北京高校精品课件-《大学计算机基础》第7章-多媒体技术基础

1教学课件大学计算机基础27.1多媒体技术概述7.2多媒体计算机系统的组成7.3多媒体信息的数字化处理7.4多媒体数据压缩技术第7章多媒体应用基础7.5多媒体应用技术3本章重点多媒体硬件系统和软件系统的组成多媒体信息的采样、量化、编码等数字化处理媒体素材处理技术图像处理软件PhotoShop的常用功能动画制作软件Flash的常用功能47.1多媒体技术概述7.1.1多媒体及多媒体信息的类型7.1.2多媒体技术及其特点7.1.3多媒体信息处理的关键技术7.1.4多媒体技术的应用及发展前景57.1.1多媒体及多媒体信息的类型媒体—信息的载体文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息的表现形式。媒体—存储信息的实体纸张、磁盘、光盘。多媒体：在计算机中以数字形式表现的多种信息形式。包含文字、声音、图形、图像、视频等。6多媒体信息的类型文字图形图像音频动画视频流媒体77.1.2多媒体技术及其特点多媒体技术是以数字技术为基础，把通信技术、广播技术和计算机技术融为一体，能够对文字、图形、图像、声音、视频等多种媒体信息进行存储、传送和处理的综合性技术。多样性媒体多样化，传播、展示手段多样化集成性以计算机为中心，综合多种媒体特性实时性声音和活动图像等是强实时的交互性与用户交互87.1.3多媒体信息处理的关键技术多媒体数据压缩技术多媒体数据存储技术多媒体计算机软、硬件平台多媒体开发和创作工具多媒体数据库超文本和超媒体多媒体通信与分布式多媒体系统97.1.4多媒体技术的应用及发展前景多媒体技术的显著特点是改善了人机交互界面，集声、文、图、像处理一体比，更接近人们自然的信息交流方式。教育和培训咨询和演示视频会议系统视频服务系统计算机支持协同工作……10多媒体技术进一步的发展趋势进一步完善计算机支持的协同工作环境智能多媒体技术把多媒体信息实时处理和压缩编码算法集成到CPU芯片中，提高处理速度117.2多媒体计算机系统的组成7.2.1多媒体硬件系统7.2.2多媒体软件系统127.2.1多媒体硬件系统读写光盘只读光盘SCSI卡或IDE接口大容量存取设备摄像头录放像机影碟机电视天线显示器触摸屏视频卡电视卡加速显示卡视频部分主机数据手套头盔立体眼镜高级多媒体设备音箱耳麦音频播放设备声卡MIDI设备音频部分鼠标键盘游戏操纵杆打印机扫描仪基本输入/输出部分多媒体计算机系统构成：1.直接设计多媒体计算机2.在已有的计算机或工作站基础上扩展137.2.2多媒体软件系统多媒体计算机系统是能对文本、声音、图形、图像、音频和视频等多媒体进行逻辑互连、获取、编辑、存储、处理、加工和显示的一个计算机系统。多媒体计算机主机、外围设备多媒体操作系统、多媒体设备驱动程序多媒体应用程序接口API多媒体编辑和创作系统多媒体应用系统运行平台多媒体应用软件多媒体系统软件147.3多媒体信息的数字化处理7.3.1音频信息7.3.2图形和图像7.3.3视频信息157.3.1音频信息音频信息（Audio）人耳可感受到的声波的频率范围在20~20000Hz之间，多媒体计算机中处理的声音主要指人的可听声。多媒体计算机中的声音有三类语言音乐效果声多媒体计算机中发出的声音有两种途径获取法合成法16声音信息的数字化决定数字音频质量的重要参数采样频率量化精度量化采样编码模拟信号数字信号17数字化声音的质量和存储容量存储容量存储容量=采样频率样本量化精度/8声道数声音持续时间数字音频的文件格式WAV（.wav）文件MPEG（.mp1/.mp2/.mp3）文件MIDI（.mid）文件MOD文件RealAudio文件187.3.2图形和图像图像一般是指自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。例如照片、图片和印刷品等。