项目9多媒体技术

1、1.4 1.4 认识多媒体计算机系统认识多媒体计算机系统l媒体媒体：是信息表示和传播的载体。：是信息表示和传播的载体。l在计算机应用领域，媒体主要包括在计算机应用领域，媒体主要包括两种含义两种含义：一是指存储：一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘等存储器；而是指承载信息的信息的实体，如磁盘、光盘等存储器；而是指承载信息的载体，包括数字、文字、图形、图像、动画、音频、视频载体，包括数字、文字、图形、图像、动画、音频、视频信号等。信号等。lCCITTCCITT（国际电话与电报咨询委员会）将媒体分成（国际电话与电报咨询委员会）将媒体分成感觉媒感觉媒体、表示媒体、表现媒体存储媒体和传输媒体体、表示媒体、

2、表现媒体存储媒体和传输媒体5 5类。类。媒体和多媒体媒体和多媒体 l多媒体多媒体：是指信息表示媒体的多样化，能够同时获取、：是指信息表示媒体的多样化，能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画与术。这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画与视频等。多媒体不仅是指多种媒体本身，而且包含处理和视频等。多媒体不仅是指多种媒体本身，而且包含处理和应用它的一整套技术。应用它的一整套技术。l多媒体技术是计算机交互式综合处理多种媒体信息多媒体技术是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、

3、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，通文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，通过计算机集成、音频视频处理集成、图像压缩技术、文字过计算机集成、音频视频处理集成、图像压缩技术、文字处理、网络及通信等多种技术的完美结合的一个系统。处理、网络及通信等多种技术的完美结合的一个系统。媒体和多媒体媒体和多媒体（1 1）音频技术音频技术。包括音频数字化、语音处理、语音合成和语音识别。包括音频数字化、语音处理、语音合成和语音识别。（2 2）视频技术视频技术。包括视频数字化和视频编码。视频数字化包括视频数字化和视频编码。视频数字化是将模拟视频是将模拟视频信号经模数转换变换为计算机可处理的数字信号

4、。信号经模数转换变换为计算机可处理的数字信号。视频数字化视频数字化后色彩、清后色彩、清晰度及稳定性都有了明显的提高。视频编码技术是将数字化的视频信号经晰度及稳定性都有了明显的提高。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号，从而可以录到录像带中或电视上播放。过编码成为电视信号，从而可以录到录像带中或电视上播放。（3 3）数据压缩技术数据压缩技术。在多媒体中数据的压缩主要指图像（视频）和音频在多媒体中数据的压缩主要指图像（视频）和音频的压缩，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础。目前主要有的压缩，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础。目前主要有三大编码和压缩标准。一是三

5、大编码和压缩标准。一是JPEGJPEG标准，该标准是第一个图像压缩国际标准，标准，该标准是第一个图像压缩国际标准，主要是针对静止图像；二是主要是针对静止图像；二是MPEGMPEG标准，是针对全动态影像的；三是标准，是针对全动态影像的；三是H.26H.26标标准，是为可视电话和电视会议制定的标准，是关于视像和声音的双向标准。准，是为可视电话和电视会议制定的标准，是关于视像和声音的双向标准。（4 4）网络传输技术网络传输技术。多媒体技术多媒体技术多媒体技术应用多媒体技术应用多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声和彩色全屏多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声和彩色全屏幕运动画面的处理技术。

6、目前已经被广泛应用的社会生活的幕运动画面的处理技术。目前已经被广泛应用的社会生活的各个领域，具有十分广阔的发展前景。各个领域，具有十分广阔的发展前景。（1 1）办公自动化方面办公自动化方面（2 2）远程医疗系统远程医疗系统（3 3）远程教育远程教育（4 4）电子出版物电子出版物（5 5）数据库数据库（6 6）家庭娱乐家庭娱乐多媒体的特征主要表现在：多媒体的特征主要表现在：l数字化：数字化：是指文字、数字、图形、图像、音频和视频等多是指文字、数字、图形、图像、音频和视频等多种媒体都是以数字的形式进行存储和传播的。种媒体都是以数字的形式进行存储和传播的。l交互性：交互性：是指用户可以与计算机的多媒

7、体信息进行交互操是指用户可以与计算机的多媒体信息进行交互操作，用户可以有效控制和使用信息。作，用户可以有效控制和使用信息。l集成性：集成性：是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，包是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，包括信息媒体的集成和处理这些媒体的硬件、软件的集成。括信息媒体的集成和处理这些媒体的硬件、软件的集成。l实时性：实时性：是指在多媒体系统中声音及活动的视频图像是强是指在多媒体系统中声音及活动的视频图像是强实时的，多媒体系统需提供对这些与时间密切相关的媒体实时的，多媒体系统需提供对这些与时间密切相关的媒体的实时处理的能力。的实时处理的能力。多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统

