第一章多媒体技术基础1

第一章多媒体技术基础第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18课程概况多媒体技术基础知识声音、图像、视频数字化非线性编辑技术多媒体数据压缩技术多媒体平台设计流媒体技术数字水印技术第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18第1章多媒体技术基础第2多媒体技术的应用领域1.3多媒体产品的创意、设计与制作1.4多媒体技术概述1.1多媒体软件1.2多媒体个人计算机1.5第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.1多媒体技术概述多媒体技术是计算机技术和社会需求相结合的产物。1.1.1多媒体技术的社会需求图形图像处理的需要大容量数据存储的需要音频信号和视频信号处理的需要界面设计的需要信息交换的需要高科技研究的需要娱乐与社会活动的需要第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.1多媒体技术概述1.1.2多媒体的技术背景多媒体计算机的硬件条件数据压缩技术多媒体的软件条件相关的技术支持第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的发展1.1.3(1)1984年，美国Apple（苹果）公司首创计算机处理图像。

使用Bitmap（位图）描述图像，实现了图像简单处理。Macintosh操作系统首次采用了图形用户界面：

●

Windows（窗口）

●Icon（图标）理念

●

图形化人机接口标准(2)1985年，美国Commodore公司首创多媒体计算机系统Amiga。

同年，激光只读存储器CD-ROM问世，对多媒体技术的发展起

到了决定性的推动作用。

在这一时期，CDDA技术（CompactDiskDigitalAudio）趋于

成熟，具备了处理和播放高质量数字音响的能力。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的发展1.1.3(3)1986年3月，荷兰PHILIPS公司和日本SONY公司共同制定了CD-I（CompactDiscInteractive）交互式激光盘系统标准：

●

允许一片直径5英寸的激光盘存储650MB的数字信息。(4)1987年3月，RCA公司制定了DVI(DigitalVideoInteractive)标准：

●交互式视频技术的规范化和标准化，可存储静止图像、活动图像、

声音等多种信息模式。

同年，美国Apple公司开发了HyperCard（超级卡），该卡安装在

苹果计算机中，具备快速、稳定处理多媒体信息的能力。(5)1990年11月，美国Microsoft公司和PHILIPS等公司成立

多媒体个人计算机市场协会(MultimediaPCMaketingCouncil)。

协会主要任务：制定多媒体计算机的“MPC标准”。对计算机多媒体

功能所需的软硬件最低标准、量化指标，以及升级规范等进行规范。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的发展1.1.3(6)1991年，多媒体个人计算机市场协会提出MPC1标准。

这是全球计算机业界共同遵守的标准，促进了MPC的标准化和生产

销售，使多媒体个人计算机成为一种新的流行趋势。(7)1993年5月，多媒体个人计算机市场协会公布了MPC2标准。

该标准对声音、图像、视频和动画的播放、PhotoCD做了新的规定。

此后，多媒体个人计算机市场协会演变成：

多媒体个人计算机工作组（MultimediaPCWorkingGroup）。(8)1995年6月，多媒体个人计算机工作组公布了MPC3标准。

该标准制定了视频压缩技术MPEG的技术指标，使视频播放技术更加

成熟和规范化，制定了采用软件进行视频数据解压缩等技术标准。

同年，美国Microsoft公司的Windows95操作系统问世。

国际互联网络Internet兴起，促进了多媒体技术的发展。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18什么是多媒体1.1.4多媒体技术的基本概念●

多媒体定义

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。●“多媒体”一词源自“Multimedia”Multiple多重、复合medium的复数形式media介质、媒介和媒体1234第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18思考请根据多媒体的特性判断以下属于多媒体范畴的是？？交互式视频游戏有声图书彩色画报彩色电视第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18媒体类型1.1.4多媒体技术的基本概念●1.感觉媒体——人的直观感觉2.表示媒体——各种编码，如图像编码、声音编码3.表现媒体——感觉媒体与计算机的界面，如键盘、显示器、扬声器4.存储媒体——保存表示媒体的介质，如光盘5.传输媒体——传输的物理载体，如光纤、电缆1.集成性——媒体种类一体化2.交互性——人、机对话，是多媒体技术的关键特征3.数字化——媒体以数字形式存在4.实时性——声音、动态图像(视频)随时间变化媒体特征●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18什么是流媒体1.1.4多媒体技术的基本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。（数据源是指网络服务器端，目的地是指网络客户端）●

