計算機導論第5章多媒體技術匯編

1、第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用 計算機導論計算機導論揚州職業(yè)大學揚州職業(yè)大學第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用 第五章第五章 多媒體技術多媒體技術第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用學習目標學習目標了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容掌握圖像處理的方法掌握圖像處理的方法掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 字符的編碼字符的編碼 文字信息在

2、計算機中稱為“文本”，它是計算機中最常用的一種數(shù)字媒體，在計算機中也是采用的二進制編碼表示，常用的編碼標準分為西文與漢字兩種。 西文字符的編碼西文字符的編碼 西文字符是由拉丁字母、數(shù)字、標點符號及一些特殊符號組成，目前在計算機中使用最廣泛的是標準ASCII字符集及其編碼。ASCII碼又稱為美國標準信息交換碼，國際上通用的是7位二進制數(shù)版本。在計算機中為了表示的方便，通常一個ASCII碼值占一個字節(jié)（8個二進制位)，每個字節(jié)中多余出來的一位（最高位）可設為“0”。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 012345670 1

3、 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E Fb6b5b4b3b2b1b0標準ASCII字符集及其編碼第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 漢字的編碼漢字的編碼 目前漢字編碼主要有GB2312、GBK、GB18030等。 GB2312漢字編碼是我國在1981年頒布的第一個國家標準，該字符集見右圖所示。 為了計算機處理的方便，也為了和ASCII字符編碼相區(qū)別，在計算機內(nèi)部每個漢字用2個字節(jié)來表示，并把字節(jié)的最高位均規(guī)定為“1”。這種漢字編碼被稱為GB2312漢字的“機內(nèi)碼”，又稱為“內(nèi)碼”。第五章 多媒體技術面向職

4、業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 由于GB2312編碼只有6763個漢字，且均為簡體字，在實際應用中經(jīng)常不夠使用，所以我國又陸續(xù)發(fā)布了其它一些漢字編碼標準，它們之間的關系見下表所示。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 文本的分類文本的分類 文本是計算機表示文字及符號信息的一種數(shù)字媒體，根據(jù)它們是否具有排版格式來分，可分為簡單文本和豐富格式文本兩大類。 簡單文本簡單文本 簡單文本又稱為純文本，是由一連串字符或漢字的編碼組成，是一種線性結構，它幾乎不包含任何其他的格式信息和

5、結構信息，其文件后綴名是.txt。 豐富格式文本豐富格式文本 為了文本能美觀、醒目的展現(xiàn)給用戶，人們通常需要對純文本進行加工、排版，這樣的文本就是“豐富格式文本”，如微軟公司的Word軟件所處理的DOC文件、Adobe公司的Acrobat軟件所處理的PDF文件等。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務1 1：了解文本處理的內(nèi)容了解文本處理的內(nèi)容 文本的編輯和處理文本的編輯和處理 在文本的制作過程中，除了將文本輸入到計算機之外，還必須對它們進行必要的編輯和處理。 文本編輯和排版文本編輯和排版 文本編輯主要是解決文本的外觀問題，常用的文字處理軟件如Microsoft Wo

6、rd 、WPS等。 文本處理文本處理 文本處理強調(diào)的是使用計算機對文本中所含文字信息的形、音、義等進行分析和處理，如字數(shù)統(tǒng)計、詞語錯誤檢測、文語轉(zhuǎn)換等。 文本處理最廣泛的應用就是文本檢索，如Google檢索或百度檢索。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 數(shù)字圖像的獲取數(shù)字圖像的獲取 從現(xiàn)實世界中獲取數(shù)字圖像的過程稱為圖像的獲取，例如用數(shù)碼相機拍攝現(xiàn)實景物。圖像獲取的過程實際上是模擬信號數(shù)字化的過程，它的處理步驟大體分為三步： 取樣：將獲取的圖像劃分成若干個網(wǎng)格，每個網(wǎng)格就是一個取樣點，用亮度值來表示。 分色：將取樣點

