计算机多媒体复习纲要

计算机多媒体实用技术复习提纲多媒体概念：多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。通常讲的媒体包括文字、图形、图像、动画、声音和视频等。上述媒体的两种及两种以上相融合，称之为多媒体。历史进步：多媒体是以数字技术，而不是以模拟信号的形式储存、交流信息；广泛应用于人与计算机交互中，简化交互行为；融合多种用于信息传播的媒体形成的“多”媒体多媒体硬件系统和多媒体软件系统（1） 多媒体硬件相关设备（①获取设备②操作处理设备③输出设备④存储设备）及其应用：多媒体计算机（MPC）概念：MPC是MultimediaPersonalComputer的缩写，是指符合MPC标准的具有多媒体功能的个人计算机。对于多媒体信息具有捕获、处理、展示和存储功能的个人计算机。由各种多媒体终端设备、多媒体服务系统、多媒体网络设备、多媒体软件及相关媒体数据，共同组成一个有机整体。多媒体计算机的核心功能是处理多媒体信息，只有具备声卡和视频卡的个人计算机才能称之为多媒体个人计算机。主要特征：1）具有激光驱动器CD-ROM。2）输入手段丰富。3）输出种类多、质量高。4）显示质量高。5）具有丰富的软件资源。•多媒体输入类设备：数码摄像机、话筒、数码照相机、触摸屏•多媒体输出类设备：音箱、显示器、耳机、耳麦、投影仪等（2） 多媒体软件的名称（PS、3DSMAX三维图像制作软件、adobeaudition、语音识别工具、文语通、网络电话、moviemaker、mediaplayer、cuteFTP、flashget、nero）及其具体应用：①图像图形技术应用②人机交互③多媒体音频视频技术④高速下载技术多媒体技术的应用实例：平面设计、影视广告、动画制作、CT检查、办公自动化、生化消费、交通农业等。流媒体概念：流媒体是指网络间的视频、音频和相关媒体数据流从数据源（发送端）同时向目的地（接收端）传输的方式，具有连续、实时的特性。流媒体采取流式传输视频信息的方式，实现在线视频播放。及其应用：在线播放、实时监控、远程教育、视频点播。多媒体数据压缩技术（1）多媒体信息的数据量文本数据量——假设屏幕显示分辨率为1024X768，字符为16X16点阵，每个字符用4个字节表示，则显示一屏字符所需要的存储空间为：（1024/16）X（768/16）X4B=12288B（约合12KB）•图像数据量一假定灰度图像显示在1024X768分辨率的屏幕上，则满屏幕像点所占用的空间为：1024X768Xlog2256=768KB音频数据量——假定模拟声音频率22050Hz,其数字采样频率44100Hz,采样精度为16bit，双声道立体声模式，则1min所需数据量为：采样频率X（量化位数*8）X时间X声道数44100HzX2B（16bit采样精度）X2（双声道）X60s=10584000K~10MB视频数据量一一采用带宽为5MHz的PAL制视频信号，扫描速度25帧/s，样本宽度24bit，采样频率最低10MHz，则一帧数字化图像所占用的最少存储空间为：10（采样频率）三25（扫描速度）X24（样本宽度）=9.6Mbit（合1.2MB）（2） 数据压缩的条件数据存在冗余度：（音频、视频信号等原始数据通常存在用处不大的空间，空间越多，数据的“冗余度”也越大。重复数据、可忽略数据）人类不敏感因素：（人类对某些频率的音频信号不敏感，对图像边缘的变化不敏感，颜色、亮度、细节等）信息传输与存储：（信息数据进行传输和存储时，存在冗余）（3） 数据冗余：冗余——信息所具有的各种性质中多余的无用空间冗余度——多余的无用空间的程度信息量与冗余的关系：I=D-duI—信息量，D—数据量，du—冗余量。（4） 冗余种类（七种）（5） 压缩比（6） 有损压缩：在一定程度内牺牲图像质量、删除部分非重要细节信息，用更少的数据描述图像。