【大学】计算机基础

1、整理课件1整理课件2整理课件3（1）理解多媒体信息的计算机表示方法（2）理解多媒体计算机系统的基本组成（3）理解多媒体信息（声音、图像）的采集与数字 化的基本过程（4）了解多媒体信息（声音合成、声音片段截取、 图像合成、图像放大缩小）的基本处理方法（5）了解动画制作的基本过程（6）了解多媒体系统的典型应用整理课件49.1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念9.2 多媒体计算机系统多媒体计算机系统 9.3 多媒体信息的数字化和压缩技术多媒体信息的数字化和压缩技术 9.4 多媒体素材制作多媒体素材制作 整理课件5v9.1.1 多媒体多媒体v9.1.2 多媒体技术的特性多媒体技术的特性v9.1

2、.3 多媒体信息的类型多媒体信息的类型v9.1.4 多媒体信息处理的关键技术多媒体信息处理的关键技术v9.1.5 多媒体技术的应用领域多媒体技术的应用领域整理课件6v媒体媒体存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等。存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等。信息的表现形式或载体。信息的表现形式或载体。v多媒体多媒体是是“多媒体技术多媒体技术”的同义语，不仅仅是指多种媒体本身，的同义语，不仅仅是指多种媒体本身，而主要是指处理和应用它的一整套技术。而主要是指处理和应用它的一整套技术。v多媒体技术多媒体技术 是一种基于计算机的综合技术，包括数字化信息的处理是一种基于计算机的综合技术，包括数字化信息的处理技术、音

3、频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工技术、音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识别技术、通信和图像技术等，是一门跨学智能和模式识别技术、通信和图像技术等，是一门跨学科的综合技术。科的综合技术。整理课件7v 多样性多样性 媒体、处理方式媒体、处理方式 v 集成性集成性 媒体、设备与软件的集成媒体、设备与软件的集成v 交互性交互性 用户与多媒体信息用户与多媒体信息 v 数字化数字化 媒体信息以数字的形式存储和处理媒体信息以数字的形式存储和处理v 实时性实时性 声音媒体和视频媒体声音媒体和视频媒体整理课件81文本文本2图形图形 由直线、圆、圆弧、任意曲线等组成的画面，以矢量形式存

4、由直线、圆、圆弧、任意曲线等组成的画面，以矢量形式存储。储。3图像图像 通过扫描仪、数字照相机、摄像机等设备捕捉的真实场景的通过扫描仪、数字照相机、摄像机等设备捕捉的真实场景的画面，数字化后以位图格式存储。画面，数字化后以位图格式存储。4动画动画 利用了人眼的视觉特性所得到的画面印象。利用了人眼的视觉特性所得到的画面印象。5. 视频视频 来自视频信号源的影像。来自视频信号源的影像。6音频音频 话语、音乐以及各种动物和自然界发出的各种声音。话语、音乐以及各种动物和自然界发出的各种声音。整理课件9v1. 多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术节省存储空间，提高通信介质的传输效率，使计算机实时处理和播

5、节省存储空间，提高通信介质的传输效率，使计算机实时处理和播放视频、音频信息成为可能。放视频、音频信息成为可能。v2. 多媒体数据存储技术多媒体数据存储技术数字化数据存储的介质有：硬盘、光盘和磁带等。数字化数据存储的介质有：硬盘、光盘和磁带等。v3. 集成电路制作技术集成电路制作技术为多媒体技术的进一步发展创造了有力的条件。为多媒体技术的进一步发展创造了有力的条件。v4.多媒体数据库技术多媒体数据库技术 研究多媒体信息的特征、建立多媒体数据模型；研究多媒体信息的特征、建立多媒体数据模型；有效地组织和管理多媒体信息；有效地组织和管理多媒体信息；多媒体信息的检索和统计。多媒体信息的检索和统计。整理课

6、件10v5. 虚拟现实技术虚拟现实技术利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备，使人能够沉利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。v6. 多媒体网络与通信技术多媒体网络与通信技术多媒体通信技术支持是保证多媒体通信实施的条件。多媒体通信技术支持是保证多媒体通信实施的条件。整理课件111.多媒体教育多媒体教育2. 电子出版物电子出版物 3. 多媒体网络应用多媒体

