05KHz以及44.1KHz等 取样频率越高，声音的质量也越好。 目前市面上常见的声卡多为使用分段取样方式的波形表 (Wave Table) 十六位声卡,计算器概论,p5-22,5.4 多媒体编辑系统,多媒体节目的需要经过脚本企划，创意激荡，分工制作等步骤。 脚本的设计需要考虑传递的讯息是否完备，互动性是否充分，以及善用不同声光组合以展现出系统的活泼性。 创意激荡会使得原本枯

12、躁乏味的内容变得生动有趣，进而吸引使用者的注意力。 分工制作是实际的执行发展工作，计算机工程人员负责工具开发、程序设计、测试等工作，美工人员负责造型、构图、动画、色彩质料的设计与制作。 利用多媒体编辑系统，将各种媒体依照脚本整合后，刻录至光盘片上，完成制作过程,计算器概论,p5-23,多媒体编辑系统,交互式多媒体节目可由Visual Basic，Visual C+，Delphi，HTML等程序语言来发展外，尚有许多整合性的多媒体编辑写作工具（Authoring Tools）可以使用。 具有整合性的多媒体编辑系统基本上可分为：时间式（Timeline-based）、图像式（Icon-based）

13、以及剧本式（Script-based）编辑系统三种。 以时间为主的时间式编辑系统是以一条时间线来控制多媒体系统播放的流程。在此时间在线，不同媒体各自拥有自己的播放时间轨道，依此时间在线数据的位置来决定此媒体播放的顺序及播放的长度,计算器概论,p5-24,时间式多媒体编辑系统,计算器概论,p5-25,多媒体编辑系统,以图像为主的图像式编辑系统是以流程线来控制多媒体系统播放的顺序。设计者可将所要的展示对象或控制功能拖曳到此流程在线，以决定展示的内容及方式。 以剧本为主的剧本式编辑系统是以描述展示方式的文字剧本来控制多媒体系统播放的顺序。此种编辑系统大多会提供一个容易使用的设计接口外，也会提供一组复杂的面向对象语言，以达到设计剧本的目的,计算器概论,p5-26,图像式多媒体编辑系统,计算器概论,p5-27,剧本式多媒体编辑系统,计算器概论,p5-28,5.5 多媒体数据的压缩,数据量大是计算机多媒体的一个基本特性,计算器概论,p5-29,多媒体数据的压缩,为减少多媒体的数据量，数据压缩便成为最好的解决方法。 数位影像数据压缩的技术中，较常用的方法是 JPEG。JPEG 影像压缩技术是先将影像分割成88