第8章多媒体技术基础.

了解多媒体技术的基本含义。了解多媒体关键技术以及多媒体系统的组成。理解多媒体压缩和编码、数据存储等关键技术。掌握利用PhotoShop进行图像处理的方法。第2页8.1.1媒体和多媒体8.1.2多媒体技术的特性第4页1媒体的基本概念媒体（medium）在计算机领域有两种含义：即媒质和媒介。媒质：存储信息的介质（媒质），如磁盘、磁带、光盘等。可理解为存储信息的实体媒介：信息的表现形式或载体（媒介），如文本(Text)、音频（Audio）、视频(Video)、动画(Animation)、图形(Graphic)、图像(Image)等。可理解为传递信息的载体1媒体的基本概念通常概念的“媒体”，可分为以下五种类型：感觉媒体表示媒体显示媒体存储媒体传输媒体感觉媒体（PerceptionMedium）：是指能够直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉(视、听、嗅、味、触觉)的媒体，如眼睛看到的图形、图像、动画、文本，耳朵听到的语言、音乐等都属于感觉媒体。表示媒体（PresentationMedium）：是指为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的中间媒体，包括各种编码。如语言编码、电报码、条形码、语言编码、图象编码以及文本编码等，都属于表示媒体。显示媒体（DisplayMedium）：是指使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。显示媒体又分为两类，一类是输入显示媒体，如话筒，摄象机、光笔以及键盘等，另一种为输出显示媒体，如扬声器、显示器以及打印机等。存储媒体（StorageMedium）：是指用于存储表示媒体的介质，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器、纸张等。传输媒体：（TransmissionMedium）：是指传输表示媒体的物理载体，例如同轴电缆、光纤、双绞线以及电磁波等都是传输媒体。多媒体（Multimedia）是融合两种以上媒体的人-机交互式信息交流和传播媒体。多媒体一词译自英文“Multimedia”，即“Multiple”和”Media”的合成。“多媒体”一词可以从两个方面来理解：一方面是指多种信息媒体的表现和传播形式；另一方面是指人们利用计算机技术处理多媒体信息的方法和手段。2多媒体的定义多媒体技术的定义：多媒体技术是指计算机综合处理多媒体信息（文本、声音、视频、图形、图像等）的技术，它使多种信息建立逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统。多媒体文本图形图像声音动画……视频2多媒体的定义第13页音频动画视频文本图形图像3.多媒体的几个基本元素文本是指中文、英文、符号等各种字符，在计算机中文本主要有两种形式：非格式化文本文件：字符的大小是固定的，仅能按一种形式和类型使用，不具备排版功能。如“.TXT”的文本文件。格式化文本文件：带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件。如“.DOC”文件。文本（Text）第14页图像（Image）图像，也叫位图（Bitmap）图像，本质上是一组像素点阵的记录信息，记载着构成图案的各个像素的颜色和亮度等。图像的分辨率越高，组成图像的点阵就越大，存储容量就越大。图像在存储时一般是需经过压缩的，有若干种不同的压缩格式，如JPG格式。第15页图形（Graphic）图形是由诸如直线、曲线、圆或曲面等几何图形（称为图形）形成的从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图。与位图不同的是，图形文件保存的不是像素点的“值”，而是一组描述点、线、面等几何图形的大小、形状及其位置、维数和其它属性的指令集合。在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，因此也称矢量图。第16页音频（Audio）音频有时也泛称声音，除语音、音乐外，还包括各种音响效果。声音文件常用的格式有：WAV（波形音频文件）格式、MIDI（数字音频文件）格式和MP3格式等。第17页wavmidmp3视频（Video）视频是电视专用的图像信息，计算机中的数字视频就是数字化的电视信号。视频文件的存储格式有AVI、MPGMOV等。•视频动画是由多幅连续的、上下关联的画面序列构成，序列中的每幅画面称为一“帧(frame)”。动画从其表现空间上可以分为二维和三维动画。动画(Animation)第22页协同性多样性集成性交互性实时性多样性是多媒体最主要的特征。多媒体技术可以综合处理文字、声音、图形、动画、图像、视频等多种信息，并将这些不同类型的信息有机地结合在一起。多样性集成性多媒体技术不仅集成了多种媒体，而且集成了多种技术，包括计算机技术、通信技术、电视技术和其他音像处理技术。因此，多媒体的集成性主要指两个方面，一方面是多媒体信息媒体的集成，另一方面是处理这些媒体的设备的集成。交互性交互性是多媒体技术的关键特征之一。交互性使用户更加有效地控制和使用多媒体信息，用户可以借助交互活动控制信息的传播，甚至参与信息的组织过程，交互性使人们获取和使用信息的方式由被动变为主动。