计算机导论第5章多媒体技术汇编

1、第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 计算机导论计算机导论扬州职业大学扬州职业大学第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 第五章第五章 多媒体技术多媒体技术第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用学习目标学习目标了解文本处理的内容了解文本处理的内容掌握图像处理的方法掌握图像处理的方法掌握数字声音获取和表示方法掌握数字声音获取和表示方法了解数字视频和计算机动画的基本知识了解数字视频和计算机动画的基本知识第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 字符的编码字符的编码 文字信息在

2、计算机中称为“文本”，它是计算机中最常用的一种数字媒体，在计算机中也是采用的二进制编码表示，常用的编码标准分为西文与汉字两种。 西文字符的编码西文字符的编码 西文字符是由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号组成，目前在计算机中使用最广泛的是标准ASCII字符集及其编码。ASCII码又称为美国标准信息交换码，国际上通用的是7位二进制数版本。在计算机中为了表示的方便，通常一个ASCII码值占一个字节（8个二进制位)，每个字节中多余出来的一位（最高位）可设为“0”。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 012345670 1

3、 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E Fb6b5b4b3b2b1b0标准ASCII字符集及其编码第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 汉字的编码汉字的编码 目前汉字编码主要有GB2312、GBK、GB18030等。 GB2312汉字编码是我国在1981年颁布的第一个国家标准，该字符集见右图所示。 为了计算机处理的方便，也为了和ASCII字符编码相区别，在计算机内部每个汉字用2个字节来表示，并把字节的最高位均规定为“1”。这种汉字编码被称为GB2312汉字的“机内码”，又称为“内码”。第五章 多媒体技术面向职

4、业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 由于GB2312编码只有6763个汉字，且均为简体字，在实际应用中经常不够使用，所以我国又陆续发布了其它一些汉字编码标准，它们之间的关系见下表所示。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 文本的分类文本的分类 文本是计算机表示文字及符号信息的一种数字媒体，根据它们是否具有排版格式来分，可分为简单文本和丰富格式文本两大类。 简单文本简单文本 简单文本又称为纯文本，是由一连串字符或汉字的编码组成，是一种线性结构，它几乎不包含任何其他的格式信息和

5、结构信息，其文件后缀名是.txt。 丰富格式文本丰富格式文本 为了文本能美观、醒目的展现给用户，人们通常需要对纯文本进行加工、排版，这样的文本就是“丰富格式文本”，如微软公司的Word软件所处理的DOC文件、Adobe公司的Acrobat软件所处理的PDF文件等。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务1 1：了解文本处理的内容了解文本处理的内容 文本的编辑和处理文本的编辑和处理 在文本的制作过程中，除了将文本输入到计算机之外，还必须对它们进行必要的编辑和处理。 文本编辑和排版文本编辑和排版 文本编辑主要是解决文本的外观问题，常用的文字处理软件如Microsoft Wo

6、rd 、WPS等。 文本处理文本处理 文本处理强调的是使用计算机对文本中所含文字信息的形、音、义等进行分析和处理，如字数统计、词语错误检测、文语转换等。 文本处理最广泛的应用就是文本检索，如Google检索或百度检索。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 数字图像的获取数字图像的获取 从现实世界中获取数字图像的过程称为图像的获取，例如用数码相机拍摄现实景物。图像获取的过程实际上是模拟信号数字化的过程，它的处理步骤大体分为三步： 取样：将获取的图像划分成若干个网格，每个网格就是一个取样点，用亮度值来表示。 分色：将取样点

7、的颜色分成三个基色（如红、绿、蓝），如果是灰度图像或黑白图像则不必分色。 量化：将这些分量进行模/数转换，将亮度值用数字量来表示。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 数字图像的表示和编码数字图像的表示和编码 图像取样点的基本单位是像素，彩色图像通常由一组（一般是3个）矩阵组成，灰度图像和黑白图像只有一个矩阵（即亮度分量）。 矩阵的行数称为图像的垂直分辨率，列数称为图像的水平分辨率，矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值。 彩色分量图第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：

8、掌握图像处理的方法 在计算机中存储的每一幅数字图片，都具有一些基本描述信息： 图像大小，也称为图像分辨率，如800600dpi、1024768dpi等。 颜色空间的类型，指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫做颜色模型。常用的颜色模型有RGB（红、绿、蓝）模型、YUV（亮度、色度）模型、CMYK（青、品红、黄、黑）模型等。 像素深度，即像素的所有颜色分量的二进位数之和，它决定了不同颜色（亮度）的最大数目。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 图像的数据量计算公式如下（以字节为单位）： 图像数据量=图像水平分辨率图像垂直分辨