重要特性1）实时性2）对时间的高度敏感性对网络协议、硬件环境、网络带宽和压缩算法等提出了很高的要求。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18流媒体的传输方式1.1.4多媒体技术的基本概念●

流媒体主要有两种传输方式：1）实时流式传输2）顺序流式传输●

流媒体的四种播放方式：1）单播（点对点）2）组播（多址广播）3）点播（用户主动）4）广播（用户被动）流媒体的播放方式第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181)数据压缩技术

为了快速传输数据、提高处理速度和节省存储空间，一些压缩算法

和压缩手段已经标准化和模块化，被写入芯片中。2)集成电路制作技术

具有强大数据压缩运算能力的大规模集成电路是解决数据压缩等大

量计算问题的硬件保证，为多媒体技术的发展创造了有利的条件。3)存储技术

存储技术逐步走向成熟，光盘存储器从单一品种的CD-ROM存储器

发展到M.O.、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW存储器等。4)操作系统软件技术

操作系统的工作模式必须是实时的、多任务的，能购处理声音、动

态图像等实时信息，支持多媒体的各项功能。1.1.5多媒体关键技术第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.1.6多媒体技术中的新技术虚拟现实技术(VirtualReality,VR)多媒体数据挖掘（DataMining,DM）多媒体数字水印（DigitalWatermark）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.2多媒体软件1.4.1素材制作软件一种专门制作数字化图像、动画、声音等的软件系统。常用媒体制作软件图像处理：Photoshop/CorelDRAW动画处理：GIFAnimator/Flash/3dsmax音频处理：GoldWave/CoolEditPro视频处理：Premiere/会声会影其它：电子书制作软件（PocoMaker,ZMaker,iebook,v8,ZineMaker）

多媒体课件制作（Authorware）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18媒体对象——文字●各类文字和符号文字多媒体多媒体多媒体第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18通过计算而描述的矢量图形文字图形媒体对象——矢量图形●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18用像素点描述的自然影像文字图形图像媒体对象——位图图像●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18单画面矢量动画、多画面帧动画文字图形图像动画多画面帧动画单画面矢量动画FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME07媒体对象——动画●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18音频数字信号、压缩音频信号文字图形图像动画音频●midi音频●wav音频●mp3压缩音频媒体对象——音频●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG文字图形图像动画音频视频音频+视频AudioVideoInformation媒体对象——视频END●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18采用按钮、菜单实现媒体间的控制功能文字图形图像动画音频视频控制1.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业ButtonMenu媒体对象——控制●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业ButtonMenu文字图形图像动画音频视频控制7种类STOP对象类别汇总●第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体平台软件1.2多媒体软件1.2.2●

一种把各种素材进行逻辑组合，并赋予控制功能的软件系统●主要作用：1)控制各种媒体的启动，运行，停止，时间顺序控制与同步控制。2)生成面向使用者的操作界面，设置控制按钮和功能菜单。3)对多媒体程序的运行进行监控，包括计数、计时、统计等。4)对多媒体目标程序打包，设置安装、卸载文件，监测和管理。●

PowerPoint微软开发的多媒体创作工具●

VisualBasic/VisualC微软开发的视窗类语言编程系统●

Authorware美国Macromedia公司开发的多媒体模块软件●常用平台软件第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的应用领域1.3●

形象教学●

仿真工艺过程●

模拟交互过程●

电子教案、教学●

网络多媒体教学1.3.1教育领域（形象教学、模拟展示）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的应用领域1.3●

生物形态模拟●

生物智能模拟●

人类行为智能模拟1.3.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）1.3.1教育领域（形象教学、模拟展示）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18●

