多媒体技术第一章

多媒体技术

任课老师：詹玲超电话一章多媒体技术基础1.1多媒体介绍1.1.1什么是多媒体一、人类感知信息的途径：（1）视觉，70%-80%；（2）听觉，10%；（3）嗅觉、味觉、触觉，约占10%。二、计算机的发展历史：（1）计算机发展初期：用0、1两种符号表示信息，应用领域局限于专业人员。（2）20世纪50年代到70年代：文字作为信息的载体，一般科技人员也可使用计算机。（3）从80年代开始：声音、图形、图像等新的媒体，计算机的应用扩展到一般公众。三、媒体的含义媒体(medium)在计算机领域有两种含义：指存储信息的实体，如磁盘、光盘、硬盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为媒质；指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像和视频等，中文译作媒介，多媒体技术中的媒体是指后者。四、媒体的类别：感觉媒体，表示媒体，显示媒体，存储媒体，传输媒体1、感觉媒体：能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。如语言、音乐、自然界中各种声音、各种图形、图像、动画、文本等。2、表示媒体：为了传送感觉媒体而人为研究出来的定义信息特性的数据类型，用信息的计算机内部编码表示。借助于此种媒体，能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个地方。3、显示媒体

用于将表示媒体和感觉媒体之间相互转换用的媒体。指人们再现信息的物理工具和设备（输出设备），或者获取信息的工具和设备（输入设备）。4、存储媒体

用于存放表示媒体的媒体。5、传输媒体

用于传输表示媒体的媒体。五、多媒体技术定义“多媒体”是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个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、视频等。从这种意义中可以看到，“多媒体”最终被归结为是一种“技术”，即多媒体技术。1.1.2多媒体的特征和组成一、多媒体的基本特性（1）多样性：多种媒体（文本、图形、声音、动画、视频等）；（2）交互性：指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作；（3）集成性：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设备的集成。二、把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术：（1）视频音频信号获取技术；（2）多媒体数据压缩编码和解码技术；（3）视频音频数据的实时处理和特技；（4）视频音频数据的输出技术；三、多媒体计算机的分类，从开发和生产厂商以及应用的角度出发可以分成两大类：（1）家电制造厂商研制的电视计算机Teleputer，是把CPU放到家电中，通过编程控制管理电视机、音响，有人称它为“灵巧”电视（SmartTV）；（2）计算机制造厂商研制的计算机电视Compuvision，采用微处理器作为CPU，其他设备还有VGA卡、CDROM、音响设备以及扩展的多窗口系统，有人说它的发展方向是TV-KILLER。四、多媒体系统的组成多媒体的组成实际就是多媒体系统的组成，凡是由文本、图形、图像、声音、动画和视频等形式的两种或两种以上组合而成的应用系统都可称为多媒体系统，分为如下几种：（1）音频/视频数据的实时处理系统，包括视频会议、视频点播、可视电话、网络音/视频聊天、网络电话等。（2）远程教育，包括远程教学、电视教学、计算机辅助教学、计算机辅助学习等。（3）远程医疗，包括远程手术、病理信息交换、远程诊断等。（4）协同工作环境，包括几个人编辑一个共享的文档或玩同一个游戏的工作环境等。（5）基于内容检索，包括在大型视频和图像数据库中搜索可视化对象等。（6）虚拟现实及场景重建，包括将计算机制作的图形或视频对象放入场景或计算机构建场景等。（7）基于语音识别的系统，包括语音输入、基于语音的计算机交互系统等。1.1.3多媒体的研究内容和应用领域应用领域：一、多媒体制作①电子商务②多媒体课件③多媒体游戏娱乐④影视创作⑤家居设计与装潢、商业广告⑥电子出版

二、多媒体数据库业务①多媒体信息检索和查询；②商用电话系统；③旅游业信息管理。

三、多媒体通信的业务①远程教育；②多媒体会议与协同工作；③点播电视；④多媒体信件；⑤远程医疗诊断；⑥远程图书馆。

1.2多媒体项目创作简介一、多媒体创作：将多媒体素材（声音、图形、图像、视频、动画等）有机地结合在一起，成为交互式多媒体应用。二、多媒体创作工具：完成多媒体创作的工具。典型的多媒体创作工具：Authorware、Flash、Dreamweaver等1.3颜色基础1.3.1颜色的表示方法一、物体的颜色物体由于内部结构的不同，受光线照射后，产生光的分解现象，一部分光线被物体吸收，其余的被物体反射或透射出来，成为物体的颜色。二、可见光颜色是通过光被感知的，光是电磁波，当电磁波的波长在380-780nm之间时，可以被人感知到，就成为可见光。频率