8、的组成多媒体系统是指能够提供交互式处理文本、声音、图像和视频等多媒体系统是指能够提供交互式处理文本、声音、图像和视频等多种媒体信息的计算机系统，由多媒体硬件和多媒体软件组成。多种媒体信息的计算机系统，由多媒体硬件和多媒体软件组成。( (1)1)多媒体硬件系统多媒体硬件系统： 除了配置较高的计算机主机硬件以外，通除了配置较高的计算机主机硬件以外，通常还需要音频、视频、视频处理设备、光盘驱动器、各种媒体输常还需要音频、视频、视频处理设备、光盘驱动器、各种媒体输入入/ /输出设备（如扫描仪、数码相机、数码摄像机等）。输出设备（如扫描仪、数码相机、数码摄像机等）。多媒体接口卡多媒体接口卡：根据多媒体系

9、统猎取、编辑音频或视频的需要连：根据多媒体系统猎取、编辑音频或视频的需要连接到计算机上，庸医解决各种媒体输入接到计算机上，庸医解决各种媒体输入/ /输出的问题。常用的接输出的问题。常用的接口卡有声频卡、显示卡、视频压缩卡、视频捕捉卡、视频播放卡口卡有声频卡、显示卡、视频压缩卡、视频捕捉卡、视频播放卡和光盘接口卡等。和光盘接口卡等。多媒体外部设备多媒体外部设备多媒体的外部设备的功能一般为输入和输出，通常分为多媒体的外部设备的功能一般为输入和输出，通常分为4类类:： 视频、音频输入设备视频、音频输入设备：摄像机、录像机、扫描仪、传真机、：摄像机、录像机、扫描仪、传真机、话筒（或麦克风）。话筒（或麦

10、克风）。 视频、音频播放设备视频、音频播放设备：电视机、投影仪、音响等。：电视机、投影仪、音响等。 人机交互设备人机交互设备：键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写：键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写设备等。设备等。 存储设备存储设备：磁盘、光盘等。：磁盘、光盘等。多媒体计算机的软件系统多媒体计算机的软件系统l多媒体计算机的软件系统按功能划分为多媒体系统软件和应用软件。多媒体计算机的软件系统按功能划分为多媒体系统软件和应用软件。多媒体应用系统多媒体应用系统创作工具及系统软件创作工具及系统软件媒体素材制作软件媒体素材制作软件多媒体操作系统多媒体操作系统多媒体设备接口程序多媒体设备接口程序创作

11、工具及系统软件创作工具及系统软件驱动程序驱动程序硬件系统硬件系统 应用软件应用软件系统软件系统软件硬件系统硬件系统l多媒体计算机的系统软件多媒体计算机的系统软件是多媒体软件的核心系统，其主要是多媒体软件的核心系统，其主要任务是提供基本的多媒体软件开发环境，一般是专门为多媒任务是提供基本的多媒体软件开发环境，一般是专门为多媒体系统而设计，或者是在已有的操作系统的基础上扩充和改体系统而设计，或者是在已有的操作系统的基础上扩充和改造而成的。在个人计算机上运行的多媒体软件平台，应用最造而成的。在个人计算机上运行的多媒体软件平台，应用最广泛的是广泛的是MicrosoftMicrosoft公司在公司在Wi

12、ndows NT/2000/2003/XPWindows NT/2000/2003/XP操作系操作系统。主要的多媒体系统软件有多媒体驱动软件，驱动器接口统。主要的多媒体系统软件有多媒体驱动软件，驱动器接口程序，多媒体计算机操作系统，多媒体素材创作软件及多媒程序，多媒体计算机操作系统，多媒体素材创作软件及多媒体库函数和多媒体创作工具、开发环境等。体库函数和多媒体创作工具、开发环境等。l多媒体计算机系统的应用软件多媒体计算机系统的应用软件是多媒体开发人员利用多媒体是多媒体开发人员利用多媒体 开发系统制作的多媒体产品，它面向多媒体的最终用户。开发系统制作的多媒体产品，它面向多媒体的最终用户。 多媒体

