大一第二学期计算机多媒体技术

1、大一第二学期计算机多媒体技术第七章 多 媒 体 技 术计算机应用基础大一第二学期计算机多媒体技术多媒体技术基础内容n媒体媒体n传递信息的载体，如文字、声音、图像、动画、视频等传递信息的载体，如文字、声音、图像、动画、视频等n多媒体技术多媒体技术n通过各种外部设备，将文字、声音、图像、动画、视频等多通过各种外部设备，将文字、声音、图像、动画、视频等多媒体信息采集到计算机中，以数字化的形式进行加工、编辑、媒体信息采集到计算机中，以数字化的形式进行加工、编辑、合成和存储，最终成为具有交互特征的多媒体产品。合成和存储，最终成为具有交互特征的多媒体产品。n多媒体系统多媒体系统n包括包括多媒体硬件系统多媒

2、体硬件系统和和多媒体软件系统多媒体软件系统多媒体硬件系统包括支持各种媒体信息的采集、存储、展现所需要的各种外部设备，以及支持多媒体程序运行的CPU多媒体软件系统包括支持各种多媒体设备工作的操作系统，各种媒体采集、创作和处理工具，将各种媒体集成起来的创作工具，以及提供给最终用户使用的各种多媒体软件，这些软件可以通过光盘或网络的形式发布到用户的计算机中。大一第二学期计算机多媒体技术多媒体具体技术n7.1 音频信号的处理音频信号的处理n7.2 图像信息的处理技术图像信息的处理技术n7.3 动画处理技术动画处理技术n7.4 视频信息的处理技术视频信息的处理技术大一第二学期计算机多媒体技术7.1 音频信

3、号的处理n多媒体计算机中产生声音的方式多媒体计算机中产生声音的方式n由外部声音源进行录制和重放（由外部声音源进行录制和重放（Wave波形音频）、波形音频）、MIDI音乐（音乐（MIDI音频）、音频）、CD-Audio （CD音频）。音频）。n7.1.1Wave音频文件n7.1.2 MIDI合成音乐n7.1.3 音频处理n7.1.4 音频数据的压缩n7.1.5 声音文件的格式n7.1.6 语音合成与识别大一第二学期计算机多媒体技术 7.1.1Wave音频文件n波形音频特征（理解）n多媒体获得声音最直接、最简便的方式，通常以麦克风、立体声多媒体获得声音最直接、最简便的方式，通常以麦克风、立体声录音

4、机或录音机或CD激光唱盘为声音的输入源，声卡以一定的采样频率和激光唱盘为声音的输入源，声卡以一定的采样频率和量化级对输入声音进行数字化采样，将其从模拟声音信号转换为量化级对输入声音进行数字化采样，将其从模拟声音信号转换为数字信号（模数字信号（模/数转换），然后以适当的格式存在硬盘上。记录下数转换），然后以适当的格式存在硬盘上。记录下来的声音重放时，声卡将文件中的数字信号还原成模拟信号（数来的声音重放时，声卡将文件中的数字信号还原成模拟信号（数/模转换），经混音器混合后由扬声器输出。模转换），经混音器混合后由扬声器输出。模数转换器数字信号处理器存储器器模数转换器信号放大器扬声器麦克风原声模拟信号

5、大一第二学期计算机多媒体技术Wave音频音频nWave音频文件的三个参数音频文件的三个参数n采样频率：每秒从模拟声波中选择多少个点的声音样本。一般有一般有11.025kHz（电话音质）、（电话音质）、22.05kHz（广播音（广播音质）、质）、44.1kHz（CD音质）和音质）和48KHz等采样频率。等采样频率。n量化位数：计算机对声音波形描述的精度，位数越多，精度越高。一般有一般有8、16、32位。位。n声道数：单声道/立体声n用不压缩的用不压缩的PCM格式存储格式存储Wave文件，所占存储空文件，所占存储空间：间：n存储空间=（采样频率量化位数 声道） 时间 /8（字节）n例如，用例如，用

6、44.10 kHz的采样频率，的采样频率，16位的精度存储，位的精度存储，则录制则录制1秒钟的立体声节目，其秒钟的立体声节目，其WAV文件所需的存文件所需的存储量为：储量为：n44 100162/8=176 400（字节）（字节）170kB大一第二学期计算机多媒体技术模拟音频的数字化模拟音频的数字化用计算机对音频信息处理，就要将模拟信号（如语音、音乐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。等）转换成维数字信号。采样采样 每隔一定时间间隔对模每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度值。拟波形上取一个幅度值。量化量化 将每个采样点得到的幅将每个采样点得到的幅度值以数

