市場營銷第一節(jié) 計算機多媒體技術(shù)的基本知識

1、多媒體技術(shù)應(yīng)用（公選課）電子教案第一節(jié) 計算機多媒體技術(shù)的基本知識隨著微電子、計算機和數(shù)字化聲像技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體技術(shù)應(yīng)運而生。它的出現(xiàn)標志著信息技術(shù)一次新的革命性的飛躍，它給人類帶來了深刻的影響，正迅速滲透到社會的各個領(lǐng)域。多媒體計算機不僅具有計算機的存儲記憶、高速運算、邏輯判斷、自動運行的功能，還把文字、音頻、圖形、動畫和視頻圖像等多種媒體信息集成于一體，并采用了圖形界面、窗口操作、觸摸屏技術(shù)等，使人機交互能力大大提高。它不僅改變了人類獲取、處理、使用信息的方式，也將改變?nèi)祟惖膶W習、工作和生活的方式。 1.1“媒體”的概念媒體是信息表示和傳輸?shù)妮d體，人與人之間溝通及交流觀念、思想或意見

2、的中介物。媒體在計算機科學中有兩層含義。一種含義是指信息的物理載體，如磁盤、光盤、磁帶、卡片等。另一種含義指信息的存在和表現(xiàn)形式，如文字、聲音、圖像、動畫等。多媒體中的媒體是指后者，即多媒體電腦不僅能處理文字數(shù)據(jù)之類的信息媒體，而且能處理聲音、圖形、圖像等各種形式的信息載體。 承載信息的實際載體，如光盤、磁帶、紙等媒體表示信息的邏輯載體，如文字、聲音、圖像、動畫和視頻等1.2計算機多媒體技術(shù)的概念多媒體技術(shù)是指計算機綜合處理多種媒體信息，如文本、圖形、圖像、音頻和視頻等，使多種信息邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性的技術(shù)。對媒體設(shè)備的控制和媒體信息的處理與編碼技術(shù)多媒體系統(tǒng)技術(shù)多媒體信息組織

3、與管理技術(shù)多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多媒體人機接口與虛擬現(xiàn)實技術(shù)多媒體應(yīng)用技術(shù)1.3多媒體技術(shù)的特點（1）多樣性信息載體的多樣性是多媒體的主要特征，這是相對計算機而言的，指信息媒體的多樣化。多樣性是多媒體研究需要解決的關(guān)鍵問題，把計算機所能處理的信息空間范圍擴展和放大，而不局限于數(shù)值、文本、圖形和圖像，是使計算機變得更加人類化所必須的條件。人類對于信息的接收和產(chǎn)生主要有：視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺，其中前三種占了95%的信息量。借助于這些多感覺形式的信息交流，人類對于信息的處理可以說是得心應(yīng)手。然而計算機以及與之相類似的設(shè)備都遠遠沒有達到人類的水平，在信息交互方面與人的感官空間就相差更遠。多媒體就是

4、要把機器處理的信息多維化，通過信息的捕獲、處理與展現(xiàn)，使之交互過程中具有更加廣闊和自由的空間，滿足人類感官全方位的多媒體信息需求。（2）交互性交互性是指計算機綜合處理多媒體信息的能力，它是多媒體應(yīng)用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一，傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動地傳播信息，而多媒體技術(shù)則可以實現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。它向用戶提供更加有效的控制和使用信息的手段和方法，同時也為應(yīng)用開辟了更加廣闊的領(lǐng)域。通過交互可做到自由地控制和干預信息的處理，增加對信息的注意力和理解，延長信息的保留時間。當交互性引入時，活動本身作為一種媒體介入了信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的過程。目前，交互在計算機輔助教學、模擬訓練

5、、虛擬現(xiàn)實等方面都取得了巨大的成功。交互在多媒體領(lǐng)域的應(yīng)用可分為三個層次，媒體信息的簡單檢索與顯示，是多媒體的初級交互應(yīng)用；通過交互特性使用戶介入到信息的活動過程中，達到了交互應(yīng)用的中級水平；當用戶完全進入到一個與信息環(huán)境一體化的虛擬信息空間自由遨游時，這才是交互應(yīng)用的高級階段，它還有待于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進一步研究和發(fā)展。（3）非線性多媒體技術(shù)的非線性特點將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)循序性的讀寫模式。以往人們讀寫方式大都采用章、節(jié)、頁的框架，循序漸進地獲取知識，而多媒體技術(shù)將借助超文本（Hyper Text）鏈接的方法，把內(nèi)容以一種更靈活、更具變化的方式呈現(xiàn)給讀者。（4） 集成性集成性是指多媒體信息（即聲音、

