多媒体技术与应用基础的ppt

第六章多媒体技术与应用基础中国人民大学☉信息技术基础教研室2摘要多媒体基础知识图像处理基础声音处理基础动画处理基础视频处理概述多媒体集成与创作概述中国人民大学☉信息技术基础教研室31.多媒体基础知识多媒体概述多媒体系统多媒体设备多媒体的集成与应用中国人民大学☉信息技术基础教研室4（1）多媒体概述多媒体技术“多媒体”指感觉媒体的组合：文字、声音、图形、图象、动画、视频等；“多媒体技术”则是对各种媒体信息进行采集、处理、存储和传输的技术的总称计算机多媒体（Multimedia）技术是利用计算机技术综合处理文字（Text）、声音（Sound）、图形（Graph）、图像（Image）、动画（Animation）和视频（Video）等多种媒体信息的新技术。它可以将这些不同类型的媒体信息有机地结合在一起，并赋予人机交互的功能，从而创造出集多种形式于一体的新型信息处理系统。中国人民大学☉信息技术基础教研室5计算机多媒体具有以下特征集成性信息的有机组合：各种媒体不是简单组合，而是有机的组合在信息的采集、处理、传输、和展示时有严格的同步关系各种媒体信息的语义紧密联系，围绕一定主题展开硬件统一调度：音频、视频硬件在多媒体软件的统一调度下运作，不是互不联系，而是互相配合中国人民大学☉信息技术基础教研室6计算机多媒体具有以下特征交互性用户控制和使用信息。例如：原有电视：用户只能被动接受信息视频点播：用户不仅可以选择不同的节目，也可以在观看过程中快进、快退，选择节目中自己感兴趣的部分——各个用户可以互不干扰智能性——利用电脑的强大处理能力中国人民大学☉信息技术基础教研室7计算机多媒体具有以下特征易扩展性实时性数据传送必须及时、连续——如果多媒体信息数据的传送不及时，或者不能保证连续不断，就会造成接收的声音和图象断断续续、不同步，影响对信息的接受和理解。中国人民大学☉信息技术基础教研室8多媒体信息的表示文字信息：字母、汉字、符号显示：点阵字库、矢量字库存储：内码（ASCII或汉字内码）图形图象信息：各种图片位图：长、宽、图象深度(与色数有关)，以及每个点颜色矢量图：指令集，显示要有程序（计算机作图）中国人民大学☉信息技术基础教研室9多媒体信息的表示声音信息：录音、语音合成、音乐WAV：声波采样MIDI：技术规范（乐谱）语音：识别，生成视频动画信息：动画、影片原理：多幅图象，顺序出现、消失动画：计算机辅助生成影片：拍摄（采样）——往往配合有同步音频信号中国人民大学☉信息技术基础教研室10多媒体信息的压缩和解压缩媒体压缩的必要性——数据量大存储，占大量空间传输，长时间占用通道损失压缩压缩效率高损失信息，还原后质量差无损失压缩还原后与压缩前质量相同压缩效率较低中国人民大学☉信息技术基础教研室11（2）多媒体系统多媒体系统多媒体硬件多媒体操作系统多媒体程序库多媒体创作工具多媒体数据库高级语言开发工具多媒体应用系统中国人民大学☉信息技术基础教研室12（3）多媒体设备多媒体输入设备：麦克风、扫描仪、录像机、电子琴、数码相机、数字摄像机多媒体处理设备：声卡、3D显示卡、视频卡多媒体网络设备：Modem、ADSLModem、CableModem、LANCard媒体显示/展示设备：CRT显示器、LCD显示器、投影仪、音箱多媒体存储设备：硬盘、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM中国人民大学☉信息技术基础教研室13（4）多媒体的集成与应用多媒体技术的几个典型应用：IP电话MP3视频会议视频点播虚拟现实中国人民大学☉信息技术基础教研室142.图像处理基础图像分类颜色常见图像文件格式图像的处理常用图像处理软件PhotoShop软件使用简述中国人民大学☉信息技术基础教研室15（1）图像分类图像的分类位图图像矢量图像中国人民大学☉信息技术基础教研室16•位图图像位图(bitmap)，亦称为点阵图像(dotmap)，是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的像素。具体说，位图是由描述图像中的各象素点的亮度和颜色的位数集合组成。也就是说，图像中的每一个象素值使用一个二进制位（bit）“1”或“0”来表示，这样就形成了单色的黑白图像。要表示彩色图像，每个象素就要增加表示这个点颜色的二进制数据，即图像的深度，图像的深度决定了位图中出现的最大颜色数目。位图中，每个点的存储由图象深度决定：1为1个bit，2色(黑白)；4为16色(4bit)；8为256色(8个bit)；24为24个bit，可以表示16,777,216种颜色。位图存储量计算：长×宽×深度/8。例如：800×600×24/8=1,440,000字节中国人民大学☉信息技术基础教研室17•位图图像处理位图时，输出图像的质量决定于设置的分辨率高低。操作位图时，分辨率既会影响最后输出的质量，也会影响文件的大小。位图放大即显毛刺中国人民大学☉信息技术基础教研室18•矢量图像矢量图使用点、线、矩形、多边形、圆和弧线等可以通过数学公式描述的几何元素来描述图形。例如一幅花的矢量图形由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色。由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等均不会失真。常见矢量图形设计软件：Adobe的Illustrator、Corel的CorelDRAW、Macromedia的FlashMX。中国人民大学☉信息技术基础教研室19矢量图放大仍然光滑中国人民大学☉信息技术基础教研室20•矢量图与位图的区别矢量图与位图最大的区别是：矢量图不受分辨率的影响，因此在印刷时，可以任意放大或缩小矢量图而不会影响出图的清晰度。中国人民大学☉信息技术基础教研室21（2）颜色颜色是人的视觉系统对可见光的感知结果。在多媒体计算机系统中，可通过多种模式来描述颜色。