7、字存储。度值以数字存储。编码编码 将采样和量化后的数字将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来数据以一定的格式记录下来模拟信模拟信号号采样采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大一第二学期计算机多媒体技术2.Wave音频文件和音频制作工具音频文件和音频制作工具2.Wave音频文件音频文件n记录了对实际声音的采样数据。记录了对实际声音的采样数据。n主要缺点：产生的文件太大，不适合长时间记录。主要缺点：产生的文件太大，不适合长时间记录。n常用软件压缩方法有常用软件压缩方法有PCM（均匀量化）和均匀量化）和ACM（自适应差自适应差分量化）等，分量化）等，

8、n一般人讲话的声音用一般人讲话的声音用8位量化级、位量化级、11.025KHz采样频率就可采样频率就可较好还原。较好还原。3.Wave音频文件制作工具音频文件制作工具n录音机录音机n常用的音频输入设备常用的音频输入设备有话筒、录音机等，常用的视频输入设有话筒、录音机等，常用的视频输入设备有扫描仪、数码相机、摄像机、备有扫描仪、数码相机、摄像机、CDCD等。等。大一第二学期计算机多媒体技术7.1.2 MIDI合成音乐1.MIDI（musical instrument digital interface）（知道）（知道）n是乐器数字接口的缩写，泛指数字音乐的国际标准，始建于是乐器数字接口的缩写，泛

9、指数字音乐的国际标准，始建于1982年。年。n标准的多媒体标准的多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口端口的外部合成器播放的外部合成器播放MIDI文件。文件。n合成器合成器n合成器是利用数字信号处理器或其他芯片来产生音乐或声音的合成器是利用数字信号处理器或其他芯片来产生音乐或声音的电子装置。数字信号处理器产生并修改波形，然后通过声音产电子装置。数字信号处理器产生并修改波形，然后通过声音产生器和扬声器发出声音。生器和扬声器发出声音。n合成器存在于声卡里，分成合成器存在于声卡里，分成调频（调频（FM）合成器合成器和和波表合成器波表合成器。nF

10、M合成器采用频率调制的原理产生声音，用以模拟各种乐采用频率调制的原理产生声音，用以模拟各种乐器的声音。器的声音。 FM合成器能发出合成器能发出128种乐器的声音，与真实种乐器的声音，与真实乐器声音有差距。乐器声音有差距。n波表合成器是对真实乐器发出的声音进行采样，将采样值是对真实乐器发出的声音进行采样，将采样值表保存在表保存在ROM中，可由数字信号处理器随时调用处理，再中，可由数字信号处理器随时调用处理，再将合成后的数字音频信号经将合成后的数字音频信号经D/A转换器变成模拟音频信号，转换器变成模拟音频信号，音效与真实乐音几乎无差别。音效与真实乐音几乎无差别。ROM容量大，可存储的乐器容量大，可

11、存储的乐器音就越多。音就越多。n一般声卡都带有波形表一般声卡都带有波形表ROM的接口可配接波形子表，有的的接口可配接波形子表，有的声卡本身就带有波形表声卡本身就带有波形表ROM。大一第二学期计算机多媒体技术2.MIDI音乐产生的原理nMIDI标准n规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件。nMIDI标准还指定从一个装置传送数据到另一个装置的标准还指定从一个装置传送数据到另一个装置的通信协议。n任何有任何有MIDI信息处理器和适当的硬件接口的电子乐器都能成为信息处理器和适当的硬件接口的电子乐器都能成为MIDI装置。装置。nMIDI间靠接口传递消息，消

12、息即间靠接口传递消息，消息即乐谱的数字描述。n乐谱由音符序列、定时和称作合成音色的乐器定义所组成。由音符序列、定时和称作合成音色的乐器定义所组成。nMIDI文件n是存放是存放MIDI信息的标准文件格式，包含音符、定时和多达信息的标准文件格式，包含音符、定时和多达16个通道的演奏个通道的演奏定义。定义。n每个通道的每个通道的演奏音符定义由键号、通道号、音长、音量和力度组成。定义由键号、通道号、音长、音量和力度组成。nMIDI文件是一系列指令，存储空间小。（文件是一系列指令，存储空间小。（2分钟不到分钟不到8K）n演奏过程：n将电子乐器演奏时的指令信息通过声卡上的将电子乐器演奏时的指令信息通过声卡

13、上的MIDI控制器输入计算机中，或利控制器输入计算机中，或利用一些用一些MIDI乐曲处理软件编辑产生的音乐指令集合，以乐曲处理软件编辑产生的音乐指令集合，以MIDI文件格式存储文件格式存储在硬盘上，即在硬盘上，即MIDI音频文件。音频文件。n播放时，合成器将播放时，合成器将MIDI指令翻译成声音信号，再由声卡山的混音器混合后生指令翻译成声音信号，再由声卡山的混音器混合后生成声波，最后由音响设备输出声音。成声波，最后由音响设备输出声音。大一第二学期计算机多媒体技术MIDI音乐应用与MIDI设备n使用使用MIDI合成音乐比波形音频更合适的情况：合成音乐比波形音频更合适的情况：n需要播放长时间高质量