实时性实时性是多媒体技术的关键特征之一。实时性：在人的感官系统能够接受的情况下进行多媒体交互（无论交互者相距多远），就好像面对面一样，图像和声音是连续的。多种媒体之间的协同性及时间、空间的协同性是多媒体的关键技术之一。软件系统多媒体应用软件第七层多媒体创作软件第六层多媒体素材处理软件第五层多媒体系统软件（多媒体操作系统、多媒体驱动软件）第四层硬件系统多媒体I/O控制卡及接口第三层多媒体计算机主机及相关硬件（如压缩、解压缩专用芯片）第二层多媒体外围设备第一层第27页1.多媒体硬件系统的主要功能2.典型的硬件设备介绍第28页模/数转换（A/D）数/模转换（D/A）基于硬件设备的编码解码功能多媒体信息的存储人机交互第29页8.3.1数字音频8.3.2数字图像8.3.3数字视频8.3.4数据压缩技术第30页数字化音频一般分波形音频和MIDI电子音频。波形音频一般是指利用声音采集设备将外部世界的声音经过采集、编码后获得；第31页采样量化编辑11010101100101011001010010100101声音的数字信息声音的模拟信息原始波形数字化波形时间振幅(0,0)音频质量取决于采样频率量化位数声道数数字音频的存储量存储量(字节)=采样频率×量化位数÷8×声道数×时间(秒)例如:一段持续1分钟的双声道声音，若采样频率为44.1kHz，量化精度为16位，数字化后需要的存储容量为：MIDI电子音频一般是由专门的音乐指令经过声卡的合成器合成获得。MIDI(musicalinstrumentdigitalinterface)乐器合成接口，是在1982年建立的数字音乐的国际标准。对比波形音频和MIDI合成音频◦存储空间波形音频远远大于MIDI合成音频；◦播放效果波形音频的还原性比MIDI好；◦波形文件记录的是数字化的声音信号而MIDI合成音频记录的是发音的指令。第33页1.矢量图（VectorGraph）2.位图（Bitmap）3.图像的基本属性重点掌握图像的数字化原理！第34页矢量图与位图对比图形：矢量图特点：由图元组成图形可用一组命令来描述，不会由于图形的放大与缩小而失真图像：点阵位图特点：由像素组成会由于图形的放大与缩小而失真第35页矢量图与位图的对比类型文件内容存储量显示速度几何变换应用特点矢量图指令一般较小，但与图的复杂度有关图越复杂，需执行的指令越多，显示越慢不失真易于编辑位图点阵与图的尺寸有关一般较快，但与组成图的数量有关失真富有表现力，编辑较困难第36页（1）像素的概念显示器在成像时的一个点称为像素。（2）分辨率分辨率有两种：显示分辨率和图像分辨率。图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目；显示分辨率是确定显示图像的区域大小。第37页数字视频一般指利用视频捕捉设备将外界影像的颜色及亮度信息采集并转换成能够被计算机识别、传输、存储及还原的数字化信号。第38页视频、音频和图像数据的压缩和解压缩是多媒体系统的关键技术。数据压缩的目标是在满足还原信息质量的前提下，采用消除信息的时间或空间冗余，或者经过一定代码转换算法编码，从而获得更小的多媒体载体文件第39页颜色相同的区域规则有序排列的图形1.无损压缩还原后的图像与还原前一样。典型例子——RLE（游程长度编码）优点：能较好的保存图像的质量缺点：压缩率较低2.有损压缩无法将图像还原到与压缩前一样的压缩方法常用的格式：JPEG格式的图形优点：能大大地压缩图像文件的数据缺点：影响图像的质量有损压缩工作机理：根据重要等级分离图像中的信息–把图像划分成若干像素块–“离散余弦变换”（DCT）的公式处理像素–丢弃图像中高频成份，保留了低频成份–分别压缩红、绿、蓝三种颜色成份允许用户指定质量因子–高质量因子保留细节，压缩率较低–低质量因子压缩率较高，图像较模糊原图101KJPEG压缩20KGIF压缩41K原图27KJPEG压缩19KGIF压缩3KAdobePhotoshopCS6是Adobe公司在2012年4月发布的正式版本第43页第44页当前工具属性栏工具箱状态栏菜单栏常用面板图像编辑区1.创建PHOTOSHOP工程文件第45页第46页第47页第48页设置画笔所使用的前景色第49页设置“散布枫叶”画笔第50页绘制枫叶图层第51页创建多边形的Logo第52页使用文字工具插入文字图层第53页图层样式窗口污点修复画笔工具第54页仿制图章工具第55页本节以制作网站首页图像为例介绍利用PhotoShop进行图像创作的过程。第56页第57页第58页第59页制作导航栏的按钮文字效果第60页第61页第62页第63页第64页存储为Web所用格式命令第65页现代多媒体技术的发展将文字、声音、图像、视频、动画有机的组合成一体，使得人们的生活变得丰富多彩。本章讨论了多媒体领域的基础知识，如媒体、多媒体计算机的软硬件、多媒体关键技术以及多媒体信息的基本压缩原理，并介绍了一些常见的媒体文件编码方式及其特点，从实用的角度介绍了利用多媒体图像制作软件PhotoShopCS6进行图像处理的常用方法，对于有兴趣进一步学习图像处理技术的读者而言，需要通过更多的练习，积累经验，才能真正掌握这项技能。第66页参考答案：一、选择1、C2、D3、B4、D5、B6、A7、B8、B9、A10、C二、填空1、多媒体硬件系统、多媒体软件系统2、采样频率、量化精度3、无损压缩、有损压缩4、显示分辩率、图像分辨率5、表示媒体、感觉媒体三、判断1、F2、T3、F4、F5、F第67页