多媒体技术基础(自学)

1、多媒体技术基础 本讲主要内容本讲主要内容 1. 多媒体技术的基本概念 2. 多媒体信息的数字化 3. 多媒体数据压缩技术 4. 常用多媒体素材处理软件(自学) 5. Photoshop图像处理(自学) 6. Flash动画制作(自学) 什么是多媒体呢？ 它有什么特征呢？ 目前，有什么跟多媒体有关的技 术呢？ 9.1 9.1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念 l多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展与定义 l多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 l多媒体计算机系统组成多媒体计算机系统组成 l多媒体的关键技术多媒体的关键技术 9.1.1 9.1.1 多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展与

2、定义(Multimedia)(Multimedia) 1. 1. 多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下 l1984年，Apple公司推出的Macintosh微机引入位图(Bitmap) 概念来处理图形图像，并使用了窗口和图符(Icon)作为用户接 口。 l1985年，Commodore公司，第一个多媒体系统Amiga，具 有影视与动画功能。 l1986年3月，Philips和Sony联合推出了 CD-I系统，它把各 种多媒体信息以数字化的形式存放在650MB的CD-ROM上， 用户可通过读取光盘中的内容来进行播放。 l1987年3月，美国

3、 RCA公司推出了DVI系统，它以计算机 技术为基础，用标准光盘来存储和检索静止图像、活动图像、 声音和其它数据，后来技术卖给了Intel公司。 l1987年8月，Apple公司引入了“超级卡(Hyper card)”，使 Macintosh 机成为用户可以方便使用的、能处理多种媒体信 息的机器，形成了唯一可与IBM PC分庭抗礼的势力。 9.1.1 9.1.1 多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展与定义 1. 多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下 l1989年3月，Intel宣布将DVI技术开发成一种可以普及的商 品，包括把DVI芯片

4、装在IBM PS/2微机上；Intel/IBM展示DVI 的普及化商品Action Media 750，其软件支持为AVSS(Audio Video Support System)。 l1990年11月，Philips等14家厂商组成多媒体市场协会。 l1991年，第六届国际多媒体和CD-ROM大会宣布CD-ROM XA标准，填补了原有标准在音频方面的不足；Intel/IBM推 出Action Media 750 及AVK(Audio Video Kernel)。 l1991年11月，微软召开多媒体开发者会议，制定出MPC 1.0版技术规范。 9.1.1 多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展

5、与定义 1. 多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下多媒体技术发展史上一些有重大影响的事件列举如下 l1992年 Comdex博览会上有两大热点：一是笔记本电脑； 二是多媒体计算机。在这次博览会上，Intel和IBM共同研制 的DVI（Digital Video Interactive）Action Media 750 II 荣获 了最佳多媒体产品奖和最佳展示奖。 l1993年10月，美国“电话巨人”贝尔大西洋公司出巨资 330 亿美元购并美国最大的CATV公司电讯传播公司，为发 展新型CATV、开发多媒体信息服务、实现“信息高速公路”起 了巨大的推动作用。 l1995年8月，微软正式

6、公布了32位的微机操作系统 Windows 95。 9.1.1 9.1.1 多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展与定义(Multimedia)(Multimedia) 2.2.媒体的表现形式媒体的表现形式 媒体类媒体类 型型 媒体特点媒体特点媒体形式媒体形式媒体实现方式媒体实现方式 感觉媒 体 人类感知客观环境的 信息 视觉、听觉、触 觉 文字、图形、声音、 图像、动画、视频等 表示媒 体 信息的处理方式计算机数据格式 ASCII编码、图像编 码、音频编码、视频 编码等 显示媒 体 信息的表达方式输入、输出信息 显示器、打印机、扫 描仪、投影仪、数码 摄像机等 存储媒 体 信息的存储方式存取