14、的音乐需要播放长时间高质量的音乐n需要以音乐为背景音响效果，同时从需要以音乐为背景音响效果，同时从CD-ROM中装载其他中装载其他数据数据n需要以音乐为背景音响效果，同时播放波形音频，如音乐与需要以音乐为背景音响效果，同时播放波形音频，如音乐与语音同时输出。语音同时输出。nMIDI设备n有三种端口：有三种端口：nMIDI In（输入口）：接收其他输入口）：接收其他MIDI设备送来的设备送来的MIDI信息信息nMIDI Out（输出口）：发送设备生成的原始输出口）：发送设备生成的原始MIDI信息信息nMIDI Thru（传送口）：向其他连接传送口）：向其他连接MIDI的设备传送从的设备传送从MI

15、DI in端口接收到的信息。端口接收到的信息。n128种不同的乐器，同一种不同的乐器，同一MIDI文件利用不同的合成器播放，效文件利用不同的合成器播放，效果不完全相同。果不完全相同。大一第二学期计算机多媒体技术7.1.3 音频处理音频处理n声音的处理过程声音的处理过程（知道）（知道）n录音、剪辑、去除杂音、混音、合成。录音、剪辑、去除杂音、混音、合成。n声音处理软件：声音处理软件：Ulead Audio Editor、Creative 录音录音大师、大师、Cake Walk等等n实验：实验：n录制一段本人的录音录制一段本人的录音n为录音添加配乐为录音添加配乐n各种音频文件格式的转换各种音频文件

16、格式的转换nCD音质音质n收音质量收音质量n电话音质电话音质大一第二学期计算机多媒体技术7.1.4 音频数据的压缩音频数据的压缩n1、音频压缩原理：、音频压缩原理：n由于音频信号中存在着冗余，所以在计算机系统的音频数据的由于音频信号中存在着冗余，所以在计算机系统的音频数据的存储和传输中，数据压缩是必须的。通常音频信号的压缩会造存储和传输中，数据压缩是必须的。通常音频信号的压缩会造成音频质量的下降和计算量的增加，因此在实施压缩的时，要成音频质量的下降和计算量的增加，因此在实施压缩的时，要在声音质量、数据率、计算量三方面进行综合考虑。在声音质量、数据率、计算量三方面进行综合考虑。n音频的压缩方法音

17、频的压缩方法（知道）（知道）：n基于音频数据的统计特性进行编码基于音频数据的统计特性进行编码波形编码波形编码，其目标是重，其目标是重建语音波形，保持原波形的形状。建语音波形，保持原波形的形状。n基于音频的声学参数进行基于音频的声学参数进行参数编码参数编码，可进一步提高压缩比，其，可进一步提高压缩比，其目标是是重建音频保持远音频的特性。目标是是重建音频保持远音频的特性。n将上述两种编码结合起来，就是将上述两种编码结合起来，就是混合编码混合编码方法。方法。n基于人的基于人的听觉特性听觉特性进行编码，从人的听觉特性出发，利用掩蔽进行编码，从人的听觉特性出发，利用掩蔽效应，设计声学心理波形，从而实现更

18、高效率的数字音频压缩。效应，设计声学心理波形，从而实现更高效率的数字音频压缩。其中以其中以MPEG标准中的高频编码最有影响。标准中的高频编码最有影响。大一第二学期计算机多媒体技术2、MP3音乐音乐nMP3（MPEG layer 3）： 实际上就是一种音频压缩技术，它的实际上就是一种音频压缩技术，它的压缩比可以从压缩比可以从1010：1 1到到1212：1 1；目前具有最高的压缩比的波形音频目前具有最高的压缩比的波形音频文件的压缩标准，在保证文件的压缩标准，在保证CD音质水平下压缩比可达音质水平下压缩比可达12：1nMP3的原理的原理（知道）（知道） ：n一方面通过先进的编码技术，让未压缩的原始

19、声音重新编码压缩；一方面通过先进的编码技术，让未压缩的原始声音重新编码压缩；n另一方面利用人耳的特点进行数据的缩减，由于人耳对于超过另一方面利用人耳的特点进行数据的缩减，由于人耳对于超过15KHZ的声音就不是很灵敏了，所以将一些高频的声音删除掉的声音就不是很灵敏了，所以将一些高频的声音删除掉不会对声音效果有很大影响，这样就可以缩小声音存储所需占用不会对声音效果有很大影响，这样就可以缩小声音存储所需占用的空间。的空间。n音频信号的压缩方法分为：有损压缩和无损压缩音频信号的压缩方法分为：有损压缩和无损压缩n无损压缩无损压缩霍夫曼编码、游程长度编码霍夫曼编码、游程长度编码n有损压缩有损压缩波形编码、

