《多媒体技术与应用项目教程》2教学课件-第一章-多媒体技术基础

多媒体技术基础

第一局部工程规划篇工程一多媒体技术基础第一局部工程一多媒体技术是一种迅速开展的综合性电子信息技术。它使计算机具备了综合处理文字、音频、图像、视频和动画的能力，帮助人们创作了许多丰富多彩、赏心悦目的作品，给人们的生活、工作和学习增添了色彩和乐趣。本工程将介绍多媒体技术的概念、特点、应用领域及多媒体的关键技术和工程开发流程等根底知识。工程一多媒体技术根底2多媒体技术是一种迅速开展的综合性电子信息技术。它使计算机具备工程一多媒体技术根底01掌握媒体、多媒体与多媒体技术的概念02了解多媒体技术的应用领域03了解多媒体技术的产生和发展05了解多媒体硬件和创作软件04了解多媒体关键技术06了解多媒体项目开发流程07掌握多媒体项目界面的设计原则和色彩应用3工程一多媒体技术根底01掌握媒体、多媒体与多媒体技术的概任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底如今，多媒体技术的应用在我们的生活中无处不见，无论是使用计算机观看影片、听音乐、制作文档，还是通过Internet与他人进行视频聊天，都属于多媒体技术的应用范畴。那么，什么是多媒体技术？多媒体技术有什么特点？下面便来寻找这些问题的答案。4任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底如今，多媒一、媒体、多媒体与多媒体技术媒体1媒体〔Medium〕泛指承载或传播信息的载体。由于信息被人们感知并加以表示、显现、存储或传输的载体各不相同，因此，按照ITU-T〔国际电信联盟远程通信标准化组织〕建议的定义，媒体有以下5类：感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体。指能直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的信息，如声音、文字、图形、图像、视频和动画等。感觉媒体〔PerceptionMedium〕：5任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底一、媒体、多媒体与多媒体技术媒体1媒体〔Medium〕泛指承表示媒体〔RepresentationMedium〕：信息本身是无形的，要使信息能被人理解和利用，必须通过一定的方法将其表示出来。表示媒体就是为表示、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体，在计算机中主要表达为各种编码方式〔如字符编码、图像编码、音频编码和视频编码等〕和文件格式。表现媒体〔PresentationMedium〕：用于输入和输出信息的设备。其中，输入表现媒体包括键盘、摄像机和话筒等；输出表现媒体包括显示器、音箱、打印机和投影仪等。在没有经过表现媒体的输出之前，不能看到或听到表示媒体的任何效果。6任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底表示媒体信息本身是无形的，要使信息能被人理解和利用，必须通过存储媒体〔StorageMedium〕：用于存放信息的设备，包括硬盘、光盘和存储卡等。表示媒体的各种数据在计算机中都是以文件的形式存储的。传输媒体〔TransmissionMedium〕：用于传送信息的物理传输介质，包括双绞线、光纤和无线电波等。7任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底存储媒体用于存放信息的设备，包括硬盘、光盘和存储卡等。表示媒我们以“书法欣赏〞在线课程为例说明上述5类媒体，如图1-1所示。存储媒体表示媒体传输媒体图1-15类媒体示意(1)用户在显示器中直观看到的“书法欣赏.flv〞在线课程为感觉媒体。8任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底我们以“书法欣赏〞在线课程为例说明上述5类媒体，如图1-1所(2)呈现“书法欣赏.flv”在线课程的显示器是表现媒体。(3)“书法欣赏.flv”在线课程使用FLV视频编码和格式表示，FLV视频编码和格式为表示媒体。。(4)存储“书法欣赏.flv”在线课程文件的服务器硬盘是存储媒体。(5)通过网络传输“书法欣赏.flv”在线课程用到的双绞线、光纤等属于传输媒体。9任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底(2)呈现“书法欣赏.flv”在线课程的显示器是表现媒体。(多媒体2多媒体〔Multimedia〕是指组合两种或两种以上媒体的一种信息交流和传播媒体。它不仅是多种媒体的有机集成，而且提供交互式界面。例如，前面提到的“书法欣赏〞在线课程，不仅包含图像、视频、声音和动画等媒体，还可让学员控制播放进程、记笔记和提问等，如图1-2所示。图1-2“书法欣赏〞在线课程10任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体2多媒体〔Multimedia〕是指组合两种或两种以上多媒体技术3多媒体技术是指利用计算机对文字、图形、图像、音频、视频、动画等多种媒体信息进行数字化采集、编码、存储、加工等处理，整合在一定的交互式界面上并传播的技术。例如，“书法欣赏〞在线课程的制作，便是首先收集图形、图像、音频、视频等素材，然后对这些素材进行各种加工处理并合成，最后利用编程语言制作交互功能，最终形成一个多媒体作品并通过网络传播。11任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体技术3多媒体技术是指利用计算机对文字、图形、图像、音频二、多媒体技术的特点根据多媒体技术的定义可以看出其有几个显著的特点，即多样性、集成性、交互性和实时性。多样性：利用多媒体技术可以综合处理文字、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息，从而使信息的表现形式多样化、形象化。集成性：所谓多媒体技术的集成性，一方面是指把不同的媒体设备集成在一起，形成一个完整的多媒体支持系统；另一方面是指将文字、图形、图像、声音和视频等多种媒体信息进行有机组合，建立起相互的逻辑关联并集成在一起。12任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底二、多媒体技术的特点根据多媒体技术的定义可以看出其有几个显著交互性：多媒体系统的交互性是其区别于传统媒体系统的最重要特征，是指用户能够对多媒体系统的运行进行控制，使其按用户的需要提供有效信息。例如，传统电视系统的媒体信息是单向流通的，电视台播放什么内容，用户只能接收什么内容，而新兴的多媒体系统——视频网站可以让用户搜索和播放自己喜欢的节目，并可控制节目的播放进程。实时性：多媒体系统中的多种媒体信息在时间上存在紧密联系，需要实时、同步播放，从而使人与多媒体系统交互时感觉好似面对面一样。例如，网络视频聊天需要实时传输音视频信息；音频与视频画面需要同步播放。13任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底交互性：多媒体系统的交互性是其区别于传统媒体系统的最重要特征三、多媒体技术的应用领域教育与培训1利用多媒体技术进行教育或培训工作，内容直观、生动，能起到很好的教学效果。例如，在教育领域得到广泛应用的多媒体计算机辅助教学〔ComputerAssitedInstruction，简称CAI〕，通过将图、文、声、像有机组合，能够多角度地展示教学内容，帮助教师将抽象的教学内容表达得更清晰、直观，从而激发学生的学习兴趣，提高学习效率。14任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底三、多媒体技术的应用领域教育与培训1利用多媒体技术进行教育或此外，近年来涌现出来的在线课程和微课等也是多媒体技术在教育和培训领域的典型应用。图1-3为某在线课程网站。图1-3在线课程网站15任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底此外，近年来涌现出来的在线课程和微课等也是多媒体技术在教育和电子出版物2电子出版物是多媒体技术与现代出版业相结合的产物。它是以电子数据的形式，把文字、图像、影像、声音等储存在光盘、网络等非纸张载体上并传播，供人们阅读的出版物，如图1-4所示。与传统印刷品出版物相比，电子出版物有如下优越性：①降低了出版物的本钱，缩短了出版周期，增强了出版的时效性；②存储的信息量大且可长久保存；③检索便捷，读者可根据需要选择阅读内容。图1-4电子书和电子报16任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底电子出版物2电子出版物是多媒体技术与现代出版业相结合的产物。多媒体网络通信3通过多媒体网络通信可以实现图像、语音、动画和视频等多种媒体信息的实时传输，其带来的应用包括可视、视频会议〔见图1-5〕、视频直播、视频聊天〔见图1-6〕、多媒体邮件、远程医疗等。图1-5视频会议图1-6视频聊天17任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体网络通信3通过多媒体网络通信可以实现图像、语音、动画和日常娱乐4通过多媒体技术，用户可以在计算机或等设备上欣赏精彩的影片、动听的音乐，以及玩好玩的游戏等。此外，还可以将、数码相机、数码摄像机拍摄的相片和视频传输到计算机中进行存储和处理，如制作电子相册和个性化视频等。18任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底日常娱乐4通过多媒体技术，用户可以在计算机或等设备上欣商业服务5多媒体技术在商业领域得到广泛应用。例如，可利用多媒体技术制作各种形式的商业广告，开设网上商店，设计产品效果图，展示产品等。图1-7为利用多媒体技术制作的电子沙盘，可用于房产企业展示楼盘；图1-8为利用多媒体技术设计的企业宣传片截图。图1-7电子沙盘图1-8企业宣传片19任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底商业服务5多媒体技术在商业领域得到广泛应用。例如，可利用多媒四、多媒体技术的发展启蒙阶段1多媒体技术启蒙阶段的标志性事件是1984年美国Apple〔苹果〕公司首先在Macintosh计算机上引入位图等技术，并提出了视窗和图标的用户界面形式，从而使计算机辞别了枯燥无味的黑白显示风格，开始走向视窗化、彩色化的新征程。多媒体技术的概念起源于20世纪80年代，到现在为止其开展大致可以分为3个阶段：启蒙阶段、标准化阶段和蓬勃开展阶段。