课件第7章多媒体技术7.1

1、第7章 多媒体技术基础教学目标1掌握多媒体的基本知识，了解多媒体信息处理的基本原理2初步具备处理声音、图像和视频等多媒体信息的能力3掌握利用PowerPoint创建、编辑和使用演示文稿的方法教学重点和难点多媒体技术的基本概念特征1声音、视频和图形/图像处理的方法2演示文稿的创建及编辑技巧3演示文稿的放映、打印和发布47.1 多媒体技术概述 多媒体技术是计算机科学分支中的一个重要研究方向，它使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频的能力，多媒体已经成为人类生活中密不可分的重要组成部分。 7.1.1 多媒体技术的基本概念及特征(1) 1媒体 媒体（medium）是指人们用于传播和表示各种信息的载

2、体，如文本、声音和图形/图像等。 2多媒体和多媒体技术 多媒体可以理解为文字、图形/图像、声音、动画和视频等“多种媒体信息的集合”。计算机所能处理的多媒体信息主要包括静态媒体（如文字、图形/图像等）和动态媒体（如声音、动画、视频等）。 多媒体技术是指利用计算机技术把多种媒体信息综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。 7.1.1多媒体技术的基本概念及特征 (2) 3多媒体技术的基本特性多样性：指信息媒体的多样化、多维化 。集成性：主要指信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。 交互性 ：指用户与计算机之间进行数据交换、媒体交换和控制权交换的一种特性。 实时性 ：多媒体技术处

3、理的信息有些和时间密切相关，必须实时处埋 。 7.1.2 多媒体信息处理的关键技术(1)1多媒体信息的类型文本 图像:数码相机图形 如线音频 各种声音必须转换成数字信号、压缩编码视频 一组连续画面信息的集合动画 flash 2多媒体信息处理的关键技术 多媒体数据压缩技术 大量的声音、图像和视频信息都要转变为数字信号后才能交给计算机处理，因此，普通的数据记录方法产生的数据量非常大，给信息的有效存储和快速传输带来了极大困难，这就使得多媒体数据压缩技术成为多媒体技术中的核心技术。为了节约存储空间，提高数据传输速度，必须进行数据的压缩处理。 多媒体数据存储技术 多媒体信息虽然经过了压缩处理，但仍包含了

4、大量的信息，解决这一问题的关键是数据的存储技术目前常用的CD-ROM容量为650MB左右，而一张DVD的容量可达17GB，且便于携带，价格便宜。集成电路制作技术 多媒体输入/输出技术 多媒体数据库技术多媒体通信技术虚拟现实技术 虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。 7.1.2 多媒体信息处理的关键技术(2) 多媒体信息在计算机内部必须转换成0和1表示的数字化信息后才能进行进一步的处理，并以不同的文件格式存储。常见的多媒体信息处理有音频处理、图形/图像处理和视频处理等。 7.2 多媒体信息处理

5、7.2.1 音频处理(1) 1声音简介 声音是由物体振动产生的，声源振动后，通过空气等介质把这种振动以机械波的形式传向远方，这就是声波。声波传入人的耳朵，促使耳膜产生振动，并被听觉神经接收，这就是人们听到的声音。声音信号的两个基本参数是幅度和频率。 声波图：7.2.1 音频处理(2) 2声音信号的数字化 自然界产生的声音信号都是模拟信号，而计算机能处理的都是数字信号。把模拟的声音信号转化成计算机能够识别并处理的数字信号，这个过程就是声音信号的数字化。声音的数字化需要经过采样、量化和编码等过程。采样量化编码数字声音信号模拟声音信号7.2.1 音频处理(3)采样：采样指按照固定的时间（一般为1秒）

6、间隔截取声音信号的振幅值，把时间上的连续信号变成实际上的离散信号 。量化：量化是将每个采样点得到的幅度值以数字形式存储。采样图量化图7.2.1 音频处理(4) 编码：把采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来，这一过程称为编码。 常用的编码方式有： 脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM） 差分脉冲编码调制（DPCM） 自适应差分编码调制（ADPCM）采用PCM方式编码后的声音信号（未压缩）的文件大小可以按下式计算：文件大小=取样频率量化位数声道数时间/8（字节）7.2.1 音频处理(5)3声音压缩 声音文件的压缩算法包括无损压缩和有损压缩两种 。常见的声音压缩标准

7、有MPEG-1 Audio、MPEG-2 Audio、MPEG-4 Audio和杜比数字（AC-3）等。其中，MPEG-1 Audio定义了3个独立的压缩层 ，目前网络上流行的MP3音乐就采用了层3的压缩标准，它典型的压缩比为（10:1）（12:1）。 7.2.1 音频处理(6) 4数字音频的文件格式 WAV格式MIDI格式 MP3格式 MP3格式的文件采用MPEG标准中的第3层算法进行压缩，以.MP3为扩展名。它的文件体积很小，但音质却接近CD音质，目前被广泛应用于互联网和日常生活中。CDA格式 RA格式 Real Audio是Real Networks公司开发的音频文件格式，压缩比可达96