灰度颜色模式RGB颜色模式(加色)CMYK颜色模式(减色)每对减色产生一种加色每对加色产生一种减色YUV颜色模式中国人民大学☉信息技术基础教研室22•灰度颜色模式灰度颜色模式就是用0到255的不同灰度值来表示图像。0表示黑色，255表示白色。中国人民大学☉信息技术基础教研室23•RGB颜色模式用红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的光学强度来表示一种颜色。这是最常见的位图编码方法，可直接用于屏幕显示。每种原色的强度表示范围为0—255，或十六进制的00至FF。例如：黑色#000000白色#FFFFFF红色#FF0000绿色#00FF00蓝色#0000FF黄色#FFFF00青色#00FFFF洋红#FF00FF中国人民大学☉信息技术基础教研室24•CMYK颜色模式CMYK模式以打印在纸上的油墨的光线吸收特性为基础。当白光照射到半透明油墨上时，某些可见光波长被吸收，而其它波长则被反射回眼睛。理论上，纯青色(C)、洋红(M)和黄色(Y)色素在合成后可以吸收所有光线并产生黑色。这些颜色因此称为减色。由于所有打印油墨都包含一些杂质，因此这三种油墨实际生成土灰色，必须与黑色(K)油墨合成才能生成真正的黑色（为避免与蓝色混淆，黑色用K而非B表示）。将这些油墨混合重现颜色的过程称为四色印刷。中国人民大学☉信息技术基础教研室25YUV颜色模式在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色CCD（点耦合器件）摄像机，它把摄得的彩色图像信号，经分色、分别放大校正得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、红色色差信号U、蓝色色差信号V，最后发送端将亮度和色差信号分别进行编码，用同一信道发送出去。彩色电视机恢复三个信号，重建色彩；而黑白电视机则只恢复亮度信号，显示黑白图像。这就是YUV颜色模式。中国人民大学☉信息技术基础教研室26•颜色深度（图像深度）颜色深度指最多支持多少种颜色，用“位”来描述。GIF格式图片支持256种颜色，则需要256个不同的值（从0到255）来表示不同的颜色，用二进制表示就是从00000000到11111111，总共需要8位二进制数。所以颜色深度是8。BMP格式图片最多可以支持红、绿、蓝各256种强度，不同的红绿蓝组合可以构成2563种颜色，就需要3*8=24位的2进制数来表示，所以颜色深度是24。PNG格式图片除了支持24位的颜色外，还支持控制透明度用的alpha通道，总共是32位。颜色深度越大，图片占的空间越大。中国人民大学☉信息技术基础教研室27（3）常见图像文件格式常见图像文件格式BMP（不适合在网页上使用）JPG/JPEGGIFTIFFPNG中国人民大学☉信息技术基础教研室28•BMP格式文件BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广泛。它采用位映射存储格式，除了颜色深度（图像深度）可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的颜色深度可选1bit、4bit、8bit、16bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。中国人民大学☉信息技术基础教研室29•JPEG/JPG格式文件JPEG是JointPhotographicExpertsGroup(联合图像专家组)的缩写，文件后辍名为“．jpg”或“．jpeg”，是最常用的图像文件格式。JPEG/JPG图像支持24位图像深度。JPEG支持高比率的压缩。这种压缩是有损的，会使图片数据质量下降。适当比率的压缩可以在人眼可识别的质量差异范围内明显地减小图像文件的大小。JPEG压缩可以很好地处理写实摄影作品。JPEG不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。中国人民大学☉信息技术基础教研室30•GIF格式文件GIF：GraphicsInterchangeFormatGIF格式图像基于LZW无损压缩算法。GIF的图像深度从lbit到8bit，最多支持256色。在一个GIF文件中可以保存多幅彩色图像，形成动画GIF。GIF支持透明背景图像。中国人民大学☉信息技术基础教研室31•TIFF格式文件TIFF（TaggedImageFileFormat）是一种比较灵活的图像格式，文件扩展名为TIF或TIFF。TIFF支持8bit、24bit、32bit、48bit多种深度TIFF支持RGB、CMYK以及YCbCr等多种色彩模式，支持多平台TIFF文件可以是不压缩的，文件体积较大，也可以是压缩的，支持RAW、RLE、LZW、JPEG、CCITT3组和4组等多种压缩方式。中国人民大学☉信息技术基础教研室32•PNG格式文件PNG(PortableNetworkGraphicFormat)是20世纪90年代中期开始开发一种位图存储格式，其目的是企图替代GIF和TIFF文件格式。PNG格式支持以下特性：流式读/写性能：允许连续读出和写入图像数据，特别适合于在通信过程中生成和显示图像。逐次逼近显示：在传输图像文件的同时就显示图像，把整个轮廓显示出来之后逐步显示图像的细节。透明性：使图像中某些部分不显示出来。辅助信息：可用来在图像文件中存储一些文本注释信息。48位的真彩色图像、16位的灰度图像，并可添加α通道。使用循环冗余码(CRC)检测损害的文件。使用从LZ77派生的无损数据压缩算法。中国人民大学☉信息技术基础教研室33（4）图像的处理图像获取数码相机，扫描仪，绘图软件，屏幕拷贝……图像编辑图标制作图像压缩格式转换电子相册中国人民大学☉信息技术基础教研室34（5）常用图像处理软件MicrosoftWindows画笔Ad