20任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底四、多媒体技术的发展启蒙阶段1多媒体技术启蒙阶段的标志性事件标准化阶段2自20世纪90年代至20世纪末，多媒体技术逐渐成熟，应用领域不断扩大，所涉及的学科、行业越来越多，其产品的技术标准和实用化成为大家关注的问题。为此，相关厂商、国际标准化组织〔ISO〕和国际电信联盟〔ITU〕等联合制订了多媒体产品的统一标准。例如，在多媒体硬件方面，Microsoft〔微软〕公司于1990年联合一些主要的计算机厂商和多媒体产品开发商，制订了多媒体个人计算机〔MultimediaPersonalComputer，MPC〕的第一个标准〔MPC-1〕，确定了多媒体计算机硬件的最低配置要求；在图像和视频数字化压缩方面，ISO〔国际标准化组织〕和ITU〔国际电信联盟〕联合制定了JPEG、MPEG和H.26X等国际标准。。21任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底标准化阶段2自20世纪90年代至20世纪末，多媒体技术逐渐成蓬勃发展阶段3进入21世纪后，随着计算机软硬件技术、通信技术、网络技术等的不断进步和相互交融，以及多媒体各种标准的制订、升级和应用，多媒体技术已经从一个乳婴成长为一个青年，并不断向高分辨率、高交互、智能化和虚拟现实等方向开展。2222任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底蓬勃发展阶段3进入21世纪后，随着计算机软硬件技术、通信技术任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底一、数据压缩与解压缩技术娥图像、视频〔运动图像〕和音频是最常见的三类多媒体数据，它们最大的特点是数据量极为巨大。例如，一e段分辨率为1280×720，帧速率为24fps，时长为1分钟的真彩色〔24位〕视频，如果不经过任何压缩处理，那么它占用的存储空间为4320MB。提示以上结果由“视频数据量=每帧图像数据量×帧速率〔即每秒播放多少帧〕×视频播放时间〔秒〕〞得出。其中，每帧图像数据量=图像总像素数〔1280×720〕×颜色深度〔24位〕。我们将在后面章节讲解相关概念。23任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底一、数据提示多媒体信息存在许多冗余，数据压缩的实质是通过编码去掉这些冗余。例如，一幅图像中的蓝天和绿地，其中许多像素是相同的，如果逐点存储，会浪费许多空间；又如，在视频的相邻帧中，如果只有运动物体有少许变化，那么只存储差异局部即可。如此大的数据量，必然会对多媒体计算机的存储器、数据处理部件及通信线路等造成巨大的压力。为此，除了需要提高多媒体计算机本身的性能及通信线路的带宽外，更重要的是要对多媒体数据进行有效的压缩。数据压缩是指按照一定的算法对数据进行重新组织〔编码〕，以减少数据的冗余和存储空间。被压缩的对象是原始数据，压缩后得到的数据是压缩数据，两者容量之比为压缩比。目前常用的多媒体数据压缩方法有两类：一是无损压缩，二是有损压缩。24任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底提示多媒体信息存在许多冗余，数据压缩的实质是通过编码去提示我们把对多媒体数据采用的压缩技术称为编码。目前，对图像、视频和音频都有许多国际编码标准。例如，视频有MPEG系列编码标准；图像有JPEG编码标准等。存储在计算机中的视频文件，都是经过编码〔压缩〕后得到的数字视频，而我们利用视频编辑软件输出视频，或利用视频格式转换软件转换视频格式，实质上都是对视频进行相应编码〔压缩〕的过程。对于其他多媒体文件，如音频、图像等也是如此。利用多媒体播放软件播放音视频文件，实质上是对音视频文件进行解压缩〔解码〕的过程。假设某视频是利用H.264编码进行编码的，但播放软件没有内嵌该解码器，那么它将不能播放该视频文件。要注意的是，经压缩后的多媒体数据依然占用很大的存储空间，这决定了需要使用大容量的硬盘、光盘来存储多媒体数据。此外，处理多媒体信息需要大量的计算，因此，需要为多媒体计算机配备高性能的CPU、显卡、内存，并根据需要配置视频采集卡等设备。25任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底提示要注意的是，经压缩后的多媒体数据依然占用很大的存储二、数字图像技术数字图像技术是利用计算机对图像进行处理，使其更适合人眼或仪器的分辨，并传达出特定信息的技术。数字图像处理的过程包括输入、处理和输出：输入即图像采集和数字化，就是对模拟图像信号进行采样、量化、编码处理后得到数字图像，并将其以数字形式存储到计算机中；处理是指按一定的要求对数字图像进行修复、提高清晰度、艺术化等处理，以改善数字图像的视觉效果；输出是指将处理后的数字图像通过显示、打印等方式表现出来。数字图像有静止图像和运动图像〔如视频〕两种类型。我们将在工程三具体介绍静止数字图像的相关概念和处理技术。26任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底二、数字图像数字图像技术是利用计算机对图像进行处理，使其更适三、数字音频技术多媒体技术中的数字音频技术包括声音采集及回放技术、声音识别技术和声音合成技术三个方面。这三个方面的技术在计算机硬件上都是通过“声卡〞实现的。声卡具有将模拟的声音信号数字化的功能。数字化后的信号可作为计算机文件进行存储或处理。同时声卡还具有将数字化音频信号转换成模拟音频信号而回放出来的功能。而数字声音处理、声音识别和声音合成那么是通过计算机软件来实现的。我们将在工程四具体介绍数字音频的相关概念和处理技术。27任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底三、数字音频多媒体技术中的数字音频技术包括声音采集及回放技术四、数字视频技术数字视频技术一般包括视频采集及回放、视频编辑和三维动画视频制作等。视频采集及回放与音频采集及回放类似，需要有视频采集卡和相应软件的支持。不同的是在视频采集时要考虑制式〔NTSC制、PAL制等〕和每秒帧数的问题。我们将在工程五具体介绍数字视频的相关概念和处理技术。提示我们在日常生活中使用数码相机、或DV拍摄的影像，都已在拍摄过程中完成数字化并保存在存储卡上，可直接传输到计算机中进行处理，不需要再进行采集操作。但对于传统电视机、摄像机中的模拟视频，那么需要使用视频采集卡进行采集，以将模拟视频信号通过采样、量化、编码处理后转为数字视频，存储在计算机中进行处理。28任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底四、数字视频数字视频技术一般包括视频采集及回放、视频编辑和三五、多媒体数据库技术多媒体数据是多种媒体〔数字、字符、图形、图像、声音和视频等〕的有机集成。由于多媒体数据种类繁多，数据量十分庞大，各种数据之间的语义联系非常复杂，表达形式多样，传统的数据库难以对这些媒体信息进行有效管理，因此产生了一种全新的数据库——多媒体数据库〔MultiMediaDataBase，MMDB〕。多媒体数据库管理系统〔MultiMediaDataBaseManagementSystem，MMDBMS〕是一个以多媒体数据库为根底的多媒体应用。该应用能够完成对多媒体数据库的各种操作及管理功能，如对多媒体数据库的定义、创立、查询、访问、删除等。多媒体数据库技术研究的主要内容包括多媒体数据模型、查询处理、体系结构及用户接口技术等。29任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底五、多媒体数据库技术多媒体数据是多种媒体〔数字、字符、图形、六、超文本和超媒体技术多媒体系统中的媒体种类繁多且数据量巨大，各种媒体之间既有差异又有信息上的关联。处理大量多媒体信息主要有两种途径：一是利用上述的多媒体数据库系统，以存储和检索特定的多媒体信息；二是使用超文本和超媒体，它们一般采用面向对象的信息组织和管理形式，是管理多媒体信息的一种有效方法。1965年TedNelson在计算机上处理文本文件时想出了一种把相关文本组织在一起，让计算机能够响应人的思维以及能够方便地获取所需要的信息的方法。他为这种方法杜撰了一个词——超文本〔Hypertext〕。实际上，这个词的真正含义是“链接〞，用来描述计算机中的文件的组织方法，后来人们把用这种方法组织的文本称为“超文本〞，我们浏览的网页中的文本即为超文本，文件格式通常为html或htm。超媒体〔Hypermedia〕不仅可以包含文字，还可以包含图形、图像、声音、动画和视频片断，而且这些媒体之间也可以通过超链接组织在一起。超媒体与超文本之间的不同之处是，超文本主要是以文字的形式表示信息，建立的链接关系主要是文句之间的链接关系。超媒体除了使用文本外，还使用图形、图像、声音、动画或影视片断等多种媒体来表示信息，建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片断等媒体之间的链接关系。30任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底六、超文本和超媒体技术多媒体系统中的媒体种类繁多且数据量巨大七、流媒体技术流媒体技术是指把视频和音频信息经过压缩处理后发布在网站效劳器上，由网站效劳器向用户计算机顺序或实时地传送各个压缩包，让用户一边下载一边观看，而不需要等整个文件下载到自己的计算机上才可以观看的技术。目前，流媒体技术在在线视频和音频点播、在线教育、网上新闻发布等方面得到广泛应用，如图1-9所示。图1-9使用流媒体技术播放在线视频31任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底七、流媒体流媒体技术是指把视频和音频信息经过压缩处理后发布在流媒体技术是网络技术及音视频技术的有机结合，具体包括流媒体的制作、发布、传输及播放等技术。其中，在流媒体制作方面，需要将音频、视频文件压缩成适合流媒体传输的格式。例如，MP3、WMA等格式的音频文件，MP4、FLV等格式的视频文件都是流媒体格式文件。在流媒体传输协议方面，目前一般采用RTSP实时传输协议。知识库使用流媒体技术播放视频、音频时，会在用户端的计算机上创立一个缓冲区，在播放前预先下载一段数据作为缓冲，当网速小于播放所耗的速度时，播放程序会取用缓冲区内的数据，从而防止播放中断，确保播放品质。32任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底流媒体技术是网络技术及音视频技术的有机结合，具体包括流媒体的顺序流式传输：按播放的时间顺序下载音视频压缩包，边下载边播放，但用户看到的内容和效劳器传输的内容有一个时间上的延后。