7、的顏色分成三個基色（如紅、綠、藍），如果是灰度圖像或黑白圖像則不必分色。 量化：將這些分量進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，將亮度值用數(shù)字量來表示。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 數(shù)字圖像的表示和編碼數(shù)字圖像的表示和編碼 圖像取樣點的基本單位是像素，彩色圖像通常由一組（一般是3個）矩陣組成，灰度圖像和黑白圖像只有一個矩陣（即亮度分量）。 矩陣的行數(shù)稱為圖像的垂直分辨率，列數(shù)稱為圖像的水平分辨率，矩陣中的元素是像素顏色分量的亮度值。 彩色分量圖第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：

8、掌握圖像處理的方法 在計算機中存儲的每一幅數(shù)字圖片，都具有一些基本描述信息： 圖像大小，也稱為圖像分辨率，如800600dpi、1024768dpi等。 顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫做顏色模型。常用的顏色模型有RGB（紅、綠、藍）模型、YUV（亮度、色度）模型、CMYK（青、品紅、黃、黑）模型等。 像素深度，即像素的所有顏色分量的二進位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 圖像的數(shù)據(jù)量計算公式如下（以字節(jié)為單位）： 圖像數(shù)據(jù)量=圖像水平分辨率圖像垂直分辨

9、率像素深度/8例如，一幅分辨率為1024768、24位真彩色的數(shù)字圖像，它的數(shù)據(jù)量為： 102476824/8=2359296B=2.25MB 由于圖像中的冗余度較大；同時人眼的視覺也存在著一定的局限性，即使壓縮前后圖像有一定的失真，在允許的誤差范圍之內(nèi)人眼也是無法區(qū)分的，這就給圖像壓縮帶來了可能性。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 數(shù)字圖像的壓縮分為無損壓縮和有損壓縮兩類，它們的主要區(qū)別是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進行圖像還原時是否與原圖一致。 無損壓縮：與原始圖像完全相同，但壓縮幅度不大 有損壓縮：有一定的誤差，但不影響

10、對圖像的正確理解，壓縮比例較大，現(xiàn)常用有損壓縮。 評價一種壓縮編碼方法的優(yōu)劣主要看3個方面：壓縮倍數(shù)的大小、重建圖像的質(zhì)量、壓縮算法的復雜程度。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 數(shù)字圖像是一種普遍使用的數(shù)字媒體，應用很廣泛，相應的文件格式也出現(xiàn)了許多種。 BMP格式 BMP（BityMap-file）圖像是微軟公司在Windows操作系統(tǒng)下使用的一種標準圖像文件格式，一個文件存放一幅圖像，可以進行無損壓縮，也可以不壓縮。BMP格式是一種通用的圖像文件格式，幾乎所有的Windows應用軟件都能支持。 JPEG格式 JP

11、EG（Joint Photographic Experts Group）是目前最流行的一種壓縮圖像文件格式，有JPEG和JPEG2000兩種格式，大多為有損壓縮。該標準現(xiàn)已廣泛用于因特網(wǎng)和數(shù)碼相機中。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 TIFF格式 TIFF（Tagged Image File Format）圖像文件格式大量使用于掃描儀和桌面出版，能支持多種壓縮方法和多種不同類型的圖像，有許多應用軟件都支持這種文件格式。 GIF格式 GIF（Graphics Interchange Format）是一種在因特網(wǎng)上廣泛使

12、用的圖像文件格式。該格式顏色數(shù)目有限（不超過256色），文件小，能支持透明背景，還能將多張圖像保存在一個文件中，按預先規(guī)定的時間間隔逐一顯示，從而達到簡單動畫的效果。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 數(shù)字圖像的處理和應用數(shù)字圖像的處理和應用圖像進行處理主要有以下幾個目的： 提高圖像的視感質(zhì)量。如調(diào)整圖像的亮度和色彩，做特效處理等。 圖像復原與重建。如老照片修復、圖像校正等。 圖像分析。如提取圖像中的某些特征進行圖像分類、識別等。 圖像的存儲、管理等。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務2