（改变图像本身）无损压缩：保证在不删除图像细节或颜色信息的前提下压缩文件。（不损失图像质量，只是优化数据储存方式。）数据压缩：PSD格式（.psd）兼容所有Photoshop高级功能BMP格式（.bmp）位图无损压缩数据排列顺序与其他格式图像文件不同，从图像左下角为起点存储图像，属栅格图像。TIFF格式（.tiff）位图支持从单色模式到32bit真彩色模式的所有图像，可用于多操作平台。GIF格式无损压缩网络传输和BBS用户使用最频繁的文件格式，被称为图形交换格式。最多可支持256种颜色，既可存静态也可存动态。有GIF87a和GIF89a之分。JPEG格式有损压缩JointPhotographicExpertsGroup可用于灰度图和彩色图，数据量小，还原图像与原始图像存在差异。（7）位速/码率：在一个数据流中每秒能通过的信息量。单位：Kbpskb/s常数比特率CBR:数据流速度恒定不变，体积大，音质没有很大提高；动态比特率VBR：没有固定比特率，压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率,生成文件大小不定，以质量为前提；平均比特率ABR：以50帧为一段，低频和不敏感的用低流量，高频与大动态用高流量，折中选择。4.图形和图像（图像——直接量化的原始信号形式，构成图像的最基本元素是像点。一个像点由若干个二进制位描述，且对应一个显示像素，这种“像点—二进制位—像素”的对应关系被叫做“位映射”关系。图形——经过计算机运算而形成的抽象化结果，由具有方向和长度的矢量线段构成，通常把图形叫做“矢量图”，数据量很小。）（1）栅格图像（位图图像）：像素自左而右、自上而下排列成一个方阵，通过控制每个像素亮点的颜色亮度等特性，组织成一幅完整图像。矢量图像：图像能被分为一系列的点、线、面。利用计算机指令可描述这些点线面。所有指令描述集合在一起形成矢量图形（以数学方式描述图像）。栅格图像与矢量图像的对比：见书P16〜17内容缩放图像处理适用操作文件容量显示速度栅格图像点阵放大有锯齿、模糊编辑处理过程复杂表现力强、细节多（适合多层次多颜色的）由图的尺寸、细节多少决定快矢量图像指令，以数学方式描述图形能保证清晰编辑处理过程简单绘制、设计，细节少（对图像质量要求较咼的领域）取决于图复杂程度小图像快；复杂图像慢（要计算、绘制）（栅格图像，栅格越多分辨率越高、图像越细腻、数据存储量也越大。矢量图像的显示效果与数据量没有本质联系，文件大小取决于图像的复杂度。）（2） 分辨率指图像中每单位长度内所显示的像素数目，单位：ppi像素/英寸•屏幕分辨率（ScreenResolution）硬件决定的分辨率，PC计算机的屏幕分辨率是96dpi°・显示分辨率（DisplayResolution）标准显示模式的总称，横向像素X纵向像素，如1024X768。・打印分辨率（PrintResolution）打印机输出图像时采用的分辨率，单位是dpi。300dpi〜600dpi）（3） 图像颜色二值图像：图像仅由两种颜色组成，用一位二进制数表示。•彩色颜色数量大于两种的图像，表现力强。灰度图像颜色数量大于两种的图像，表现力强。256个灰度0〜255级灰度真彩色颜色深度高于24bit是“真彩色”（4） 颜色种类和颜色深度（就是最多支持多少种颜色。一般是用“位”来描述的。）颜色种类颜色深度概念描述每个像素所需的二进制位数，以bit作为单位。可分别用4bit、8bit、16bit、24bit和32bit等表示。颜色种类和颜色深度的关系色深位数越高，颜色就越多，所显示的画面色彩就逼真。如8位二进制表示一个象素，那么这样的图象深度是8bit，它的色彩表示范围就是256色2A8，即图象颜色就是256种.（5）彩色图像描述RGB彩色模式只（红）、G（绿）、B（蓝）三个数组，每个数组用8bit表示，共24bit颜色，“真彩色模式”。用于显示器。加色。