在此方式下，用户只能按播放时间顺序观看内容，而不能进行快进等操作。实时流式传输：效劳器按用户的播放需求实时传送音视频压缩包，用户可在播放过程中通过快进或后退以观看前面或后面的内容。流式技术分为两种，一是顺序流式传输，二是实时流式传输，下面分别介绍。33任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底顺序流式传输：按播放的时间顺序下载音视频压缩包，边下载边播放八、虚拟现实技术虚拟现实〔VirtualReality，VR〕是伴随多媒体技术开展起来的计算机新技术，是指利用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能与该虚拟环境进行交互，如图1-10所示。图1-10虚拟地图和虚拟驾车34任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底八、虚拟现实虚拟现实〔VirtualReality，VR〕沉浸感：指虚拟环境的逼真程度。理想的虚拟环境应具有一切人所具有的感知功能，到达使用户难以分辨真假的程度。目前虚拟现实技术所具有的感知功能包括视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。虚拟现实系统的特点1多媒体技术启蒙阶段的标志性事件是1984年美国Apple〔苹果〕公司首先在Macintosh计算机上引入位图等技术，并提出了视窗和图标的用户界面形式，从而使计算机辞别了枯燥无味的黑白显示风格，开始走向视窗化、彩色化的新征程。虚拟现实技术近年来被广泛应用于汽车和飞机驾驶模拟、建筑设计、产品展示、医疗、教育培训、文化娱乐等方面。下面简单讲解虚拟现实系统的特点和分类。35任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底沉浸感：指虚拟环境的逼真程度。理想的虚拟环境应具有一切人所具交互性：指用户通过自然技能对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反响的自然程度。这里的自然技能可以是人的头部转动、眼睛转动、手势或其他身体动作。例如，可以用手去直接抓取虚拟环境中的物体，而且手有握着东西的感觉，还可以感觉物体的重量，被抓住的物体也可以随着手的移动而移动。自主性：指虚拟环境中物体按操作者的要求进行自主运动的程度。例如，当受到力的推动时，物体会向力的方向移动或翻倒。36任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底交互性：指用户通过自然技能对虚拟环境内物体的可操作程度和从环知识库虚拟现实系统的建模设备包括VR摄像机、3D扫描仪等；交互设备包括数据手套、数据服装、三维鼠标等；显示设备包括头戴式显示器、液晶光闸眼镜、智能眼镜等，它们也具备交互功能。37任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底知识库虚拟现实系统的建模设备包括VR摄像机、3D扫描仪等；交桌面式虚拟现实系统〔DesktopVR〕：通过计算机屏幕、投影屏幕等作为用户观察虚拟环境的一个窗口，用户使用一些简单外部设备〔如液晶显示光闸眼镜和三维鼠标〕就可观看和操纵虚拟环境中的物体。虚拟现实系统的分类2根据虚拟环境、使用目的和应用对象的不同，虚拟现实系统可以分为以下3类。沉浸式虚拟现实系统〔ImmersiveVR〕：又称为佩戴型虚拟现实系统，是利用头盔显示器和数据手套等各种交互设备把用户的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，使用户完全沉浸在计算机生成的虚拟环境之中，并利用这些交互设备游弋于虚拟环境。38任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底桌面式虚拟现实系统通过计算机屏幕、投影屏幕等作为用户观察虚拟分布式虚拟现实系统〔DistributedVR〕：是基于网络的虚拟显示系统，即在沉浸式虚拟现实系统的根底上，将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连，并共享信息。目前，分布式虚拟现实系统主要应用于远程虚拟会议、虚拟医学会诊、虚拟战争模拟等领域。提示除虚拟现实技术外，目前流行的还有增强现实技术〔AugmentedReality，AR〕。增强现实技术是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种技术，真正到达了亦真亦幻的境界。39任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底分布式虚拟现实系统是基于网络的虚拟显示系统，即在沉浸式虚拟现任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底一、多媒体硬件系统目前的普通计算机都具有多媒体功能，能够完成常规多媒体信息的处理。但如果要对多媒体信息进行更多处理，那么还需要为多媒体系统配置音频设备、图像设备、视频设备和存储设备等。基本设备（普通计算机）1包括主机、显示器、键盘和鼠标等，如图1-11所示。其中，主机是整个多媒体系统的核心。计算机的根本硬件如主板、CPU、显卡、内存、硬盘和光驱等都包含在主机中。图1-11多媒体根本硬件设备40任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底一CPU是整个计算机的核心，用于对信息进行处理和控制。41显卡用于处理和输出图形信息。内存用于临时存储需要被CPU处理的数据。硬盘用来存储数据。主板是计算机中其他所有配件的载体，并提供各种输入/输出接口。对于经常处理图形、动画或视频的多媒体计算机，需要配置高性能的CPU和显卡及容量较大的内存和硬盘，并且主板上有较为齐全的外设接口。此外，也可购置专业的图形工作站。任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底CPU是整个计算机的核心，用于对信息进行处理和控制。41显卡音频设备2音频设备包括声卡、音箱、麦克风、耳机、录音机等。声卡是多媒体计算机的必备硬件之一，其主要作用是完成音频信号的A/D〔模拟音频转数字音频〕和D/A〔数字音频转模拟音频〕转换，以及数字音频的压缩、解压缩和播放等功能。其他所有音频设备都需要插在声卡的接口上。现在几乎所有计算机的主板都集成有声音处理芯片，用来代替声卡。因此，如果用户只是进行一般的多媒体信息处理，无需再为计算机单独配置声卡；但如果用户对声音的要求较高，那么需要购置一块高性能的声卡，图1-12所示为一块常见的声卡。图1-12声卡42任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底音频设备2音频设备包括声卡、音箱、麦克风、耳机、录音机等。声图像设备3图像设备包括扫描仪、打印机、数码相机等。其中，扫描仪用来将印刷品图像输入到电脑中；打印机用来将文档或图像等打印输出到纸张上。43任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底图像设备3图像设备包括扫描仪、打印机、数码相机等。其中，扫描视频设备4视频设备包括视频采集卡〔见图1-13〕、摄像机〔见图1-14〕、录像机、电视机、投影仪等。其中，视频采集卡分为外置和内置两种，用来采集摄像机、录像机等视频源中的视频，将这些设备录制的模拟视频信号转换成数字视频信号，传输到电脑中进行存储和播放；录像机目前主要用于监控领域；投影仪用于将电脑输出的信息投影到大屏幕上。图1-14摄像机图1-13视频采集卡44任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底视频设备4视频设备包括视频采集卡〔见图1-13〕、摄像机〔见大容量存储设备5制作多媒体作品时，需要用到大量的图像、文本、声音、视频等素材，因此需要大容量的存储设备。用户可使用大容量的硬盘、光盘或U盘等来存储这些数据。45任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底大容量存储设备5制作多媒体作品时，需要用到大量的图像、文本、二、多媒体创作软件多媒体创作软件用于编辑、处理和组织多媒体数据。多媒体创作软件有很多，不同的软件适用于不同多媒体信息的处理。按照处理对象的不同，可以将这些软件分为文字编辑软件、图形图像处理软件、音频处理软件、动画制作软件、视频处理软件和多媒体综合制作软件等。46文字编辑软件：常用的文字编辑软件有Word、WPS等，它们都是功能强大的文档编辑软件，可以在文档中输入文本，以及插入图像、图形等多媒体元素。任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底二、多媒体创作软件多媒体创作软件用于编辑、处理和组织多媒体数47图形图像处理软件：用于处理图像的常用软件有Photoshop、美图秀秀、光影魔术手等；用于绘制和处理图形的软件有Illustrator和CorelDRAW等。其中，Photoshop、Illustrator和CorelDRAW是专业的图像和图形处理软件，功能强大但不易上手；美图秀秀、光影魔术手是工具式的图像处理软件，简单易用。音频处理软件：常用的音频处理软件有AdobeAudition、SoundForge、WaveEdit、GoldWave等，这些软件都有音频录制、编辑、效果处理、格式转换等功能。任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底47图形图像处理软件：用于处理图像的常用软件有Photosh48动画制作软件：计算机动画可分为二维动画和三维动画两种类型。常用的二维动画制作软件有Animate〔以前名为Flash〕、GIFConstructionSet和AnimatorStudio等；三维动画制作软件有3dsMax、AnimatorPro、Maya、Cool3D和Poser等。视频处理软件：常用的视频处理软件有AdobePremiere〔主要用于剪辑和合成视频〕、AfterEffects〔主要用于制作视频特效〕、会声会影〔主要用于编辑视频〕、格式工厂〔主要用于转换视频格式〕、爱剪辑〔主要用于剪辑视频〕等。动画制作软件：利用多媒体综合软件可以对文本、声音、图像、视频等多种媒体元素进行控制和管理，并按要求连接成完整的多媒体作品。常用的多媒体综合制作软件有Authorware和PowerPoint等。任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底48动画制作软件：计算机动画可分为二维动画和三维动画两种类型任务实施模拟选购多媒体硬件

