第4章_多媒体技术(清华).ppt

多媒体技术及应用 任课教师 王丽职称 副教授单位 计算中心联系方式 6450695 4 1多媒体技术概述4 1 1多媒体基本概念1 多媒体媒体 Media 是人与人之间实现信息交流的中介 是信息的载体 所谓多媒体即直接作用于人感官的文字 图形 图像 动画 声音和视频等各种媒体的总称 是多种信息载体的表现形式和传递方式 通常所说的媒体有五大部分 1 感觉媒体 PerceptionMedium 指直接作用于人的感官 使人产生直接感觉 如 视 听 嗅 味 触觉 的媒体 如 语言 文字 图像 声音 视频等 2 表示媒体 RepresentationMedium 是指由人为构造的 用来表示 存储 传送感觉媒体的媒体 表示媒体通常是各种信息编码 如 语言编码 图像编码 声音编码 视频编码等 3 表现媒体 PresentationMedium 是感觉媒体与计算机之间的桥梁 用来在通信过程中 使感觉媒体与电信号之间产生转换的媒体 如 键盘 鼠标 扫描仪 显示器 打印机 扬声器等输入 输出设备 4 存储媒体 StorageMedium 又叫存储介质 是指用于存储表示媒体的物理设备 如 磁带 磁盘 光盘等 5 传输媒体 TransmissionMedium 又叫传输介质 是指用于传输表示媒体的物理介质 如 双绞线 同轴电缆 光纤等 2 多媒体技术多媒体技术是一门基于计算机技术的综合技术 是正处在发展过程中的一门跨多学科的综合性高新技术 它包括数字信号处理 音频和视频处理技术 计算机硬件技术和软件技术 人工智能和模式识别技术 通信和图像处理技术等 多媒体具有如下特性 1 集成性 2 交互性 3 实时性 4 1 2多媒体信息的表示1 文字文字是计算机与人进行信息交流的主要媒体 由于计算机中的数据只能使用二进制编码方式 所以在计算机中用不同的二进制编码规则来表示不同类型的文字 我们通常所说的文字主要是西文ASCII字符和汉字 1 西文字符编码 2 汉字编码 汉字输入码 汉字内码 汉字输出码 2 数字音频 1 音频 Audio 也叫声音或音频信号 其频率在20Hz 20kHz 声音是人类表达思想感情的主要媒体 所以声音是多媒体信息的重要组成部分 声音主要包括波形声音 语音和音乐 2 数字音频数字音频是一种利用数字化手段对声音进行录制 存放 编辑 压缩或播放的技术 它是随着数字信号处理技术 计算机技术和多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段 3 数字音频标准MIDIMIDI MusicalInstrumentDigitalInterface 叫乐器数字接口 它是数字音频的标准 是一种技术规范 MIDI是一段音乐指令 记录着音长 音量及音高等信息 可以通过音乐合成器进行播放 产生一段相应的音乐 4 音频文件格式 CD格式 WAV波形格式 MP3格式文件 MIDI格式文件 3 图形与图像图像是人眼所感受到的媒体信息 具有生动 直观和形象特征 在计算机中 图像是以数字方式来存储的 图像文件有不同的存储格式 不同的图像文件格式 可以用不同的方式代表图像信息 计算机中的图像可分为矢量图像和位图图像 矢量图像也叫图形 位图图像简称图像 图形和图像是有区别的 1 图形矢量图是由一组计算机指令集合来表示的 这些指令用来描述构成一幅图所包含的几何图形的形状 位置 颜色等参数 在显示矢量图时 需要相应的软件读取和解释这些指令 才能将图形在输出终端显示出形状和颜色 常用的图形编辑软件有CoreIDRAW等 2 图像位图图像是指图的画面是由一些矩阵排列的像素组成的 矩阵的每个元素代表空间的一个点 称为像素 Pixel 每个像素都被分配给一个特定的颜色和亮度 这些颜色和亮度是由二进制数表示的 是表示图像的重要参数 常用的图像编辑软件是Photoshop 3 图像文件与图形文件区别 图像与分辨率有关 它是由固定数量的像素来代表图像的数据的 而图形与分辨率无关 是由一组指令来表示图形的几何形状数据的 图形文件放大时不会遗漏细节和清晰度 如图4 1所示 而将图像文件放大到一定程度时会出现锯齿边缘 且会遗漏细节和清晰度 图像文件色彩和颜色变化比较丰富 而图形文件重在勾勒线条所以颜色单一 通常图形文件绘制的图像没有图像文件逼真 图像文件存储时所占磁盘空间比较大 图形文件占的空间比较小 图像文件很容易在不同的软件间交换 编辑 而图形文件只能在专业图形文件编辑软件中编辑 4 数字视频 DigitalVideo 5 计算机动画 4 1 3多媒体计算机系统从狭义上分 多媒体系统就是拥有多媒体功能的计算机系统 从广义上分 多媒体系统就是集电话 电视 媒体 计算机网络等于一体的能够处理多种媒体的信息综合化系统 多媒体系统由多媒体硬件系统和多媒体软件系统组成 系统的层次结构图如图所示 1 多媒体计算机硬件系统多媒体硬件系统的核心是一台高性能的计算机系统 包括计算机主机和外部设备 基本的输入 输出设备 存储设备 音频设备 视频设备等多媒体配套设备 1 音频处理设备音频处理设备主要包括声卡 音箱 麦克风等 2 视频处理设备视频处理设备有视频采集卡 视频编辑卡 视频压缩卡等 3 存储设备 硬盘 HardDisk 光盘 CompactDisc 数字视频光盘 DigitalVideoDisc 2 多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统包括多媒体操作系统 多媒体驱动软件 多媒体处理软件 多媒体创作工具和多媒体应用软件 1 多媒体操作系统 2 多媒体驱动软件 3 多媒体处理软件多媒体处理软件可以对不同的多媒体信息进行加工处理 如音频处理软件 CoolEdit SoundForge GoldWave 视频处理软件 AdobePremiere Director 图像处理软件 Photoshop CoreIDraw 动画制作软件 Flash AdobeImageReady 4 1 4多媒体计算机关键技术1 多媒体数据压缩编码与解压缩技术2 多媒体数据存储技术3 多媒体数据库技术4 多媒体网络与通信技术5 多媒体信息检索技术6 多媒体虚拟现实技术 4 2数字音频制作4 2 1数字音频的获取声音文件的获取是为音频的编辑进行素材的积累和准备 获得声音文件的方法很多 可以从CD VCD 网络上下载 或自己录制声音文件 4 2 2数字音频制作软件CEPro 4 3数字图像处理4 3 1数字图像素材的获取1 利用抓图热键或抓图软件捕捉图像2 使用扫描仪扫入图像3 使用摄像机捕捉图像4 利用数字照相机拍摄5 从素材光盘和网络素材库中获取图像6 利用绘图软件进行创建图像4 3 2数字图像处理软件Photoshop 4 4计算机动画制作4 4 1计算机动画制作概述1 计算机动画的制作方法 利用编程实现 这种方法实现对动画的控制容易 但不够美观 多媒体创作工具中的动画制作 如图片 文字的移动 专门的动画制作软件 制作出有质感 光照效果等复杂 美观的动画 2 计算动画制作软件分类 二维动画 三维动画4 4 2GIF动画制作软件ImageReady 4 5数字视频编辑制作4 5 1数字视频素材的获取数字视频素材可分为视频文件 音频文件和图像文件等 1 视频文件 AVI MPEG等格式 用数码摄像机直接录