（RGB以黑色为底色加，即RGB均为0是黑色，均为255是白色）CMYK彩色模式C（湖蓝）、M（品红）、Y（黄）、K（黑）四个数组，每个数组用8bit表示，共2bit数据。用于印刷。减色。（CMY以白色为底色减，即CMY均为0是白色，均为100%是黑色）HSB彩色模式从心理学的角度来看，颜色有三个要素：色泽（Hue）、饱和度（Saturation）和亮度（Brightness）。HSB颜色模式便是基于人对颜色的心理感受的一种颜色模式。它是由RGB三基色转换为Lab模式，再在Lab模式的基础上考虑了人对颜色的心理感受这一因素而转换成的。因此这种颜色模式比较符合人的视觉感受，让人觉得更加直观一些。LAB彩色模式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。该颜色模式由一个发光率（Luminance）和两个颜色（a,b）轴组成。它是一种具有“独立于设备”的颜色模式，即不论使用任何一种监视器或者打印机，Lab的颜色不变。灰度模式灰度模式可以使用多达256级灰度来表现图像，使图像的过渡更平滑细腻。0~255级灰度颜色模式和颜色深度的对应关系（6）PhotoshopCS图像处理PS界面：1.菜单栏：包括执行各种PS任务的主菜单，按主题组织菜单，如文件、图层、滤镜等；2.工具箱（详见P：39好多啊。。。）：其中工具用于创建、编辑图像，如选区绘画工具、修饰工具、颜色设置工具、显示控制工具等；3工具属性栏：显示选中工具的目前状态，可调整选中工具的各种特性；4.调板：颇具特色，帮助用户监视和修改图像，即导航显示、观察编辑过程、管理历史记录、动作、图层、通道等，并能选择颜色。图像选区可通过矩形、椭圆、单行、单列选取工具（规则选区），也可通过套索，还可实用魔棒按颜色选择。选完后可进一步调整，如添加到选区、从选区减去、与选区交叉等。羽化：处理图像边缘。选中任意选取工具时，在工具属性栏中输入“羽化”值，以控制羽化边缘的宽度（1~250像素）；对现有选区进行羽化：选择-羽化-输入羽化半径值。勾选消除锯齿，可平滑边缘。套索抠图：选择套索工具后，使用鼠标沿图像边缘移动，套索工具会根据图像边缘特征的变化识别出图像边缘。（磁性套索三个参数：①宽度：是指磁性套索检测的范围只有距离指针小于或等于宽度值的图像像素个数；②边对比度：套索对图像边缘识别的灵敏程度，1%~100%共100个级别输入数值较高只能检测与背景对比鲜明的边缘若图像边缘较模糊，应使用较小宽度和低边缘对比度；③频率：磁性套索工具定期将固定点添加到选区边缘的频率。频率越高，固定点添加得越密集。）魔棒工具：可避免跟踪图像轮廓，自动选择同一颜色所有区域。（容差：度量图像像素差异大小的参数。输入容差越大，选择的色彩范围更宽，选定范围就越大。）图像色调处理技术色调是彩色图像整体颜色的一种趋势，灰度图像不存在色调问题。色调的处理基于把描述像点颜色的数据进行增值和减值的算法。由于人眼对各种颜色的敏感度不一致，为了达到总体上的视觉平衡，各个像点增减的量值也不同。图像几何形状处理技术•图像修补技术仿制图章：选择仿制图章工具一Alt单击设置取样点一选择想要的对齐样本像素方式—在图像中拖移（对齐：拖动鼠标，当前取样点不会丢失，无论多少次停止和继续，都可连续应用样本像素；不对齐：每次停止和继续绘画时，都将从初始取样点开始应用样本像素）修复画笔：选择修复画笔一选择“源”或“目标”一选区一拖移选区（选择“源”，则应将选区拖到想要从中取样的区域，松开鼠标，原选区被修补；选择“目标”，则应将选区拖到要修补的区域，松开鼠标，新区域被修补）图像剪裁：裁切工具。可设定裁切宽度、高度、分辨率。选区完成后，若是自由裁剪将有8个控制点，若限定了长宽分辨率的只有边角的4个调整点，可进一步精确调整裁切选区。