第1章多媒体技术与教育

第1章多媒体技术与教育知识点多媒体技术的概念多媒体的特性多媒体教学系统的组成综述多媒体技术基本元素文本图像音频课堂演示型动画视频操练与练习型指导型超媒体型模拟型提供帮助教学游戏型问题解决型课件导入学习者控制信息呈现课件结束多媒体技术概述多媒体课件的类型与应用多媒体课件的基本构成信息技术与课程整合的学习理论基础多媒体课件的设计与开发图1-1学习向导图1.1多媒体技术概述1.1.1多媒体技术的概念媒体（Media）就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说，就是信息的载体，也称为媒介。多媒体就是多种媒体的意思，对于计算机中的多媒体而言，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、音频和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。通常把媒体分为以下几种类型：1.感觉媒体（PerceptionMedium)，指的是能直接作用于人们的感觉器官，使人能直接产生感觉的一类媒体。例如语言、文字、音乐、声音、图像、图形、动画等。2.表示媒体（RepresentationMedium)，指的是说明交换信息的类型、定义信息的特征，一般以编码的形式描述。例如ASCII编码、图象编码、声音编码、视频信号等。3.显示媒体（PresentationMedium），指的是指获取和显示的设备。显示媒体又分为输入显示媒体和输出显示媒体。输入显示媒体如键盘、鼠标器、光笔、数字化仪、麦克风、摄像机等；输出显示设备如显示器、音箱、打印机、投影仪等。4.存储媒体（StorageMedium），又称存储介质，指的是存储数据的物理设备。这类存储媒体有硬盘、软盘、CD-ROM、优盘、磁带、半导体芯片等。5.传输媒体（TransmissionMedium），指的是传输数据的物理设备。这类媒体包括各种导线、电缆、光缆、电磁波等。多媒体技术，顾名思义是把图像、文本、动画、声音等融为一体的技术。即通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使之建立起逻辑连接，并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理。1.1.2多媒体特性综合来说，多媒体的特性可分为以下几点：1.多样化。在一般的计算机中只能处理字符（包括数字和文字）和图形，而在多媒体计算机中，不但可以处理字符、图形，还可以处理声音、图像等多种媒体。2.集成性。多媒体技术的集成性是指将多种媒体有机地组织在一起，并建立起不同媒体之间的联系，做到图、文、声、像等一体化。3.交互性。多媒体技术的交互性是指除了播放以外，还可通过人与计算机之间的“对话”进行人工干预，也就是说人们可通过软件系统的支持，对多媒体进行控制。4.实时性。多媒体技术处理的信息有些和时间密切相关，必须实时处埋，比如新闻报导等，需及时采集、处理和传送。1.1.3多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的层次结构从下到上由5个部分组成，如下图。多媒体硬件系统多媒体操作系统多媒体驱动程序多媒体创作工具多媒体应用软件图1-2多媒体计算机系统结构图1.2多媒体基本元素常见的多媒体基本要素有文本、图形、静态图像、音频、动画、视频剪辑等。1.2.1文本1.文本的作用多媒体作品可以通过文本向用户显示一定的信息，在用户展示多媒体作品时往往可以通过文本得到一定的帮助和导航信息，增强了作品的友好性和易操作性，作品的使用人员不用经过专门的培训就能根据屏幕上的帮助、导航信息使用作品。2.常用的文本文件后缀不同软件生成的文本，其格式往往后缀不一样，如纯文本文件、WORD文档、网页文件等都属于文本类文件，但其后缀是不同的，下面介绍几种常见文本文件的后缀。（1）TXT：是微软在操作系统上附带的一种文本格式，是最常见的一种文件格式。其主要特点是不带控制符，是一种纯文本格式的文件。通常使用记事本等程序直接保存生成，是文本格式中最通用的一种格式。一般而言，能打开文本文件的软件也能打开TXT文件。（2）DOC：是微软出品的办公软件OFFICE中字处理软件WORD的文档后缀，2003版前生成的WORD文档用DOC作为后缀，2007版后，文件后缀改为DOCX。（3）PDF：Adobe公司设计PDF文件格式。PDF文件格式可以将文字、字型、格式、颜色及独立于设备和分辨率的图形图像等封装在一个文件中。该格式文件还可以包含超文本链接、声音和动态影像等电子信息，支持特长文件，集成度和安全可靠性都较高。（4）PPT：是微软出品的办公软件OFFICE中演示文稿设计软件PowerPoint的文档后缀，2003版前生成的PowerPoint文档用PPT作为后缀，2007版后，文件后缀改为PPTX。（5）XLS：是微软出品的办公软件OFFICE中电子表格软件Excel的文档后缀，2003版前生成的Excel文档用XLS作为后缀，2007版后，文件后缀改为XLSX。（6）HTML：即超文本标记语言或超文本链接标示语言，是目前网络上应用最为广泛的语言，也是构成网页文档的主要语言。1.2.2图片1.图片的作用（1）传递信息。图形、图像都是非文本信息，在多媒体作品中可以传递一些用语言难以描述的信息，化抽象为直观、形象。（2）美化界面、渲染气氛。没有图片的美化，那样的作品简直称不上是多媒体软件，用合适的图形或图像作软件的背景图或装饰图，这样就提高了作品的艺术，给人一定的美的享受。（3）用作导航标志。在多媒体作品中经常用一些小的图形符号和图片作为导航标志，特别是设计诸如教学软件的这类作品，使用者用鼠标单击这些导航标志，从一个页面跳到另一个页面，任意选择自己想要了解的教学内容，从而在教学软件中任意漫游。2.图片文件的类型图片包括图形（Graphic）和图像（StillImage）两种。图形指的是从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图，也称矢量图（VectorGraphic）。一般所说的图像不是指动态图像，而指的是静态图像，静态图像是一个矩阵，其元素代表空间的一个点，称之为像素点（Pixel），这种图像也称位图。