9、率像素深度/8例如，一幅分辨率为1024768、24位真彩色的数字图像，它的数据量为： 102476824/8=2359296B=2.25MB 由于图像中的冗余度较大；同时人眼的视觉也存在着一定的局限性，即使压缩前后图像有一定的失真，在允许的误差范围之内人眼也是无法区分的，这就给图像压缩带来了可能性。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 数字图像的压缩分为无损压缩和有损压缩两类，它们的主要区别是指使用压缩后的数据进行图像还原时是否与原图一致。 无损压缩：与原始图像完全相同，但压缩幅度不大 有损压缩：有一定的误差，但不影响

10、对图像的正确理解，压缩比例较大，现常用有损压缩。 评价一种压缩编码方法的优劣主要看3个方面：压缩倍数的大小、重建图像的质量、压缩算法的复杂程度。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 数字图像是一种普遍使用的数字媒体，应用很广泛，相应的文件格式也出现了许多种。 BMP格式 BMP（BityMap-file）图像是微软公司在Windows操作系统下使用的一种标准图像文件格式，一个文件存放一幅图像，可以进行无损压缩，也可以不压缩。BMP格式是一种通用的图像文件格式，几乎所有的Windows应用软件都能支持。 JPEG格式 JP

11、EG（Joint Photographic Experts Group）是目前最流行的一种压缩图像文件格式，有JPEG和JPEG2000两种格式，大多为有损压缩。该标准现已广泛用于因特网和数码相机中。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 TIFF格式 TIFF（Tagged Image File Format）图像文件格式大量使用于扫描仪和桌面出版，能支持多种压缩方法和多种不同类型的图像，有许多应用软件都支持这种文件格式。 GIF格式 GIF（Graphics Interchange Format）是一种在因特网上广泛使

12、用的图像文件格式。该格式颜色数目有限（不超过256色），文件小，能支持透明背景，还能将多张图像保存在一个文件中，按预先规定的时间间隔逐一显示，从而达到简单动画的效果。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 数字图像的处理和应用数字图像的处理和应用图像进行处理主要有以下几个目的： 提高图像的视感质量。如调整图像的亮度和色彩，做特效处理等。 图像复原与重建。如老照片修复、图像校正等。 图像分析。如提取图像中的某些特征进行图像分类、识别等。 图像的存储、管理等。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务2

13、 2：掌握图像处理的方法：掌握图像处理的方法 图像处理软件图像处理软件PhotoShop简介简介 Photoshop是美国Adobe公司出品的专业图像处理软件，无论是平面广告设计、室内装潢，还是处理个人照片，Photoshop都是首选的工具。例5.1 利用PhotoShop进行数码照片修饰消除脸部斑点。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 声音是由不同频率的谐波组成。谐波的频率范围称为声音的带宽，单位是赫兹（Hz），多媒体技术处理的声音主要是人耳可听到的20Hz20kHz的可听声，现实世界中的许多声音，如

14、音乐声、风雨声、汽车声都在该频率范围中。 波形声音的获取与播放波形声音的获取与播放 声音处理设备包括麦克风、声卡和音箱。 麦克风的作用是将声波转换为电信号； 声卡既参与声音的数字化，也负责声音的重建； 音箱的作用是接收声卡输出的波形信号进行播放。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 声音信号数字化的过程如下图所示，主要有三个步骤： 采样。将连续信号变成离散信号的过程称为采样。其单位是赫兹。采样率越高，波形表示越精确。 量化。将采样后得到的音频信息数字化的过程称为量化。量化精度越高，声音的保真度越好，反之，

15、则越差。 编码。经过处理后的声音，还必须按照一定的要求进行数据压缩，以减少数据量，以便计算机存储、处理和在网络上传输。 采采 样样模拟音频模拟音频量量 化化数字数字音频音频01100011001编编 码码采采 样样模拟音频模拟音频采采 样样采采 样样模拟音频模拟音频量量 化化量量 化化数字数字音频音频01100011001编编 码码数字数字音频音频01100011001编编 码码声音信号数字化声音信号数字化第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 声音重建是声音信号数字化的逆过程，主要由声卡完成。它也分成了三

16、步： 解码，编码的逆过程，主要是将数字声音恢复成压缩前的状态； 数模转换，将数字量转化为模拟量； 插值，弥补采样过程中引起的语音信号的损失，使声音更加自然。声音的重建声音的重建第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 波形声音的表示与压缩编码波形声音的表示与压缩编码 波形声音的主要参数包括取样频率、量化位数、声道数目、使用的压缩编码方法。这些参数决定了波形声音的数码率（每秒种的数据量，单位为：位），数字声音未压缩前，其计算公式为： 波形声音的数码率=采样率量化精度声道数例：以采样率44.1kHz、量化精度16