旋转技术：图像一旋转画布•图层和图层控制技术选择、删除、复制、显示/隐藏、锁定图层等•图像的组合技术滤镜应用技术数码照片处理技术曲线调整较柔和，曲线面板中直线两端点分别表示图像的高光区和暗调区域，直线其余部分统称为中间调，改变中间掉可是图像整体加亮或减暗(在线条中单击机即可产生拖动点)；也可单独对RGB通道进行调整色阶比较直观色阶从左至右依次有灰度平衡高光三个滑块最右那个代表滑块以右的都调整为rgb均为255也就是白色后最左那个就是代表其以左均为0即均为黑色中间代表平衡。高级综合应用5.音频音频基本概念人耳能识别的20~2万Hz之间的声音叫音频信号。声音基本特点声音是振动的波，是随时间连续变化的物理量。声音有3个重要指标：振幅——作用和应用；周期——和频率关系；频率——各种频率关系和音频段划分。语音和音乐声音三要素音调——声音的高低，与频率有关，频率越高，音调越高。音色——具有特色的声音。音强——声音的强度，也称“响度”、“音量”。音频文件数字化过程：采样-量化-编码-压缩-存储声卡和录音相关软硬件知识声波与计算机能处理的数字信号相互转换是由多媒体计算机的重要配件——音频卡(声卡)完成的。声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，从硬件位置上来看主要有两种，机箱内置集成在主板上的声卡和独立于主板的声卡。声卡既能接受模拟信号、生成数字信号进入计算机，又能转化机内数字信号并输出到耳机、扬声器、扩音器等音频设备上。声卡分为两大部分：模数转换部件和数模转换部件。采样原理先输入模拟声音信号，然后按照固定的时间间隔截取该信号的振幅值，每个波形周期内截取两次，以取得正、负向的振幅值。该振幅值采用若干位二进制数表示。采样频率概念指每秒声卡对声音采样的次数。采样频率越高(采样间隔越小)音质越好。但数据量也越大。量化和量化精度(量化位数)：指存储每个声音样本所使用的位数/每次对模拟音频信号采样时，记录震动幅度所用数据的位数。量化位数越高，对声音信号的采样精读就越高，音质越高。声道数声音通道的个数，指一次采样的声音波形个数。双声道比单声道多一倍的数据量。1)单声道2)立体声3)环绕立体声5.1环绕立体声

5)7.1环绕立体声•音质与数据量•数字化音频的特点：采样频率越高，音质越好，数据量越大。可表现立体声、单声道，立体声比单声道的数据量大一倍。声音效果稳定、一致性好。可真实地记录任何一种声源发出的声音。数据记录详尽，音频数据基本上没有经过压缩处理，数据量大。(3)数字音频采样质量采样频率kHz样本精度(h/s)单/立休声数据率(kn/s)频率范围电话88单道声8200-3400AM11.0258单道声1120-150041FM22.05016立体声S8.250-7000CD44.116立体声176.420-20004816立体声192.020-2000基本概念将时间上连续的取值变为有限个离散取值的过程。CD音乐采样频率：44.1khz自然声采样压缩编码(Ogg\W的\mp3\wma等)一般音频编辑技术AdobeAudition•编辑区域单音轨编辑界面，多音轨编辑界面，CD唱片编辑界面简单音频编辑P109①选择声波范围②剪贴板③混合剪贴④消除断续高级音频编辑技术设置播放控制工具•淡入淡出•混响时间频率均衡控制时间调整音量自由控制与合成(核心是语音和背景音乐的音量曲线调节)声道编辑多格式保存音频综合应用语音识别工作过程：! ►语义 一,语音识别工作过程：! ►语义 一,过滤冗余信息f提取特征T字词识别 ►词法句法(7)语音识别基本功能：语音听写；发布命令微软和IBM的语音识别(8)语音合成 I 6.动画和视频 上下文相互关系(1)视觉滞留效应概念文字信息在视网以每秒25-30帧的速度按一定顺序播放静止图像，呈现到人眼的图像消失后，在视网膜上仍会短暂地存在一段时间。图像所保留的时间足够长，以至于大脑有足够的空闲将先后出现的图像连接起来，从而产生运动的错觉。