計算機導論第5章-多媒體技術課件

1、第5章 多媒體技術本章講解提綱5.1多媒體技術基礎5.3圖像5.2音頻5.4動畫 5.5視頻 5.6多媒體數(shù)據(jù)壓縮5.1 多媒體技術基礎5.1.1多媒體相關概念 1.媒體 在計算機領域中，所謂媒體是指傳遞信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖像和圖形。例如大家使用的智能手機，我們每天都刷朋友圈，那么獲得信息的媒介就是上面的圖文并茂。2.媒體的種類1）感覺媒體2）表示媒體3）顯示媒體4）存儲媒體5）傳輸媒體 5.1 多媒體技術基礎5.1.1多媒體相關概念 3.多媒體的定義 多媒體是多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式，就是用多種媒介方法傳輸信息。在計算機的控制下，多媒體是將文字、圖形、圖像、聲音、動畫和

2、視頻等多種類型的媒體混合在一起的信息交流和傳輸工具。觸摸屏查詢系統(tǒng)是一個多媒體實例，我們不但能交互操作而且能聽到各種聲音，看到圖像和文字等。現(xiàn)在流行的各種大型游戲也是多媒體的一個典型代表，它將活動圖像與音響效果等混合起來。5.1 多媒體技術基礎5.1.1多媒體相關概念 4.多媒體技術的定義 用計算機綜合處理多媒體信息-文本、圖形、圖像、聲音等，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性的技術。并能對多種媒體信息進行獲取、壓縮編碼、編輯、加工處理、存儲和展示。5.2音頻 5.2.1聲音的特性 聲音的定義：聲音是由物體的振動產生的，是一種機械振動波?？梢杂谜也▂=Asin(x)或余弦y=

3、Acos(x)來模擬表示。聲源：是一種振動源，它使周圍的介質產生振動，并以波的形式進行傳播。傳播介質：主要指空氣、液體、固體等。聲音主要有兩個參數(shù)：頻率（反映音調）和振幅（反映強弱）。人可聽到的頻率范圍：20Hz20kHz。低于20Hz為次聲波，比如大象的叫聲；高于20kHz為超聲波，比如海豚的叫聲。聲音的分類：根據(jù)聲波的特征，可以將其分為規(guī)則聲音和不規(guī)則聲音。其中規(guī)則聲音又可以分為語音、音樂和音效。不規(guī)則聲音指的是噪音。5.2音頻 5.2.1聲音的特性 聲音4級質量標準：數(shù)字激光唱盤CD-DA質量，其信號帶寬為1020kHz;調頻廣播FM質量，其信號帶寬為2015kHz; 調幅廣播AM質量，

4、其信號帶寬為507kHz; 電話的話音質量，其信號帶寬為2003400Hz。其中數(shù)字激光唱盤的聲音質量最高，電話的話音質量最低。5.2音頻 5.2.1聲音的特性 聲音的基本表示形式：模擬音頻和數(shù)字音頻。模擬音頻：所謂模擬音頻是指用電信號(電壓、電流)來模仿聲音物理量的變化。因為聲音是在時間和幅度上都連續(xù)變化的信號，所以模擬電信號在時間和幅度上也是連續(xù)變化的，故稱之為模擬音頻信號。數(shù)字音頻信號是以數(shù)字化形式對模擬信號進行處理，它在時間和幅度上都是離散的。隨著大規(guī)模集成電路以及計算機技術的飛速發(fā)展，加之數(shù)字信號處理理論和技術的成熟和完善，數(shù)字信號處理已逐漸取代了模擬信號處理。因為數(shù)字音頻信號抗干擾

5、性強，無噪聲積累可做到多代復制和長距離傳輸無失真。 5.2音頻 5.2.1聲音的特性 2.聲音的三要素 （1）音調（2）音強（3）音色5.3圖像 5.3.1圖像的基本概念及屬性 1.圖像信號的分類計算機中的圖形圖像分為矢量圖和位圖。（1）矢量圖 矢量圖（Vector - based image）是用一系列計算機指令來描述和記錄一幅圖，這些指令是用來描述點、線、面等幾何圖形的大小、形狀、及其位置、維數(shù)的集合，能夠描繪出物體的輪廓、形狀或外部的界限。 （2）位圖 圖像是指由輸入設備捕捉的實際場景畫面，或以數(shù)字化形式存儲的任意畫面。靜止圖像是由一些排列成行和列的點組成的矩陣，數(shù)組中的各項數(shù)字是用來描