登录京东商城〔s://jd〕，模拟选购前面介绍的多媒体硬件设备，包括查看规格参数、价格等，如图1-15所示。49图1-15模拟选购多媒体设备任务三了解多媒体硬件和创作软件工程一多媒体技术根底任务实施登录京东商城〔s://jd〕任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底50开发一个内容丰富的多媒体作品是一项系统工程，一般需要图1-16所示的流程。图1-16多媒体工程开发流程任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底50一、需求分析多媒体工程的需求分析应包含三方面内容：目标、信息接受者和实际制作因素。可向客户进行咨询，以明确设计目标和要求。一般应询问以下问题：①该多媒体工程要到达什么目标；②该多媒体工程的受众是谁；③该多媒体工程的交付介质是什么；④提供什么资料；⑤开发时限；⑥开发预算；⑦将来是否升级等。通过上述问题，可以确定包括财务预算、时间进度、实现手段等内容，从而便于确定方案。进行需求分析后，便可着手编写方案书。客户在签订合同时，通常以方案书作为产品的最终标准，因此不能过于简单。方案书应包含作品名称、作品类型、受众分析、内容分析、所需硬件和软件、所需素材、本钱分析、开发方案和人员分工等内容。在编写方案书时，应根据自身条件和客户需求，本着实事求是的态度进行编写。51任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底一、需求分析多媒体工程的需求分析应包含三方面内容：目标、信息相关知识二、规划设计确定方案后，便要开始构思工程结构，规划工程的整体框架、大致界面、层次结构和交叉跳转等。最好设计一个明确的制作思路，并编写脚本。脚本应包括脚本内容和控制路径两个方面。52脚本内容应对项目各个部分所需要的媒体和表现方式进行设计，并用文字描述出来。控制路径即创建一个流程图，使项目结构更加形象。脚本的设计过程实际上是一个创意过程，创意的好坏取决于设计人员对需要表现内容的理解和制作人员的水平，它很大程度上决定了多媒体作品的最终质量。任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底相关知识二、规划设计确定方案后，便要开始构思工程结构，规划工三、素材采集与加工素材的准备在多媒体工程的制作中非常重要，做好素材的准备工作，可以使多媒体工程的制作事半功倍。其中，素材的采集可以由多人分工合作，通过各种途径获取已有的媒体素材，但要注意素材的版权问题。采集好素材后，应统一各类媒体素材的压缩标准和格式，以到达视觉和听觉效果的统一，还应根据工程需要对媒体素材进行编辑加工。53任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底三、素材采集素材的准备在多媒体工程的制作中非常重要，做好素材四、作品集成作品集成的主要任务是将处理好的多媒体素材按照设计脚本连接起来，集成为完整的多媒体应用工程。例如，对于视频类工程，可以利用Premiere软件进行合成；对于Web类工程，可利用Web开发软件或编程语言进行集成，如Dreamweaver软件和PHP编程语言等。54五、项目测试与修改完成多媒体工程的制作后，必须对其进行测试，并对有问题的局部进行修改，必要时还可对界面和运行速度等进行优化，使多媒体工程到达最正确效果。工程的调试要贯穿工程制作的始终，每当完成一个模块就要对其进行测试，将各个模块连接后还要进行总体测试。问题发现得越早，浪费的人力、物力就越少。任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底四、作品集成作品集成的主要任务是将处理好的多媒体素材按照设计六、试用、完善与发布当多媒体工程完成调试后，便可将其生成一个可用的文件，交给用户进行试用，并在试用过程中不断对产品进行完善。具体方法如下：55用户实测：将产品交给多个用户使用，测试是否能够满足用户的需求。多环境实地观测：在多种应用环境下测试产品的运行情况，检查产品对各种操作平台的支持性。任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底六、试用、完当多媒体工程完成调试后，便可将其生成一个可用的文56专家评估：聘请应用领域专家和计算机软件开发专家对产品进行应用评估，并提出较为完整的评估报告。问卷与访谈：对尽可能多的用户进行问卷调查，了解更多用户意见。在试用后，根据用户提出的意见，对工程进行完善。经过试用和完善后，便可将产品交付客户使用或进行推广发布了。任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底56专家评估：聘请应用领域专家和计算机软件开发专家对产品进行任务实施分析书法欣赏视频课程