20、参数编码、混合编码波形编码、参数编码、混合编码n最常用最常用波形编码中的波形编码中的PCM方法。方法。n（知道）MP3的制作软件：的制作软件：MP3 Compressorn（知道）MP3的播放软件：的播放软件：Winamp大一第二学期计算机多媒体技术7.1.5 声音文件的格式声音文件的格式nWAV格式格式n支持多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道支持多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道n类似格式类似格式AIFF、AU nMP3格式格式n常用、牺牲高频常用、牺牲高频nMIDI格式格式n短小短小n播放效果因软、硬件而异播放效果因软、硬件而异nCD格式格式n音质最好的数码音频格式

21、音质最好的数码音频格式n44.1K采样、速率采样、速率88K/秒、秒、16位量化位量化nRealAudio格式格式nRA、RM、RMXn在线播放，随带宽不同而改变声音质量在线播放，随带宽不同而改变声音质量nWMA格式格式n微软开发的格式，可选择压缩率微软开发的格式，可选择压缩率大一第二学期计算机多媒体技术7.1.6 语音合成与识别语音合成与识别n语音处理的内容语音处理的内容（知道）（知道） ：n一是使人们从用语音来代替键盘输入和编辑文字，使计算机一是使人们从用语音来代替键盘输入和编辑文字，使计算机“听懂听懂”语音语音语音识别技术；语音识别技术；n二是要赋予计算机二是要赋予计算机“讲话讲话”的能

22、力，用语音输出结果的能力，用语音输出结果语音合成语音合成技术。技术。n语音合成技术：语音合成技术：n途径一：同录音机，计算机再生一个预先存入的语音信号，存途径一：同录音机，计算机再生一个预先存入的语音信号，存入足够的语音单元，在合成时采用恰当的技术手段挑选出所需入足够的语音单元，在合成时采用恰当的技术手段挑选出所需的语音单元，将它们的语音单元，将它们拼接拼接，可生成高自然度的语句，可生成高自然度的语句波形拼波形拼接的语音合成方法，先压缩，再保存语音。接的语音合成方法，先压缩，再保存语音。n途径二：采用数字信号处理方法，用能表征声道谐振特性的时途径二：采用数字信号处理方法，用能表征声道谐振特性的

23、时变数字滤波器来变数字滤波器来模拟人类发声模拟人类发声过程。调整滤波器的参数等同于过程。调整滤波器的参数等同于改变口腔及声道形状，达到控制发不同声音的目的，而调整激改变口腔及声道形状，达到控制发不同声音的目的，而调整激励源脉冲序列的周期或强度，将改变合成语音的音调、重音等励源脉冲序列的周期或强度，将改变合成语音的音调、重音等只要正确控制激励源和滤波器的参数（一般只要正确控制激励源和滤波器的参数（一般10ms30ms送一送一组），就可灵活合成各种语句组），就可灵活合成各种语句参数合成参数合成方法。方法。n语音合成的目标语音合成的目标：可懂、清晰、自然、具有表现力：可懂、清晰、自然、具有表现力n成

24、果：成果：60年代，英语年代，英语TTS（文语转换）研制成功文语转换）研制成功大一第二学期计算机多媒体技术语音识别技术语音识别技术n成果：成果：97，IBM中文连续语音识别系统中文连续语音识别系统ViaVoice，适用于适用于WIN95/98系统的普通系统的普通话语音识别听写系统及其相应的开发工具，话语音识别听写系统及其相应的开发工具，150字字/分钟，识别率分钟，识别率95%，6万条词组。万条词组。n语音识别技术所涉及的领域：信号处理、模语音识别技术所涉及的领域：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能。机理、人工智能。大一第二学

25、期计算机多媒体技术7.2 图像信息的处理技术图像信息的处理技术n7.2.1 7.2.1 数字图形、图像文件的格式数字图形、图像文件的格式n7.2.2 7.2.2 数字图像数据压缩类型数字图像数据压缩类型n7.2.3 7.2.3 数字图像的获取数字图像的获取大一第二学期计算机多媒体技术7.2.1 数字图形、图像文件的格式数字图形、图像文件的格式n图形特征图形特征n图形是由图元（直线、圆、园弧、矩形、任意曲线）组成的矢量图。图形是由图元（直线、圆、园弧、矩形、任意曲线）组成的矢量图。n图形是用一组指令来描述，是一种不会因放大、缩小而失真的矢量图。图形是用一组指令来描述，是一种不会因放大、缩小而失真

26、的矢量图。n图形的编辑处理通常选用具有矢量图形处理功能的软件，如图形的编辑处理通常选用具有矢量图形处理功能的软件，如CorelDRAW等等.n图像特征图像特征n图像是由像素组成的位图图像是由像素组成的位图n图像是由摄象机或扫描仪输入到计算机中由像素构成的数字信息（如照片）图像是由摄象机或扫描仪输入到计算机中由像素构成的数字信息（如照片）n图像的编辑处理应选用机遇图像处理的软件，如图像的编辑处理应选用机遇图像处理的软件，如Photoshop 、画图等画图等大一第二学期计算机多媒体技术常用图形图像格式的特点和应用常用图形图像格式的特点和应用1（理解）（理解）nBMP格式格式n与硬件无关的图像文件格