•屏幕分辨率概念及其影响屏幕分辨率(ScreenResolution)硬件决定的分辨率，PC计算机的屏幕分辨率是96dpi。•帧速度(PAL\NTSC\电影)PAL：每幅画面以每秒25个画面的速度顺序取代前一个画面。NTSC：30帧/秒电影：24帧/秒每幅画面成为一帧(2)动画基本概念计算机动画是采用图形、图像处理技术，借助动画制作软件生成的连续画面；然后，采取连续播放静止图像的方法产生物体运动效果。当达到每秒播放24幅画面的速度后，人眼看到的就是连续的效果。动画种类视频格式动画GIF动画Flash动画动画规则动画的构成规则动画由多画面组成，并且画面必须连续。画面之间的内容必须存在差异。动作必须连续，即后一幅画面是前一幅画面的继续。动画的表现规则在严格遵循运动规律的前提下，可进行适度地夸张和发展。动画节奏应符合自然规律。夸张表现可适度调整节奏的快慢。动画的节奏通过画面之间物体相对位移量进行控制。相对位移量大，物体移动的距离长，节奏快；相对位移量小，节奏慢。全动画与半动画所谓“全动画”，是指在动画制作中，为了追求画面的完美、动作的细腻和流畅，按照每秒播放24幅画面的数量制作的动画。半动画又叫“有限动画”，采用少于每秒24幅的绘制画面来表现动画，常见的画面数一般为每秒6幅。由于半动画的画面少，因而在动画处理上，采用重复动作、延长画面动作停顿的画面数来凑足每秒24幅画面。/media/kf/jishu/2007-03-27/media_3805.html动画制作过程人们在沿用传统动画制作工艺的同时，开始使用计算机来制作动画。人们习惯上把计算机制作的动画叫做“电脑动画”。电脑动画经历了几个阶段：第一个阶段：用电脑画出简单的线条和几何图形，电脑把绘画过程记录下来。在需要时，由电脑重复绘画过程，使人们看到活动的画面。第二个阶段：电脑动画中活动的主体从简单的线条、几何图形过渡到比较复杂的图形。画面上的变化模式和多种颜色的运用使这一阶段的动画具有良好的视觉效果，开始体现电脑动画的风格。第三个阶段：以先进的软件和硬件作为条件，逼真地模拟手工动画，并进一步制作手工动画难以表现的题材。动画主体从图形过渡到图像，并能够生成数字化的主体模型，进而产生纯电脑动画。•动画制作工具（软件）MacromediaFlashMacromediaFireworks（3）音视频压缩和解压缩p173•音视频压缩格式1）MPEG2） RMVB/RMRMVB中的VB指VBR,VariableBitRate可改变之比特率），较上一代rm格式画面要清晰了很多，原因是降低了静态画面下的比特率3） MKV（容器格式）能容纳多种不同类型编码的视频、音频及字幕流。4） AVI（容器格式）音频视频交错格式。是将语音和影像同步组合在一起的文件格式。它对视频文件采用了一种有损压缩方式，但压缩比较高，因此尽管画面质量不是太好，但其应用范围仍然非常广泛容器格式：为方便同时回放，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，即在同一个容器格式文件里面包裹着不同的轨道。容器是用来区分不同文件的数据类型的，而编码格式则由音视频文件的压缩算法决定。一般所说的文件格式或者是后缀名即是指文件的容器格式。对于一种容器格式文件，可以包含不同编码格式的一种视频和音频 [1]。目前比较知名的容器格式包括AV（I.avi）、MPEG（.mpg,.mpeg）、QuickTime（.mov）、RealMedia（.rm）、MP4（.mp4）等。解压缩1） 工具：视频播放器、音视频解码器和字母外挂模块；2） 处理对象：视频、音频和字幕（4）非线性视频处理非线性处理软件AdobePremiere和Windowsmoviemaker等素材包括视频、图像、音频或音乐。文件格式7.多媒体光盘（1） CD-ROM光学存储原理计算机使用二进制存储信息，在CD光盘中采用凹陷和凸起的形式记录二