6、文字、圖像、視頻）和環(huán)境（如開發(fā)平臺、顯示媒體設(shè)備等方面）的集成。早期多媒體中的各項技術(shù)和產(chǎn)品是由不同廠商根據(jù)不同的方法和環(huán)境開發(fā)研制出來的，基本上只能單一、零散和孤立地被使用，在能力和性能上很難滿足用戶日益增強的信息處理需求。存在著各自獨立的發(fā)展不能滿足應(yīng)用的需要；信息空間不完整，開發(fā)工具不協(xié)作性；信息交互單調(diào)等等問題，嚴重地制約著多媒體系統(tǒng)的全面發(fā)展。因此，通過集成性，各種信息媒體應(yīng)能按照一定的數(shù)據(jù)模型和組織結(jié)構(gòu)集成為一個有機的整體，便于媒體的充分共享和操作使用。多媒體的各種處理工具和設(shè)備集成，強調(diào)了與多媒體相關(guān)的各種硬件的集成和軟件的集成，為多媒體系統(tǒng)的開發(fā)和實現(xiàn)建立一個理想的集成環(huán)境，

7、提高多媒體軟件的生產(chǎn)力。（5）實時性實時性指多媒體系統(tǒng)對聲音及活動視頻圖像等與時間密切相關(guān)的時基媒體的實時處理能力。1.4多媒體計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成多媒體計算機是指具有捕獲、存儲并展示包括文字、圖形、圖像、聲音、動畫和活動影像等信息處理能力的計算機，簡稱MPC（Multimedia Personal Computer）。多媒體計算機系統(tǒng)是一套復雜的硬件、軟件有機結(jié)合的綜合系統(tǒng)。它把音頻、視頻等媒體與計算機系統(tǒng)融合起來，并由計算機系統(tǒng)對各種媒體進行數(shù)字化處理。與計算機系統(tǒng)類似，多媒體計算機系統(tǒng)由多媒體硬件和多媒體軟件構(gòu)成。1.多媒體硬件系統(tǒng)多媒體硬件系統(tǒng)由主機、多媒體外部設(shè)備接口卡和多媒體外部設(shè)

8、備構(gòu)成。多媒體計算機的主機可以是大/中型計算機，也可以是工作站，用的最多的還是微機。2.多媒體軟件系統(tǒng)多媒體軟件系統(tǒng)按功能可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是多媒體系統(tǒng)的核心，它不僅具有綜合使用各種媒體、靈活調(diào)度多媒體數(shù)據(jù)進行媒體的傳輸和處理的能力，而且要控制各種媒體硬件設(shè)備協(xié)調(diào)地工作。多媒體系統(tǒng)軟件主要包括多媒體操作系統(tǒng)、媒體素材制作軟件及多媒體函數(shù)庫、多媒體創(chuàng)作工具與開發(fā)環(huán)境、多媒體外部設(shè)備驅(qū)動軟件和驅(qū)動器接口程序等。應(yīng)用軟件是在多媒體創(chuàng)作平臺上設(shè)計開發(fā)的面向應(yīng)用領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)，通常由應(yīng)用領(lǐng)域的專家和多媒體開發(fā)人員共同協(xié)作、配合完成。例如，教育軟件、電子圖書等。1.5計算機多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)

9、教育中的作用1.多媒體技術(shù)對遠程教學的影響多媒體技術(shù)的使用使教學的思想性、科學性、藝術(shù)性充分結(jié)合，為各學科教學提供了豐富的視聽環(huán)境，給受眾以全方位的、多維的信息，提高了形象視覺和聽覺的傳遞信息比率，縮短了教學時間，擴大了教學規(guī)模。多媒體技術(shù)在這方面能夠提供逼真的、生動的學習和交際環(huán)境。多媒體教材以圖文聲像并茂的方式提供知識，提供示范、練習、討論以及邊演示邊講解的啟發(fā)式教學方法，具有高趣味性與啟發(fā)性。 2.多媒體技術(shù)對遠程教學傳輸模式的影響 網(wǎng)絡(luò)遠程教學模式依靠現(xiàn)代通信技術(shù)及多媒體計算機技術(shù)的發(fā)展，大幅度提高了教育傳播的范圍和時效，使教育傳播不受時間、地點、國界、氣候等影響。有Internet的