13、是由文本、图形、图像、音频、动画以及视频多媒体是由文本、图形、图像、音频、动画以及视频等基本要素组成。等基本要素组成。（1）文本文本 非格式化文本非格式化文本文件信息没有其他任何有关格式信息文件信息没有其他任何有关格式信息的文本，又称为纯文本文件，如的文本，又称为纯文本文件，如.txt文件；文件； 格式化文本格式化文本是带有各种排版信息等格式的文本文件，是带有各种排版信息等格式的文本文件，如如.doc文件。文件。多媒体组成多媒体组成要素要素（2）图形和图像图形和图像图形是指用计算机绘制工具绘制的画面，如直线、圆、矩形等。图形是指用计算机绘制工具绘制的画面，如直线、圆、矩形等。图形图形的格式是一

14、组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维的格式是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合，图形一般按各个成分的参数存储，可以对各个参数单数的指令集合，图形一般按各个成分的参数存储，可以对各个参数单独进行操作，如移动，缩放，旋转，扭曲等变换。独进行操作，如移动，缩放，旋转，扭曲等变换。图像是由输入设备捕捉的实际场景或以数字化形式存储的任意画面。图像是由输入设备捕捉的实际场景或以数字化形式存储的任意画面。有矢量图与位图之分。有矢量图与位图之分。位图以位图以像素像素为基准，存储每个点的参数，如位为基准，存储每个点的参数，如位置、颜色、强度等信息。置、颜色、强度等信息

15、。矢量图使用矢量图使用线段和曲线线段和曲线描述图像描述图像, ,所以称为所以称为矢量矢量, ,同时图形也包含了色彩和位置信息同时图形也包含了色彩和位置信息. . 多媒体组成多媒体组成要素要素常用的图形和图像的文件格式有以下几种类型常用的图形和图像的文件格式有以下几种类型： 1 1）BMPBMP文件格式。文件格式。是是WindowsWindows中的标准图像文件格式，中的标准图像文件格式，是最简单、最常见的一种静态文件格式，有压缩和非压缩是最简单、最常见的一种静态文件格式，有压缩和非压缩两种格式。两种格式。 2 2）WMFWMF文件。文件。WMFWMF文件格式以向量格式存储的，具有文件格式以向量

16、格式存储的，具有文件短小、图案造型化的特点，整个图形内容常由各独立文件短小、图案造型化的特点，整个图形内容常由各独立组成部分拼接而成。组成部分拼接而成。多媒体组成多媒体组成要素要素 3 3）PNGPNG文件格式。文件格式。是一种能存储位信息的位图文件格式，其图像质是一种能存储位信息的位图文件格式，其图像质量远胜过量远胜过GIFGIF。PNGPNG也可以使用无损压缩方式来减少文件的大小。可以也可以使用无损压缩方式来减少文件的大小。可以是灰阶的位或彩色的位。与是灰阶的位或彩色的位。与GIFGIF相比，相比，PNGPNG图像格式不支持动画。图像格式不支持动画。 GIFGIF扩展名为扩展名为.gif.

17、gif，是一种压缩位图格式，是一种压缩位图格式， 支持透明背景图像，支持透明背景图像，“体体型型”很小，网上很多小动画都是很小，网上很多小动画都是GIFGIF格式。其实格式。其实GIFGIF是将多幅图像保存是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画，最常见的就是通过一帧帧的动画串为一个图像文件，从而形成动画，最常见的就是通过一帧帧的动画串联起来的搞笑联起来的搞笑gifgif图，所以归根到底图，所以归根到底GIFGIF仍然是图片文件格式。但仍然是图片文件格式。但GIFGIF只能显示只能显示256256色。色。 GIFGIF分为静态分为静态GIFGIF和动态和动态GIFGIF两种。两种。 4 4

18、）JPG/JPEGJPG/JPEG文件格式。文件格式。JPG/JPEGJPG/JPEG是是2424位图像文本格式，也是一种高位图像文本格式，也是一种高效率的压缩格式，是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。效率的压缩格式，是面向连续色调静止图像的一种压缩标准。多媒体组成多媒体组成要素要素（3）动画动画是活动的画面，实质是一幅幅静态图像的连续播放。是活动的画面，实质是一幅幅静态图像的连续播放。动画的连续动画的连续播放既指时间上的连续，也指图像内容上播放既指时间上的连续，也指图像内容上的的连续连续。常用的动画文件包括以下常用的动画文件包括以下几种几种： 1 1）GIFGIF文件。文件。是图形交换格式