17、位、双声道录制数字声音，没有压缩时的数码为： 44100162=1411200b/s 为了降低存储成本和提高在网络上的传输效率，必须对数字波形声音进行数据压缩。压缩编码以后的码率则为压缩前的码率除以压缩倍数。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 目前常用的几种压缩编码有MPEG编码、Dolby AC编码等，它们的编码形式和常见应用见下表。 为了在因特网环境中能实时点播音乐，需要数据量小且能连续播放的声音媒体，该媒体被称为“流媒体”。目前流行的流媒体有Real Networks公司的RA、微软公司的WMA(

18、Windows Media Audio)和苹果公司的Quick Time等，它们能做到从网络上边下载边播放，而不用先下载再播放。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 波形声音的处理和合成音乐波形声音的处理和合成音乐 目前最简单的声音编辑软件是Windows自带的“录音机”程序。 “录音机”中编辑的声音文件必须是未压缩的，录下的声音被保存为波形 .WAV文件。 另外一款很著名的声音编辑软件Cool Edit则功能较强，它能支持多种声音文件格式以及它们之间的转换，使用很方便，很受用户欢迎。 第五章 多媒体技

19、术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 在日常应用中，我们也需要用计算机合成一些声音。通常有语音合成和音乐合成两种。 计算机合成语音就是让计算机模仿人朗读文字，这个过程称为文语转换（TTS），它们主要应用于股票交易、航班查询、语音秘书等业务中。 计算机合成音乐是指计算机自动演奏乐曲。 它通常生成MIDI文件。MIDI标准生成的文件比较小，容易编辑，目前主要应用于音乐作曲和自动伴奏等领域。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务3 3：掌握数字声音获取和表示方法：掌握数字声音获取和表示方法 声音编辑

20、软件声音编辑软件CoolEdit简介简介 CoolEdit是一款优秀的音频编辑软件。该软件能实时编辑、可以对音乐进行降噪、扩音、剪接等处理，还可以给它们添加立体环绕、淡入淡出、3D回响等奇妙音效，制成的音频文件，除了可以保存为常见的.wav、.snd和.voc等格式外，也可以直接压缩为MP3或.rm文件，放到互联网上供大家欣赏。 例：利用CoolEdit软件将aa.mp3和bb.mp3两首歌合成一首，名字为music.mp3。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务4 4：了解数字视频和计算机动画的基本知识：了解数字视频和计算机动画的基本知识 视频是指内容随时间变化的一

21、个图像序列，也称为活动图像，它是人们最喜爱的一种信息表示形式。 数字视频的获取数字视频的获取 数字视频信息的获取主要分为两种方式：其一，通过数字化设备如数码摄像机、数码照相机、数字摄像头等获得；其二，通过模拟视频设备如摄像机、录像机等输出模拟信号，再通过视频采集卡将其转换成数字视频存入计算机。目前使用的最多的方式是第一种。 第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务4 4：了解数字视频和计算机动画的基本知识：了解数字视频和计算机动画的基本知识 数字视频的编辑和应用数字视频的编辑和应用 目前，国际标准化组织制订了几个有关数字视频压缩编码的标准，其应用范围可参见下表：第五章

22、多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务4 4：了解数字视频和计算机动画的基本知识：了解数字视频和计算机动画的基本知识 最流行的一种编辑软件则是Adobe公司的Premiere，它可以根据需要对不同长短、不同顺序的素材进行剪辑，同时配上字幕、特技、音乐等，最终制作成所需要的视频节目。另外Windows Movie Maker、会声会影等软件也常用来进行视频动画的编辑处理。 随着视频处理技术的日渐成熟，数字视频已在许多场合进行应用，如教育训练、远程医疗、数字通信、视频监控等。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务4 4：了解数字视频和计算机动画的基本知识

23、：了解数字视频和计算机动画的基本知识 计算机动画技术计算机动画技术 计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生景物运动的效果，即是使用计算机产生图形、图像运动的技术。计算机动画是目前最受欢迎的一种信息表现形式，它广泛应用于专业影视片的制作、广告宣传、工程设计等。常用的格式有GIF、MOV、SWF等。常用的动画制作软件有：Softimage 3D、MAYA、3D Max、Flash等。第五章 多媒体技术面向职业 体现系统 重视实践 强化应用任务任务4 4：了解数字视频和计算机动画的基本知识：了解数字视频和计算机动画的基本知识 动画技术软件动画技术软件Flash简介简介 Flash是美国的Macrome