8、:1，文件的扩展名为.RA或.RM。这种文件的最大特点是可以在网络上流式播放，即可以边下载边播放，而不必将全部的数据下载完再播放，非常适合网络传播。WMA格式 7.2.1 音频处理(7)5音频处理软件 常用的音频处理软件有Coll Edit、Windows内置的录音机和GoldWave等，Windows录音机是系统自带的音频处理软件，使用它可以录制、混合、播放和编辑声音文件（.wav 文件），也可以将声音文件链接或插入到另一个文档中。 7.2.2 视频处理(1) 1视频基础 视频就是连续变化的运动图像，当连续的图像变化每秒超过24帧画面时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别单幅的静态画面，看上去是

9、平滑连续的视觉效果，这样连续的画面就构成了视频。按照视频信息载体分类，视频可分为模拟视频和数字视频 。存储模拟视频的录像带：存储数字视频的DVD光盘：7.2.2 视频处理(2) 2视频信息的数字化 视频信息的数字化是将传统的模拟视频信息经过采样、量化和编码，转换成二进制表示的数字式信号。视频信息数字化的过程同音频相似，主要是利用视频采集卡和相应的软件，在一定的时间内以一定的速度对单帧视频信号进行采样、量化和编码等处理，实现数/模转换、彩色空间变换和编码压缩等。采样量化编码数字视频信息模拟视频信息7.2.2 视频处理(3)3视频压缩 视频压缩的方法有多种，其中最具代表性的是MPEG视频压缩标准，

10、它包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7四个版本。7.2.2 视频处理(4) 4几种常见的视频文件格式 AVI文件 MPEG文件 MOV文件（QuickTime文件） RM文件 ASF文件 WMV文件 7.2.3 图形/图像处理(1) 1矢量图与位图 在计算机中表示图像的常用方法有两种，一种称为矢量图法，生成的图像叫矢量图；另一种称为位图法，生成的图像叫位图。矢量图中的图元进行缩放、移动和旋转时不容易失真，但难以表示较复杂的图像；位图缩放时容易失真，但位图的表现力强、效果细腻，可描述复杂图像。 放大后的矢量图放大后的位图7.2.3 图形/图像处理(2) 2图像的分辨率、色彩

11、深度和色彩模式（1）屏幕分辨率与图像分辨率 屏幕分辨率是指显示屏上显示出的像素数目，通常用水平方向和垂直方向所能显示的像素数目表示，即“水平像素数垂直像素数” 。 图像分辨率是组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样尺寸的一幅图，组成该图像的像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。 7.2.3 图形/图像处理(3) （2）色彩深度与色彩模式 色彩深度是指存储每个像素点所用的位数，它决定了彩色图像的每个像素可能有的颜色数。色彩模式是用数值方法指定颜色的一套规则和定义，常用的色彩模型有RGB模式和CMYK模式等。7.2.3 图形/图像处理(4)RGB模式：采用红、绿和蓝3种原色的不同

12、比例的混合来产生颜色的模式。某一种颜色和这3种原色之间的关系可用下式描述：颜色=R（红色的百分比）+G（绿色的百分比）+B（蓝色的百分比）例如，（0，0，0）表示黑色，（255，255，255）表示白色。RGB模式示意图7.2.3 图形/图像处理(5)CMYK模式： 用彩色墨水或颜料进行混合墨水或颜料的三基色是青（cyan）、品红（magenta）和黄（yellow），通常写成CMY，称为CMY模式。在真正印刷时，通常需加入一种真正的黑色，用K表示，这样CMY模式就变成了CMYK模式。打印机和彩色印刷系统大都采用CMYK模式。 7.2.3 图形/图像处理(6)3图像压缩（1）图像数据容量 图像

13、数据容量指磁盘上存储整幅图像所需的存储空间大小，计算表达式为： 图像数据容量=图像分辨率图像色彩深度/8B（2）图像压缩 数字图像压缩的方法有无损压缩法和有损压缩法 。 图像数据压缩率=压缩前的图像数据量/压缩后的图像数据量7.2.3 图形/图像处理(7)4图像文件格式PSD和PDD 格式BMP格式GIF格式 Internet上常用，压缩率高，可将多幅图像存储为一个GIF动画文件，但最多支持256种色彩的图像JPEG和JPG格式 利用JPEG方法压缩，压缩率高，文件体积小，是最常用的图像文件格式之一PNG格式TIFF格式 多媒体计算机（multimedia personal computer，

14、MPC）是指普通计算机配以多媒体软件/硬件环境，能够综合处理声音、图像和视频等多媒体信息，使各种媒体建立联系并具有交互能力的计算机。与普通计算机系统相似，多媒体计算机系统同样由硬件系统和软件系统组成。 7.3 多媒体计算机系统组成 7.3.1多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机硬件系统主要包括多媒体主机、多媒体适配卡（如视频卡、音频卡等）和多媒体输入/输出设备等。常见的多媒体输入/输出设备有数码照相机、数码摄像机、扫描仪、手写板、显示器、打印机、绘图仪等。 数码相机数码摄像机扫描仪绘图仪7.3.2多媒体计算机软件系统(1) 多媒体软件的主要任务是将硬件有机地组织在一起，使用户能够方便地使用多媒体信息。多媒体软