《大学信息技术概论》-第8章多媒体技术及其应用.ppt

第8章多媒体技术及其应用,本章学习目标,多媒体的概念多媒体技术简介常用多媒体软件简介,8.1多媒体的概念,什么是多媒体多媒体的发展,8.1.1什么是多媒体,多媒体，是相对于单媒体而言的。从前的个人电脑，只能处理文字和数字，称作单媒体。现在，由于软、硬件的发展，个人电脑不但能处理文字、数字，还能处理图形、影像、动画、声音（Audio）和视频信号（视频Video）等多种媒介。人机的双向交流，有人称之为交互性，是多媒体与传统媒体（电视、立体声音响）最大的不同点。,8.1.2多媒体的发展,多媒体是20世纪90年代发展起来的计算机新技术。我们通过多媒体计算机软、硬件初期的发展，来讲述多媒体技术的形成过程。多媒体的规格多媒体的结构,多媒体的规格,第一阶段：定义没统一，每一家发展多媒体的公司都从公司产品性能出发，自定义一套多媒体规格。第二阶段：七家著名的生产电脑主机的公司共同制定了第一个公认的多媒体标准MultimediaPC（简称MPC）标准。第三阶段：MPC标准才制定不久，就变得不标准了，参与制定标准的Tandy公司，另定了一套标准。尽管如此，MPC规格制定后，各种软硬件多媒体产品如雨后春笋，多媒体的潮流滚滚而来。,多媒体的结构(一),多媒体系统由硬件和软件构成。构成多媒体的硬件，必须有以下几部分功能强大的CPU。大容量的随机存取存储器。大容量的存放数据的设备。配备的CD-ROM只读光盘机能读取大量的多媒体数据，可读取不同光盘上的不同软件。,多媒体的结构(二),具备可以产生数字化音效的设备。MIDI输入输出设备。可以录下外部音源的设备。高分辨率屏幕显示系统。进行压缩影像处理以加快速度和执行效率的设备。转换NTSC或PAL等电视信号和电脑数字信号的设备。,多媒体的结构(三),软件组成：在多媒体系统上运行的软件有：各种与硬件相关的驱动程序，如CD-ROM的驱动程序等。多媒体的操作环境，如WindowsMultimediaExtension,多媒体的结构(四),各种CD-ROM应用软件，如MincrosoftBookshelf等。自行设计组合多媒体的工具软件，如MultimediaToolbook等。开发完成的多媒体应用软件，以供各行各业应用，如介绍、推销某产品的多媒体系统等,8.2多媒体技术简介,多媒体面对的技术难题多媒体处理声音的技术多媒体处理影像的技术现在多媒体的研究与发展技术多媒体应用多媒体计算机的硬件系统多媒体软件系统,8.2.1多媒体面对的技术难题,声音的转换电脑处理图像的困难,声音的转换(一),声音如何转换：外部的声音叫做音源，由传统的媒体或人的说话，（这时的声音信号是模拟信号），经过多媒体设备（音效卡）的处理，把模拟信号转换成数字信号，送入电脑主机处理，处理后的信息或储存起来（写入硬盘），或再转换成模拟信号（也需经过音效卡）由喇叭播放出来。,声音的转换（二）,声音转换的困难：声音在模拟信号转换成数字信号的过程中，一秒钟至少要一万次以上取样频率，再把每次取样所得转换成八位的数字化数据。这种转换需要极大的储存空间。每一分钟的立体声音至少要1MB以上的空间。,电脑处理图像的困难（一）,比起声音的转换，图像的转换技术更加困难。电脑显示器上播放动态影像困难重重，一帧在VGA24位彩色的图画，转换成数字信号后要占的空间是2.3MB，每秒显示30帧画，就得每秒输送2.330=69MB的数据！目前，没有一台个人电脑有这样的本事！,电脑处理图像的困难（二）,目前的硬盘处理数据的速度：AT总线控制卡的硬盘，每秒只能读取、储存2MB数据；SCSI控制卡的硬盘，每秒只能读取、储存5MB数据；CD-ROM的速度更慢。