13、 2：掌握圖像處理的方法：掌握圖像處理的方法 圖像處理軟件圖像處理軟件PhotoShop簡介簡介 Photoshop是美國Adobe公司出品的專業(yè)圖像處理軟件，無論是平面廣告設計、室內(nèi)裝潢，還是處理個人照片，Photoshop都是首選的工具。例5.1 利用PhotoShop進行數(shù)碼照片修飾消除臉部斑點。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 聲音是由不同頻率的諧波組成。諧波的頻率范圍稱為聲音的帶寬，單位是赫茲（Hz），多媒體技術處理的聲音主要是人耳可聽到的20Hz20kHz的可聽聲，現(xiàn)實世界中的許多聲音，如

14、音樂聲、風雨聲、汽車聲都在該頻率范圍中。 波形聲音的獲取與播放波形聲音的獲取與播放 聲音處理設備包括麥克風、聲卡和音箱。 麥克風的作用是將聲波轉(zhuǎn)換為電信號； 聲卡既參與聲音的數(shù)字化，也負責聲音的重建； 音箱的作用是接收聲卡輸出的波形信號進行播放。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 聲音信號數(shù)字化的過程如下圖所示，主要有三個步驟： 采樣。將連續(xù)信號變成離散信號的過程稱為采樣。其單位是赫茲。采樣率越高，波形表示越精確。 量化。將采樣后得到的音頻信息數(shù)字化的過程稱為量化。量化精度越高，聲音的保真度越好，反之，

15、則越差。 編碼。經(jīng)過處理后的聲音，還必須按照一定的要求進行數(shù)據(jù)壓縮，以減少數(shù)據(jù)量，以便計算機存儲、處理和在網(wǎng)絡上傳輸。 采采 樣樣模擬音頻模擬音頻量量 化化數(shù)字數(shù)字音頻音頻01100011001編編 碼碼采采 樣樣模擬音頻模擬音頻采采 樣樣采采 樣樣模擬音頻模擬音頻量量 化化量量 化化數(shù)字數(shù)字音頻音頻01100011001編編 碼碼數(shù)字數(shù)字音頻音頻01100011001編編 碼碼聲音信號數(shù)字化聲音信號數(shù)字化第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 聲音重建是聲音信號數(shù)字化的逆過程，主要由聲卡完成。它也分成了三

16、步： 解碼，編碼的逆過程，主要是將數(shù)字聲音恢復成壓縮前的狀態(tài)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換，將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量； 插值，彌補采樣過程中引起的語音信號的損失，使聲音更加自然。聲音的重建聲音的重建第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 波形聲音的表示與壓縮編碼波形聲音的表示與壓縮編碼 波形聲音的主要參數(shù)包括取樣頻率、量化位數(shù)、聲道數(shù)目、使用的壓縮編碼方法。這些參數(shù)決定了波形聲音的數(shù)碼率（每秒種的數(shù)據(jù)量，單位為：位），數(shù)字聲音未壓縮前，其計算公式為： 波形聲音的數(shù)碼率=采樣率量化精度聲道數(shù)例：以采樣率44.1kHz、量化精度16

17、位、雙聲道錄制數(shù)字聲音，沒有壓縮時的數(shù)碼為： 44100162=1411200b/s 為了降低存儲成本和提高在網(wǎng)絡上的傳輸效率，必須對數(shù)字波形聲音進行數(shù)據(jù)壓縮。壓縮編碼以后的碼率則為壓縮前的碼率除以壓縮倍數(shù)。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 目前常用的幾種壓縮編碼有MPEG編碼、Dolby AC編碼等，它們的編碼形式和常見應用見下表。 為了在因特網(wǎng)環(huán)境中能實時點播音樂，需要數(shù)據(jù)量小且能連續(xù)播放的聲音媒體，該媒體被稱為“流媒體”。目前流行的流媒體有Real Networks公司的RA、微軟公司的WMA(

