(参考)多媒体设计与制作

-1-多媒体设计与制作教案课程名称：多媒体设计与制作适用专业：全校各专业选修或限修等适用年级：三年级学年学期：2006-2007学年第一学期任课教师：编写时间：2006年8月多媒体设计与制作教案-1-第一章多媒体技术基础一、教学目标：通过本章学习使学生了解多媒体技术的基本内容、多媒体技术的组成以及在信息技术中的作用．二、教学基本要求：1．熟悉多媒体的基本概念。2．了解多媒体的一般用途．3．掌握多媒体的组成元素．4．了解多媒体处理技术的构成三、学时分配：计划1.5学时四、重点与难点：1．多媒体压缩技术。2．几种常见格式的视频及音频文件的组成。五、教学手段：利用多媒体投影设备开展教学。六、教学内容１．讲解多媒体技术的基本内容。２．多媒体数据的压缩技术。３．常用图象文件格式。４．常用音频文件格式。５．常用动画文件格式。七、主要参考书目１．多媒体设计与制作。２．新编Ａuthorware培训教材。第一章多媒体技术基础1．多媒体的基本概念1．1信息（Information）通常情况下，信息就是指人们所说的消息，或者是通信的内容。1．2媒体(Media)是信息表示和传播的载体，它体现了自然界和人类活动中的原始信息信息。1．3多媒体（Multi(Media)一般认为，多媒体是指能同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体（如文多媒体设计与制作教案-2-字、声音、图形、图象、动画、视频等）的技术。由于多媒体涉及的对象是媒体，媒体又是信息的载体，因此多媒体的基本特性就是指信息载体的多样性、交互性和集成性。1．3．1信息载体的多样性多媒体信息的多样性决定了信息载体的多样性，多样性包括：磁盘、光盘介质。调动人类听觉的语言。调动人类视觉的景致图象和动态图象。1．3．2信息载体的交互性交互性可以在不同属性的信息之间进行交互动作。1．3．3信息载体的集成性信息载体的集成性是指处理多种信息载体集合的能力。就是说能够对升年升毫进行多通道统一获取、存储、组织、合成等。2．多媒体技术2．1什么是多媒体技术所谓多媒体技术就是研究如何表示、再现、存储、传递、加工文本、图形、静态图象、动态图象、动画、声音等6类信息的技术。它是计算机、图形学、数字通信和自动化技术等不同学科的多种技术的综合。概括起来，多媒体技术包括以下内容：视频技术音频技术图象技术：图象压缩技术：存储技术：通信技术：数据管理技术：标准化：2．2多媒体的关键技术由于数据格式的转换必将产生大量的冗余数据，因此为解决这些问题可采用以下关键技术实现：数据压缩技术：对所产生的大量数据进行压缩处理以提高处理速度和节约数据的存储空间。集成电路制作技术：存储技术：通过各种外部存储设备（磁盘、光盘、磁光盘、移动盘）等有效地保存多媒体信息。操作系统软件技术：在处理多媒体数据时采用的操作系统必须具有实时、处理多任务等特点。2．3多媒体技术的应用随着多媒体技术的不断进步其应用范围进一步拓展，归纳起来主要应用于以下几个方面：多媒体出版物。多媒体办公自动化和计算机会议系统。多媒体信息咨询系统。交互式电视于视频点播。交互式影院和数字化电影。数字化图书馆。家庭信息中心。远程学习和远程医疗保健。多媒体设计与制作教案-3-媒体空间、赛博空间。3．多媒体技术的计算机表示3．1文本文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式。用于概念、定义、原理和问题的阐述以及显示标题、菜单等内容。3．2图象是信息的重要表达形式。它是决定视觉效果的重要因素。3．3图形是采用算法语言或某些图形软件绘制的矢量几何图形，其特点是：体积小、线条变化平滑等。3．4动画动画是利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形图象。利用动画可以将抽象的内容直观形象化，是枯燥、抽象的教学内容变得生动有趣。3．5声音在多媒体课件中，声音是交流情感最方便、最有效的方式之一。3．