,8.2.2多媒体处理声音的技术,波形音效（Waveform）MIDI（MusicInstrumentDigitalInterface）音乐CD-DA立体音效CD，CD-DA，CD-ROM，CD-ROMXA，CD-1红皮书、黄皮书和绿皮书,波形音效（Waveform）,波形音效是把外部声音直接转化为数字信号储存起来，需要时再转化为模拟信号输出。中间的转换器是音效卡波形音效占的空间极大。同时，波形音效的声音取样频率不变，无法产生效果良好的高传真音效。,MIDI（MusicInstrumentDigitalInterface）音乐,MIDI本身没有内置声音，音源由其他键盘乐器或SoundModule音源器提供。声音输出时，可以输出到有MIDI功能的音效卡或音源器，然后再由喇叭发音。作曲时，要用到编曲软件（如Sequeneer）。MIDI存放的是合成音乐的谱，不是音效取样，所以MIDI占的空间较小。然而，比起文字与数字信息来，声音信息占据的空间要大得多,CD-DA立体音效,CD-DA（CompactDisk-DigitalAudio）以极高的声音取样频率记录音源，数字化后的声音可与CD唱片音乐媲美。CD-DA由于取样频率高，它占的空间比波形音效更巨大。,CD，CD-DA，CD-ROM，,CD：CD是CompactDisk的缩写。CD被普遍用于灌录激光唱片，因此，CD也是激光唱片的意思。CD-DA。CD-DA是CompactDisk-DigitalAudio的缩写，是激光唱片的意思。CD上灌录的是音乐就叫CD-DA。CD-ROM。在CD上存放二进制数据，就叫CD-ROM。,CD-ROMXA，CD-1,CD-ROMXA。把影像和声音存放在同一轨道上，这就是混合交错的存放方式的CD-ROMXA。CD-ROMXA可以读取CD-ROM的信息，而CD-ROM光盘机却不能读取CD-ROMXA规范的光盘。CD-1。CD-1是SONY和Philips两大公司联合制造的多媒体系统。他们完全抛开电脑，另树一帜来读取CD-ROM光盘片。,红皮书、黄皮书和绿皮书,SONY和Philips把CD-DA的规格，写在一本红色封面的书上，所以激光唱片品质的音效，又别称RedBook规格，简称RD。CD-ROM的规格，则写在一本黄色封面的书上，所以CD-ROM的规格，又别称YellowBook规格，简称YD。CD-1的规格，写在一本绿色封面的书上，所以CD-1的规格，又别称GreenBook规格，简称GD。,8.2.3多媒体处理影像的技术,多媒体处理影像的技术有三方面1动画技术2影像转换技术3动态影像技术,动画技术,这是多媒体处理影像技术中最简单的一个。不少厂商已经提供了在多媒体上制作动画的软件。在IBMPC上操作的软件有：AnimatorPro3DStudio2.0ColoRIX,影像转换技术,在电视机或是录像机上播映的画面，可以转换成VGA显示器上显示的画面，而且，每一格电视画面还可以重叠上电脑设计的图案、文字，然后再把合成的画面转录到录影带上。不过，这种转换方式只是一格一格画面的转换，还无法做到在VGA显示器上显示像电视那样有快速移动的影像。,动态影像技术,动态影像技术是要解决在电脑上产生像电视画面一样快速移动的影像信息的问题。由接口卡做桥梁，在电脑屏幕上播放电视的模拟信息。由软件技术产生影像，品质较差，但成本较低。由硬件支援的影像数据压缩技术。DVI技术，DVI是DigitalVideoInteractive的缩写。压缩比最高可达150:1。,8.2.4现在多媒体的研究与发展,目前，多媒体的研究和发展技术主要在以下几个方面：多媒体数据的表示技术。包括文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体在计算机中的表示方法。多媒体创作和编辑工具的研究开发。其基本目标是功能强大、适应性强、使用方便等。多媒体数据的存储技术。这包括CD技术和DVD技术等。