6、述構成圖像的各個點的強度與顏色等信息，稱之為位圖。 5.3圖像 5.3.1圖像的基本概念及屬性 （3）矢量圖與位圖的比較圖像類型文件內容文件大小顯示速度應用特點矢量圖圖形指令與圖的復雜程度有關，文件數(shù)據(jù)量小圖越復雜，顯示越慢易于編輯，適合“制”，但表現(xiàn)力弱位圖圖像點陣數(shù)據(jù)與圖的尺寸和顏色有關，文件數(shù)據(jù)量大與圖的內容有關適合“獲取”和“復制”表現(xiàn)力強，但編輯比較復雜5.3圖像 5.3.1圖像的基本概念及屬性 2.分辨率（1）顯示分辨率 （2）圖像分辨率 （3）打印分辨率5.3圖像 5.3.2圖像的顏色構成1.顏色的定義美國的色度學委員會對顏色的定義：顏色是除了空間的和時間的不均勻性以外光的一種特

7、性，即光的輻射能刺激視網膜而引起觀察者通過視覺而獲得的景象。我國國家標準GB5698-85中，把顏色定義為：色是光作用于人眼引起除形象以外的視覺特性。 5.3圖像 5.3.2圖像的顏色構成2.色彩三要素每一種色彩都同時具有三種基本屬性，即明度、色相和飽和度。它們是決定畫面色彩的主要因素。（1）明度（2）色相（3）飽和度5.3圖像 5.3.2圖像的顏色構成3.顏色深度 顏色深度簡單說就是最多支持多少種顏色。一般是用“位”來描述的。 （1）黑白圖像指圖像的每個像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，故又稱為二值圖像。二值圖像的顏色深度為1。（2）灰度圖像指每個像素的信息由一個量化的灰度級來描述的圖像，

8、沒有彩色信息，只有256級的明暗變化，顏色深度為8。（3）彩色圖像指每個像素的信息由RGB三原色構成的圖像，其中RGB是由不同的灰度級來描述的，顏色深度為24。5.4 動畫 5.4.1動畫的基本概念 1.動畫的產生原理 動畫是一門通過在某種介質上記錄一系列單個畫面，并通過以一定的速率回放所記錄的畫面而產生運動視覺的技術。它的基本原理與電影、電視一樣，都是視覺原理，也稱視覺暫留現(xiàn)象。醫(yī)學已證明，人類具有“視覺暫留”的特性，就是說人的眼睛看到一幅畫或一個物體后，在1/24秒內不會消失。5.4 動畫 5.4.1動畫的基本概念 2. 動畫的分類（1）傳統(tǒng)動畫（2）計算機動畫（3）全動畫（4）半動畫5.

9、4 動畫 5.4.2計算機動畫1.計算機動畫的分類（1）按動畫制作的原理分類1）二維動畫。2）三維動畫。5.4 動畫 5.4.2計算機動畫1.計算機動畫的分類（2）按運動的控制方法分類1）關鍵幀動畫。2）算法動畫。5.4 動畫 5.4.2計算機動畫1.計算機動畫的分類（3）按動畫設計方法分類1）幀動畫。2）造型動畫。5.5視頻5.5.1視頻的基本知識1.視頻的概念視頻是實時獲取的自然對象。視頻信號有模擬信號和數(shù)字信號之分，模擬視頻信號就是常見的電視信號和錄像機信號，采用模擬方式對圖像進行還原處理，這種圖像被稱為“視頻模擬圖像”。5.6多媒體數(shù)據(jù)壓縮5.6.1數(shù)據(jù)壓縮的必要性和可能性1. 數(shù)據(jù)壓

10、縮的必要性多媒體數(shù)據(jù)包含文本、數(shù)字、圖形、圖像、動畫、音頻和視頻等。在多媒體系統(tǒng)中圖像和動態(tài)視頻信息數(shù)據(jù)量非常之巨大，所需要的存儲空間是十分巨大和驚人的。為了存儲和傳輸這些數(shù)據(jù)，對其進行有效壓縮將是多媒體發(fā)展中必須要解決的最關鍵的技術之一 。2.數(shù)據(jù)壓縮的可能性 1）人的聽覺和視覺等具有有限性和不敏感性是多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了一種可能性。 2）存在各種數(shù)據(jù)冗余5.6多媒體數(shù)據(jù)壓縮5.6.2數(shù)據(jù)壓縮的技術指標衡量一種多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的好壞主要有如下的性能指標：1）壓縮比。指原始數(shù)據(jù)量與壓縮后的數(shù)據(jù)量之比。2）壓縮算法的復雜程度。指實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)壓縮的算法要簡單。3）壓縮與解壓縮速度。指解壓速度快，盡可能地做到實時壓縮和解壓。4）解壓縮后的恢復效果。指解壓縮后的效果要好，要盡可能的完全恢復原始數(shù)據(jù)。 5.6多媒體數(shù)據(jù)壓縮5.6.3數(shù)據(jù)壓縮的方法分類1.無損壓縮無損壓縮是指對壓縮后的