第6章-教案多媒体技术应用

PAGEPAGE6授课题目：第6章多媒体技术应用授课方式（请打√）理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排教学大纲要求：教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解多媒体技术的基本概念。理解数字图像处理的基础知识。掌握Photoshop软件的基本应用。理解视频处理技术的基础知识。掌握会声会影软件的基本应用。教学重点及难点：重点：了解多媒体技术的基本概念，掌握Photoshop、会声会影软件的基本应用。难点：理解数字图像处理的基础知识。作业、讨论题、思考题：课后作业课后总结分析：教学内容备注6.1多媒体技术概述6.1.1多媒体技术基础知识多媒体技术是一门综合计算机技术、通信技术、视听技术以及多种学科和信息领域技术成果的技术，是信息社会发展的一个新方向。（1）多媒体技术媒体是信息表示和传播的载体。媒体在计算机领域有两种含义：一是指媒质，即存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。多媒体是指信息表示媒体的多样化，它能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术。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，因此，“多媒体”与“多媒体技术”是同义词。（2）多媒体技术的主要特征有4个显著的特征，即集成性、实时性、数字化和交互性。6.1.2多媒体计算机的组成常见的设备有摄像机、录像机、扫描仪、数码相机、数码摄像机和话筒等。多媒体计算机系统的软件也较多，常用的软件有：（1）专业的图像处理软件有Adobe公司出品的Photoshop，ACESEE等，业余级的图片处理软件有我形我速，美图秀秀等。（2）动态图片处理软件有UleadGIFAnimator、Gifmoviegear等。（3）ACDSee是非常流行的看图工具之一。（4）音频处理软件有GoldWave、SoundForge（非常专业的音频处理软件）、CoolEdit等。学习方法及要求：安装有Photoshop，会声会影软件等。教学内容备注（5）音频的播放软件有Windowsmediaplay、超级解霸、Realplay等（6）视频处理软件有：AdobePremiere（专业人士普遍运用的软件）

、SonyVegas、Media

Studio

Pro（会声会影）UleadMediaStudioPro6.2数字音频处理技术声音是一种随时间而连续变化的声波，经传声器将声音转换成电信号，但这种信息是一种模拟信号，以模拟电压的幅度来表示声音的强弱。需要先进行数字化，经过模/数转换成计算机所能处理的数字声音信号，然后利用计算机加工处理。6.2.1声音概述声音是由物体振动产生的声波。声音以波的形式振动传播。物体在一秒钟之内振动的次数叫做频率，单位是赫兹。声音的频率在20Hz~20kHz之间的声音是可以被人耳识别的。高于这个范围的波动称为超声波，而低于这一范围的称为次声波。狗和蝙蝠等动物可以听得到高达16万赫兹的声音。鲸和大象则可以产生频率在15到35赫兹范围内的声音。次声波次声波可听声波超声波20Hz20kHzF(Hz)图6-2声音的频率6.2.2声音的数字化模拟信号量化模拟信号量化采样编码数字信号10010100011101模拟信号数字信号A/DADCD/ADAC图6-3声音数字化的过程模拟信号（自然界）：在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。数字信号（计算机）：在时间和幅度上都是离散的信号称为数字信号。（1）采样频率，１秒钟抽取声波幅度样本的次数，采样频率越高，音质量越好。（2）量化位数，描述每个采样点样值的二进制位数。量化位数越多，音质越好。（3）声道数，有单声道和双声道（立体声）两种模式（4）音频数据量的计算音频数据量＝采样频率×量化位数×声道数/8(字节/秒)×时间（秒）例如：用44.1kHz的采样频率进行采样，量化位数采用16位，录制1秒的立体声音节目，其波形文件所需要的数据量计算如下：44100（Ｈz）×16（位）×2(个声道)/8×1(秒)＝1764000Ｂ/1024=172.27KB6.2.3数字音频文件的格式（1）WAV文件，扩展名wav，因未经压缩，质量非常高，文件太大。（2）MIDI文件，是接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件，利用MIDI文件演奏音乐，所需的存储量最少。（3）CD文件，扩展名CD，唱片采用的格，但缺点是无法编辑，文件长度太大。（4）MP3文件，扩展名MP3，现在最流行的声音文件格式，因其压缩率大，在网络可视电话通信方面应用广泛，但和CD唱片相比，音质不能令人非常满意。（5）RA文件，扩展名RA，和MP3相同，它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的，因此主要目标是压缩比和容错性，其次才是音质。（6）WMA文件，扩展名wma，由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(RealAudio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质，可压缩到MP3一半。6.2.4数字音频处理软件（1）打开录音机程序（2）使用录音机【录音】（3）保存