6视频影象视频影象具有时序性与丰富的信息内涵，在多媒体课件中常用于交代事物的发展过程。4．多媒体数据压缩技术4．1多媒体数据压缩的必要性为了减少多媒体课件中的冗余数据以及数据的不一致性，必须对数据进行必要的压缩处理，以达到用尽可能少的数据来表达信息，从而节省传输和存储的开销。4．2多媒体数据压缩的可能性由于在多媒体数据中客观存在有三种形式的数据冗余，因而完全有可能实现对数据的压缩。而且各种压缩软、硬件的日趋丰富更为这种操作提供了必要的保障。多媒体数据中存在冗余的三种形式为：编码冗余像素间冗余视觉信息冗余4．2．1编码冗余在数据的编码过程中，频率相差很大的像素用相同长度的代码进行编码，数据间常存在一些多余部分（即重复部分）。可通过压缩技术减少这些冗余的内容。冗余压缩是一个可逆过程，因此也称此种压缩为五失真压缩。4．2．2像素间冗余像素间冗余是指相邻像素间具有时域和空域相关性。例如：图片中常常有色彩均匀的背影，因此，有可能利用某种数学变换尽可能地去掉这些相关性。由于这种操作有时回带来不可恢复的损失和误差，所以称为不可逆压缩。4．2．3视觉信息冗余在视觉数据处理中，由于人们生理上的限制，有些视觉数据根本无法被人们所识别，如人们在欣赏音像节目于时，由于耳、目对信号时间的变化和幅度变化的感受能力都有一定的极限，有些内容根本无法感知。这些无法感知的内容便可被“屏蔽掉”。4．3多媒体数据压缩的编码体系数据压缩编码可分为两种类型4．3．1无损压缩无损压缩：即经过压缩和解压缩后产生一个与信源数据相同的副本，这种压缩常用于电子表格、字处理文件等数据的压缩。实现方法：Huffman编码、算术编码、行程编码等多媒体设计与制作教案-4-4．3．2有损压缩`有损压缩：是以一定的精度损失换取相应的压缩比，主要用于图形、图象和语音数据的压缩。常采用的编码有：变换编码、预测编码、子带编码、量化编码和混合编码等。4．4多媒体数据压缩标准4．4．1静态图象压缩标准JPEGJPEG压缩标准适用于连续色调、多级灰度、彩色或黑白图象的数据压缩。其无损压缩比为4：1有损压缩比为10：1~200：1之间4．4．2动态图象压缩标准MPEGMPEG标准是一个视频、音频同时压缩的通用标准，通常采用的标准有3个：MPEG-1：竟此标准压缩后，视频数据的压缩比为：1/100~1/200；音频数据的压缩比为：1/6.5MPEG-2：主要针对高清晰度的电视（HDTV）的需要提出的，其数据传输率为10Mbps。常用于高要求的广播和娱乐应用程序。MPEG-4：该标准通过帧重建技术来压缩和传输数据，以求利用最少的数据来获得最佳的图象质量。4．4．3音频压缩标准数字音频是对模拟声音信号经过每秒上千次取样，然后把每个样值按一定的比特数量化，最后得到标准的数字音频的码流。音频压缩标准主要针对人耳对声音信号的接收区间的不同，利用相应技术将人们无法接收的音频数据去掉。数字音频数据的压缩标准可分为：电话语音压缩；调幅广播语音压缩和调频广播及CD音质的宽带音频压缩电话语音压缩：将音频频率在（200HZ~3.4kHZ）之外的频率去掉。调幅广播语音压缩：将音频频率在（50HZ~7kHZ）之外的频率去掉。调频广播（20HZ~15kHZ）及CD音质（20HZ~20kHZ）的宽带音频压缩。主要采用MPEG-1，MPEG-2以及杜比AC3等。5．多媒体与因特网如何实现多媒体数据在互连网上传送，由于多媒体数据具有数据量传输大的弱点，而网络传输又具有速度缓慢的不足，怎样解决这个矛盾，目前大部分采用以下方法处理和解决。减少多媒体文件的体积，适应完落传输的需要。信息“流式”传输。6．多媒体文件格式揭密6．1常用的图象格式6．1．1BMP位图格式6．1．2GIF格式6．1．3JPEG格式6．1．4PCX格式6．1．5PSD格式6．1．6TIFF格式6．1．7PNG格式6．2常用的音频格式6．2．1CDA6．2．2WAV6．2．3MP3多媒体设计与制作教案-5-6．2．4MIDI6．3常见的视频格式6．3．1AVI6．3．2MPG6．3．3MOV6．4常见的动画格式6．4．1GIF6．