27、式与硬件无关的图像文件格式n有压缩和非压缩之分有压缩和非压缩之分n文件所占空间大，是文件所占空间大，是Windows环境中交换与图有关的数据的环境中交换与图有关的数据的一种标准，所有软件都支持。一种标准，所有软件都支持。nGIF格式（格式（graphics interchange format）图像互换图像互换n压缩率压缩率50%左右，软件都支持。左右，软件都支持。n图像经过压缩，图像深度图像经过压缩，图像深度1-8位（最多显示位（最多显示256色）色）n在一个在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，逐幅读出可以构成动文件中可以存多幅彩色图像，逐幅读出可以构成动画画nJPEG格式（格式（join

28、t photographic expert group）联合图像专家联合图像专家n有损压缩去除冗余图像数据，能以很高的压缩比率来保存图像有损压缩去除冗余图像数据，能以很高的压缩比率来保存图像而图像依然生动，而图像依然生动，n在在PHOTOSHOP中可以选择中可以选择012压缩比，压缩比，n尺寸小，浏览器都支持。尺寸小，浏览器都支持。大一第二学期计算机多媒体技术nTIF格式（格式（tagged ）n为桌面出版业开发的通用图像格式。非压缩的为桌面出版业开发的通用图像格式。非压缩的TIF是桌是桌面出版业首选图像格式。面出版业首选图像格式。n有四种类型：有四种类型：TIF-B 黑白，黑白，TIF-G

29、黑白灰，黑白灰，TIF-P 带调带调色板的彩图，色板的彩图，TIF-R RGB真彩图像。真彩图像。n支持多种编码方法，支持多种编码方法，RGB无压缩，无压缩，RLE压缩、压缩、JPEG压压缩。缩。nWMF格式（格式（windows meta）n是一种矢量图形格式，既可以联结矢量图也可联结位图。是一种矢量图形格式，既可以联结矢量图也可联结位图。在在Windows中很多程序支持，如中很多程序支持，如MS office的剪辑库中的剪辑库中有很多有很多WMF格式图像，但格式图像，但Windows以外的程序支持少。以外的程序支持少。nPSD格式（格式（photoshop document)n是是Phot

30、oshop的专用文件格式，含有图层、通道、蒙版的专用文件格式，含有图层、通道、蒙版和色彩模型等多种图像编辑信息，是一种非压缩的原始和色彩模型等多种图像编辑信息，是一种非压缩的原始文件保存格式。容量大，便于修改。文件保存格式。容量大，便于修改。nPNG格式（格式（portable network graphics）n网上常见，尺寸比网上常见，尺寸比GIF小小30%的无损压缩图像文件。同的无损压缩图像文件。同时提供时提供24位和位和48位真彩色图像支持，位真彩色图像支持， Photoshop可处可处理，亦可保存为该格式。理，亦可保存为该格式。常用图形图像格式的特点和应用常用图形图像格式的特点和应用

31、2（理解）（理解）大一第二学期计算机多媒体技术 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。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。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

32、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，帧计算，显示显示1分钟，则需要：分钟，则需要： 1280102433060 6.6 GB大一第二学期计算机多媒体技术7.2.2 数字图像数据压缩类型数字图像数据压缩类型n两种压缩方法：两种压缩方法：n无损压缩（知道）无损压缩（知道）：还原后的图像与压缩前一样还原后的图像与压缩前一样n如如RLE（游程长度编码法）游程长度编码法）n本质：可删除一些重复数据，大大减少要在存储介质上保存本质：可删除一些重复数据，大大减少要在存储介质上保存的

33、图像尺寸，但并不能减少图像的内存占用量，因从存介质的图像尺寸，但并不能减少图像的内存占用量，因从存介质上读取图像时，软件会把丢失的信息填充进来。上读取图像时，软件会把丢失的信息填充进来。n优点：比较好地保存图像的质量优点：比较好地保存图像的质量n缺点：压缩率比较低。适用：打印机打印出图像缺点：压缩率比较低。适用：打印机打印出图像n有损压缩（知道）有损压缩（知道） ：无法将图像还原到与压缩前完：无法将图像还原到与压缩前完全一样的状态的压缩方法全一样的状态的压缩方法。n可减少图像在内存和磁盘中占用的空间。可减少图像在内存和磁盘中占用的空间。n如如JPEG（利用人眼睛对颜色中的高频成分变化不敏感的注

