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1、第八章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ),8.1 多媒體技術(shù)的基本概念8.2 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)8.3 多媒體信息的數(shù)字化和壓縮技術(shù) 8.4 Flash 動(dòng)畫制作,8.1多媒體技術(shù)的基本概念 8.1.1多媒體,媒體存儲信息的物理實(shí)體，如磁盤、光盤等信息的表現(xiàn)形式或載體,如文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音等,多媒體融合兩種或兩種以上媒體的一種人-機(jī)交互式信息交流和傳播媒體，使用的媒體包括文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫和電視圖像。多媒體技術(shù) 是一種基于計(jì)算機(jī)的綜合技術(shù)，包括數(shù)字化信息的處理技術(shù)、音頻和視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)、人工智能和模式識別技術(shù)、通信和圖像技術(shù)等，是一門跨學(xué)科的綜合技術(shù)。,8.1.2 多媒體分類,

2、通常，人們將文本、音頻、視頻、圖形、圖像、動(dòng)畫的綜合體籠統(tǒng)稱為“多媒體”。由此可見，多媒體信息包括以下5種： 文本 圖形、圖像 動(dòng)畫 聲音 視頻影像,各類文字和符號,文字和符號,多媒體,多媒體,多媒體,多媒體概述,通過計(jì)算而描述的矢量圖形,文字,圖形,矢量圖形對象,用像素點(diǎn)描述的自然影像,文字,圖形,圖像,位圖圖像對象,單畫面矢量動(dòng)畫和多畫面幀動(dòng)畫,文字,圖形,圖像,動(dòng)畫,多畫面幀動(dòng)畫,單畫面矢量動(dòng)畫,FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07,動(dòng)畫對象,音頻數(shù)字信號、壓縮音頻信號,文字,圖形,圖像,動(dòng)畫,音頻,

3、 midi音頻 wav音頻 mp3壓縮音頻,音頻對象,視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG,文字,圖形,圖像,動(dòng)畫,音頻,視頻,音頻 + 視頻Audio Vedio Information,視頻對象,END,8.1.3多媒體技術(shù)的特點(diǎn) (1) 集成性 兩個(gè)方面: 信息媒體的集成，即將各種不同的媒體信息有機(jī)地同步，集成為一個(gè)完整、協(xié)調(diào)的多媒體信息； 是各種不同的顯示或表現(xiàn)媒體設(shè)備的集成。 (2)交互性 多媒體計(jì)算機(jī)除了可以播放各種媒體信息外，還可以與使用者進(jìn)行信息交換。 (3)實(shí)時(shí)性 聲音和活動(dòng)視頻圖像的實(shí)時(shí)同步處理，使聲音和圖像在播放時(shí)不出現(xiàn)停滯。,8.1.4 多媒體信息處理的關(guān)鍵技術(shù),1.

4、 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 節(jié)省存儲空間，提高通信介質(zhì)的傳輸效率，使計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理和播放視頻、音頻信息成為可能。2. 多媒體數(shù)據(jù)存儲技術(shù) 數(shù)字化數(shù)據(jù)存儲的介質(zhì)有：硬盤、光盤和磁帶等。3. 集成電路制作技術(shù) 多媒體處理涉及大量計(jì)算,軟件通過硬件實(shí)現(xiàn),提高處理速度.4.多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù) 研究多媒體信息的特征、建立多媒體數(shù)據(jù)模型； 有效地組織和管理多媒體信息； 多媒體信息的檢索和統(tǒng)計(jì)。,5. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。6. 多媒體網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)多媒體通信技