19、的英文缩写，主要用于图像文件的网络传输，是图形交换格式的英文缩写，主要用于图像文件的网络传输，扩展名为扩展名为.gif.gif。GIFGIF图像文件的尺寸通常比其他图像文件小好几倍，图像文件的尺寸通常比其他图像文件小好几倍，目前目前InternetInternet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件。上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的文件。 2 2）SWFSWF文件格式。文件格式。SWFSWF是用是用FLASHFLASH制作的一种动画文件格式，源文件的扩展制作的一种动画文件格式，源文件的扩展名为名为. .fla,fla,这种动画文件既可以独立播放，也可以嵌入网页、这种动画文件既可以独

20、立播放，也可以嵌入网页、officeoffice文档进文档进行播放。在网页中播放需要在客户端安装行播放。在网页中播放需要在客户端安装ShockwaveShockwave插件。插件。多媒体组成多媒体组成要素要素 4）视频视频是由一幅幅单独的画面序列组成，这些画面以一定的速度连续是由一幅幅单独的画面序列组成，这些画面以一定的速度连续的投射在屏幕上，使观察者有图像连续运动的感觉，其画面是自然景物的投射在屏幕上，使观察者有图像连续运动的感觉，其画面是自然景物或实际人物的真实图像。或实际人物的真实图像。 1 1）AVIAVI视频文件。视频文件。AVIAVI是音频视频交互的英文缩写，是音频视频交互的英文缩

21、写，AVIAVI文件格式文件格式只是只是作作为控制界面上为控制界面上的的标准，不具有兼容性标准，不具有兼容性。AVIAVI文件主要应用于媒体光盘上，文件主要应用于媒体光盘上，有时也出现在有时也出现在InternetInternet上。上。 2 2）MPEG/MPG/DATMPEG/MPG/DAT视频文件。视频文件。MPEG/MPG/DATMPEG/MPG/DAT文件格式是运动图像压缩算法文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，几乎被所有的计算机平台共同支持。的国际标准，几乎被所有的计算机平台共同支持。MPEGMPEG标准包括标准包括MPEGMPEG视视频、频、MPEGMPEG音频和音频和MPEG

22、MPEG系统三个部分系统三个部分。Mp3Mp3音频文件就是音频文件就是MPEGMPEG音频的一个典音频的一个典型应用，而型应用，而CDCD、VCDVCD、DVDDVD则是全面采用则是全面采用MPEGMPEG技术所产生的新型电子产品。技术所产生的新型电子产品。3 3）ASFASF视频文件视频文件是一个独立于编码方式的在是一个独立于编码方式的在InternetInternet上实时传播多媒体上实时传播多媒体的技术标准。的技术标准。多媒体组成多媒体组成要素要素1）WAVE文件格式文件格式。计算机通过声卡对自然界里的真实声音进行采样编码，。计算机通过声卡对自然界里的真实声音进行采样编码，形成形成WAV

23、E格式的声音文件，它记录的就是数字化的声波，所以也叫波形文格式的声音文件，它记录的就是数字化的声波，所以也叫波形文件。件。WAVE文件的大小由采样频率、采样位数和声道数决定。文件的大小由采样频率、采样位数和声道数决定。 常用的录音软件有：常用的录音软件有：Window XP附件中的附件中的“录音机录音机”程序、声卡附带的程序、声卡附带的录音机程序或专用录音软件，这些软件包可以提供专业水准的录制效果，并录音机程序或专用录音软件，这些软件包可以提供专业水准的录制效果，并且可以对所录制的声音进行复杂的编辑，或者制作各种特殊效果。且可以对所录制的声音进行复杂的编辑，或者制作各种特殊效果。 2 2）MI

24、DI文件格式文件格式。MIDIMIDI文件是在音乐合成器、乐器和计算机之间交换音乐文件是在音乐合成器、乐器和计算机之间交换音乐的一种标准协议。的一种标准协议。MIDIMIDI文件就是一种能够发出音乐指令的数字代码。与文件就是一种能够发出音乐指令的数字代码。与WAVEWAVE文件不同，它记录的不是各种乐器的声音，而是文件不同，它记录的不是各种乐器的声音，而是MIDIMIDI合成器发音的音调、音合成器发音的音调、音量、音长等信息。所以量、音长等信息。所以MIDIMIDI总是和音乐联系在一起，它是一种数字式乐曲。总是和音乐联系在一起，它是一种数字式乐曲。（5 5）音频音频。现实世界中的各种声音必须转

25、换成数字信号并经过压缩。现实世界中的各种声音必须转换成数字信号并经过压缩编码，计算机才能接受和处理。这种数字化的声音信息一文件形式保编码，计算机才能接受和处理。这种数字化的声音信息一文件形式保存，即通常所说的音频文件或声音文件。存，即通常所说的音频文件或声音文件。多媒体组成多媒体组成要素要素3 3）MP3文件格式文件格式。MPEGMPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和音频文件的压缩是一种有损压缩，根据压缩质量和编码复杂程度的不同可分为三层，分别对应编码复杂程度的不同可分为三层，分别对应MP1MP1、MP2MP2和和MP3MP3三种声音文件。三种声音文件。MPEGMPEG音频编码具