34、利用人眼睛对颜色中的高频成分变化不敏感的注意力在低频内容上的原理，丢弃高频成分。）意力在低频内容上的原理，丢弃高频成分。）n优点：大大压缩图像文件的数据。优点：大大压缩图像文件的数据。n适用：在屏幕上显示图像；不适用：高分辨率打印机打印图适用：在屏幕上显示图像；不适用：高分辨率打印机打印图像。像。大一第二学期计算机多媒体技术7.2.3 数字图像的获取数字图像的获取常用输入设备常用输入设备（知道）（知道）n图像数字化的手段：扫描、数字摄影、视频捕捉、图形数图像数字化的手段：扫描、数字摄影、视频捕捉、图形数字画板绘图字画板绘图n扫描扫描n扫描仪扫描仪：将照片、书记上的文字或图片获取下来，并以图片文

35、：将照片、书记上的文字或图片获取下来，并以图片文件的形式保存在计算机里。通过光源照射到被扫描的材料上，件的形式保存在计算机里。通过光源照射到被扫描的材料上，并利用并利用CCD（电荷偶合）元件对得到的光信息进行光电转换电荷偶合）元件对得到的光信息进行光电转换后获得相应的图像。后获得相应的图像。n重要指标：分辨率重要指标：分辨率n数码相机数码相机n重要指标：图像分辨率重要指标：图像分辨率n视频捕捉卡视频捕捉卡n采集视频图像帧或静止画面以获得数字图像。质量一般，不如采集视频图像帧或静止画面以获得数字图像。质量一般，不如扫描和数码相机拍摄效果。扫描和数码相机拍摄效果。大一第二学期计算机多媒体技术数字图

36、像的处理操作（知道）数字图像的处理操作（知道）n主要操作：图像颜色模式变换，部分图像对象选择，主要操作：图像颜色模式变换，部分图像对象选择，图像的缩放、剪切、翻转、旋转、扭曲等；多幅图图像的缩放、剪切、翻转、旋转、扭曲等；多幅图像的合成，添加马赛克、模糊、玻璃化、波纹、水像的合成，添加马赛克、模糊、玻璃化、波纹、水印等特殊效果。印等特殊效果。n常用软件：常用软件：Photoshop/PhotoDraw/CorelDraw/Freehand/Illustrator大一第二学期计算机多媒体技术Photoshop CS图像处理图像处理n图像的选定、复制、编辑图像的选定、复制、编辑（掌握）（掌握）（熟

37、熟练）练）n图像效果的变换（蒙板、滤镜、图层），图像效果的变换（蒙板、滤镜、图层），图像的合成图像的合成（掌握）（掌握）（比较熟练）比较熟练）大一第二学期计算机多媒体技术7.3 动画处理技术动画处理技术n7.3.1 动画产生原理动画产生原理n7.3.2 动画的分类动画的分类n7.3.3 动画的存储格式动画的存储格式n7.3.4 使用使用Flash动画制作工具动画制作工具大一第二学期计算机多媒体技术7.3.1 动画产生原理动画产生原理n动画原理视觉暂留效应动画原理视觉暂留效应（知道）（知道）n由于人的视觉暂留效应，但若干幅具有一定由于人的视觉暂留效应，但若干幅具有一定差异的图片连续不断地在眼前展

38、示时，便可差异的图片连续不断地在眼前展示时，便可感觉到动画效果。感觉到动画效果。大一第二学期计算机多媒体技术7.3.2 动画的分类动画的分类（知道）（知道）n按视觉效果分类：按视觉效果分类：n具有平面动态图形效果的具有平面动态图形效果的二维动画二维动画nFlash mxn具有立体效果的具有立体效果的三维动画三维动画n3DS、3D MAX 、COOL 3Dn用于用于虚拟现实虚拟现实的的真实模拟动画（灵境技术）真实模拟动画（灵境技术）n桌面桌面VR、灵境、灵境VR、分布式、分布式VRn通过电影电视等活动图像采集加工得到的通过电影电视等活动图像采集加工得到的视频视频大一第二学期计算机多媒体技术7.3

39、.3 动画的存储格式动画的存储格式nGIF格式格式n产生原理是一系列具有细微差异的图片连续播放，动产生原理是一系列具有细微差异的图片连续播放，动画由计算机实现。画由计算机实现。n制作方法：先使用图像处理软件制作出不同的图像，制作方法：先使用图像处理软件制作出不同的图像，然后使用然后使用GIF动画制作软件进行动画处理，设置每一动画制作软件进行动画处理，设置每一幅画面的显示时间，画面的显示次序，显示方式等。幅画面的显示时间，画面的显示次序，显示方式等。n软件：软件：GIF Animation、Cool 3D、Flash MXnSWF格式格式nFlash动画的文件格式动画的文件格式n特点是：占用比较