静态图像图形用一组命令来描述的，这些命令用来描述构成该图像的直线、矩形、圆、圆弧、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参数。位图图像通过描述图像中每一个像素的亮度或颜色来表示该图像的。动态图像视频习惯上将通过摄像机拍摄得到的动态图像称为视频。动画用计算机或绘画的方法生成的动态图像称为动画。19图像的数字化技术采样将连续的图像转换成离散点的过程，其实质就是用若干个像素（Pixel）点来描述这一幅图像，称为图像的分辨率，以点的“列数行数”来表示。分辨率越高，图像越清晰，但存储量越大。量化一般用8位、16位、24位、32位等来表示图像的颜色，24位表示的颜色称为真彩色。在多媒体计算机中，表示色彩的二进制位数也称为颜色深度。编码列数行数颜色深度/8=字节数20图形图像文件的格式GIF（.gif）文件TIFF（.tiff）文件BMP（.bmp）文件JPEG（.jpg）文件WMF（.wmf）文件PNG（.png）文件217.3.3视频信息视频视频是由一系列的静态图像按一定的顺序排列组成彩色亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。色调是当人眼看—种或多种波长的光时所产生的彩色感觉。它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度。22三基色（RGB）原理自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色光按不同比例相配而成，同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色，这就是色度学中最基本原理——三基色原理。23视频信息的数字化处理视频数字化一定的时间以一定的速度对单帧视频信号进行采样、量化、编码等过程，实现模数转换、彩色空间转换和压缩编码等，这通过视频卡和相应的软件来实现。多媒体计算机系统通过视频卡将视频信息输入到计算机中DV卡视频采集卡24视频文件的存储格式影视视频文件影视视频文件不仅包含了大量图像信息，同时还包含了大量的音频信息。AVI（.avi）文件MPG/MPEG（.mpg/.mpeg）文件MOV（.mov）文件DAT（.dat）文件流式视频（StreamingVideo）文件RealMediaQuickTimeASF和WMV格式257.4多媒体数据压缩技术7.4.1数据压缩技术概述7.4.2无损压缩7.4.3有损压缩7.4.4数据压缩的国际标准自学P305--P312267.4.1数据压缩技术概述数据压缩的必要性动态图像数据量非常大。直接存储、处理和传输多媒体信息比较困难。数据压缩的可行性–冗余统计冗余多媒体数据信息本身具有较强的相关性，可以用数学的方法来表示这些重复数据或相关数据，这就是统计冗余。感官误差冗余人们在感知各种媒体对象时，往往对一些细节信息没有很强的感知，存在一些隐蔽效应，这就是感官误差冗余。27衡量数据压缩技术的指标数据压缩是通过编码的技术来降低数据存储时所需的空间，当需要使用时，再进行解压缩。衡量数据压缩技术的好坏的4个重要指标①压缩比：压缩前后所需的信息存储之比，压缩比越高，压缩性能越好。②恢复效果：要尽可能恢复到原始数据，即解压缩后的图像质量要好。③速度：即压缩、解压缩的速度，尤其解压缩速度更为重要，因为解压缩是实时的。④开销：实现压缩的软、硬件开销要小。压缩技术无损压缩有损压缩287.5多媒体应用技术7.5.1媒体素材处理技术7.5.2多媒体著作工具7.5.3图像处理软件Photoshop7.5.4网页动画制作软件Flash29多媒体作品的特点多种媒体的组合多媒体作品可以是文本、图片、计算机图形、动画、声音、视频的任何几种的组合，但不是简单的组合。交互性用户可以通过操作去控制整个多媒体产品的播放过程，可以打乱顺序任意选择。