影视商业广告●

公共招贴广告●

大型显示屏广告●

平面印刷广告多媒体技术的应用领域1.31.3.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）1.3.1教育领域（形象教学、模拟展示）1.3.3商业广告（特技合成、大型演示）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的应用领域1.3●

电视/电影/卡通混编特技●

三维成像模拟特技●

演艺界MTV特技制作●仿真游戏、赌博游戏1.3.4影视娱乐业（电影特技、变形效果）1.3.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）1.3.1教育领域（形象教学、模拟展示）1.3.3商业广告（特技合成、大型演示）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体技术的应用领域1.3●

风光重现●

风土人情介绍●

服务项目1.3.5旅游业（景点介绍）1.3.4影视娱乐业（电影特技、变形效果）1.3.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）1.3.1教育领域（形象教学、模拟展示）1.3.3商业广告（特技合成、大型演示）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.1多媒体产品的特点1)信息多元化。2)调动视觉、听觉感官，提供大量直观信息。3)具备人-

机交互控制功能。4)通用性强。5)数据量大。6)创作周期长。7)光盘是首选载体。图像图形动画音频视频第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.2多媒体产品的基本模式1．示教型模式——用于教学、会议、商业宣传、影视广告和旅游指南等。

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特点：1)具有外向性，以展示、演播、阐述、宣讲等形式展开。2)具有很强的专业性和行业特点。3)具有简单而有效的操控性，适合大屏幕投影。2．交互型模式——用于自学，使用者以对话形式进行交互式操作。

●

特点：1)具有双向性，即产品与使用者之间互相作用。2)具有众多而有效的操作形式。3)显示模式适合电脑显示器，以标准模式显示多媒体信息。4)配有大量习题或提问，使用者可有选择地进行解答。3．混合型模式——介于示教型模式和交互型模式之间，兼备二者特点。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.3多媒体产品的制作过程（1）拍照、扫描、处理（2）形成文件（1）动画造型设计（2）绘制动画（3）生成动画文件（1）制定文件标准（2）撰写解说词（3）设计界面风格（4）确定功能种类创意制作图片制作动画制作声音编制程序制作CD（1）录制加工声音素材（2）生成声音文件（1）统一文件格式（2）编制程序（1）规划存放方式（2）编制安装程序说明书、包装创意制作图片制作动画制作声音编制程序制作CD说明书、包装光盘说明书产品包装Multimedia第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.4创意设计的作用1)产品更趋合理化——程序运行速度快、可靠，界面设计合理，操作简便而舒适。2)表现手段多样化——多媒体信息的显示富于变化，不同媒体间的关系协调而错落有致。3)风格个性化——产品不落俗套，具有强烈的个性。4)表现内容科学化——信息符合科学规律，阐述准确、明了，概念清晰、严谨。5)产品商品化——没有完美的商品化设计，就得不到消费者应有的重视。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.5创意设计的具体体现1)在平面设计理念的指导下，加工和修饰所有平面素材。2)文字措辞具有感染力和说服力，语言流畅、准确。3)动画造型逼真、动作流畅、色彩丰富、画面调度专业化。4)声音具有个性，音乐风格幽雅，编辑和加工符合乐理规律。5)界面亲切、友好，画面背景和前景色彩庄重、大方，搭配协调。6)提示语言礼貌、生动，文字的字体、字号与颜色适宜。7)操作模式尽量符合人们的习惯。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.6创意设计的实施1)技术设计

是指利用计算机技术实现多媒体功能的设计。其内容包括：规划技术细

节、设计实施方法、对技术难点提出解决方案。2)功能设计

是指利用多媒体技术规划和实现面向对象的控制手段。主要内容包括：

规划功能类型和数量、完成菜单结构设计和按钮功能设计、实现系统

功能调用和数据共享、避免功能重叠、交叉调用、系统错误处理等。3)美学设计

是指利用美学观念和人体工程学观念设计产品。主要解决的问题是：

界面布局与色调、易操作性、设计媒体之间的最佳搭配方式和空间位

置、产品外包装、使用说明书和技术说明书的封面设计、版式设计。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.7应注意的问题中华人民共和国著作权法-计算机软件保护条例自1991年6月1日起施行2001年10月27日修改并施行中国公民或单位对其开发的软件，不论是否发表，一律享有著作权。(1)未经著作权人同意，擅自发表(2)将他人作品当作自己作品发表(3)把与他人合作作品当作自己作品发表(4)未经著作权人同意，修改、翻译、注解、