,8.2.5多媒体应用,现在多媒体技术、网络技术及通信技术的有机结合，使得多媒体的应用领域越来越广泛，如今已经发展成多种技术的综合应用。视频会议多媒体视频点播系统（MOD或VOD）多媒体监控及监测系统远程医疗系统和教学系统多媒体家电多媒体数据库虚拟现实,视频会议,视频会议系统是指通过现有的各种电气通信传输媒体，将人物的静态/动态图像、语音、文字、图片等多种信息分送到各个用户的计算机上，使得在地理上分散的用户可以共聚一处，通过图形、声音等多种方式交流信息，增加双方对内容的理解能力。视频会议系统分为点对点视频会议系统和多点视频会议系统。,多媒体视频点播系统（一）,VOD系统由四部分组成，即视频服务器、数字视频解码器/接收器（机顶盒）、带宽交换网络和用户接入网络。视频服务器主要是为用户提供视频数据流，响应用户的请求，协调多个用户的传送；机顶盒的功能是节目选择、解码以及状态诊断和出错处理。带宽交换网络主要提供节目和信令数据的传输与交换。用户接入网络是指从交换局到用户间的线路设备。,多媒体视频点播系统（二）,视频点播系统的主要功能：在一个小区中，用户不需要从电视频道上收看电视节目，而可以任意点播视频点播系统中的影片，并可随意切换、重复点播，用户能够控制快进与快退、向前与向后查看、开始、暂停、取消或移到别的场景，这为用户提供了极大的方便。另外，用户还可利用该系统，对信息、新闻或卡拉OK、游戏等进行点播，但条件是这些内容必须事先装入系统。,多媒体监控及监测系统,多媒体监控及监测系统，采用监控、监测系统，定期采集仪器仪表数据，一但发现问题，采用自动控制或集中人工干预。例如电力系统对电厂、变电站的管理，以及石油、化工行业中一些部门的管理。,远程医疗系统和教学系统,利用电视会议双向或双工音频及视频，可以实现与病人面对面交谈，进行远程咨询和检查，从而进行远程会诊，在远程专家的指导下进行复杂的手术，并为医院与医院之间，甚至国与国之间的医疗系统建立信息通道，实现信息共享。,多媒体家电,多媒体家电是计算机应用中一个很大的领域。过去人们常说计算机和电视机合一，即计算机电视（Comvision）和电视计算机（Teleputer）。现在，在计算机上插上一块板就可以看电视了。数字电视也即将走入市场，它是将电视信号进行数字化采样，经过压缩后进行播放。,多媒体数据库,多媒体数据库支持文字、文本、图形、图像、视频、声音等多种媒体的集成管理和综合描述，支持同一媒体的多种表现形式，支持复杂媒体的表示和处理，能对多种媒体进行查询和检索。多媒体数据库有非常广阔的应用领域，能给人们带来极大的方便。但其目前的难点在于查询和检索。,虚拟现实,影视生产。虚拟现实（VirtualReality）的发展使影视空间向传统经验模式转变。影像在计算机中复制与执行的过程不再需要向真实世界找寻蓝本或原版形象，参考物已取代真实本身。网络虚拟实验室。利用业界标准的VRML虚拟现实造型语言，结合图形、图像、文字等多媒体形式，可以制作出模拟各种实验全过程的三维虚拟环境。,8.2.6多媒体计算机的硬件系统,在个人计算机（PC）系统上增加声频卡（AudioCard）、视频卡（VideoCard）和CD-ROM，就构成了目前人们所称的多媒体计算机（MPC）。因此通常认为声频卡、视频卡和CD-ROM是多媒体计算机的基本硬件。,声频卡（简称声卡）,声卡用来处理音频信息，它可以把话筒、唱机（包括激光唱机）、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模数转换、压缩处理，也可以把经过计算机处理的数字化声音信号通过还原（解压缩）、数模转换，用扬声器放出或记录下来。,视频卡,视频卡用于处理静止或运动的图像信号，主要有电视采集卡、JPEG/MPEG/H.261图像压缩卡、VGA到NTSC/PAL电视信号转换盒等。