（4）剪裁声音（5）混合、连接声音6.3图像处理技术6.3.1图像文件1.图像文件的相关概念（1）图像，对图像的每一点都用一个数值表示，所有这些值就组成了位图图像。（2）图形，是图像的抽象，它反映图像上的关键特征，如点、线、面等。（3）视频，又称动态图像，是一组图像按时间顺序的连续表现。视频的表示与图像序列、时间关系有关。（４）动画，是动态图像的一种，与视频不同之处在于，动画中的图像采用的是计算机产生出来或人工绘制的图像或图形，而视频中的图像采用的是真实的图像。动画包括二维动画、三维动画等多种形式。（5）常见的图像的文件格式1）BMP：未经过压缩，一般图像文件会比较大。它最大的好处就是能被大多数软件“接受”，可称为通用格式。2）JPEG：它采用一种特殊的有损压缩算法，所以“身材娇小，容貌姣好”，特别受网络青睐。3）GIF：分为静态GIF和动画GIF两种，支持透明背景图像，适用于多种操作系统，“体型”很小，网上很多小动画都是GIF格式。4）PSD：Photoshop的专用图像格式，图像文件一般较大。5）PCX：图像处理软件Paintbrush的一种源文件格式,，常见的图片文件类型存储格式从1位到24位。它是经过压缩的格式，占用磁盘空间较少，并具有压缩及全彩色的优点。6）PNG：可移植的网络图形，与JPG格式类似，网页中有很多图片都是这种格式，压缩比高于GIF，支持图像透明，可以利用Alpha通道调节图像的透明度。7）DXF：三维模型设计软件AutoCAD的专用格式，文件小，所绘制的图形尺寸、角度等数据十分准确，是建筑设计的首选。8）CDR：著名的图形设计软件——CorelDRAW的专用格式，常见图片文件类型属于矢量图像，最大的优点“体重”很轻，便于再处理。6.3.2图像类型计算机中的图像类型分为两种：位图和矢量图，下面将分别进行介绍。（1）位图位图又称“像素图”或“点阵图”，是由像素点组合而成的图像，一个点就是一个像素，每个点都有自己的颜色。（2）矢量图矢量图是以数学向量方式记录图像的，其内容以线条和色块为主。矢量图和分辨率无关，它可以任意地放大且清晰度不变，也不会出现锯齿状边缘。6.3.3图像压缩压缩分无损压缩和有损压缩。图像压缩国际标准的JPEG和MPEG均属于有损压缩算法，其中JPEG用于静态图像，MPEG用于动态图像。MPEG的全称应该是MovingPicturesExpertsGroup（即动态图像专家组），由ISO与IEC于1988年联合成立，致力于运动图像（MPEG视频）及其伴音编码（MPEG音频）标准化工作。这个专家组开发的标准称为MPEG标准，到目前为止，MPEG的主要标准有五个：（1）MPEG-1（数字电视标准）（2）MPEG-2（数字电视标准）（3）MPEG-4（多媒体应用标准）（4）MPEG-7（多媒体内容描述接口标准）（5）MPEG-21（多媒体框架标准）6.3.4图像的数字化图像获取的过程实质上是模拟信号的数字化过程，如图6-11所示，它的处理步骤大体分为四步：（1）扫描，将画面划分为M×N个网格，每个网格称为一个取样点，用其亮度值来表示。这样，一幅模拟图像就转换为M×N个取样点组成的一个阵列。（2）分色，将彩色图像的取样点的颜色分解成3个基色（例如R，G，B三基色），如果不是彩色图像（即灰度图像或黑白图像），则每一个取样点只有一个亮度值。（3）取样，测量每个取样点的每个分量（基色）的亮度值。（4）量化，对取样点的每个分量进行A/D转换，把模拟量的亮度值使用数字量（一般是8位至12位的正整数）来表示。通过上述方法所获取的数字图像称为取样图像，它是静止图像的数字化表示形式，通常简称为“图像”。6.3.5Photoshop的使用2003年，Adobe公司将AdobePhotoshop8更名为AdobePhotoshopCS，PhotoshopCS6应用广泛，本书以PhotoshopCS6为例讲解图像处理软件的应用方法。1．PhotoshopCS6的工作界面和菜单栏2.工具箱3.软件使用典型实例--应用Photoshop给照片添加背景6.4视频处理技术6.4.1视频基础知识1.视频多帧图像随时间变化而产生运动感，因此视频也被称为运动图像。按照视频的存储与处理方式不同，可分为模拟视频和数字视频两种。2.电视制式世界上最常用的模拟广播视频标准（也称制式）有3种彩色电视制式：NTSC制式、PAL制式和SECAM制式；这三种制式是不能互相兼容的，例如在PAL制式的电视上播放NTSC的视频，则影像画面将不能正常显示。（1）NTSC制式：即正交平衡调幅制式，分为NTST-M、NTSC-N等，主要使用国家包括美国、加拿大、日本、韩国、菲律宾等。（2）PAL制式：即正交平衡调幅逐行倒相制式。主要使用国家包括中国、德国、英国、意大利、荷兰等。分为PAL-B、PAL-I、PAL-M、PAL-N和PAL-D等，中国的电视播放制式为PAL-D。（3）SECAM制式。即顺序传送与存储彩色电视系统。分为SECAM-D/K，主要使用国家包括俄罗斯、前苏联和东欧国家及部分非洲国家。3．数字视频的常用格式视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类；常用视频文件格式如下：①AVI是一种音视频交插记录的数字视频文件格式。运动图像和伴音数据是以交替的方式存储，与硬件设备无关。②RM（RealMedia）格式是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式；③RMVB格式是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式，它的先进之处在于RMVB视频格式打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式；④MOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于存储常用数字媒体类型；⑤ASF是微软公司WindowsMedia的核心。这是一种包含音频、视频、图像以及控制命令脚本的数据格式；⑥WMV的英文全称为WindowsMediaVideo，也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文件压缩格式。⑦MEPG文件（MPEG／MPG／DAT格式）是采用MPEG压缩算法压缩后得到的视频文件格式，具体格式后缀可以是MPEG、MPG或DAT。4．视频编辑先用摄影机摄录下预期的影像，再在电脑上用视频编辑软件将影像制作成碟片的编辑过程。①线性编辑：一