扫描二维码，观看书法欣赏视频课程〔见图1-17〕，然后完成以下任务。57图1-17书法欣赏视频课程任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底任务实施扫描二维码，观看书法欣赏视频课程〔见图1-17〕，然任务实施分析书法欣赏视频课程

〔1〕分析书法欣赏视频课程的筹划方案，在表1-1中填写相关内容。58表1-1“书法欣赏〞视频课程筹划方案项目名称

项目类型

制作目的

受众用户

内容结构

开发环境

需要准备的素材

开发时间

运行环境〔2〕讨论“书法欣赏〞视频课程的开发流程。任务四了解多媒体工程开发流程工程一多媒体技术根底任务实施〔1〕分析书法欣赏视频课程的筹划方案，在表1-1中填59易懂性：多媒体工程界面的设计应使人容易领会和理解，可以让用户无障碍地使用其各项功能。具体而言，应做到界面术语标准化，拥有图形或文字提示，拥有帮助功能等。多媒体工程界面应尽可能地使各种元素均匀分布，而不是挤在一起，使用户感到视觉疲劳。平衡性：任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底59易懂性：多媒体工程界面的设计应使人容易领会和理解，可以让任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底一、多媒体项目界面设计原则多媒体工程界面是多媒体工程的门面，它决定了用户对多媒体工程的第一印象。多媒体工程界面的设计是一门艺术，一般应遵循以下几个原那么。60一致性：多媒体工程所有界面的整体感觉要前后一致，不能给人杂乱无章的印象。具体而言，就是在形式和格式上要一致，控制按钮和图标也应一致。多媒体工程的界面在完成预定功能的前提下，越简单越好，应使用户的注意力放在多媒体工程的内容和功能上，而不是仅仅放在界面的美观上。简洁性：任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底一、61文字标准性：多媒体工程界面中的文字应简洁标准，不易产生歧义。除关键字和特殊用语外，同一组或同一行的文字应使用同一种字型。当多媒体工程界面中必须使用大量文字时，应尽量采取分页措施。多媒体工程界面中色彩的应用对其显示效果的影响很大，和谐的色彩搭配可以令用户心情愉悦，且不易产生疲劳。色彩和谐性：任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底61文字标准性：多媒体工程界面中的文字应简洁标准，不易产生歧二、多媒体项目界面色彩应用色彩在多媒体工程界面的设计中占有重要地位，合理地应用色彩可以使简单的界面看起来令人赏心悦目。在多媒体工程界面中应用色彩时，应注意区域的划分、主次的引导，以及主题的衬托。下面对色彩的一些根底知识进行介绍。62色彩的三原色1三原色是色彩构成的根本要素，所谓三原色，是指红、绿、蓝〔RGB〕。三原色中的任意一色都不能由另外两种原色混合产生，而其他色可由这三种原色按照一定的比例混合出来。由三原色混合产生的颜色称为间色，如图1-18所示。三原色是指红、绿、蓝(RGB)由三原色混合产生的颜色称为间色，比如黄色、紫色、青色等图1-18色彩的三原色任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底二、多媒体项目界面色彩应用色彩在多媒体工程界面的设计中占有重63色彩的三要素2色相、明度和纯度称为色彩三要素，它们是色彩最根本的属性。色相：色相是一个颜色的本身固有色，可以理解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。色相是颜色最主要的特征。多媒体工程界面中色彩的应用对其显示效果的影响很大，和谐的色彩搭配可以令用户心情愉悦，且不易产生疲劳。明度：纯度：纯度是指色彩的鲜艳程度，也称为彩度，如各色相都是纯色，纯度最高，但红加白就没那么纯了。任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底63色彩的三要素2色相、明度和纯度称为色彩三要素，它们是色彩64色彩心理效应3色彩能影响人的心理，在设计多媒体工程界面时应考虑色彩的心理因素。下面介绍不同色彩对人心理的影响。冷暖：有的色彩能让人联想到天空、流水、雪景和冰块等，这种颜色叫冷色，如白色、蓝色和青色等；有的色彩让人联想到太阳、火焰等，这种颜色称为暖色，如黄色、红色和橙色等。两个相同形状、相同大小的物体，在相同背景但不同色彩衬托下，会给我们不同的距离感。例如，黑与白，我们会感觉白色大，黑色小；红与蓝，我们会感觉红色大，蓝色小。使物体显得大的颜色被称为前进色，反之那么称为后退色。通常，冷色后退、收缩，暖色前进、膨胀；高纯度的颜色显得大，低纯度的颜色显得小；从明度上看，明度高前进、膨胀，明度低那么相反。膨胀：任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底64色彩心理效应3色彩能影响人的心理，在设计多媒体工程界面时65轻重感：色彩能使人产生轻重感。通常，明度越高越轻，反之那么越重，白色最轻，黑色最重。多媒体工程界面中色彩的应用对其显示效果的影响很大，和谐的色彩搭配可以令用户心情愉悦，且不易产生疲劳。情绪：红色：红色给人热情、欢乐之感，通常用来表现炽热、生命、活力等信息。下面是几种常见颜色带给人的心理感觉。任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底65轻重感：色彩能使人产生轻重感。通常，明度越高越轻，反之那66蓝色：蓝色给人冷静、宽广之感，通常用来表现未来、高科技、思维等信息。黄色给人温暖、轻快之感，通常用来表现温暖、光明、希望等信息。黄色：绿色：绿色给人清新、平和之感，通常用来表现生长、生命等信息。任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底66蓝色：蓝色给人冷静、宽广之感，通常用来表现未来、高科技、67橙色：橙色给人兴奋、成熟之感。紫色给人幽雅、高贵之感，通常用来表现悠久、深奥、理智、高贵、冷漠等信息。紫色：白色：白色给人纯洁、高尚之感，通常用它来表现洁净、寒冷等信息。任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底67橙色：橙色给人兴奋、成熟之感。紫色给人幽雅、高贵之感，通任务实施分析酒店自助入住系统主界面