4．2SWF第二章多媒体设计入门一、教学目标：通过本章学习使学生了解多媒体课件的基本设计以及相关的软、硬件的基本内容。二、教学基本要求：1．多媒体课件设计步骤。2．多媒体计算机的硬件组成。．3．图象处理技术及常用处理软件。4．音频处理技术及常用处理软件。５．动画处理技术及常用处理软件。三、学时分配：计划1.5学时四、重点与难点：重点：１。多媒体课件设计步骤。２．多媒体计算机的组成。３．多媒体课件设计的原则难点：１。图象处理技术（１）图象、图形基本原理。（２）图象处理技术。２．音频处理技术。（１）音频生成原理。（２）音频编辑。３．视频技术。（１）视频采集、压缩（２）视频编辑。４．动画处理技术。（１）动画制作原理。（２）动画类型。五、教学手段：采用相关多媒体课件演示讲解。六、教学内容的深化和拓展多媒体设计与制作教案-6-使学生通过学习进一步提升对多媒体技术的认识，并能结合实际问题的需要初步掌握常用多媒体软件的使用。七、主要参考书目１．多媒体设计与制作。２．新编Ａuthorware培训教材。八、习题１．选择题２．填空题３．简答题第二章多媒体设计入门1．多媒体设计1．1需求分析通过对用户需求的访问，了解需求。1．2结构设计在掌握了用户的需求之后，决定如何构建应用系统结构。1．3编码实现决定采用何种编程语言，遵循的原则是：采用功能强、灵活性好的语言如：VB、VC++、Java、Authorware、Flash等。1．4测试与应用在设计完程序后，一定要对系统进行动态测试，以找出存在的问题。2．多媒体计算机2．1多媒体计算机组成一般而言，多媒体计算机是在基本系统配置的基础上增加下列硬件资源：功能更加强大的CPU。可管理、控制各种接口与设备的配置。配置一个容量更大的存储空间。选用高分辨率的显示接口与设备。可处理音响的接口与设备。可处理图象的接口设备。可存放大量数据的配置。2．2声卡声卡是处理和播放多媒体声音的关键部件。作为关键部件利用声卡可和输入端的麦克风、收录机和电子乐器相连；可和输出端的扬声器和音响设备等相连。2．3视频卡视频卡夜称视频采集卡，按用途不同可将其分为：广播级视频采集卡、专业级视频采集卡和民用级视频采集卡等。2．4CD-ROM激光存储器3．图象处理技术多媒体设计与制作教案-7-3．1图形、图象基本原理图形通常也称为“矢量图”，或称为面向对象的图象或绘图图象。它是由数学上的一系列由线连接的点组成。矢量图形与分辨率无关。矢量图具有以下性质：图形是大意图象抽象的结果。图形矢量化的特性可以使计算机对图形做任意变换。如放大、缩小等。图形的产生需要时间。图象是指由输出设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。3．2图形、图象的获取3．2．1利用彩色扫描仪获取图形图象。扫描是从已有的印刷品、幻灯片和照片中快速获取图形图象的一种常用方法。3．2．2利用数码相机拍摄3．2．3利用软件绘制采用图象处理软件如Photoshop、PhotoImpact等，这些工具大多能提供多种绘图工具满足用户的需求。3．2．4利用软件扑捉屏幕图象利用具有抓图功能的软件获取图象。这类软件分为两种：捕捉当前屏幕上的图象，像Snaglt、HypetSnap等。对视频图象进行单帧捕捉，像AdobePremiere、UleadMediaStudio等。3．3图象处理技术与图象处理软件3．3．1图象处理技术3．3．1．1图象增强增强的木的是改善图象的视觉效果。常用的图象增强技术有对比度处理、直方图修正、噪音处理、边缘增强、变换处理和伪彩色等。3．3．1．2图象恢复图象恢复的木的在于力求图象保持本来的面目，用于纠正图象在形成、传输、存储、记录和显示过程中产生的变质和失真。3．3．1．3图象识别图象识别也称模式识别，即首先对图象进行特征抽取，在根据图形的几何几纹理特征对图象分类，并对整个图象做结构上的分析。3．3．1．4图象编码编码的目的在于解决数字图象占用空间大，特别是在做数字传输时占用频带`太宽的问题。图象编码的核心技术是图象的压缩。3．