视频卡与声卡必须要有相应的软件系统，并能与计算机的硬件和软件相配合，才能进行各方面多媒体技术的运用。,CD-ROM,CD-ROM或DVD-ROM是组成多媒体计算机系统的基本硬件，用于存储大容量的多媒体信息。,其他设备,在实际应用中，为适应不同需要，经常配置的其他硬件设备还有摄像机、扫描仪、触摸屏、影碟机、音响设备等。,8.2.7多媒体软件系统,多媒体计算机的应用除了要具有一定的硬件设备外，更重要的是软件系统的开发和应用。与多媒体计算机结合在一起的多媒体软件大致可分四类：支持多媒体功能的操作系统多媒体素材制作软件多媒体创作软件媒体播放软件,支持多媒体功能的操作系统,支持多媒体功能的操作系统，如Windows95、Windowe98、Windows2000、WindowsXP等。,多媒体素材制作软件,多媒体素材制作软件，它们用来完成声音录制编辑、图像扫描输入与处理、视频采集与压缩编码、动画制作与生成等。,多媒体创作软件,多媒体创作软件是用来编制与生成各种多媒体应用软件的，主要有如下三类：基于描述语言或描述符号的创作工具基于流程图的创作工具基于时间序列的创作工具,媒体播放软件,媒体播放软件用于播放声音和视频，通常称为媒体播放器（MediaPlayer）。这类软件通常具有如下功能：解压缩去除抖动错误处理用户可控制的接口,8.3常用多媒体软件简介,如今，多媒体软件已数不胜数，下面，我们将介绍几个多媒体软件在Windows环境下的简单应用及制作。录音机的使用功能强大的多媒体播放器WindowsMedia使用FLASH制作简单的动画,8.3.1录音机的使用,录音机是Windows提供的一个简单方便的多媒体软件。使用它，我们可以录制、播放声音文件，还可以改变声音效果。使用录音机程序，需要话筒和音箱（或耳机）。打开录音机程序录音和保存,打开录音机程序,Windows提供了录音机程序，在“开始”菜单中，选择“程序附件娱乐录音机”命令即可见到如下图所示的“录音机”窗口。,录音和保存,打开一个音频文件，或者按下录音键，用话筒录制一段声音，之后就可以播放了。使用“文件”菜单里的“另存为”命令，单击“更改”按钮，可以选择要保存文件的格式，如下图：,8.3.2功能强大的多媒体播放器WindowsMedia9（一）,Windows的媒体播放程序WindowsMediaPlayer已经发展成为一个全功能的网络多媒体播放软件。支持目前大多数流行的文件格式；在播放网络上的多媒体文件时采取边下载边播放的方法。引入了许多新的技术，能够智能监测网络的速度并调整播放窗口的大小和播放速度，以求达到良好的播放效果。提供了多种视频流，以便在网络速度不稳定的情况下自动切换。,功能强大的多媒体播放器WindowsMedia9（二）,WindowsMediaPlayer简介：一般应用丰富的媒体信息资源采集媒体库强大的管理功能CD播放功能复制CD刻录音乐CD丰富的播放控制功能,WindowsMediaPlayer主界面,一般应用,WindowsMediaPlayer可以像其他应用程序一样，利用“文件”菜单打开想播放的音频或视频文件。在光盘自动伺服的状态下，可自动播放插入的光盘。,丰富的媒体信息资源采集,在新版MediaPlayer中，微软与多家包括CapitolRecords和滚石网站在内的内容提供商进行合作，为用户提供了非常丰富的信息。,媒体库强大的管理功能,MediaPlayer为各种音频、视频文件提供了一个强大的管理功能。,CD播放功能,与Windows9X系列操作系统中简单的CD播放机相比，MediaPlayer提供了更多的功能，它不仅能播放CD曲目，还能对CD曲目重新进行编码、压缩。它还集成了Adaptec（ADPT）公司的刻录软件，以方便用户制作自已的音乐光盘。,复制CD,将CD光盘放入光驱中后，单击“从CD复制”按钮。