5、術(shù)支持是保證多媒體通信實(shí)施的條件。,8.2多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng),多媒體系統(tǒng):具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)字化媒體設(shè)備整合能力，能綜合處理多種媒體信息，并提供多媒體信息的輸入、編輯、存儲和播放等功能,8.2.1 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),8.2.1 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),1.多媒體接口卡（1）聲卡作用：實(shí)現(xiàn)模/數(shù)、數(shù)/模（A/D、D/A）的轉(zhuǎn)換基本功能： 錄制與播放聲音文件。 編輯與合成音樂文件。 MIDI音樂的合成。 性能指標(biāo)：采樣頻率、采樣的位數(shù)。,（2）顯卡 顯示器適配卡，連接主機(jī)與顯示器的接口卡 作用：主機(jī)的輸出信息轉(zhuǎn)換成字符、圖形和顏色等信息 顯示主芯片（GPU）：圖像運(yùn)算和內(nèi)部控制工作 顯示緩

6、存：儲存顯示芯片涉及的數(shù)據(jù) 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（RAMDAC）:數(shù)模轉(zhuǎn)換,輸出接口（見圖8.2.5）要有：VGA 視頻圖形陣列接口 作用：是將轉(zhuǎn)換好的模擬信號輸出到CRT或者LCD顯示器中。DVI 數(shù)字視頻接口，無需轉(zhuǎn)換 DVI-D接口：只能輸出數(shù)字信號。 DVI-I接口：它可輸出模擬或數(shù)字信號。HDMI高清晰多媒體接口 作用：將多媒體數(shù)字信息輸出到液晶電視機(jī)或數(shù)字投影儀。,（3）視頻卡,作用：支持視頻信號的輸入和輸出，實(shí)現(xiàn)對語音和活動(dòng)圖像的采集、量化成數(shù)字信號，然后壓縮編碼成可供編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。主要是視頻采集卡 ： 模擬信號采集 數(shù)字信號采集卡（DV卡或1394卡 ）,2.信息獲取設(shè)備,

7、（1）數(shù)碼相機(jī) 主要指標(biāo)：分辨率，以萬像素 表示（2）數(shù)碼攝像機(jī) 動(dòng)態(tài)圖像，通過1394接口 （3）攝像頭 視頻輸入設(shè)備,.2.2多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),1.多媒體操作系統(tǒng) 多媒體數(shù)據(jù)和多媒體設(shè)備的管理和控制功能2.多媒體驅(qū)動(dòng)程序 完成設(shè)備的初始化，控制各種設(shè)備操作 3.多媒體素材制作軟件 圖像、圖形、動(dòng)畫和聲音等素材的制作,常用多媒體素材制作軟件,4.多媒體創(chuàng)作軟件,作用：多媒體素材有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)完整的的多媒體產(chǎn) 品，應(yīng)還具有操作界面的生成、能交互控制、數(shù) 據(jù)管理等功能。 （1）編程語言靈活多變且功能強(qiáng)大，增加開發(fā)難度 VB等（2）多媒體創(chuàng)作工具,.2.3多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程,8.3多媒

8、體信息的數(shù)字化和壓縮技術(shù) 8.3.1音頻信息 1.基本概念,復(fù)雜的聲波由許許多具有不同振幅和頻率的正弦波組成。周期T:重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔;振幅A:波形相對基線的最大位移, 表示音量的大小;頻率f:信號每秒鐘變化的次數(shù),即1/T 以赫茲(Hz)為單位。,聲音按頻率分類 正常人所能聽到的聲音頻率范圍為20 Hz20 kHz。 聲音質(zhì)量的頻率范圍: CD 如隨身聽 FM:調(diào)頻 AM:調(diào)幅,把調(diào)制信號從低頻搬移到了高頻，以便利用電離層傳播, 調(diào)頻聲音的高低變?yōu)轭l率的變化的電信號,調(diào)幅就是用聲音的高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?,2.模擬音頻的數(shù)字化,用計(jì)算機(jī)對音頻信息處理，就要將模擬信號（如語音、音樂等）