7、网络应用 互联网直播互联网直播 视频点播视频点播远程教育远程教育 视频会议系统视频会议系统整理课件12v9.2.1 多媒体计算机系统组成多媒体计算机系统组成v9.2.2 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统v9.2.3 多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统v9.2.4 多媒体创作工具多媒体创作工具整理课件13多媒体系统层次结构多媒体系统层次结构 多媒体应用系统运行平台多媒体编辑与创作系统多媒体应用程序接口API操作系统、多媒体设备驱动程序多媒体计算机主机、外围设备整理课件14vMPC联盟规定多面体计算机系统由联盟规定多面体计算机系统由5个基本部件组成：个基本部件组成：vPC机、机、CD

8、-ROM、声卡、音箱和、声卡、音箱和Windows操作系统操作系统v，它为将，它为将PC机升级成机升级成MPC提供了一个指导原则，要求在普提供了一个指导原则，要求在普通微机的基础上增加以下通微机的基础上增加以下4类软、硬件设备类软、硬件设备 ：v 声声/像输入设备像输入设备 光驱、话筒、扫描仪、录音机、摄像机等。光驱、话筒、扫描仪、录音机、摄像机等。v 声声/像输出设备像输出设备 音效卡、刻录光驱、投影仪等。音效卡、刻录光驱、投影仪等。v 功能卡功能卡 电视卡、视频采集卡、视频输出卡、网卡、电视卡、视频采集卡、视频输出卡、网卡、VCD压缩卡等。压缩卡等。v 软件支持软件支持 音响、视频和通讯信

9、息以及实时、多任务处理音响、视频和通讯信息以及实时、多任务处理软件。软件。整理课件15光盘机光盘机扫描仪扫描仪电视机电视机扬声器扬声器显示器显示器网络通信网络通信主机主机声音卡声音卡话筒话筒音响设备音响设备MIDI视频视频卡卡影碟机影碟机录像机录像机摄像机摄像机打印机打印机网卡网卡多媒体计算机硬件系统示意图多媒体计算机硬件系统示意图 整理课件16v1.主机主机多媒体计算机主机可以是中、大型机，也可以是工作多媒体计算机主机可以是中、大型机，也可以是工作站，更普遍的是使用多媒体个人计算机。站，更普遍的是使用多媒体个人计算机。 具备多媒体信息处理功能的芯片具备多媒体信息处理功能的芯片: 通用和专用的

10、数字信号处理芯片通用和专用的数字信号处理芯片DSP （Digital Signal Procesor） 现有的现有的CPU芯片增加多媒体数据处理指令和数据类型，芯片增加多媒体数据处理指令和数据类型，Pentium 4 微处理器包括了微处理器包括了144条多媒体及图形处理指令条多媒体及图形处理指令媒体处理器（媒体处理器（Media Processor），有可编程性，通过软），有可编程性，通过软件可增加新的功能。是现有通用处理器的强有力的支件可增加新的功能。是现有通用处理器的强有力的支持芯片。持芯片。整理课件17(1) 声卡又称音频卡，是处理音频信号的硬件，声卡又称音频卡，是处理音频信号的硬件，整

11、理课件18(2)图形加速卡图形加速卡图形加速卡拥有图形函数加速器和显存，专门用图形加速卡拥有图形函数加速器和显存，专门用来执行图形加速任务，可以减少来执行图形加速任务，可以减少CPU处理图形的处理图形的负担。工作在负担。工作在CPU和显示器之间，控制计算机的和显示器之间，控制计算机的图形输出。图形输出。现在的显示卡上都集成有图形处理芯片组，成为现在的显示卡上都集成有图形处理芯片组，成为图形加速卡。图形加速卡。整理课件19(3) 视频采集视频采集视频采集卡可以获取数字化视频信息，提供硬件视频采集卡可以获取数字化视频信息，提供硬件压缩功能压缩功能 整理课件20(4) IEEE 1394卡卡标准的标

