6多媒体tw

多媒体个人计算机(MPC)仍是冯.诺依曼计算机(参见图)的一种，其体系结构与其它计算机系统的体系结构在原则上是相同的，只是由于考虑了多媒体的特性在系统结构各层次的内容而有所不同。§6.1多媒体技术基础知识冯·诺依曼式计算机的基本部件MPC组成MPC=PC基本配置+多媒体部件PC基本配置包括：CPU、内存RAM、硬盘HD、软盘、显卡、键盘、鼠标、显示器、机箱及电源多媒体部件包括：光驱、声卡、音箱、视频卡、话筒媒体(Medium)的含义含义一：指用以存储信息的实体。例如：磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；含义二：指传递信息的载体。例如：数字、文字、声音、图像和图形。多媒体技术中的媒体是指后者。§6.1.1多媒体技术的相关概念文字多媒体多媒体多媒体中的媒体●多媒体技术教学进程文字图形矢量图形对象●通过计算而描述的矢量图形文字图形图像位图图像对象●用像素点描述的自然影像文字图形图像动画多画面帧动画单画面矢量动画FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME07动画对象●单画面矢量动画、多画面帧动画文字图形图像动画音频●midi音频●wav音频●mp3压缩音频音频对象●音频数字信号、压缩音频信号文字图形图像动画音频视频音频+视频AudioVedioInformation视频对象●END视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG多媒体的概念定义：多种信息载体的表现形式和传递方式，就是用多种媒介方法传输信息。•“多”----多种媒体的表现，多种感官的作用，多种的设备、多学科的交汇、多领域的应用。•“媒”----人与客观世界的中介。•“体”----综合、集成的一体化。§6.1.1多媒体技术的相关概念“多媒体”一词源自“Multimedia””Multiple多重、复合medium的复数形式media介质、媒介和媒体多媒体技术的概念利用计算机综合处理多媒体信息----文本、图形、图像、声音等，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的技术。§6.1.1多媒体技术的相关概念多媒体技术是计算机技术与通信及传媒等结合的技术计算机0，1通信大众传媒文本图象图形声音视频MPC邮政电报电话数字网ISDN信息高速报纸广播电影电视HDTVITV多媒体时代高清晰度电视交互式电视综合业务数字网§6.1.1多媒体技术的相关概念§6.1.2媒体的分类●存储媒体保存表示媒体的介质(软盘、硬盘、光盘等)●呈现媒体是指用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换的媒体。（显示器、鼠标）教学进程●感觉媒体是指能直接作用于人们的感觉器官从而能使人产生直接感觉的媒体。（声音、文本、图）●再生媒体是指为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。（编码）●传输媒体传输的物理载体(光纤、电话线)§6.1.3多媒体技术的特点集成性：多媒体技术是多种媒体的有机集成。集成性主要体现在两个方面：1.多媒体信息的集成。2.操作这些媒体信息的软件工具和硬件设备的集成。交互性：通过各种媒体信息、使参与的各方都可以进行编辑、控制和传递。协同性：每一种媒体都有其自身规律，各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。集成性与交互性是多媒体技术特性的精髓！§6.1.4多媒体的研究内容图形与图像处理技术研究如何借助数学的方法和硬件技术的支持，在计算机中生成、处理、编辑、显示图形与图像的一门技术。代表软件：Photoshop图6-1原始风景图像图6-2将图6-1进行仿制处理§6.1.4多媒体的研究内容•音频与视频处理技术数字化技术，压缩编码技术、存储技术、传输技术。例：一个馒头引发的血案胡戈：将很多影片和歌曲进行剪辑而成。