复制、发行、展示复制品等侵权行为第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18多媒体产品的创意、设计及其制作过程1.41.4.8盗版问题由于多媒体产品的开发周期长，而且经济投入和精力投入都很大，因而盗版所造成的损失也比较大。要保护自己的合法权益，最大限度地避免损失。●保护手段1)利用工具软件对多媒体产品增加密码保护、插入标识码。2)光盘加密处理，包装粘贴防伪标记，防止非法复制。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18●

制作多媒体需要哪些知识

用户心理学

演示内容写作

美学、音乐基础

平面设计概念

音频信号原理与处理

动画创意与制作

图像的获取与处理

编制计算机程序相关专门技能计算机专业能力第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.5多媒体个人计算机多媒体个人计算机MultimediaPersonalComputer（MPC）1.5.1MPC的基本结构●

激光驱动器CD-ROMCD-RWDVD-RW●音箱●耳机●音响设备●

声卡第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181)具有激光驱动器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1.5.2MPC的主要特征第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.5.3MPC的数据处理模式图像处理模式通过扫描仪、数码照相机等方式获取数字化图像。利用软件对图像各种编辑和处理。进行图像文件的格式转换、保存与管理。动画处理模式分矢量动画和帧动画两种类型，对应矢量动画和帧运算形式。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.5.3MPC的数据处理模式声音处理模式获取数字化声音。识别语音，并转换成文字。MIDI技术。数据存储模式存储容量、速度、经济之间的最佳平衡点。数据共享模式数据存储与传递：使用可移动的存储设备。通过网络进行数据传输。把若干台计算机的串行接口连接起来，实现在机器间的互相传递。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.5.4基本设备1.声音适配器与声音还原2.显示卡与视频卡3.多媒体I/O设备第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原声音适配器(声卡)作用:数字信号与模拟信号之间的双向转换单板(输出功率大，抗干扰，音质好)主板集成(易受干扰，性能指标比单板略差)采样模式16bit~24bit音频输出模式：2STEREO、5.1STEREO声音适配器主机箱主板音箱音频信号数字信号音箱第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原声卡的基本功能音频的录制与播放编辑与合成模—数转换MIDI接口CD-ROM接口游戏接口支持全双工功能声卡上的全双工是指在录音的同时可以进行播放声音的工作！！第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原声卡的技术指标采样频率和量化位数