12、准的IEEE 1394接口可以同时传送数字视频信号接口可以同时传送数字视频信号以及数字音频信号，相对于模拟视频接口，以及数字音频信号，相对于模拟视频接口，IEEE 1394技术在采集和回录过程中没有任何信号的损技术在采集和回录过程中没有任何信号的损失。失。现在的现在的IEEE 1394卡多为卡多为PCI接口，只要插入到计接口，只要插入到计算机主板相应的算机主板相应的PCI插槽上就可以提供视频采集插槽上就可以提供视频采集功能功能整理课件21v数码照像机（数码照像机（DC）数码照像机所拍摄到的照片是以文件形式存储在相机内数码照像机所拍摄到的照片是以文件形式存储在相机内的存储卡中，将数码照像机中的照

13、片存储到计算机中，的存储卡中，将数码照像机中的照片存储到计算机中，先用连接线将数码照像机与计算机连结起来。数码照像先用连接线将数码照像机与计算机连结起来。数码照像机的驱动程序就会将相机的存储卡视为计算机的一个可机的驱动程序就会将相机的存储卡视为计算机的一个可移动磁盘，存储卡中的图像会以略图方式显示移动磁盘，存储卡中的图像会以略图方式显示数码设备整理课件22v数码摄像机（数码摄像机（DV）数码摄像机的优点是动态拍摄效果好，数码摄数码摄像机的优点是动态拍摄效果好，数码摄像机使用的小尺寸电荷耦合器件像机使用的小尺寸电荷耦合器件CCD与其镜头的与其镜头的不匹配，在拍摄静止图像时的效果不如数码照不匹配，

14、在拍摄静止图像时的效果不如数码照像机。像机。整理课件23多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统 多媒体应用系统多媒体应用系统多媒体计算机主机、外围设备多媒体计算机主机、外围设备多媒体编辑与创作多媒体编辑与创作工具工具多媒体多媒体库函数、库函数、素材制作素材制作工具工具多媒体操作系统多媒体操作系统设备驱动设备驱动软件软件、接口程序、接口程序系系统统软软件件整理课件24v 多媒体创作工具的功能多媒体创作工具的功能v 提供编程环境及对各种媒体数据流的控制能力提供编程环境及对各种媒体数据流的控制能力v 处理各种媒体数据处理各种媒体数据v 生成应用系统和提供应用程序链接能力生成应用系统和提供应用程序链

15、接能力v 用户界面处理和提供人机交互功能用户界面处理和提供人机交互功能v 预演与播放能力预演与播放能力整理课件25v 基于时间序列的创作工具：基于时间序列的创作工具：Directorv 基于流程图的创作工具：基于流程图的创作工具：Authorware v 基于描述语言（符号）的创作工具：基于描述语言（符号）的创作工具：Multimedia ToolBookv 可视化编程环境：可视化编程环境：Visual Basic和和Visual C+整理课件26v音频信息音频信息v9.3.2 图形和图像图形和图像v9.3.3 视频视频v9.3.4 数据压缩技术数据压缩技术整理课件27 复杂的声波由许许多具有

16、不复杂的声波由许许多具有不同振幅和频率的正弦波组成。同振幅和频率的正弦波组成。 波形相对基线的最大位移称波形相对基线的最大位移称为振幅为振幅A，反映音量；波形中两，反映音量；波形中两个相邻的波峰（或波谷）之间的个相邻的波峰（或波谷）之间的距离称为振动周期距离称为振动周期T，周期的倒，周期的倒数数1/T即为频率即为频率f，以赫兹（，以赫兹（Hz）为单位。正常人所能听到的声音为单位。正常人所能听到的声音频率范围为频率范围为20 Hz20 kHz。 振幅振幅频率频率整理课件28用计算机对音频信息处理，就要将模拟信号（如语音、音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。

17、乐等）转换成维数字信号。采样采样-每隔一定时间间隔对每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度值。模拟波形上取一个幅度值。量化量化-将每个采样点得到的将每个采样点得到的幅度值以数字存储。幅度值以数字存储。编码编码-将采样和量化后的数将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下字数据以一定的格式记录下来。来。模拟信号模拟信号采采样样量化量化编码编码数字信号数字信号 振幅 频率1/T 采样点 T 振幅1/TT整理课件29 采样频率、量化位数和声道数采样频率、量化位数和声道数v采样频率：采样频率： 每秒钟的采样次数每秒钟的采样次数v量化位数量化位数(采样精度采样精度) ：存放采样点振幅值的二进制位数。通存