10、地方就可以開展網(wǎng)上學習，真正打破了明顯的校園界限，改變了傳統(tǒng)“課堂”的概念。學生能突破時空限制，接收到來自不同國家、教師的指導，獲得除文本以外更豐富、直觀的多媒體信息，共享世界各地網(wǎng)上圖書館的資料。 1.6多媒體設(shè)備與接口1光存儲設(shè)備光存儲設(shè)備是指對介質(zhì)進行燒蝕操作,使得其對激光的反射率不同而進行數(shù)據(jù)存儲的信息存儲裝置，它用激光引導測距系統(tǒng)取代硬盤驅(qū)動器。光存儲介質(zhì)有別于磁存儲，具有防磁、抗震等優(yōu)勢，目前已廣泛應(yīng)用于個人電腦數(shù)據(jù)存儲的各個領(lǐng)域。一般我們所接觸到的只讀型光存儲設(shè)備主要有CD-ROM（光盤驅(qū)動器）、DVD-ROM（數(shù)字化視頻光盤驅(qū)動器）、可擦寫型CD-R/RW（可記錄/讀寫光盤驅(qū)動

11、器）、DVD-RAM（數(shù)字化視頻光盤隨機存儲器）、DVD-RW(可讀寫數(shù)字化視頻光盤)等。 2音頻接口音頻接口是指為計算機提供音頻信號輸入輸出能力的設(shè)備，最通用的音頻接口是聲卡。在聲卡面世之前，計算機除了靠PC喇叭發(fā)出簡單的聲音之外，從某種程度來說，基本就是一個“啞巴”?，F(xiàn)在，聲卡已成為所有家用多媒體電腦和大部分商用電腦的必配設(shè)備。（1） 聲卡的工作原理麥克風和喇叭所用的都是模擬信號，而電腦所能處理的都是數(shù)字信號，兩者不能混用，聲卡的作用就是實現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換。從結(jié)構(gòu)上分，聲卡可分為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路兩部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路負責將麥克風等聲音輸入設(shè)備采集到的模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為電腦能處理的數(shù)字信

12、號；而數(shù)模轉(zhuǎn)換電路負責將電腦使用的數(shù)字聲音信號轉(zhuǎn)換為喇叭等設(shè)備能使用的模擬信號。（2） 聲卡的插孔 揚聲器輸出插孔：用于連接耳機或音箱。老一點的聲卡有兩個聲音輸出口，一個是Speaker，只接耳機和無源音箱；另一個是Line Out，用于連接有源音箱或音頻功率放大器。新的聲卡已經(jīng)合二為一了。 麥克風輸入插孔：用于連接麥克風，通過它可以錄制外界的聲音。 線路輸入插孔：用于連接錄音機、立體聲收音機等的外部音源，可進行聲音的錄制。 游戲柄接口/樂器數(shù)字接口插座：用于連接游戲桿和MIDI樂器。除了上面這些接口，聲卡上還有一個叫音源線連接器的針座，它是一個4針的連接器，利用隨CD-ROM附送的音頻線，可

13、與光驅(qū)后面的音頻口連接，播放CD的聲音就可以通過聲卡發(fā)出來。（3）采樣頻率和采樣位數(shù)衡量一個聲音文件音質(zhì)好壞的主要指標是采樣頻率和采樣位數(shù)，采樣頻率是指聲卡在單位時間內(nèi)對聲音數(shù)據(jù)采樣的多少。采樣頻率越高，即表示對原始聲音的模擬越好，音質(zhì)就越好。目前聲卡常用的采樣頻率有11K赫茲、22K赫茲和44K赫茲等，11K的采樣頻率是指在1秒鐘內(nèi)采樣11025次數(shù)據(jù)，由此合成的聲音相當于電話音質(zhì)；22K的采樣頻率相當于廣播音質(zhì)；44K的采樣頻率相當于CD音質(zhì)。采樣頻率越高，聲音質(zhì)量越好，但聲音文件占用的存儲空間就越大。采樣位數(shù)是指描述每次采樣所用的數(shù)據(jù)位數(shù)，我們平時所說的16位聲卡、32位聲卡就是指采樣位

14、數(shù)。譬如，我們用44K采樣頻率，每個采樣用16位數(shù)據(jù)，即2個字節(jié)來表示，采樣1秒鐘的數(shù)據(jù)量為44.11秒2=88.2K字節(jié)，照此計算，10秒鐘的聲音就達882K，因此，處理聲音所需的數(shù)據(jù)量非常大，我們必須進行聲音壓縮處理。 （4） 音序器和MIDI文件音序器是MIDI樂器演奏數(shù)據(jù)的記錄儀。音序器有硬件和軟件兩種形式。硬件音序器是一臺固化的音樂電腦，適合不懂電腦的職業(yè)音樂家使用。軟件音序器是一種在PC上使用的輔助作曲軟件，適合有一定電腦知識的專業(yè)或業(yè)余作曲者使用。音序器記錄的是演奏家用MIDI樂器實時演奏時的鍵位、通道、力度、滑音輪、音色和控制信號等信息，以這些信息控制MIDI樂器和設(shè)備，實時把