(Hz)波长

(m)无线电波红外线紫外线X-外线宇宙外线可见光源红橙黄绿青蓝紫三、视觉系统对颜色和亮度的响应特性

视觉系统对颜色和亮度的响应情况是不同的，人眼对亮度比对颜色敏感。四、三基色原理自然界常见的各种彩色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色按不同的比例相配而成，同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这是色度学中最基本的原理——三基色原理。将光谱中不能再分解的可见光称为单色光，由单色光混合而成的光称为混合光。三基色的选择必须遵循一条规律：任一种颜色都不能由其他两种颜色合成。人的眼睛对红、绿、蓝这三种色光最敏感，以这三种颜色作为基色相配来获得彩色得到了最为广泛的应用。五、色彩的三要素：任何色彩都有色相、亮度、饱和度三个方面的性质，又称色彩的三要素。人眼看到的任意彩色都是这三个特性的综合效果。1、亮度亮度即颜色明亮的程度，是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。亮度最高的是白色，最低的是黑色。

在彩色中，黄色为亮度最高的颜色，紫色是亮度最低的颜色。2、色相色相指的是色彩的相貌，反映颜色的种类，是彩色光的基本特性。光谱中各色相由可见光光谱中各分量成分的波长来决定，它们构成了色彩体系中的基本色调。色相与波长的关系光色波长λ（nm)代表波长红（Red）780～630700橙（Orange）630～600620黄（Yellow）600～570580绿（Green）570～500550青（Cyan）500～470500蓝（Blue）470～420470紫（Violet）420～3804203、饱和度

饱和度体现了色彩的饱和程度。可见光谱的各种单色光是最饱和的彩色。当光谱色加入白光成分时，就变得不饱和。

物体颜色的饱和度取决于该物体表面选择性反射光辐射能力。物体对光谱某一较窄波段的反射率高，而对其它波长的反射率很低或没有反射，则表明它有很高的选择性反射的能力，这一颜色的饱和度就高。图中分光反射率曲线A比曲线B显示的颜色饱和度高。饱和度与反射率的关系亮度中亮度高红色相黄色相饱和度中饱和度高蓝色相饱和度低亮度低4、亮度、色相和饱和度的对比1、补色：某一间色与另一原色之间互相补足三原色成分，即任何两种色光相加后如能产生白光，这两种色光就互称为补色光。2、邻近色：邻近色是色轮中相近的两种颜色，往往是互相掺杂在一起。在色轮中，凡在60度范围之内的颜色都属邻近色的范围。六、补色与邻近色1.3.2图像中的颜色模型1、RGB彩色空间（1）形成：颜色可以由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种色光按不同的比例相加混色来得到，如果将R、G、B看成三个变量，就形成RGB三维彩色空间。（2）重要性：计算机彩色监视器的输入需要RGB三个分量，不管采用什么形式的彩色空间表示方法，多媒体系统最终的输出一定要转换成RGB空间表示。二、CMYK模型

彩色印刷使用的一种颜色模式。由青（Cyan）、洋红（Magenta）、黄（Yellow）和黑（Black）四种颜色组成。其中黑色之所以用K来表示，是为避免和RGB三基色中的蓝色发生混淆。

CMYK模型不是靠增加光线，而是靠减去光线。下表为相加色和相减色的关系。相加混色(RGB)相减混色(CMY)生成的颜色000111黑001110蓝010101绿011100青100011红101010品红110001黄111000白

因为所有打印油墨都包含一些杂质，青色、品红和黄色三种油墨实际上产生一种土灰色，必须与黑色(K)油墨混合才能产生真正的黑色。所以，将这些油墨混合产生颜色叫做四色印刷。RGB彩色空间和CMY彩色空间的对比如下图所示：三、Lab颜色模型

Lab颜色模型由亮度分量（L）和两个色度分量组成：两个色度分量即a分量和b分量。

Lab颜色是由RGB三基色转换而来的，它是由RGB模式转换为HSB模式和CMYK模式的桥梁。四、HSB颜色模型（1）定义：指从人的视觉系统出发，用色调（Hue）、饱和度（Saturation）和亮度（Brightness）来描述色彩。（2）表示：用一个三维空间的枣形立体图来表示。圆锥截面的圆周一圈上的颜色为完全饱和的纯颜色。1.3.2视频图像中的颜色模型一、YUV颜色模型

YUV颜色模型应用于PAL制彩色电视，德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。（1）“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；（2）“U”和“V”表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。采用YUV颜色空间的好处如下：解决了彩色电视机与黑白电视机的兼容问题；