位图中的位（Bit）用来定义图中每个像素点的颜色和高度。对于黑白线条图常用1位值表示，对灰度图常用4位（16种灰度等级）或8位（256种灰度等级）表示该点的高度，而彩色图像则有多种描述方法。位图图像适合表现层次和色彩比较丰富、包含大量细节的图像。彩色图像需要由硬件（显示卡）合成显示。3.常用的图片文件格式BMP：是标准的Windows的基本位图格式。BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。JPG：全名是JPEG。是AppleMac机器上的图像格式。JPG图片以24位颜色存储单个光栅图像，与平台无关的格式，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。GIF：GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50％左右。目前几乎所有相关软件都支持它，GIF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。TIF：最初用于扫描仪和出版业，是工业标准格式。PSD：PHOTOSHOP的默认格式。4．图片的来源、制作与加工多媒体应用程序中图片有不同的来源，其主要的途径大体有以下三个方面：（1）对已经数字化的图片进行加工。这些数字化的图片可以从网络、照片CD、艺术剪辑库中获得。比如，MicroOffice办公软件包中ClipArt剪辑库中说有许多的WMF文件可以使用。当然这些图片有些是免费的，有些是要付一定的费用的。（2）对印刷图片、视频图像或现实环境中的景观进行数字化处理。利用扫描仪、数码相机等设备就可以把印刷品中的图片或现实环境中的景观加以数字化处理，成为计算机能够识别的文件。（3）根据需要用绘图软件重新制作所用的图片。1.2.3声音除了视觉以外，人类获得的大部分信息来源于所听到的声音，在多媒体作品中，声音不一定是最主要是刺激因素，它有着自身独特的性质和作用。正如美国著名美学家乔治·桑塔取纳所描述的那样，“在声音中有一种精密相连的音调层次，有一种可以刺激的音质关系，所以，可以用声音造就出一种近乎与肉眼能见的事物一样复杂而可描写的事物。”1.声音的作用声音可以向用户传递作品包含的信息，吸引用户，保持用户的注意力，补充屏幕上显示的视觉信息。声音可以看成是信息的主流，也可以看成是视觉信息的补充。讲解作为信息的主流是最常用的。讲解可以给出指令信息，同时用固定或移动的画面来说明所给的信息，并可使用屏幕上的文本来补充总结信息。2.常用的声音文件格式（1）WAV：是真实数字化后的数据文件。波形音频文件所占的存储空间很大，通常用于配解说和声音效果等短于几分钟的声音。（2）MP3：是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEGAudioLayer3，简称为MP3。MP3是利用MPEGAudioLayer3的技术，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。（3）MIDI：是指乐器数字接口，是数字音乐的国际标准。数字音频文件占用的存储空间小，可以用于处理较长的音乐。（4）WMA：它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(RealAudio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。1.2.4动画1．动画的作用在多媒体作品中，利用动画可动态地模拟演示一些事物的发展变化过程，使许多抽象或难以理解的内容变得生动有趣，可以达到事半功倍的效果。2.常用的动画文件格式SWF：是Macromedia（现已被ADOBE公司收购）公司的动画设计软件Flash的专用格式，是一种支持矢量和点阵图形的动画文件格式，被广泛应用于网页设计，动画制作等领域，swf文件通常也被称为Flash文件。GIF：GIF动画文件是集多幅图像，可以逐幅读出并显示到屏幕上，构成一种最简单的动画。这类动画色彩仅支持16至256色。FLIC：FLIC动画由于FLIC文件本身不能存储同步声音因此，不适合用来表达真实场景的运动图像。但由于它使用了无损压缩方法，画面效果十分清晰。1.2.5视频1．视频的作用由专门动画软件生成的动画文件难以表现真实物体和场景的运动，也没有同步声音，因此，在应用中受到许多限制，影音兼备的视频文件恰好弥补了这个不足。2.常用的视频文件格式（1）AVI：是视频和音频信号混合交错地存储在一起。它对视频文件采用了一种有损压缩方式，但压缩比较高。（2）MPG：全屏幕活动视频的标准文件,MPG文件是使用MPEG方法进行压缩的全运动视频图像。（3）MOV：MOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于存储常用数字媒体类型。（4）RM：流媒体音频、视频格式，是目前主流网络视频格式。（5）DAT：是VideoCD或KaraokeCD数据文件，也是基于MPEG压缩方法的一种文件格式。表1-1常见媒体文件后缀及打开它的常见软件表媒体后缀打开软件文本txt、doc、wps、xls、html记事本、word、wps、excel、IE等声音wav、mp3、mid、wma、rm、asf千千静听、WindowsMediaPlayer等图像bmp、jpg、gif、psd、pngACDSee、画图等动画swf、gif、flyFLASH、ACDSee5.0以上等视频avi、mpg、dat、rm、rmvb、asf暴风影音、WindowsMediaPlayer、RealPlayer、超级解霸等1.2.6几种常用媒体打开方式不同媒体的文件往往采用不同的后缀，下表为常见的几种媒体文件后缀及常用于打开这些媒体的软件。需要指出的是，某一媒体文件，往往可以用多个软件分别打开。几种常用媒体文件后缀及打开它的常见软件如下表。1.3信息技术与课程整合的学习理论基础1.3.1信息技术与课程整合的含义信息技术与课程的整合就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，从根本上改变传统教与学的观念以及相应的学习目标、方