翻开本书配套素材“素材与实例〞>“工程一〞文件夹中的“酒店系统界面.jpg〞图像，如图1-19所示，结合多媒体工程界面设计原那么分析该酒店自助入住系统主界面的优缺点。68图1-19酒店自助入住系统主界面任务五了解多媒体工程界面设计工程一多媒体技术根底任务实施翻开本书配套素材“素材与实例〞>“工程一〞文件夹中的项目总结本工程主要介绍了多媒体技术的相关概念、多媒体关键技术、多媒体硬件和创作软件、多媒体工程开发流程，以及多媒体工程界面设计的相关知识。通过本工程的学习，读者应重点掌握以下知识。69媒体分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体5种类型。多媒体技术是指利用计算机综合处理文本、图形、图像、声音、动画和视频等媒体的技术，具有集成性、实时性和交互性等特点。多媒体数据的最大特点是数据量极为巨大，同时又存在获得高压缩比的可能性，因此，对多媒体数据进行压缩/解压缩是多媒体技术中非常关键的技术。工程一多媒体技术根底项目总结本工程主要介绍了多媒体技术的相关概念、多媒体关键技项目总结70虚拟现实是指利用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能与该虚拟环境进行交互。完整的多媒体计算机系统是由硬件系统和软件系统两局部组成的。硬件系统主要由主机和音频设备、图像设备、视频设备和存储设备等组成；软件系统主要由操作系统及各种多媒体应用软件组成。一般多媒体工程的开发流程为：需求分析>规划设计>素材采集与加工>作品集成>工程测试与修改>发布与评价。多媒体工程界面的设计一般应遵循一致性、简洁性、易懂性、平衡性、文字标准性和色彩和谐性的原那么。工程一多媒体技术根底项目总结70虚拟现实是指利用计算机技术生成一个逼真的视觉、多媒体技术基础