18、放采样点振幅值的二进制位数。通常量化位数有常量化位数有8位、位、16位，分别表示有位，分别表示有28、216个等级。个等级。v声道数声道数 ：声音通道的个数声音通道的个数 ，立体声，立体声 为双声道。为双声道。v每秒钟存储声音容量的公式为：每秒钟存储声音容量的公式为：采样频率采样频率采样精度采样精度声道数声道数/8=字节数字节数例如，用例如，用44.10 kHz的采样频率，的采样频率，16位的精度存储，则录位的精度存储，则录制制1秒钟的立体声节目，其秒钟的立体声节目，其WAV文件所需的存储量为：文件所需的存储量为：44 100162/8=176 400（字节）（字节）整理课件30 Wave格式

19、文件（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（格式文件（.MID） 数字音乐的国际标准数字音乐的国际标准. . 记录的是音符数字，文件小。记录的是音符数字，文件小。 MPEG音频文件（音频文件（.MP1/.MP2/.MP3.MP1/.MP2/.MP3） 采用采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。音频压缩标准进行压缩的文件。 整理课件31 图形和图像图形和图像 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

20、的无边界画面，数字化后以位图形式存储。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。 图形与图像的数字化图形与图像的数字化 分辨率（行、列）和颜色深度分辨率（行、列）和颜色深度 真彩色每个像素点占真彩色每个像素点占3 3个字节，个字节，2 22424=16777216 =16777216 种颜色。种颜色。 计算存储一秒图像公式：计算存储一秒图像公式： 列数列数行数行数像素的颜色深度像素的颜色深度/8/8 帧帧/ /秒秒=字节数字节数 例：例：12801024分辨率的分辨率的“真彩色真彩色”电视图像，电视图像， 按每秒按每秒30帧计算，显帧计算，显示示1分钟，则需要：分钟，则需要：

21、1280102433060 6.6 GB整理课件32vBMP和和DIB格式文件格式文件与设备无关的位图格式文件，Windows环境中经常使用.vGIF格式文件格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超过64 KB，256色以内，压缩比较高，与设备无关。vJPEG格式文件（格式文件（.JPG） 利用JPEG方法压缩, Internet上重要文件格式之一，适用于处理256色以上、大幅面图像。vWMF格式文件格式文件 位图与矢量图的混合体, Windows中许多剪贴画图像，是以该格式存储的。广泛应用于桌面出版印刷领域。整理课件331. 1. 视频视频 是将一幅幅独立图像组成的序列按照一

22、定的速率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。画面。 模拟视频常用两种标准：模拟视频常用两种标准：NTSC制式制式(30帧帧/秒，秒，525行行/帧帧)PAL制式（制式（25帧帧/秒，秒，625行行/帧），我国采用帧），我国采用PAL制式。制式。 模拟视频和数字视频模拟视频和数字视频640480 3 30 60 = 1 658 880 000字节字节分辨率分辨率帧帧/ /秒秒采样深度采样深度 时间时间整理课件34vAVI（Audio-Video Interleaved）文件）文件将

23、视频与音频信息交错地保存在一个文件中，较好地解决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，已成为了音频与视频的同步问题，已成为Windows视频标准格式视频标准格式文件。文件。vMOV文件文件利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。vMPG(.mpg)文件文件是按照是按照MPEG标准压缩的全屏视频的标准文件。标准压缩的全屏视频的标准文件。vDAT文件文件是是VCD专用的格式文件，文件结构与专用的格式文件，文件结构与MPG文件格式基本相文件格式基本相同。同。整理课件35流媒体流媒体: : 一种可以使音

24、频、视频等多媒体文件能在一种可以使音频、视频等多媒体文件能在Internet上以实时的、无需下载等待的上以实时的、无需下载等待的流式传输流式传输方式进行播放的技方式进行播放的技术。术。应用：应用： 互联网直播互联网直播 视频点播视频点播 远程教育远程教育 视频会议系统视频会议系统整理课件36vRealMediaRA （RealAudio）用来传输接近）用来传输接近CD音质的音频数据音质的音频数据RM（RealVideo）在低速率的网络上实时传输活动视频影像）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）一种高压缩比的动画格式vQuickTime是数字媒体领域事实上的工业标准，是创建是数字媒体领域事实上的工业