亮度信号（Y）和色度信号（U、V）是相互独立的。其中，Y信号分量构成黑白灰度图，U、V信号构成另外两幅单色图，这样黑白电视能接收彩色电视信号。利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容量；人眼对彩色图像细节的分辨本领比黑白的低的多，即可以用亮度信号保证图像的清晰度，把色度信号的带宽变窄。2、YIQ颜色空间

YIQ颜色模型应用于NTSC制彩色电视，是美国、加拿大等大部分西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国台湾采用的制式。

Y表示亮度，I、Q是两个彩色分量，YIQ格式与YUV格式类似，但在色度矢量图中的位置不同，IQ为互相正交的坐标轴，与UV正交轴之间有33度夹角。IQ分量与UV分量之间的换算关系为：

YIQ与YUV颜色模型的区别

使用YIQ彩色空间的好处：

I对应于人眼最敏感的色度，而Q对应于人眼最不敏感的色度。这样传送I时用较宽的频带，传送Q时用较窄的频带，节省了带宽。三、YCbCr颜色模型

YCbCr颜色空间是由YUV颜色空间派生的一种颜色空间,主要用于数字电视系统中，也适用于计算机用的显示器。

YCbCr彩色空间是以演播室质量标准为目标的CCIR601编码方案中采用的彩色表示模型。

Cb与U分量对应，而Cr与V分量对应。在该编码方案中，亮度信号Y与色度信号Cb、Cr的采样比率为4:2:2。1.4美学基础美学是哲学的一个分支，论述美和美的事物，尤其指对审美鉴赏力的判断。多媒体领域的美学通过绘画、色彩和版面展现自然美感的学科。1.4.1美学的作用（1）产生更好的视觉效应，增加用户的知觉和注意力。（2）将复杂和抽象的内容进行形象化表达。（3）提高产品的价值。在用户的眼中，即使是同样的产品，具有精美包装的要比包装简陋的具有更高的价格。（4）提高产品的亲和力。美的东西总是让人感觉到亲切和喜欢。1.4.2平面构图构图是增加多媒体美感的快速有效的手段。以下为几种最基本的方法：分割构图，轴线构图，对角线构图，三角形构图，环形构图，重复构图。

分割构图是将画面进行不同比例的水平或垂直的分割，这是影视画面构图最常用的方法之一。分割构图轴线构图轴线构图以画面中心的轴线形成等分的构图形式，使画面达到均衡和对称的美感。对角线构图对角线构图是结构景物空间的最基本的构图方法之一。对角线可以有效地引导目光，从画面的四周向视觉中心聚拢。三角形的构图是以一个中心轴为基础的稳定的三角形结构。它拥有的两条边向一个角汇聚的运动，所以方向性更强。三角形构图象征着稳定和崇高。三角构图环形构图环形构图与三角形构图一样，环形构图也显示同一种稳定感。环形构图是一种封闭的构图形式，可以有方形、圆形等几种，都会将视线引导向封闭的中心。重复构图在平面设计中，一个完整、独立的形象被称为单形，单形若同时出现两次以上，这就是重复。重复能够加深形象的印象，形成节奏感、统一感。大多数物形都是由许多相似、相同的形象所组成的整体。1.4.2平面构图1.4.3色彩美学一、色彩的作用色彩具有冷暖感，这是从人们的生活经验中产生的。如：（1）太阳、火焰的温度很高，它们所发散的红橙色光使人感觉到温暖。（2）冰雪、海洋温度很低，它们反射的蓝色有寒冷的感觉。这些生活中的经验积累，使人一看到红色就感到温暖，一看到蓝色就感到寒冷。每一种颜色也能给人不同的感觉，使人联想到不同的东西。

在色环中，可以简单地将所有颜色分为冷色和暖色两大类，如下图所示：二、颜色的对比（1）色调的对比：类似色对比，三原色对比，互补色对比；（2）亮度的对比；（3）饱和度的对比；（4）并存的对比。二、颜色的对比三原色对比类似色对比互补色对比亮度的对比饱和度对比三、颜色搭配颜色搭配的主要原则如下：（1）用尽量少的颜色来突出要点；（2）要有一种主色调，装饰色也尽量不要超过三种；（3）主色调尽量采用相近色进行搭配；（4）占用图像画面面积较小的内容，如前景文字，可以用亮度较高的白色、黄色等颜色；占用图像画面的面积较大的内容，如背景，尽量使用亮度低的蓝色、黑色等颜色。1.5多媒体设备多媒体计算机实际上是对具有多媒体处理能力的计算机系统的总称。1.5.1激光存储器1、光驱类型：

CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和刻录光驱等。2、安装方式