第一局部工程规划篇工程一多媒体技术基础第一局部工程一多媒体技术是一种迅速开展的综合性电子信息技术。它使计算机具备了综合处理文字、音频、图像、视频和动画的能力，帮助人们创作了许多丰富多彩、赏心悦目的作品，给人们的生活、工作和学习增添了色彩和乐趣。本工程将介绍多媒体技术的概念、特点、应用领域及多媒体的关键技术和工程开发流程等根底知识。工程一多媒体技术根底72多媒体技术是一种迅速开展的综合性电子信息技术。它使计算机具备工程一多媒体技术根底01掌握媒体、多媒体与多媒体技术的概念02了解多媒体技术的应用领域03了解多媒体技术的产生和发展05了解多媒体硬件和创作软件04了解多媒体关键技术06了解多媒体项目开发流程07掌握多媒体项目界面的设计原则和色彩应用73工程一多媒体技术根底01掌握媒体、多媒体与多媒体技术的概任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底如今，多媒体技术的应用在我们的生活中无处不见，无论是使用计算机观看影片、听音乐、制作文档，还是通过Internet与他人进行视频聊天，都属于多媒体技术的应用范畴。那么，什么是多媒体技术？多媒体技术有什么特点？下面便来寻找这些问题的答案。74任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底如今，多媒一、媒体、多媒体与多媒体技术媒体1媒体〔Medium〕泛指承载或传播信息的载体。由于信息被人们感知并加以表示、显现、存储或传输的载体各不相同，因此，按照ITU-T〔国际电信联盟远程通信标准化组织〕建议的定义，媒体有以下5类：感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体。指能直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的信息，如声音、文字、图形、图像、视频和动画等。感觉媒体〔PerceptionMedium〕：75任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底一、媒体、多媒体与多媒体技术媒体1媒体〔Medium〕泛指承表示媒体〔RepresentationMedium〕：信息本身是无形的，要使信息能被人理解和利用，必须通过一定的方法将其表示出来。表示媒体就是为表示、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体，在计算机中主要表达为各种编码方式〔如字符编码、图像编码、音频编码和视频编码等〕和文件格式。表现媒体〔PresentationMedium〕：用于输入和输出信息的设备。其中，输入表现媒体包括键盘、摄像机和话筒等；输出表现媒体包括显示器、音箱、打印机和投影仪等。在没有经过表现媒体的输出之前，不能看到或听到表示媒体的任何效果。76任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底表示媒体信息本身是无形的，要使信息能被人理解和利用，必须通过存储媒体〔StorageMedium〕：用于存放信息的设备，包括硬盘、光盘和存储卡等。表示媒体的各种数据在计算机中都是以文件的形式存储的。传输媒体〔TransmissionMedium〕：用于传送信息的物理传输介质，包括双绞线、光纤和无线电波等。77任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底存储媒体用于存放信息的设备，包括硬盘、光盘和存储卡等。表示媒我们以“书法欣赏〞在线课程为例说明上述5类媒体，如图1-1所示。存储媒体表示媒体传输媒体图1-15类媒体示意(1)用户在显示器中直观看到的“书法欣赏.flv〞在线课程为感觉媒体。78任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底我们以“书法欣赏〞在线课程为例说明上述5类媒体，如图1-1所(2)呈现“书法欣赏.flv”在线课程的显示器是表现媒体。(3)“书法欣赏.flv”在线课程使用FLV视频编码和格式表示，FLV视频编码和格式为表示媒体。。(4)存储“书法欣赏.flv”在线课程文件的服务器硬盘是存储媒体。(5)通过网络传输“书法欣赏.flv”在线课程用到的双绞线、光纤等属于传输媒体。79任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底(2)呈现“书法欣赏.flv”在线课程的显示器是表现媒体。(多媒体2多媒体〔Multimedia〕是指组合两种或两种以上媒体的一种信息交流和传播媒体。它不仅是多种媒体的有机集成，而且提供交互式界面。例如，前面提到的“书法欣赏〞在线课程，不仅包含图像、视频、声音和动画等媒体，还可让学员控制播放进程、记笔记和提问等，如图1-2所示。图1-2“书法欣赏〞在线课程80任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体2多媒体〔Multimedia〕是指组合两种或两种以上多媒体技术3多媒体技术是指利用计算机对文字、图形、图像、音频、视频、动画等多种媒体信息进行数字化采集、编码、存储、加工等处理，整合在一定的交互式界面上并传播的技术。例如，“书法欣赏〞在线课程的制作，便是首先收集图形、图像、音频、视频等素材，然后对这些素材进行各种加工处理并合成，最后利用编程语言制作交互功能，最终形成一个多媒体作品并通过网络传播。81任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体技术3多媒体技术是指利用计算机对文字、图形、图像、音频二、多媒体技术的特点根据多媒体技术的定义可以看出其有几个显著的特点，即多样性、集成性、交互性和实时性。多样性：利用多媒体技术可以综合处理文字、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息，从而使信息的表现形式多样化、形象化。集成性：所谓多媒体技术的集成性，一方面是指把不同的媒体设备集成在一起，形成一个完整的多媒体支持系统；另一方面是指将文字、图形、图像、声音和视频等多种媒体信息进行有机组合，建立起相互的逻辑关联并集成在一起。82任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底二、多媒体技术的特点根据多媒体技术的定义可以看出其有几个显著交互性：多媒体系统的交互性是其区别于传统媒体系统的最重要特征，是指用户能够对多媒体系统的运行进行控制，使其按用户的需要提供有效信息。例如，传统电视系统的媒体信息是单向流通的，电视台播放什么内容，用户只能接收什么内容，而新兴的多媒体系统——视频网站可以让用户搜索和播放自己喜欢的节目，并可控制节目的播放进程。实时性：多媒体系统中的多种媒体信息在时间上存在紧密联系，需要实时、同步播放，从而使人与多媒体系统交互时感觉好似面对面一样。例如，网络视频聊天需要实时传输音视频信息；音频与视频画面需要同步播放。83任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底交互性：多媒体系统的交互性是其区别于传统媒体系统的最重要特征三、多媒体技术的应用领域教育与培训1利用多媒体技术进行教育或培训工作，内容直观、生动，能起到很好的教学效果。例如，在教育领域得到广泛应用的多媒体计算机辅助教学〔ComputerAssitedInstruction，简称CAI〕，通过将图、文、声、像有机组合，能够多角度地展示教学内容，帮助教师将抽象的教学内容表达得更清晰、直观，从而激发学生的学习兴趣，提高学习效率。84任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底三、多媒体技术的应用领域教育与培训1利用多媒体技术进行教育或此外，近年来涌现出来的在线课程和微课等也是多媒体技术在教育和培训领域的典型应用。图1-3为某在线课程网站。图1-3在线课程网站85任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底此外，近年来涌现出来的在线课程和微课等也是多媒体技术在教育和电子出版物2电子出版物是多媒体技术与现代出版业相结合的产物。它是以电子数据的形式，把文字、图像、影像、声音等储存在光盘、网络等非纸张载体上并传播，供人们阅读的出版物，如图1-4所示。与传统印刷品出版物相比，电子出版物有如下优越性：①降低了出版物的本钱，缩短了出版周期，增强了出版的时效性；②存储的信息量大且可长久保存；③检索便捷，读者可根据需要选择阅读内容。图1-4电子书和电子报86任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底电子出版物2电子出版物是多媒体技术与现代出版业相结合的产物。多媒体网络通信3通过多媒体网络通信可以实现图像、语音、动画和视频等多种媒体信息的实时传输，其带来的应用包括可视、视频会议〔见图1-5〕、视频直播、视频聊天〔见图1-6〕、多媒体邮件、远程医疗等。图1-5视频会议图1-6视频聊天87任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底多媒体网络通信3通过多媒体网络通信可以实现图像、语音、动画和日常娱乐4通过多媒体技术，用户可以在计算机或等设备上欣赏精彩的影片、动听的音乐，以及玩好玩的游戏等。此外，还可以将、数码相机、数码摄像机拍摄的相片和视频传输到计算机中进行存储和处理，如制作电子相册和个性化视频等。88任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底日常娱乐4通过多媒体技术，用户可以在计算机或等设备上欣商业服务5多媒体技术在商业领域得到广泛应用。例如，可利用多媒体技术制作各种形式的商业广告，开设网上商店，设计产品效果图，展示产品等。图1-7为利用多媒体技术制作的电子沙盘，可用于房产企业展示楼盘；图1-8为利用多媒体技术设计的企业宣传片截图。图1-7电子沙盘图1-8企业宣传片89任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底商业服务5多媒体技术在商业领域得到广泛应用。例如，可利用多媒四、多媒体技术的发展启蒙阶段1多媒体技术启蒙阶段的标志性事件是1984年美国Apple〔苹果〕公司首先在Macintosh计算机上引入位图等技术，并提出了视窗和图标的用户界面形式，从而使计算机辞别了枯燥无味的黑白显示风格，开始走向视窗化、彩色化的新征程。多媒体技术的概念起源于20世纪80年代，到现在为止其开展大致可以分为3个阶段：启蒙阶段、标准化阶段和蓬勃开展阶段。90任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底四、多媒体技术的发展启蒙阶段1多媒体技术启蒙阶段的标志性事件标准化阶段2自20世纪90年代至20世纪末，多媒体技术逐渐成熟，应用领域不断扩大，所涉及的学科、行业越来越多，其产品的技术标准和实用化成为大家关注的问题。