MIDI合成方式DSP数字信号处理器音频压缩第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18关于MIDIMIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface），音乐设备数字接口。一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑之间的统一交流协议。MIDI仅仅是一个通信标准，它是由电子乐器制造商们建立起来的，用以确定电脑音乐程序、合成器和其他电子音响的设备互相交换信息与控制信号的方法。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18关于MIDIMIDI文件格式也称为频率合成音频文件，它就是本身不能发生，需要经A⁄D驱动声卡转换发声。所以说MIDI并不是一个实在的东西，而是一个国际通用的标准接口。通过它，各种MIDI设备都可以准确传送MIDI信息优点：MIDI文件不包含流媒体信息，文件体积较小，音质也相当不错。缺点：MIDI文件不是实质意义上的音频文件，而是音频控制文件，不支持真人原唱或者人声。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18MIDI接口MIDIIn：接收其他MIDI装置的消息MIDIOut：向其他设备发送MIDI消息。MIDIThru：传送从输入口接收的消息到其他MIDI装置。（转发）第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原从模拟到数字声源声波传声器模拟电信号数字声音声音输入到计算机的过程声卡的工作原理第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原声音还原设备普通音箱／耳机有源音箱(内含放大器)输入灵敏度输出功率单元音箱2单元音箱高音中低音100Hz3000Hz12000Hz第一章多媒体技术基础[1]2024/12/181.声音适配器与声音还原声音还原设备3单元音箱高音中音低音20Hz3000Hz12000Hz20000Hz第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18声卡与外部设备的连接音箱2、Microphone（麦克风输入）3、Speaker（扬声器输出）4、MIDI/GamePort（MIDI/操纵杆端口）7、CD-ROM音频信号接口6、CD-ROM的接口8、跳接器音频输出IDE接口CD-ROM外部音频设备麦克风操纵杆MIDI声音装置1、Linein（线性输入）5、VolumeControl（音量调节旋钮）电源跳接线第一章多媒体技术基础[1]2024/12/182.显示卡与视频卡显示卡是将电脑中的数字信息处理后输出到显示器，是每台电脑都必备的。视频卡可以采集视频图像，专业的视频采集卡一般广告方面的专业人士使用。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18显示卡的分类一般显示卡图形加速卡3D图形卡显示/视频输出集成卡在显卡上集成视频输出电路，在把信号送至显示器的同时，可将信号转换成视频信号，送到视频输出端子，供电视机或录像机接收。显示/TV集成卡在显示卡上集成TV高频头和视频处理电路，既可显示多媒体信息，还可收看电视节目。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18视频卡的分类视频转换卡将计算机的VGA信号转换成PAL/NTSC/SECAM制视频信号，输出到电视机、录像机等视频设备中。视频采集卡将模拟摄像机、电视机输出的视频数据输入电脑，经A/D转换后存储在电脑中进行编辑处理。动态视频捕捉和播放卡对动态影像实时转换成压缩数据存储，还可重放影像。常用于现场监控、安全保卫等场合。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18视频卡的分类视频压缩卡采用JPEG和MPEG数据压缩标准，对视频信号进行压缩和解压缩，用于制作DVD、VCD等。模拟视频叠加卡把文字、图片以及字幕叠加到模拟视频信号源上，常见的模拟视频信号源有录像、光盘以及电视等。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18视频卡（视频采集卡）广播级视频采集卡采集的图象分辨率高，视频信噪比高，但视频文件庞大，每分钟数据量至少为200MB。此类设备是视频采集卡中最高档的，用于电视台制作节目。专业级视频采集卡专业级视频采集卡分辨率与广播级一样，但压缩比稍大，其最小压缩比一般在6:1以内，此类产品适用于广告公司、多媒体公司制作节目及软件。民用级视频采集卡民用级视频采集卡的动态分辨率一般最大为384X288，PAL制25帧每秒。第一章多媒体技术基础[1]2024/12/183.多媒体I/O设备数码照相机彩色扫描仪语音识别设备光盘存储介质半导体存储介质数码摄像机彩色投影机彩色打印机常见I/O设备第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18触摸屏●触摸屏—输入设备，坐标定位装置●触摸屏组成显示器触摸检测装置触摸屏控制卡驱动程序●作用—将坐标信息送入计算机●

触摸检测装置

特点：高透明度，可触摸

作用：获得触摸坐标信息●

触摸屏控制卡

作用：分析触摸坐标信息

坐标信息数字化

经电缆传送至主机电缆●

驱动程序

作用：提供数据分析方法

规范信号传送格式

控制硬件动作第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18●电阻触摸屏●+5V+5V+5V0V0VX方向Y方向第1层ITO第2层ITO第1层ITO第2层ITOR触摸屏种类及其技术特点——将检测到的电阻值转换成坐标数字信息第一章多媒体技术基础[1]2024/12/18●表面声波触摸屏●发射X方向Y方向第1层第2层发射接收接收第1层ITO第2层ITO●

矢量压力触摸屏——将触摸压力点的位置和压力转换成坐标信息——将阻挡声波的位置转换成坐标数字信息触摸屏种类及其技术特点第一章多媒体技术基础[1]2024/