18、Windows Media Audio)和蘋果公司的Quick Time等，它們能做到從網(wǎng)絡上邊下載邊播放，而不用先下載再播放。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 波形聲音的處理和合成音樂波形聲音的處理和合成音樂 目前最簡單的聲音編輯軟件是Windows自帶的“錄音機”程序。 “錄音機”中編輯的聲音文件必須是未壓縮的，錄下的聲音被保存為波形 .WAV文件。 另外一款很著名的聲音編輯軟件Cool Edit則功能較強，它能支持多種聲音文件格式以及它們之間的轉(zhuǎn)換，使用很方便，很受用戶歡迎。 第五章 多媒體技

19、術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 在日常應用中，我們也需要用計算機合成一些聲音。通常有語音合成和音樂合成兩種。 計算機合成語音就是讓計算機模仿人朗讀文字，這個過程稱為文語轉(zhuǎn)換（TTS），它們主要應用于股票交易、航班查詢、語音秘書等業(yè)務中。 計算機合成音樂是指計算機自動演奏樂曲。 它通常生成MIDI文件。MIDI標準生成的文件比較小，容易編輯，目前主要應用于音樂作曲和自動伴奏等領域。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務3 3：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法：掌握數(shù)字聲音獲取和表示方法 聲音編輯

20、軟件聲音編輯軟件CoolEdit簡介簡介 CoolEdit是一款優(yōu)秀的音頻編輯軟件。該軟件能實時編輯、可以對音樂進行降噪、擴音、剪接等處理，還可以給它們添加立體環(huán)繞、淡入淡出、3D回響等奇妙音效，制成的音頻文件，除了可以保存為常見的.wav、.snd和.voc等格式外，也可以直接壓縮為MP3或.rm文件，放到互聯(lián)網(wǎng)上供大家欣賞。 例：利用CoolEdit軟件將aa.mp3和bb.mp3兩首歌合成一首，名字為music.mp3。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務4 4：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識 視頻是指內(nèi)容隨時間變化的一

21、個圖像序列，也稱為活動圖像，它是人們最喜愛的一種信息表示形式。 數(shù)字視頻的獲取數(shù)字視頻的獲取 數(shù)字視頻信息的獲取主要分為兩種方式：其一，通過數(shù)字化設備如數(shù)碼攝像機、數(shù)碼照相機、數(shù)字攝像頭等獲得；其二，通過模擬視頻設備如攝像機、錄像機等輸出模擬信號，再通過視頻采集卡將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻存入計算機。目前使用的最多的方式是第一種。 第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務4 4：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識 數(shù)字視頻的編輯和應用數(shù)字視頻的編輯和應用 目前，國際標準化組織制訂了幾個有關數(shù)字視頻壓縮編碼的標準，其應用范圍可參見下表：第五章

22、多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務4 4：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識 最流行的一種編輯軟件則是Adobe公司的Premiere，它可以根據(jù)需要對不同長短、不同順序的素材進行剪輯，同時配上字幕、特技、音樂等，最終制作成所需要的視頻節(jié)目。另外Windows Movie Maker、會聲會影等軟件也常用來進行視頻動畫的編輯處理。 隨著視頻處理技術的日漸成熟，數(shù)字視頻已在許多場合進行應用，如教育訓練、遠程醫(yī)療、數(shù)字通信、視頻監(jiān)控等。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務4 4：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識

23、：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識 計算機動畫技術計算機動畫技術 計算機動畫是采用連續(xù)播放靜止圖像的方法產(chǎn)生景物運動的效果，即是使用計算機產(chǎn)生圖形、圖像運動的技術。計算機動畫是目前最受歡迎的一種信息表現(xiàn)形式，它廣泛應用于專業(yè)影視片的制作、廣告宣傳、工程設計等。常用的格式有GIF、MOV、SWF等。常用的動畫制作軟件有：Softimage 3D、MAYA、3D Max、Flash等。第五章 多媒體技術面向職業(yè) 體現(xiàn)系統(tǒng) 重視實踐 強化應用任務任務4 4：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識：了解數(shù)字視頻和計算機動畫的基本知識 動畫技術軟件動畫技術軟件Flash簡介簡介 Flash是美國的Macrome