7、信息 内存、硬盘、光盘、 纸张等 传输媒 体 信息的传输方式网络传输介质 电缆、光缆、电磁波 等 3. 3. 多媒体定义多媒体定义 9.1.1 9.1.1 多媒体技术的发展与定义多媒体技术的发展与定义(Multimedia)(Multimedia) 多媒体技术是一种将文字、声音、图像、动画、多媒体技术是一种将文字、声音、图像、动画、 视频与计算机集成在一起的技术，而不是指多种媒视频与计算机集成在一起的技术，而不是指多种媒 体本身。体本身。 多媒体定义为：多媒体是利用计算机把文本、声多媒体定义为：多媒体是利用计算机把文本、声 音、图形、图像、动画和视频等多种媒体进行综合音、图形、图像、动画和视频

8、等多种媒体进行综合 处理，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个具有处理，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个具有 交互性的系统。交互性的系统。 1. 1. 多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 9.1.2 9.1.2 多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 (1)(1) 多样性多样性( (从数值、字符和文本从数值、字符和文本音频、静态音频、静态 图形、动态图像图形、动态图像) ) (2)(2) 交互性交互性( (交互操作，有效控制，如播放、快交互操作，有效控制，如播放、快 进到进到Role Playing Game(Role Playing Game(角色扮演游戏角色扮演游戏) ) ) (3)(3)

9、 集成性集成性( (信息形式集成信息形式集成, ,技术集成技术集成, ,信息源数信息源数 字化集成字化集成) ) (4)(4) 实时性实时性( (图像和声音的同步性与连续性图像和声音的同步性与连续性) ) 2. 2. 多媒体数据的特点多媒体数据的特点 9.1.2 9.1.2 多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 (1) (1) 数据量巨大数据量巨大 (2) (2) 数据类型较多数据类型较多 (3) (3) 数据存储容量差别大数据存储容量差别大 (4) (4) 数据处理方法不同数据处理方法不同 (5) (5) 数据输入和输出复杂数据输入和输出复杂 文件格式实际上是一种信息的数字化存储方式。文件格

10、式实际上是一种信息的数字化存储方式。 文件头 多媒体数据 文件尾 9.1.2 9.1.2 多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 3. 多媒体文件的存储格式多媒体文件的存储格式 多媒体文件又可分为静态多媒体文件和流式媒多媒体文件又可分为静态多媒体文件和流式媒 体文件（简称为流媒体）。体文件（简称为流媒体）。 静态多媒体文件无法提供网络在线播放功能。静态多媒体文件无法提供网络在线播放功能。 流媒体指在因特网中采用流式传输技术的连续时流媒体指在因特网中采用流式传输技术的连续时 基媒体，如音频、视频等多媒体文件。基媒体，如音频、视频等多媒体文件。 4. 4. 流媒体文件流媒体文件 9.1.2 9.1.

11、2 多媒体技术主要特征多媒体技术主要特征 采用两种方式提供多媒体所需的硬件设备：采用两种方式提供多媒体所需的硬件设备： 把各种多媒体部件都集成在计算机主板上。把各种多媒体部件都集成在计算机主板上。 有很多厂商生产各种与多媒体有关硬件接口卡和设有很多厂商生产各种与多媒体有关硬件接口卡和设 备，这些具有多媒体功能的接口卡，可以很方便备，这些具有多媒体功能的接口卡，可以很方便 地插入到计算机的标准总线（如地插入到计算机的标准总线（如PCIPCI）或直接连接）或直接连接 到标准接口（如到标准接口（如USBUSB）中。）中。 9.1.3 9.1.3 多媒体计算机系统组成多媒体计算机系统组成 多媒体计算机

12、的接口与设备 9.1.3 9.1.3 多媒体计算机系统组成多媒体计算机系统组成 多媒体计算机的硬件技术要求主要有多媒体计算机的硬件技术要求主要有3 3点：点： 9.1.3 9.1.3 多媒体计算机系统组成多媒体计算机系统组成 要求主机处理性能强大。要求主机处理性能强大。 要求主机接口齐全。要求主机接口齐全。 各种多媒体设备齐全。各种多媒体设备齐全。 9.1.4 9.1.4 多媒体的关键技术多媒体的关键技术 1. 视频音频数据压缩/解压缩技术 2. 大容量信息存储技术 3. 多媒体输入/输出技术 4. 多媒体专用芯片技术 5. 其他多媒体技术 9.2 9.2 多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化