15、樂曲重新演奏出來，由此形成的文件就叫MIDI文件，一般以.mid 結(jié)尾。3視頻接口視頻接口是指為計算機提供視頻信號輸入輸出能力的設(shè)備。跟個人多媒體計算機關(guān)系最多的是顯示卡（又稱顯示適配器），顯示卡是計算機內(nèi)主要的板卡之一，CPU處理的是數(shù)字信號，而顯示卡則承擔了后續(xù)圖像的處理、加工及轉(zhuǎn)換為模擬信號等工作，因此非常重要。從總線類型分，顯示卡有ISA、VESA、PCI、AGP四種。（1）描述顯示卡性能的技術(shù)術(shù)語主要有以下幾個：最大分辨率是指顯示卡能在顯示器上描繪點數(shù)最大數(shù)量，通常以“橫向點數(shù)縱向點數(shù)”表示，例如“1024768”，這是圖形工作者最注重的性能之一。色深是指在某一分辨率下，每一個像點可

16、以有多少種色彩來描述，它的單位是bit（位），也叫顏色的位數(shù)。具體地說，8位的色深是將所有顏色分為256（28）種，那么，每一個像點就可以取這256種顏色中的一種來描述。在“增強色”中可以設(shè)置16位（216=65536色，即通常所說的“64K色”）或以上的色深，包括真彩24位和32位色等。刷新頻率是指圖像在屏幕上更新的速度，即屏幕上的圖像每秒種出現(xiàn)的次數(shù)，它的單位是赫茲（Hz）。一般人眼不容易察覺85Hz以上刷新頻率帶來的閃爍感，因此最好能將顯示卡刷新頻率調(diào)到85Hz以上。（2）顯示卡的結(jié)構(gòu)顯示卡上主要的部件有：顯示芯片、RAMDAC、顯示內(nèi)存、BIOS、VGA插座、特性連接器等。有的顯示卡上

17、還有可以連接彩電的TV端子或S端子。還有一些近期出現(xiàn)的顯示卡由于運算速度快，發(fā)熱量大，在主芯片上用導熱性能較好的硅膠粘上了一個散熱風扇（有的是散熱片），并在顯示卡上通過一個2芯或3芯插座為其供給電源，以此保證散熱效果。 顯示芯片：是顯示卡的“心臟”，決定了該顯示卡的檔次和大部分性能，同時也是2D顯示卡和3D顯示卡區(qū)分的依據(jù)。 RAMDAC：其含義是“數(shù)模轉(zhuǎn)換器”，它的作用是將顯存中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為能夠用于顯示的模擬信號。RAMDAC的轉(zhuǎn)換速率以MHz表示，決定了在足夠的顯存下，顯示卡最高支持的分辨率和刷新率。 顯示內(nèi)存：與主板上的內(nèi)存功能一樣，顯存是用于存放顯示芯片處理后的數(shù)據(jù)。在顯卡中，顯存

18、非常重要，顯示內(nèi)存(VRAM)就是存儲顯示數(shù)據(jù)的內(nèi)存芯片，它的大小直接影響到顯示卡可以顯示的顏色多少和可以支持的最高分辨率。 總線接口：顯示卡要插在主板上才能與主板互相交換數(shù)據(jù)。與主板連接的接口主要ISA、EISA、VESA、PCI、AGP等幾種。ISA和EISA總線帶寬窄、速度慢，VESA總線擴展能力差，這三種總線已經(jīng)被市場淘汰。現(xiàn)在常見的是PCI和AGP接口。PCI接口是一種總線接口，以1/2或1/3的系統(tǒng)總線頻率工作（通常為33MHz），如果要在處理圖像數(shù)據(jù)的同時處理其它數(shù)據(jù)，那么流經(jīng)PCI總線的全部數(shù)據(jù)就必須分別進行處理，這樣必然會存在數(shù)據(jù)滯留現(xiàn)象，在數(shù)據(jù)量大時，PCI總線就顯得很緊張。AGP接口是為了解決這個問題而設(shè)計的，它是一種專用的顯示接口（也就是說，可以在主板的PCI插槽中插上聲卡、顯示卡、視頻捕捉卡等板卡，卻不能在主板的AGP插槽中插上除了AGP顯示卡以外的任何板卡），具有獨占總線的特點，只有圖像數(shù)據(jù)才能通過AGP端口。另外AGP使用了更高的總線頻率（66MHz），這樣極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸率。 VGA插座：它是一個有15個插孔的插座，是顯示卡的輸出接口，與顯示器的D形插頭相連，用于模擬信號的輸出。 S端子：部分顯示卡通過它完成向電視機（或監(jiān)視器）輸出的功能，5個插孔呈半圓分布，與電視機上的S端子匹配。4多媒體I/O設(shè)備I/O（Input/Out