26、有很高的压缩率，音频编码具有很高的压缩率，MP1MP1和和MP2MP2的压缩率分别是的压缩率分别是4:14:1和和6:18:16:18:1，而而MP3MP3的压缩率则高达的压缩率则高达10:112:110:112:1，也就是一分钟，也就是一分钟CDCD音质的音乐，音质的音乐，未经压缩未经压缩需要需要10MB10MB存储空间，而经过存储空间，而经过MP3MP3压缩编码后只有压缩编码后只有1MB1MB左右，同时其音质基本左右，同时其音质基本保持不失真，因此，保持不失真，因此，目前使用最多的是目前使用最多的是MP3MP3文件格式。文件格式。4 4）WMA文件格式文件格式。WMAWMA是继是继MP3M

27、P3后最受欢迎的音乐格式，在压缩比和音质后最受欢迎的音乐格式，在压缩比和音质都超过了都超过了MP3MP3，能在较低的采样频率下产生好的音质。，能在较低的采样频率下产生好的音质。WMAWMA有微软的有微软的Windows Windows Media PlayerMedia Player做后盾，目前网上的许多音乐纷纷转向做后盾，目前网上的许多音乐纷纷转向WMAWMA格式。格式。多媒体组成多媒体组成要素要素多媒体素材编辑工具多媒体素材编辑工具（1）音频编辑音频编辑。录制、编辑、播放声音的工具软件。录制、编辑、播放声音的工具软件。常见的软件包括常见的软件包括Wave Studio、SoundEdit、

28、超级解霸、超级解霸、Cool Edit 、Gold Wave等。等。（2）图形与图像编辑图形与图像编辑。常见的软件包括。常见的软件包括图画板、可牛影像、美图秀秀、图画板、可牛影像、美图秀秀、Photoshop、CorelDraw等。等。（3）动画制作软件动画制作软件。常见软件包括。常见软件包括flash、 Animator Studio、 3D Studio MAX。（4）视频剪辑视频剪辑。视频信息通常经过视频采集卡从录像机或电视等模拟视频源视频信息通常经过视频采集卡从录像机或电视等模拟视频源上捕捉视频信号，在视频编辑软件中，与其他素材一起进行编辑和处理，最上捕捉视频信号，在视频编辑软件中，与

29、其他素材一起进行编辑和处理，最后生成高质量的视频剪辑。后生成高质量的视频剪辑。常见的软件由常见的软件由会声会影、大洋、会声会影、大洋、Adobe Premiere 、Final Cut、 Video For Windows 和和Digital Video Producer。多媒体制作工具多媒体制作工具多媒体应用软件制作工具是指利用程序设计语言调用多媒体硬件开发工具或函多媒体应用软件制作工具是指利用程序设计语言调用多媒体硬件开发工具或函数库来实现的，并能被用户方便的编辑程序，结合各种媒体，最终生成多媒体数库来实现的，并能被用户方便的编辑程序，结合各种媒体，最终生成多媒体应用系统的工具软件。多媒体

30、应用软件制作工具分为以下几类应用系统的工具软件。多媒体应用软件制作工具分为以下几类：v以图标为基础的多媒体应用软件制作工具，数据以对象或时间的顺序来组织以图标为基础的多媒体应用软件制作工具，数据以对象或时间的顺序来组织的，并以流程图为主干，将各种图标、声音、视频和按钮等连接在流程图中，的，并以流程图为主干，将各种图标、声音、视频和按钮等连接在流程图中，形成完整的系统。如形成完整的系统。如Authorwave。v以时间轴为基础的多媒体应用软件制作工具，数据或时间以时间顺序来组织，以时间轴为基础的多媒体应用软件制作工具，数据或时间以时间顺序来组织，以帧为单位，如以帧为单位，如Flash、Director。v以页面为基础的多媒体应用软件制作工具，文件与数据是用页来组织的，如以页面为基础的多媒体应用软件制作工具，文件与数据是用页来组织的，如Tool Book等。等。v以传统的编程语言为基础的多媒体创作工具，如以传统的编程语言为基础的多媒体创作工具，如Visual C+ ，Visual Basic等。等。流媒体技术流媒体技术l流媒体流媒体（Streaming Media),Streaming Media),又叫流式媒体，是指在