13、 多媒体计算机对这些元素进行处理 时，首先需要将这些资料来源不同、 信号形式不一、编码规格不同的外部 信息，改造成为计算机能够处理的信 号，然后按规定格式对这些信息进行 编码。 多媒体中有各式多样的信息， 那么如何在计算机中表达呢？ l 文本信息的数字化文本信息的数字化 l 图形信息的数字化图形信息的数字化 l 图像信息的数字化图像信息的数字化 l 音频信息的数字化音频信息的数字化 l 动画信息的数字化动画信息的数字化 l 视频信息的数字化视频信息的数字化 9.2 9.2 多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化 9.2.1 9.2.1 文本信息的数字化文本信息的数字化 文本（Text）-字符型数

14、据 如： 数字、字母、符号、汉字等组 成。 文本信息的数字化主要是： 对文本信息在计算机中的表示 进行统一的二进制编码。 1. ASCII（ASCII码） 计算机中常用的字符编码标准有ASCII（美国标准 信息交换编码），它用1个字节的低7位（最高位 为0）表示128个不同的字符。 2. GB2312-80（国标码） 我国在GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基 本集国家标准中规定：一个汉字用两个字节表 示，每个字节只用低7位，最高位为0。 9.2.1 9.2.1 文本信息的数字化文本信息的数字化 ASCIIASCII码和国标码最高位都是码和国标码最高位都是0 0，那如何区别表示的是汉字

15、，那如何区别表示的是汉字 还是英文呢？还是英文呢？ 9.2.2 9.2.2 图形信息的数字化图形信息的数字化 矢量图形 矢量图形是用一组指令集合来描述图形的内容 。 矢量图形（左）和点阵图形（右） 1. 矢量图形格式的特点 优点： 占用的存储空间较小，打印输出和放大时 图形质量较高。 缺点： 显示图形时计算时间较多。 无法使用简单廉价的设备，将图形输入到 计算机中并且矢量化。 矢量图形目前没有统一的标准和格式。 9.2.2 9.2.2 图形信息的数字化图形信息的数字化 2. 矢量图形文件格式 CDR IA DWG SWF WMF VSD SVG EMF 3DS 9.2.2 9.2.2 图形信息

16、的数字化图形信息的数字化 9.2.3 9.2.3 图像信息的数字化图像信息的数字化 图像的数字化 数字图像（Image）由多媒体设备获取， 这些多媒体设备按照计算机能够接受的格 式，对自然图像进行数字化处理，然后通 过多媒体设备与计算机之间的接口传输到 计算机，并且以文件的形式存储在计算机 中。 2.图像的色彩深度 不同色彩深度的图像 9.2.3 9.2.3 图像信息的数字化图像信息的数字化 3. 图像的分辨率 图像分辨率 水平像素*垂直像素 屏幕分辨率 印刷分辨率 300dpi 分辨率之间的关系 P285 9.2.3 9.2.3 图像信息的数字化图像信息的数字化 4. 图像文件格式 BMP格

17、式 TIF格式 JPG格式 GIF格式 PNG格式 9.2.3 9.2.3 图像信息的数字化图像信息的数字化 9.2.49.2.4音频信息的数字化音频信息的数字化 1. 音频信号的数字化处理 2. 音频文件的格式 音频文件可分为： 波形文件（如WAV、MP3音乐） 音乐文件（如手机MIDI音乐）两 大类 9.2.4 9.2.4 音频信息的数字化音频信息的数字化 3. MIDI音乐文件 MIDI（乐器数字接口）是电子合成 乐器的统一国际标准。 优点有： 生成的文件较小，节省内存空间 MIDI音乐容易编辑。 9.2.4 9.2.4 音频信息的数字化音频信息的数字化 9.2.5 9.2.5 动画信息