多媒体作品的特点清晰美观的屏幕设计丰富多彩的多媒体素材灵活方便的交互手段和谐统一的友好界面30多媒体作品的设计流程整体规划需求分析脚本设计素材准备集成制作测试商品化317.5.1媒体素材处理技术图像处理技术对获取的图像进行编辑处理、增加特殊效果及格式转换输出等，或进行二次创作。音频处理技术声音数字化、对数字化的声音进行编辑、加工、合成视频处理技术对视频媒体素材进行剪辑、叠加、声音同步、添加特效、应用特技等的处理动画制作技术借助计算机生成一系列动态实时演播的连续图像32图像处理技术亮度调节对比度调节图像边缘的处理图像锐化/柔化处理图像尺寸的调整图像的镜像图像的合成图像的特殊效果图像文件格式转换33图像处理软件浏览图像软件ACDSee、Windows图片和传真查看器等具有亮度/对比度调整、颜色校正、尺寸调整等简单功能MicrosoftOfficePictureManager具有强大的图像处理功能的软件AdobePhotoshop其他图像处理软件Fireworks、PhotoImpact、MicrosoftPhotoDraw、CorelDraw……34音频处理技术录制声音录制的声音可以是CD-ROM播放的音乐、音频电缆传送过来的录音机信号或通过麦克风现场录音。声音剪辑去掉一段不需要的音乐片段，截取一段声音并删除或移动、复制到其它位置，连接两个声音片断或将多种声音合成。增加特殊效果对某段声音增加混响时间、生成回声效果、改变频率、制作淡入淡出效果及颠倒声音数据排列顺序等。音频文件格式转换不同格式的音频文件其声音质量和压缩比不同，为了提高在网络中的传输速率和便于在介质中保存可能需要进行音频文件格式转换。35音频处理软件GoldWaveWindows中的录音机软件EasyCD-DAExtratorExactAudioCopyCoolEditProRealJukeboxAcidWAVWinDAC32UleadMediaStudio……36视频处理技术视频一组连续画面的信息集合，来自于数字摄像机、数字化的模拟影像资料、媒体素材库等，与加载的同步声音共同呈现动态的视觉和听觉效果。主要视频处理功能视频剪辑视频叠加视频和声音同步添加特殊效果视频特技37视频处理软件Premiere典型的视频处理软件是Adobe公司的Premiere，这是一款专门用于处理视频信息的非线性视频编辑软件，有“电影制作大师”之称。它功能强大，具有视频、音频同步处理，剪辑加工、合成视频素材，生成特效等功能。WindowsMovieMakerWindowsXP的附件中自带的MicrosoftWindowsMovieMaker软件也可以进行音频和视频素材的录制、导入摄像机拍摄的视频、音频、照片等素材文件，然后对其进行编辑和加工，最终制作出电影。……38动画制作技术动画由很多内容连续但各不相同的画面组成，利用人眼的“视觉残留效应”来达到活动画面的效果。动画的制作过程绘制关键画面上色和增加效果自动画面生成控制画面播放及为画面配音39动画制作软件三维动画3DStudio、3DStudioMAX、MaYa等制作软件。平面动画AnimatorPro、AnimationStudio、WinImage制作软件。其他动画软件Cool3D三维文字动画制作软件，Poser人体三维动画制作软件，以及网页动画制作软件Flash。……407.5.2多媒体著作工具在多媒体创作过程中，通常是先利用媒体素材制作软件对各种媒体素材进行加工和制作，然后再使用多媒体著作工具将它们集成，形成一个互相关联的整体。VisualBasic等高级程序设计语言VisualBasic是功能强大的可视化面向对象程序设计语言，有专门的多媒体对象处理模块来完成多媒体素材的连接、调用和交互性控制。Authorware它将各种多媒体功能集成为一个个图标，提供了13种用以表现不同媒体对象的编辑图标以及11种在人们日常生活、工作中经常被采用的交互方式，向开发者提供了一种“搭积木”式的创作方法。Director以时间轴为基础，按照对象的出场时间设计和规划整个作品的表现方式。可以处理高品质的图