第9章 多媒体知识与应用基础

大学计算机基础湖北民族学院计算机系基础教研室1本章内容9-1多媒体基础知识

9-2数字音频技术

9-3图形图像处理基础

*9-4数字视频技术

*9-5计算机动画制作

2本章课时安排、重点、难点总学时：4学时，理论2学时，上机2学时1.目的(1)了解多媒体技术的基本概念。(2)了解音频、视频、图像等基本概念。(3)介绍有关多媒体技术中常用的应用软件。2.重点、难点

多媒体技术相关概念及相关软件应用知识。3.教学方法：讲授、多媒体教学、实验39.1多媒体基础知识多媒体是计算机将文字处理、图形图像技术、声音技术等与影视处理技术相结合的产物。随着计算机的发展和应用，多媒体已经从一个时髦的名词变成了一种实用的技术。本章将介绍多媒体技术、音频、图形图像、视频的基本概念及其相关软件。49.1.1多媒体的基本概念1.媒体在计算机领域中媒体（Media）有两层含义：一是指存储信息的实体、如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等；另一层是指多媒体技术中的媒体，即指信息载体，如文本、声频、图形、图像、动画等。

2.多媒体

多媒体（Multimedia）就是多重媒体的意思，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。

3．多媒体技术多媒体技术是指利用计算机技术，综合处理文字、声音、图形和图像等媒体的新技术。9.1多媒体基础知识54．多媒体技术的特点多样性

集成性

交互性

实时性

多样性是指计算机所能处理的信息从最初的数值、文字、图形扩展到声音和视频信息集成性是指处理多种信息载体的能力，也称综合性。

交互性是指用户与计算机之间在完成信息交换和控制权交换时的一种特性。实时性是指在计算机多媒体系统中声音及活动的视频图像是实时的、同步的。

9.1多媒体基础知识69.1.2多媒体系统的组成多媒体计算机系统一般由4部分组成：多媒体硬件平台、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。多媒体硬件系统：包括计算机硬件、声音及视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘驱动器等。多媒体操作系统：也称多媒体核心系统，具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制，以及图形用户界面管理等。媒体处理系统工具：也称多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统重要组成部分。用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是大规模用户的系统产品。9.1多媒体基础知识79.1.3多媒体技术的应用领域教育和培训

电子出版广告与信息咨询

管理信息系统和办公自动化家庭应用

虚拟现实

9.1多媒体基础知识89.2数字音频技术9.2.1音频的基本概念人类能够听到的所有声音都称之为音频。在多媒体应用系统中所使用的音频数据一般分为音乐和语音两种，音乐主要用于背景声音，语音用于解说。9.2.2音频数字化99.2.2音频数字化由于音频信号是一种连续变化的模拟信号，而计算机只能处理和记录二进制的数字信号，因此，模拟音频信号必须经过“模拟/数字（A/D）”转换电路通过采样和量化变成二进制数据，成为数字音频后才能送到计算机进行编辑和存储。通过采样可将声音的模拟信号数字化，即在捕捉声音时，要以固定的时间间隔对波形进行离散采样。这个过程将产生波形的振幅值，以后这些值可还原成原始波形。影响数字声音波形质量的主要因素有3个。1．采样频率采样频率等于波形被等分的份数，份数越多，即频率越高，质量也就越好。9.2数字音频技术102．采样精度3．通道数

采样精度即每次采样的信息量。采样通过“模/数”转换器将每个波形垂直等分，若用8位“模/数”转换器，可把采样信号分为256等份；用16位“模/数”转换器则可将其分为65536等份。声音通道的个数表明声音产生的波形数，一般分为单声道和立体声道。单声道产生一个波形，立体声道则产生两个波形。采用立体声道声音丰富，但存储空间要占很多。9.2数字音频技术119.2.3音频文件格式1.WAVE波形文件2.MIDI音乐数字文件3.MP3文件4.RA文件5.WMA格式在多媒体声音处理技术中，最常见的几种声音存储格式是：WAVE波形文件、MIDI音乐数字文件和目前非常流行的MP3音乐文件等。9.2数字音频技术129.2.4音频的获取音频获取方式有两种：1.对音频数据的录取音频数据的录制方法很多，如Windows操作系统“附件”中的“录音机”程序，另外，现在有许多功能强大的声音处理软件，如著名的音频编辑软件CoolEdit，可以提供具有专业水准的录制效果，可以使用多种格式录制，并可以对录制的声音进行复杂的编辑和制作各种特技效果。2.利用现有的音频数据