9、轉(zhuǎn)換成維數(shù)字信號。,采樣 每隔一定時(shí)間間隔對模擬 波形上取一個(gè)幅度值。量化 將每個(gè)采樣點(diǎn)得到的幅度值 以數(shù)字存儲。編碼 將采樣和量化后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 以一定的格式記錄下來,3.數(shù)字音頻的技術(shù)指標(biāo),采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)采樣頻率： 每秒鐘的采樣次數(shù)量化位數(shù)(采樣精度) ：存放采樣點(diǎn)振幅值的二進(jìn)制位數(shù)。通常 量化位數(shù)有8位、16位，分別表示有28、216個(gè)等級。聲道數(shù) ：聲音通道的個(gè)數(shù) ，立體聲 為雙聲道。每秒鐘存儲聲音容量的公式為： 采樣頻率采樣精度聲道數(shù)/8=字節(jié)數(shù)例如，用44.10 kHz的采樣頻率，16位的精度存儲，則錄制1秒鐘的立體聲節(jié)目，其WAV文件所需的存儲量為：44 100162/

10、8=176 400（字節(jié)）,采樣頻率和量化參數(shù)比較,4.數(shù)字音頻的文件格式,Wave格式文件（. Wav） 記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大。 MIDI格式文件（.MID） 數(shù)字音樂的國際標(biāo)準(zhǔn). 記錄的是音符數(shù)字，文件小。 MPEG音頻文件（.MP1/.MP2/.MP3） 采用MPEG音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮的文件。 RA格式文件（.ra） RA（Real Audio）是Real Network公司制定的音頻壓縮規(guī) 范，有較高的壓縮比，采用流媒體的方式在網(wǎng)上實(shí)時(shí)播放。,5.聲音的錄制與播放,“錄音機(jī)”是用于聲音文件的錄制與播放，還可以對聲音進(jìn)行編輯和特殊效果處理。錄制聲音 編輯聲音刪除

11、聲音 當(dāng)前位置之前或之后插入聲音移動(dòng)聲音 刪除和插入間接完成,Cool Edit Pro的使用,基本使用：1、錄音2、聲音編輯3、聲音美化,8.3.2數(shù)字圖像及處理,1.基本概念 圖形和圖像 圖形：由點(diǎn)、線等組成的有邊界畫面，文件中存放描述圖形的指令。 圖像：由圖像設(shè)備輸入的無邊界畫面，數(shù)字化后以位圖形式存儲。 圖形與圖像的數(shù)字化 分辨率（行、列）和顏色深度 真彩色每個(gè)像素點(diǎn)占3個(gè)字節(jié)，224=16777216 種顏色。 計(jì)算存儲一秒圖像公式： 列數(shù)行數(shù)像素的顏色深度/8 幀/秒=字節(jié)數(shù) 例：12801024分辨率的“真彩色”電視圖像， 按每秒30幀計(jì)算，顯示1分鐘，則需要： 12801024

12、33060 6.6 GB,2.圖像的數(shù)字化采樣 用多少個(gè)像素點(diǎn)的“列數(shù)行數(shù)”表示，分辨率越高，圖像越清晰，存儲量也越大。量化 量化是在圖像離散化后，將表示圖像色彩濃淡的連續(xù)變化值離化為整數(shù)值的過程。 把量化時(shí)所確定的整數(shù)值取值個(gè)數(shù)稱為量化級數(shù),也稱為顏色深度.,圖像 采樣 量化 數(shù)字圖像,顏色深度黑白圖 圖像的顏色深度為1，則用一個(gè)二進(jìn)制位1和0表示純白、純黑兩種情況； 灰度圖 圖像的顏色深度為8，占一個(gè)字節(jié)，灰度級別為256級。通過調(diào)整黑白兩色的程度（稱顏色灰度）來有效地顯示單色圖像；RGB 24位真彩色 彩色圖像顯示時(shí)，由紅、綠、藍(lán)三基色通過不同的強(qiáng)度混合而成，當(dāng)強(qiáng)度分成256級（值為02

