多媒體技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)的ppt

媒體技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)摘要多媒體基礎(chǔ)知識圖像處理基礎(chǔ)聲音處理基礎(chǔ)動畫處理基礎(chǔ)視頻處理概述多媒體集成與創(chuàng)作概述21.多媒體基礎(chǔ)知識多媒體概述多媒體系統(tǒng)多媒體設(shè)備多媒體的集成與應(yīng)用3（1）多媒體概述多媒體技術(shù)“多媒體”指感覺媒體的組合：文字、聲音、圖形、圖象、動畫、視頻等；“多媒體技術(shù)”則是對各種媒體信息進(jìn)行采集、處理、存儲和傳輸?shù)募夹g(shù)的總稱計(jì)算機(jī)多媒體（Multimedia）技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合處理文字（Text）、聲音（Sound）、圖形（Graph）、圖像（Image）、動畫（Animation）和視頻（Video）等多種媒體信息的新技術(shù)。它可以將這些不同類型的媒體信息有機(jī)地結(jié)合在一起，并賦予人機(jī)交互的功能，從而創(chuàng)造出集多種形式于一體的新型信息處理系統(tǒng)。4計(jì)算機(jī)多媒體具有以下特征集成性信息的有機(jī)組合：各種媒體不是簡單組合，而是有機(jī)的組合在信息的采集、處理、傳輸、和展示時(shí)有嚴(yán)格的同步關(guān)系各種媒體信息的語義緊密聯(lián)系，圍繞一定主題展開硬件統(tǒng)一調(diào)度：音頻、視頻硬件在多媒體軟件的統(tǒng)一調(diào)度下運(yùn)作，不是互不聯(lián)系，而是互相配合5計(jì)算機(jī)多媒體具有以下特征交互性用戶控制和使用信息。例如：原有電視：用戶只能被動接受信息視頻點(diǎn)播：用戶不僅可以選擇不同的節(jié)目，也可以在觀看過程中快進(jìn)、快退，選擇節(jié)目中自己感興趣的部分——各個(gè)用戶可以互不干擾智能性——利用電腦的強(qiáng)大處理能力6計(jì)算機(jī)多媒體具有以下特征易擴(kuò)展性實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)傳送必須及時(shí)、連續(xù)——如果多媒體信息數(shù)據(jù)的傳送不及時(shí)，或者不能保證連續(xù)不斷，就會造成接收的聲音和圖象斷斷續(xù)續(xù)、不同步，影響對信息的接受和理解。7多媒體信息的表示文字信息：字母、漢字、符號顯示：點(diǎn)陣字庫、矢量字庫存儲：內(nèi)碼（ASCII或漢字內(nèi)碼）圖形圖象信息：各種圖片位圖：長、寬、圖象深度(與色數(shù)有關(guān))，以及每個(gè)點(diǎn)顏色矢量圖：指令集，顯示要有程序（計(jì)算機(jī)作圖）8多媒體信息的表示聲音信息：錄音、語音合成、音樂WAV：聲波采樣MIDI：技術(shù)規(guī)范（樂譜）語音：識別，生成視頻動畫信息：動畫、影片原理：多幅圖象，順序出現(xiàn)、消失動畫：計(jì)算機(jī)輔助生成影片：拍攝（采樣）