代表软件：Premiere§6.1.4多媒体的研究内容多媒体通信与分布式处理技术主要内容包括网络标准的制定、流媒体的传输、超文本技术和实时技术等。流媒体：是目前流行的多媒体技术，是指通过Internet网络传送媒体的技术总称。相对于传统的下载-回放方式而言一种新的从Internet上获得音频和视频等媒体数据的方式，这种方式支持多媒体数据流的实时传输和实时播放，客户可以边接收边播放，使延时大大减少。§6.1.4多媒体的研究内容•多媒体数据库技术在多媒体系统中存在着文本、图形、图像、动画、音频和视频等多种媒体信息，那么如何对多媒体数据库对象进行定义、多媒体数据库数据的存取，多媒体数据库的建立、运行、组织、管理和维护是多媒体技术必须解决的关键技术之一。§6.2图形与图像技术图形与图像是人类视觉所感受到的一种形象化的信息，其最大特点是直观可见、形象生动。用计算机指令来描述和绘制的画面一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数的指令集合,能够描绘出物体的轮廓、形状或外部的界限。§6.2.1图形与图像的概念1.图形图形文件只记录生成图的算法和图上的某些特征点，也称矢量图。绘图程序（软件）：CoreDraw、Freehand、Illustrator§6.2.1图形与图像的概念1.图形WMF（WindowsMetafileFormat）是Windows中常见的一种图元文件格式DXF（AutodeskDrawingExchangeFormat）是AutoCAD中的矢量文件格式3DS3DStudio的动画原始图形文件1.图形的常用格式§6.2.1图形与图像的概念图像是指由输入设备捕捉的实际场景面，或以数字化形式存储的任意画面。静止图像是由一些排列成行和列的点组成的矩阵，数组中的各项数字是用来描述构成图像的各个点的亮度与颜色等信息，又称为点阵图像或位图图像。2.图像§6.2.1图形与图像的概念2.图像§6.2.1图形与图像的概念图像像点§6.2.2图形与图像的区别表现形成图形图像在计算机中存储形式指令像素颜色数目与文件大小无关有关进行缩放等操作几乎不产生失真失真严重处理方式旋转、扭曲、拉伸等对比度增强、边缘检测等表现效果绘制、组合细腻、层次多、细节多等表现特性艺术性技巧性常用编辑软件CoreDraw、Freehand、Illustrator等画图、Photoshop常见的扩展名3DS、DXF、WMF等。BMP、GIF、JPEG、PSD、TIFF等实际应用几何图形、工程图纸、3D造型自然景物、广告1.图形图像的常用格式§6.2.3图像格式文件用途.GIFGIF格式主要用来交换图片，是Web页上使用最广泛的图标动画格式.BMP用于Windows环境下的任何场合.TIF用于专业印刷,是平面设计作品的最佳表现.JPG可调节图像质量，允许用不同的压缩比对文件进行压缩，表现自然.多用于网络传输。●注意：⑴图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用⑵其它常见图像文件格式参见教材P81Photoshop标准格式，支持通道，图层等特征，是非压缩的原始档保存格式.PSD§6.3多媒体音频技术声音是携带信息的极其重要的媒体之一，人们日常处理的信息中有20%左右来自声音。声音：由物体的振动而产生的，通过空气等介质传播的一种连续的波，称为声波。介质：是指空气、液体、固体和电磁波等。§6.3.1声音A声波波形简图幅振周期声音的三个重要指标：振幅、频率和音色。振幅频率音色§6.3.1声音●表示声音的强弱(弱)(强)(停)●表示音调的高低(高)(低)●表示声音的特质钢琴吉他小号小提琴•以中央台最具影响力的《新闻和报纸摘要》节目为例，60年代，每分钟播出约185个字；80年代，200—220字；90年代240—260字；近几年，每分钟250—270字，最快时达到每分钟300多字。•成人的一般语速是180—250字/分，教育学要求的标准语速为200—250字/分。§6.3.2声音的数字化采样量化编码模拟声音数字声音采样：每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值。量化：即把某一幅度范围内的电压用一个数字表示。