可以从诸如录音带、CD唱盘上直接输入音频信息或使用存储在光盘上的音频素材库，然后再利用音频编辑软件进行处理。

9.2数字音频技术139.3图形图像处理基础9.3.1图形与图像的基本概念图形（graphic）是指由外部轮廓线条构成的矢量图，即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。图像（image）是由扫描仪、摄像机等输入设备捕捉实际的画面产生的数字图像，是由像素点阵构成的位图。像素：构成图像的最小单位，很多个像素组合在一起就成了图像，但组合成图像的每一个像素只显示一种颜色。分辨率：指用于描述图像文件信息量的术语，表示单位长度内点、像素或墨点的数量，通常用像素/英寸或像素/厘米等表示。149.3.2图形图像的文件格式1.图形文件格式

常用的矢量图格式有AI，EPS，CDR，WMF等。2.

图像文件格式

常用的图像文件格式有BMP、TIFF、GIF、JPEG、PSD、PNG等。9.3图形图像处理基础9.3.3图像的获取与处理获得图形图像文件有两种办法：1.用图形绘制软件进行创作。2.利用各种方法收集原始图像，然后用图像处理软件进行加工处理。159.3.4图像处理软件常用图形绘制软件包括Corel公司的CorelDRAW、Macromedia公司的Freehand、Adobe公司的Illustrator等。常用的图像处理软件包括AdobePhotoshop、CorelPhotoPaint、Ulead

PhotoImpact、PaintShop等。其中Photoshop的使用最为普及，几乎已经成为家庭电脑的必装软件之一。9.3图形图像处理基础16*9.4数字视频技术9.4.1视频的基本概念多媒体视频信息实际上是由许多幅单个画面构成的。电影电视通过快速播放每帧画面，再加上人眼的视觉滞留效应，便产生了连续运动的效果。如果再把音频信号加进去，就可以实现视频、音频信号的同时播放。9.4.2视频文件格式常见的视频文件格式有AVI、MPEG、MOV、ASF、WMV、ASF、RM、RMVB等格式。179.4.3视频的采集与处理1．视频信号采集视频采集时指在多媒体计算机中，使用视频采集卡配合视频处理软件，把从摄像机、录像机和电视机这些模拟信息源输入的模拟信号转换成数字视频信号。2．视频信息处理在多媒体计算机中，采用专用的视频处理软件来编辑处理视频信息。从视频信息处理的目的和对象来看有两种情况；一种情况是对于单帧图像的编辑处理，计算机遵循静止图像处理原则来处理单帧静止图像；另一种情况是对于连续的视频信息进行剪辑、配音、视频合成等编辑操作。*9.4数字视频技术189.4.4视频信息处理软件1．常用视频播放软件由于视频信息数据量庞大，几乎所有的视频信息都以压缩格式存放在磁盘或光盘上，这就要求在播放视频信息时，计算机有足够的处理能力进行动态实时解压缩播放。目前常用的视频播放软件很多，其中著名的有豪杰公司的超级解霸、微软公司的MediaPlayer和RealNetWorks公司的RealOnePlayer。这些视频播放软件，界面操作简单易用，功能强大，支持大多数音视频文件格式。2．常用数字视频编辑软件常用数字视频编辑软件有VideoForWindows、QuickTime、AdobePremiere等。*9.4数字视频技术19*9.5计算机动画制作9.5.1动画的基本概念视频和动画同属于运动图像，它们的实现原理是一致的，两者的不同在于视频是对已有的模拟视频信号（如电视录像）进行数字化的采集形成数字视频信号，其内容通常是真实事件的再现。而动画里的场景、角色和各帧运动画面的生成一般都是在计算机里绘制而成的。9.5.2常用动画制作软件要制作动画必须借助于动画创作工具，动画创作工具种类很多，分别从二维动画和三维