40、小的存储空间，而且动画可以有交特点是：占用比较小的存储空间，而且动画可以有交互性。在画面缩放时不会失真，适合描述由几何图形互性。在画面缩放时不会失真，适合描述由几何图形组成的二维动画。添加组成的二维动画。添加MP3音乐，网络常用。音乐，网络常用。大一第二学期计算机多媒体技术7.3.4 使用使用Flash动画制作工具动画制作工具n基本动画制作：基本动画制作：n逐帧、形变、运动动画；多图层动画；导出逐帧、形变、运动动画；多图层动画；导出影片保存影片保存 （掌握）（掌握）（熟练）熟练）n为动画配音为动画配音n元件元件n元件制作与图库使用元件制作与图库使用（掌握）（掌握）（熟练）熟练）大一第二学期计算

41、机多媒体技术7.4 视频信息的处理技术视频信息的处理技术7.4.1 数字视频文件格式7.4.2 视频信息压缩的基本原理7.4.3 视频信息的获取及视频处理软件大一第二学期计算机多媒体技术7.4.1 数字视频文件格式数字视频文件格式n数字视频格式一般取决于视频的压缩标准。数字视频格式一般取决于视频的压缩标准。n总体而言，视频格式一般分为影像格式（总体而言，视频格式一般分为影像格式（video format）和和流格式（流格式（stream video format）nAVI系列系列（知道）（知道） Audio video interleaved Audio video interleaved 声

42、音声音/ /影像交错文件影像交错文件n是指可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。是一种是指可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。是一种WindowsWindows系统中比系统中比较通用的视频格式。较通用的视频格式。 n优点：兼容性好，调用方便、图像质量好。应不同要求，可调整分辨率，对优点：兼容性好，调用方便、图像质量好。应不同要求，可调整分辨率，对电脑配置要求不高。电脑配置要求不高。n缺点：文件尺寸大。窗口越大，数据量越大。降低分辨率使图像质量受损。缺点：文件尺寸大。窗口越大，数据量越大。降低分辨率使图像质量受损。nMOV格式格式（知道）（知道）（movie digital video t

43、echnology）n优点：可跨平台使用、存储空间要求小。已成为数字媒体软件技术领域事实优点：可跨平台使用、存储空间要求小。已成为数字媒体软件技术领域事实上的工业标准。上的工业标准。n支持支持25位彩色，支持领先的集成压缩技术。位彩色，支持领先的集成压缩技术。大一第二学期计算机多媒体技术数字视频文件格式（二）数字视频文件格式（二）nMPEG系列系列 movie pictures experts group （知道）（知道）（1）MPEG格式格式（知道）（知道）n文件扩展名为文件扩展名为mpg或或mpeg。n是运动图像压缩算法的国际标准，被几乎所有计算机平台支持。是运动图像压缩算法的国际标准，被

44、几乎所有计算机平台支持。n在保证影象质量的基础上，采用有损算法减少运动图像中的冗余信息，从在保证影象质量的基础上，采用有损算法减少运动图像中的冗余信息，从而达到高压缩比。而达到高压缩比。nMPEG标准标准（知道）（知道）包括：包括： MPEG视频、视频、 MPEG音频、音频、 MPEG系统系统（视频、音频同步）三部分（视频、音频同步）三部分n优点：相对于优点：相对于AVI格式有较高的压缩率，影片质量较高而文件相对较小格式有较高的压缩率，影片质量较高而文件相对较小n MPEG包括包括MPEG-1、 MPEG-2和和MPEG-4，分别适应不同的带宽和分别适应不同的带宽和数字影像质量的要求。数字影像

45、质量的要求。 MPEG-4适合在网上在线观看。适合在网上在线观看。（2）DAT格式格式（知道）（知道）n是是Video CD（VCD）数据文件的扩展名，也是基于数据文件的扩展名，也是基于MPEG压缩算法，压缩算法，是标准是标准VCD影碟里的视频文件。影碟里的视频文件。n该文件一般放在该文件一般放在VCD光碟的光碟的MPEGAV文件夹里。文件夹里。大一第二学期计算机多媒体技术数字视频文件格式（三）数字视频文件格式（三）nASF （知道）（知道）advanced streaming format 高级流媒体格式高级流媒体格式n采用采用MPEG-4MPEG-4压缩算法，压缩率和图像质量都很不错。压缩

46、算法，压缩率和图像质量都很不错。n优点：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载以及扩展性优点：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载以及扩展性等等n由独立的编码器将媒体信息编译成由独立的编码器将媒体信息编译成ASFASF流，然后发送到服务器，再由流，然后发送到服务器，再由服务器将服务器将ASFASF流发送给网络上所有的播放器，从而实现单路广播或多流发送给网络上所有的播放器，从而实现单路广播或多路广播。路广播。nRM（知道）（知道）real media n一种流式视频格式。一种流式视频格式。n采用一种采用一种“边传边播边传边播”的方法，即先从服务器上下载一部分视频文的方法，即先从服务器上