18、的数字化动画信息的数字化 动画的类型动画的类型 动画（Animation）是多幅按一定频率连续播放的静态图像。 l帧动画是由多帧内容不同而又相互联系的画面，连续播放 而形成的视觉效果。 l矢量动画是一种纯粹的计算机动画形式。 l变形动画是把一个物体从原来的形状改变成为另一种形状， 在改变过程中，把变形的参考点和颜色有序地重新排列，就 形成了变形动画。 2. 三维动画 （1） 建模。 （2） 材质。 （3） 动画。 基于三角形面和四边形面形成的立体模型 9.2.5 9.2.5 动画信息的数字化动画信息的数字化 9.2.6 9.2.6 视频信息的数字化视频信息的数字化 1. 模拟视频标准 目前国际

19、上流行的视频制式标准分别为：NTSC（美 国国家电视标准和员会）制式 PAL（隔行倒相）制式 SECAM制式。 2. 模拟视频信号数字化 NTSC制式和PAL制式的电视是模拟信号，计算机要 处理这些视频图像，必须进行数字化处理。 模拟视频信号的数字化一般采样以下方法： (1) 复合数字化 (2) 分量数字化 9.2.6 9.2.6 视频信息的数字化视频信息的数字化 多媒体数据量较大，如何进行 压缩？ 9.39.3多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术 多媒体信息的数据量多媒体信息的数据量 多媒体数据的冗余多媒体数据的冗余 数据压缩技术数据压缩技术 JPEGJPEG静止图像压缩标准静止图像压缩标准

20、 MPEGMPEG动态图像压缩标准动态图像压缩标准 9.3.1 9.3.1 多媒体信息的数据量多媒体信息的数据量 文本数据量 矢量图形数据量 点阵图像数据量 数字化声音数据量 数字化高质量音频 (6) 数字化视频数据量 9.3.2 9.3.2 多媒体数据的冗余多媒体数据的冗余 多媒体信息中存在大量的数据冗余，数据压缩技 术就是利用了数据的冗余性，来减少图像、声音、 视频中的数据量。 (1) 空间冗余数据 (2) 时间冗余数据 (3) 视觉冗余数据 9.3.3 9.3.3 数据压缩技术数据压缩技术 1.压缩处理过程： 编码过程，即将原始数据经过编码进 行压缩； 解码过程，即将编码后的数据还原为

21、可以使用的数据。 2.数据压缩分类 可分为无损压缩和有损压缩两大类： 1） 无损压缩 无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩， 解压缩后可完全恢复原始数据，而不引起任 何数据失真 2）有损压缩 有损压缩以牺牲人类视觉和听觉器官不大 敏感的信息为代价，换取了较高的压缩比。 9.3.3 9.3.3 数据压缩技术数据压缩技术 9.3.4 JPEG9.3.4 JPEG静止图像压缩标准静止图像压缩标准 多灰度静止图像的数字压缩编码”（简称JPEG标 准） JPEG算法压缩过程 9.3.5 MPEG9.3.5 MPEG动态图像压缩标准动态图像压缩标准 运动图像专家组（MPEG）负责开发电视图像和声 音的数据编码和解码标准，这个专家组开发的标 准都称为MPEG标准。 MPEG-1广泛应用于VCD视频节目。 MPEG-2应用于DVD，也用于HDTV（高清晰度 电视）、广播、通信和计算机领域。 MPEG-4是一种针对低速率（64kbps）下的 视频、音频压缩算法。它的显著特点是基于 节目内容的编码 。 MPEG-7的正式名称为“多媒体内容描述接 口”，它主要研究解决多媒体声像数据的内 容检索问题。 9.3.5 MPEG9.3.5 MPEG动态图像压缩标准动态图像压缩标准 9.4 9.4 常用多媒体素材处理软件常用多媒体素材处理软件 1. 文字处理软件 2. 矢量图形处理软件 3.