为此，相关厂商、国际标准化组织〔ISO〕和国际电信联盟〔ITU〕等联合制订了多媒体产品的统一标准。例如，在多媒体硬件方面，Microsoft〔微软〕公司于1990年联合一些主要的计算机厂商和多媒体产品开发商，制订了多媒体个人计算机〔MultimediaPersonalComputer，MPC〕的第一个标准〔MPC-1〕，确定了多媒体计算机硬件的最低配置要求；在图像和视频数字化压缩方面，ISO〔国际标准化组织〕和ITU〔国际电信联盟〕联合制定了JPEG、MPEG和H.26X等国际标准。。91任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底标准化阶段2自20世纪90年代至20世纪末，多媒体技术逐渐成蓬勃发展阶段3进入21世纪后，随着计算机软硬件技术、通信技术、网络技术等的不断进步和相互交融，以及多媒体各种标准的制订、升级和应用，多媒体技术已经从一个乳婴成长为一个青年，并不断向高分辨率、高交互、智能化和虚拟现实等方向开展。9292任务一初始多媒体技术工程一多媒体技术根底蓬勃发展阶段3进入21世纪后，随着计算机软硬件技术、通信技术任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底一、数据压缩与解压缩技术娥图像、视频〔运动图像〕和音频是最常见的三类多媒体数据，它们最大的特点是数据量极为巨大。例如，一e段分辨率为1280×720，帧速率为24fps，时长为1分钟的真彩色〔24位〕视频，如果不经过任何压缩处理，那么它占用的存储空间为4320MB。提示以上结果由“视频数据量=每帧图像数据量×帧速率〔即每秒播放多少帧〕×视频播放时间〔秒〕〞得出。其中，每帧图像数据量=图像总像素数〔1280×720〕×颜色深度〔24位〕。我们将在后面章节讲解相关概念。93任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底一、数据提示多媒体信息存在许多冗余，数据压缩的实质是通过编码去掉这些冗余。例如，一幅图像中的蓝天和绿地，其中许多像素是相同的，如果逐点存储，会浪费许多空间；又如，在视频的相邻帧中，如果只有运动物体有少许变化，那么只存储差异局部即可。如此大的数据量，必然会对多媒体计算机的存储器、数据处理部件及通信线路等造成巨大的压力。为此，除了需要提高多媒体计算机本身的性能及通信线路的带宽外，更重要的是要对多媒体数据进行有效的压缩。数据压缩是指按照一定的算法对数据进行重新组织〔编码〕，以减少数据的冗余和存储空间。被压缩的对象是原始数据，压缩后得到的数据是压缩数据，两者容量之比为压缩比。目前常用的多媒体数据压缩方法有两类：一是无损压缩，二是有损压缩。94任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底提示多媒体信息存在许多冗余，数据压缩的实质是通过编码去提示我们把对多媒体数据采用的压缩技术称为编码。目前，对图像、视频和音频都有许多国际编码标准。例如，视频有MPEG系列编码标准；图像有JPEG编码标准等。存储在计算机中的视频文件，都是经过编码〔压缩〕后得到的数字视频，而我们利用视频编辑软件输出视频，或利用视频格式转换软件转换视频格式，实质上都是对视频进行相应编码〔压缩〕的过程。对于其他多媒体文件，如音频、图像等也是如此。利用多媒体播放软件播放音视频文件，实质上是对音视频文件进行解压缩〔解码〕的过程。假设某视频是利用H.264编码进行编码的，但播放软件没有内嵌该解码器，那么它将不能播放该视频文件。要注意的是，经压缩后的多媒体数据依然占用很大的存储空间，这决定了需要使用大容量的硬盘、光盘来存储多媒体数据。此外，处理多媒体信息需要大量的计算，因此，需要为多媒体计算机配备高性能的CPU、显卡、内存，并根据需要配置视频采集卡等设备。95任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底提示要注意的是，经压缩后的多媒体数据依然占用很大的存储二、数字图像技术数字图像技术是利用计算机对图像进行处理，使其更适合人眼或仪器的分辨，并传达出特定信息的技术。数字图像处理的过程包括输入、处理和输出：输入即图像采集和数字化，就是对模拟图像信号进行采样、量化、编码处理后得到数字图像，并将其以数字形式存储到计算机中；处理是指按一定的要求对数字图像进行修复、提高清晰度、艺术化等处理，以改善数字图像的视觉效果；输出是指将处理后的数字图像通过显示、打印等方式表现出来。数字图像有静止图像和运动图像〔如视频〕两种类型。我们将在工程三具体介绍静止数字图像的相关概念和处理技术。96任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底二、数字图像数字图像技术是利用计算机对图像进行处理，使其更适三、数字音频技术多媒体技术中的数字音频技术包括声音采集及回放技术、声音识别技术和声音合成技术三个方面。这三个方面的技术在计算机硬件上都是通过“声卡〞实现的。声卡具有将模拟的声音信号数字化的功能。数字化后的信号可作为计算机文件进行存储或处理。同时声卡还具有将数字化音频信号转换成模拟音频信号而回放出来的功能。而数字声音处理、声音识别和声音合成那么是通过计算机软件来实现的。我们将在工程四具体介绍数字音频的相关概念和处理技术。97任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底三、数字音频多媒体技术中的数字音频技术包括声音采集及回放技术四、数字视频技术数字视频技术一般包括视频采集及回放、视频编辑和三维动画视频制作等。视频采集及回放与音频采集及回放类似，需要有视频采集卡和相应软件的支持。不同的是在视频采集时要考虑制式〔NTSC制、PAL制等〕和每秒帧数的问题。我们将在工程五具体介绍数字视频的相关概念和处理技术。提示我们在日常生活中使用数码相机、或DV拍摄的影像，都已在拍摄过程中完成数字化并保存在存储卡上，可直接传输到计算机中进行处理，不需要再进行采集操作。但对于传统电视机、摄像机中的模拟视频，那么需要使用视频采集卡进行采集，以将模拟视频信号通过采样、量化、编码处理后转为数字视频，存储在计算机中进行处理。98任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底四、数字视频数字视频技术一般包括视频采集及回放、视频编辑和三五、多媒体数据库技术多媒体数据是多种媒体〔数字、字符、图形、图像、声音和视频等〕的有机集成。由于多媒体数据种类繁多，数据量十分庞大，各种数据之间的语义联系非常复杂，表达形式多样，传统的数据库难以对这些媒体信息进行有效管理，因此产生了一种全新的数据库——多媒体数据库〔MultiMediaDataBase，MMDB〕。多媒体数据库管理系统〔MultiMediaDataBaseManagementSystem，MMDBMS〕是一个以多媒体数据库为根底的多媒体应用。该应用能够完成对多媒体数据库的各种操作及管理功能，如对多媒体数据库的定义、创立、查询、访问、删除等。多媒体数据库技术研究的主要内容包括多媒体数据模型、查询处理、体系结构及用户接口技术等。99任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底五、多媒体数据库技术多媒体数据是多种媒体〔数字、字符、图形、六、超文本和超媒体技术多媒体系统中的媒体种类繁多且数据量巨大，各种媒体之间既有差异又有信息上的关联。处理大量多媒体信息主要有两种途径：一是利用上述的多媒体数据库系统，以存储和检索特定的多媒体信息；二是使用超文本和超媒体，它们一般采用面向对象的信息组织和管理形式，是管理多媒体信息的一种有效方法。1965年TedNelson在计算机上处理文本文件时想出了一种把相关文本组织在一起，让计算机能够响应人的思维以及能够方便地获取所需要的信息的方法。他为这种方法杜撰了一个词——超文本〔Hypertext〕。实际上，这个词的真正含义是“链接〞，用来描述计算机中的文件的组织方法，后来人们把用这种方法组织的文本称为“超文本〞，我们浏览的网页中的文本即为超文本，文件格式通常为html或htm。超媒体〔Hypermedia〕不仅可以包含文字，还可以包含图形、图像、声音、动画和视频片断，而且这些媒体之间也可以通过超链接组织在一起。超媒体与超文本之间的不同之处是，超文本主要是以文字的形式表示信息，建立的链接关系主要是文句之间的链接关系。超媒体除了使用文本外，还使用图形、图像、声音、动画或影视片断等多种媒体来表示信息，建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片断等媒体之间的链接关系。100任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底六、超文本和超媒体技术多媒体系统中的媒体种类繁多且数据量巨大七、流媒体技术流媒体技术是指把视频和音频信息经过压缩处理后发布在网站效劳器上，由网站效劳器向用户计算机顺序或实时地传送各个压缩包，让用户一边下载一边观看，而不需要等整个文件下载到自己的计算机上才可以观看的技术。目前，流媒体技术在在线视频和音频点播、在线教育、网上新闻发布等方面得到广泛应用，如图1-9所示。图1-9使用流媒体技术播放在线视频101任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底七、流媒体流媒体技术是指把视频和音频信息经过压缩处理后发布在流媒体技术是网络技术及音视频技术的有机结合，具体包括流媒体的制作、发布、传输及播放等技术。其中，在流媒体制作方面，需要将音频、视频文件压缩成适合流媒体传输的格式。例如，MP3、WMA等格式的音频文件，MP4、FLV等格式的视频文件都是流媒体格式文件。在流媒体传输协议方面，目前一般采用RTSP实时传输协议。知识库使用流媒体技术播放视频、音频时，会在用户端的计算机上创立一个缓冲区，在播放前预先下载一段数据作为缓冲，当网速小于播放所耗的速度时，播放程序会取用缓冲区内的数据，从而防止播放中断，确保播放品质。102任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底流媒体技术是网络技术及音视频技术的有机结合，具体包括流媒体的顺序流式传输：按播放的时间顺序下载音视频压缩包，边下载边播放，但用户看到的内容和效劳器传输的内容有一个时间上的延后。在此方式下，用户只能按播放时间顺序观看内容，而不能进行快进等操作。实时流式传输：效劳器按用户的播放需求实时传送音视频压缩包，用户可在播放过程中通过快进或后退以观看前面或后面的内容。流式技术分为两种，一是顺序流式传输，二是实时流式传输，下面分别介绍。103任务二了解多媒体关键技术工程一多媒体技术根底顺序流式传输：按播放的时间顺序下载音视频压缩包，边下载边播放八、虚拟现实技术虚拟现实〔VirtualReality，VR〕是伴随多媒体技术开展起来的计算机新技术，是指利用计算