47、下载一部分视频文件，形成视频流缓冲区后实时播放，同时继续下载，为接下来的播件，形成视频流缓冲区后实时播放，同时继续下载，为接下来的播放做准备。放做准备。n该方法避免了用户必须等待整个文件从该方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上下载完毕才能实上下载完毕才能实现观看的缺点。现观看的缺点。nRM文件可以根据网络数据传输速率的不同制定不同的压缩比率，从文件可以根据网络数据传输速率的不同制定不同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上进行影像数据的实时传送和实时播放。而实现在低速率的广域网上进行影像数据的实时传送和实时播放。大一第二学期计算机多媒体技术数字视频文件格式（四）数字视频文件格式（

48、四）nWMV格式格式 windows media video（知道）（知道）n是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视频节目的流式视频压缩格式。频节目的流式视频压缩格式。n优点：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒优点：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。以及扩展性等。nRMVB格式格式（知道）（知道）n由由RM视频格式升级延伸出的新视频格式。视频

49、格式升级延伸出的新视频格式。n先进之处：打破了先进之处：打破了RM格式平均压缩采样的方法，在保证平均压缩比格式平均压缩采样的方法，在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源。即静止和动作场面少的画面场景采用的基础上合理利用比特率资源。即静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，留出更多的带宽空间，在出现快速运动的画面场景较低的编码速率，留出更多的带宽空间，在出现快速运动的画面场景时被利用。时被利用。n在保证静止画面质量的前提下，大幅提高了运动图像的画面质量，使在保证静止画面质量的前提下，大幅提高了运动图像的画面质量，使图像质量和文件大小之间达到了微妙的平衡。图像质量和文件大小之间达到了微妙

50、的平衡。n比比DVD文件小文件小n具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。n播放：使用播放：使用RealOne Player 2.0/RealPlayer 8.0/RealVideo 9.0大一第二学期计算机多媒体技术7.4.2 视频信息压缩的基本原理视频信息压缩的基本原理n数据压缩处理的概念数据压缩处理的概念（知道）（知道）n对数据进行重新编码，其理论基础是信息论。对数据进行重新编码，其理论基础是信息论。n即这样一个过程：通过消除信息中的冗余成分来减少数据量，即保留不确即这样一个过程：通过消除信息中的冗余成分来减少数据量，即保留不确定的信息，去除确

51、定的、可推知的信息，也就是用一种更接近信息本质的定的信息，去除确定的、可推知的信息，也就是用一种更接近信息本质的描述来代替原有的描述，涉及到信息的重新编码。描述来代替原有的描述，涉及到信息的重新编码。n图像压缩编码图像压缩编码n活动图像的压缩实质上是将数字化的视频信息重新编码成一种数据流，目活动图像的压缩实质上是将数字化的视频信息重新编码成一种数据流，目的是在保持原图像质量的前提下减少需要存储和传送的图像或视频数据。的是在保持原图像质量的前提下减少需要存储和传送的图像或视频数据。n数据压缩方法数据压缩方法（知道）（知道）n减少图像序列中的多余信息，即时间冗余和空间冗余信息，以减少存储和减少图像

52、序列中的多余信息，即时间冗余和空间冗余信息，以减少存储和传递无用信息。（第一代编码方法）传递无用信息。（第一代编码方法）1.利用人类视觉特性的编码方法，一方面考虑人眼视觉特性，一方面也考虑利用人类视觉特性的编码方法，一方面考虑人眼视觉特性，一方面也考虑图像传递的景物特征。（第二代编码方法）图像传递的景物特征。（第二代编码方法）利用视频信息在空间上存在的冗余成分进行编码的方法利用视频信息在空间上存在的冗余成分进行编码的方法空间冗余编码。空间冗余编码。利用视频信息在时间上存在的冗余成分进行编码的方法利用视频信息在时间上存在的冗余成分进行编码的方法时间冗余编码。时间冗余编码。利用人眼对高频信息不如低

53、频信息敏感的特性，将图像中高利用人眼对高频信息不如低频信息敏感的特性，将图像中高频成分的信息作为冗余进行压缩的方法频成分的信息作为冗余进行压缩的方法视觉冗余编码视觉冗余编码。大一第二学期计算机多媒体技术空间冗余编码空间冗余编码/时间冗余编码时间冗余编码2. 空间冗余的概念空间冗余的概念（知道）（知道）n空间冗余被称为帧内压缩或空间压缩，即数据的压缩发生在同一帧内，空间冗余被称为帧内压缩或空间压缩，即数据的压缩发生在同一帧内，仅仅考虑本帧内的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息。仅仅考虑本帧内的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息。n同一幅图像中，规则物体和规则背景在形状、颜色上具有相似之处。同一幅图像中，规则物体和规则背景在形状、颜色上具有相似之处。即表面物理特性具有相关性，其光成像结果在数字化图象中就表现为即表面物理特性具有相关性，其光成像结果在数字化图象中就表现为数据的空间冗余。数据的空间冗余。n帧内压缩的编码效率较低，压缩比只有两三倍。但是压缩时各帧之间帧内压缩的编码效率较低，压缩比只有两三倍。但是压缩时各帧