编码：即编辑，把量化数据写成计算机的数据格式，即二进制格式。作为多媒体计算机必备的硬件组成部分之一就是处理音频信息适配器的声卡。声卡(SoundCard)，也叫音频卡，插在计算机主板的扩展槽口上，是计算机进行声音处理的硬件设备。1.声卡§6.3.4音频处理设备声音适配器主机箱主板音箱音频信号数字信号音箱音乐合成发音功能；混音器（Mixer）功能和数字声音效果处理器（DSP）功能；模拟声音信号的输入和输出功能。2.声卡的基本功能§6.3.4音频处理设备以创新公司的SoundBlaster16声卡为例，卡面上有一个IDE接口和CD音频接口，同时一般声卡有五个外接接口，分别为扬声器输出(Speaker)、线性输出(Lineout)、线路输入(Linein)、麦克风输入(Mic)和MIDI或游戏接口。3.声卡的外部接口§6.3.4音频处理设备Microsoft公司开发的一种音频文件格式，由于Windows本身的影响力，这个格式已经成为了事实上的通用音频格式。通常我们使用WAV格式都是用来保存一些没有压缩的音频。不适于传播和用作聆听，支持的编码技术大部分只能在Windows平台下使用。适合于音频原始素材保存。1．WAV§6.3.5常见的音频文件格式MIDI（MusicInstrumentDigitalInterface）就是音乐设备的数字化接口，也称为“数字音序”。MIDI技术本来不是为了电脑发明的，MIDI仅仅是一个通信标准，该技术最初应用在电子乐器上用来记录乐手的弹奏，以便以后重播。不过随着在电脑里面引入了支持MIDI合成的声音卡之后MIDI才正式地成为了一种音频格式。MIDI音频数据由乐器的演奏特性控制，通常不带有音频采样。在没有波表硬件或软件配合时，播放出来的声音效果不佳。通常应用与电子乐器的数据交互，乐曲创作等。目前大多数手机铃声都是MIDI音频格式。2．MIDI§6.3.5常见的音频文件格式MP3（MPEG-1AudioLayer3）是一种在高保真前提下实现的高效压缩技术。它通过对音频数据的有损压缩来实现对文件体积的大幅度缩小，同时也是为数甚少的高音质高压缩率的算法之一。它在运算时剔除了人耳听不到的太高（超过20kHz）或者太低（低于20Hz）频率的声音特性，最后形成具有较高压缩比的MP3文件，在低至64kbps的比特率下提供接近CD音质的音频质量，所以一般的用户很难分辨出高比特率的MP3和CD音质的差别。但专利费用较高，支持的软件和硬件不多。一般应用于3．mp3§6.3.5常见的音频文件格式高保真聆听。WMA（WindowsMediaAudio）是WindowsMedia格式中的一个子集，和以往的音频文件编码不同，WMA支持防复制功能，使用方便，支持无失真、有失真、语音压缩方式。在只有64kbps的码率情况下，WMA可以达到接近CD的音质，目前所有的音频播放软件和编辑软件都支持这一格式，并将该格式作为默认文件保存格式之一。WMA并不是针对的个人计算机应用，它应用于音频档案级别保存，网络音频流传输。4．WMA§6.3.5常见的音频文件格式§6.4多媒体动画与视频技术动态图像（动画、视频）是连续渐变、内容相关的静态图像或图形序列按规定的时间次序进行显示，从而构成运动错觉的媒体。同时，人的眼睛有“视觉暂留”的生理现象，利用这一现象，将一系列画面中的物体移动或形状改变很小的图像，以足够快的速度连续播放，人眼就会感觉画面变成了连续流动的影像。动画就是以每秒15～20帧的速度顺序播放静止的图像，每幅图像只是前一幅图像上略有变化，以达到连续的动态效果。著名动画艺术家JohnHalas指出：“运动是动画的本质”。§6.4.1动画和视频的基本概念•视频就是指连续地随时间变化的一组图像，有时将视频称为流动图像或运动图像。•在视频中，一幅单独的图像称为帧（Frame），每秒钟连续播放的帧数称为帧率，典型的帧率有24帧/秒、25帧/秒和30帧/秒。§6.4.1动画和视频的基本概念视频是由实时获取的自然对象，视频信号有模拟信号和数字信号；动画是由人工绘制或计算机等硬件设备产生的图像组成，无模拟信息。此外，生成视频和动画的软件工具也不同。§6.4.1动画和视频的基本概念3.动画和视频的区别计算机