13、55），占24位，就構(gòu)成了224=16777216種顏色的“真彩色”圖像。,灰度圖,彩色圖,圖像的分辨率和像素位的顏色深度決定了圖像文件的大小，計(jì)算公式為： 列數(shù)行數(shù)顏色深度8=圖像字節(jié)數(shù)例8.2 當(dāng)要表示一個(gè)分辨率為640480的“24位真彩色”圖像，則需要： 6404802481MB 由此可見，數(shù)字化后的圖像數(shù)據(jù)量十分巨大，必須采用編碼技術(shù)來壓縮信息。它是圖像傳輸與存儲的關(guān)鍵。,2.常用圖像文件格式,BMP和DIB格式文件 與設(shè)備無關(guān)的位圖格式文件，Windows環(huán)境中經(jīng)常使用.GIF格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超過64 KB， 256色以內(nèi)，壓縮比較高，與設(shè)備無

14、關(guān)。JPEG格式文件（.JPG） 利用JPEG方法壓縮, Internet上重要文件格式之一， 適用于處理256色以上、大幅面圖像。WMF格式文件 位圖與矢量圖的混合體, Windows中許多剪貼畫圖像 是以該格式存儲的。廣泛應(yīng)用于桌面出版印刷領(lǐng)域。,3. 圖像數(shù)據(jù)的獲取,利用圖像處理軟件和現(xiàn)成的圖像庫 最常用的是Photoshop,可以繪圖,也可以編輯來自網(wǎng)絡(luò)、CD-ROM光盤上存儲的圖像庫 “畫圖”程序可以獲取屏幕界面利用數(shù)字化設(shè)備獲取 數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z象機(jī)，將拍攝的自然界景物按數(shù)字格式存儲通過連接轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)中的圖像和影象文件。 掃描儀將照片、藝術(shù)作品轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像文件。,補(bǔ)充內(nèi)容,

15、8.3.3 視頻,視頻是將一幅幅獨(dú)立圖像組成的序列按照一定的速率連續(xù)播放，利用視覺暫留現(xiàn)象在人的眼前呈現(xiàn)出連續(xù)運(yùn)動(dòng)的畫面。模擬視頻常用兩種標(biāo)準(zhǔn)：NTSC制式(30幀/秒，525行/幀)PAL制式（25幀/秒，625行/幀），我國采用PAL制式。,常用視頻文件格式,AVI（Audio-Video Interleaved）文件將視頻與音頻信息交錯(cuò)地保存在一個(gè)文件中，較好地解決了音頻與視頻的同步問題，已成為Windows視頻標(biāo)準(zhǔn)格式文件。MOV文件利用它可以合成視頻、音頻、動(dòng)畫、靜止圖像等多種素材。MPG(.mpg)文件是按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮的全屏視頻的標(biāo)準(zhǔn)文件。DAT文件是VCD專用的格式文件，文

16、件結(jié)構(gòu)與MPG文件格式基本相同。,流媒體概述,流媒體一種可以使音頻、視頻等多媒體文件能在Internet上以實(shí)時(shí)的、無需下載等待的流式傳輸方式進(jìn)行播放的技術(shù),應(yīng)用 互聯(lián)網(wǎng)直播 視頻點(diǎn)播 遠(yuǎn)程教育 視頻會(huì)議系統(tǒng),常用流媒體文件,RealMedia (RealNetworks)RA （RealAudio）用來傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)RM（RealVideo）在低速率的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)傳輸活動(dòng)視頻影像RF（RealFlash）一種高壓縮比的動(dòng)畫格式QuickTime(Apple)是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是創(chuàng)建3D動(dòng)畫、實(shí)時(shí)效果、虛擬現(xiàn)實(shí)、A/V和其他數(shù)字流媒體的重要基礎(chǔ)。ASF與WMA(Microsoft)ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實(shí)現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。WMV是微軟公司推出的與MP3格式齊名的一種音頻格式，是用于高清晰度映像的編解碼器。,例 安徽大學(xué)介紹視頻制作,1、編寫劇本2、使用工具：繪聲繪影3、搜集資料：校園網(wǎng)4、插入圖片、視頻、聲音等5、生成視頻,8.3.4 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),數(shù)字化了的視頻和音頻信號的數(shù)