——往往配合有同步音頻信號9多媒體信息的壓縮和解壓縮媒體壓縮的必要性——數(shù)據(jù)量大存儲，占大量空間傳輸，長時(shí)間占用通道損失壓縮壓縮效率高損失信息，還原后質(zhì)量差無損失壓縮還原后與壓縮前質(zhì)量相同壓縮效率較低10（2）多媒體系統(tǒng)多媒體系統(tǒng)多媒體硬件多媒體操作系統(tǒng)多媒體程序庫多媒體創(chuàng)作工具多媒體數(shù)據(jù)庫高級語言開發(fā)工具多媒體應(yīng)用系統(tǒng)11（3）多媒體設(shè)備多媒體輸入設(shè)備：麥克風(fēng)、掃描儀、錄像機(jī)、電子琴、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)多媒體處理設(shè)備：聲卡、3D顯示卡、視頻卡多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：Modem、ADSLModem、CableModem、LANCard媒體顯示/展示設(shè)備：CRT顯示器、LCD顯示器、投影儀、音箱多媒體存儲設(shè)備：硬盤、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM12（4）多媒體的集成與應(yīng)用多媒體技術(shù)的幾個(gè)典型應(yīng)用：IP電話MP3視頻會議視頻點(diǎn)播虛擬現(xiàn)實(shí)132.圖像處理基礎(chǔ)圖像分類顏色常見圖像文件格式圖像的處理常用圖像處理軟件PhotoShop軟件使用簡述14（1）圖像分類圖像的分類位圖圖像矢量圖像15位圖圖像位圖(bitmap)，亦稱為點(diǎn)陣圖像(dotmap)，是由稱作像素（圖片元素）的單個(gè)點(diǎn)組成的。當(dāng)放大位圖時(shí)，可以看見賴以構(gòu)成整個(gè)圖像的像素。具體說，位圖是由描述圖像中的各象素點(diǎn)的亮度和顏色的位數(shù)集合組成。也就是說，圖像中的每一個(gè)象素值使用一個(gè)二進(jìn)制位（bit）“1”或“0”來表示，這樣就形成了單色的黑白圖像。要表示彩色圖像，每個(gè)象素就要增加表示這個(gè)點(diǎn)顏色的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，即圖像的深度，圖像的深度決定了位圖中出現(xiàn)的最大顏色數(shù)目。位圖中，每個(gè)點(diǎn)的存儲由圖象深度決定：1為1個(gè)bit，2色(黑白)；4為16色(4bit)；8為256色(8個(gè)bit)；24為24個(gè)bit，可以表示16,777,216種顏色。位圖存儲量計(jì)算：長×寬×深度/8。例如：800×600×24/8=1,440,000字節(jié)16位圖圖像處理位圖時(shí)，輸出圖像的質(zhì)量決定于設(shè)置的分辨率高低。操作位圖時(shí)，分辨率既會影響最后輸出的質(zhì)量，也會影響文件的大小。位圖放大即顯毛刺17矢量圖像矢量圖使用點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等可以通過數(shù)學(xué)公式描述的幾何元素來描述圖形。例如一幅花的矢量圖形由線段形成外框輪廓，由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定花顯示出的顏色。由于矢量圖形可通過公式計(jì)算獲得，所以矢量圖形文件體積一般較小。矢量圖形最大的優(yōu)點(diǎn)是無論放大、縮小或旋轉(zhuǎn)等均不會失真。常見矢量圖形設(shè)計(jì)軟件：Adobe的Illustrator、Corel的CorelDRAW、Macromedia的FlashMX。18矢量圖放大仍然光滑19矢量圖與位圖的區(qū)別矢量圖與位圖最大的區(qū)別是：矢量圖不受分辨率的影響，因此在印刷時(shí)，可以任意放大或縮小矢量圖而不會影響出圖的清晰度。20（2）顏色顏色是人的視覺系統(tǒng)對可見光的感知結(jié)果。在多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，可通過多種模式來描述顏色?；叶阮伾Ｊ絉GB顏色模式(加色)CMYK顏色模式(減色)每對減色產(chǎn)生一種加色每對加色產(chǎn)生一種減色YUV顏色模式21灰度顏色模式灰度顏色模式就是用0到255的不同灰度值來表示圖像。0表示黑色，255表示白色。22RGB顏色模式用紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色的光學(xué)強(qiáng)度來表示一種顏色。這是最常見的位圖編碼方法，可直接用于屏幕顯示。每種原色的強(qiáng)度表示范圍為0—255，或十六進(jìn)制的00至FF。例如：黑色#000000白色#FFFFFF紅色#FF0000綠色#00FF00藍(lán)色#0000FF黃色#FFFF00青色#00FFFF洋紅#FF00FF23CMYK顏色模式CMYK模式以打印在紙上的油墨的光線吸收特性為基礎(chǔ)。當(dāng)白光照射到半透明油墨上時(shí)，某些可見光波長被吸收，而其它波長則被反射回眼睛。理論上，純青色(C)、洋紅(M)

和黃色(Y)

色素在合成后可以吸收所有光線并產(chǎn)生黑色。這些顏色因此稱為減色。由于所有打印油墨都包含一些雜質(zhì)，因此這三種油墨實(shí)際生成土灰色，必須與黑色(K)油墨合成才能生成真正的黑色（為避免與藍(lán)色混淆，黑色用K而非B表示）。將這些油墨混合重現(xiàn)顏色的過程稱為四色印刷。24YUV顏色模式在現(xiàn)代彩色電視系統(tǒng)中，通常采用三管彩色攝像機(jī)或彩色CCD（點(diǎn)耦合器件）攝像機(jī)，它把攝得的彩色圖像信號，經(jīng)分色、分別放大校正得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號Y、紅色色差信號U、藍(lán)色色差信號V，最后發(fā)送端將亮度和色差信號分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。彩色電視機(jī)恢復(fù)三個(gè)信號，重建色彩；而黑白電視機(jī)則只恢復(fù)亮度信號，顯示黑白圖像。這就是YUV顏色模式。25顏色深度（圖像深度）顏色深度指最多支持多少種顏色，用“位”來描述。GIF格式圖片支持256種顏色，則需要256個(gè)不同的值（從0到255）來表示不同的顏色，用二進(jìn)制表示就是從00000000到11111111，總共需要8位二進(jìn)制數(shù)。所以顏色深度是8。BMP格式圖片最多可以支持紅、綠、藍(lán)各256種強(qiáng)度，不同的紅綠藍(lán)組合可以構(gòu)成2563種顏色，就需要3*8=24位的2進(jìn)制數(shù)來表示，所以顏色深度是24。PNG格式圖片除了支持24位的顏色外，還支持控制透明度用的alpha通道，總共是32位。顏色深度越大，圖片占的空間越大。26（3）常見圖像文件格式常見圖像文件格式BMP（不適合在網(wǎng)頁上使用）JPG/JPEGGIFTIFFPNG27BMP格式文件BMP是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣泛。它采用位映射存儲格式，除了顏色深度（圖像深度）可選以外，不采用其他任何壓縮，因此，BMP文件所占用的空間很大。BMP文件的顏色深度可選1bit、4bit、8bit、16bit及24bit。BMP文件存儲數(shù)據(jù)時(shí)，圖像的掃描方式是按從左到右、從下到上的順序。由于BMP文件格式是Windows環(huán)境中交換與圖有關(guān)的數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)，因此在Windows環(huán)境中運(yùn)行的圖形圖像軟件都支持BMP圖像格式。28JPEG/JPG格式文件JPEG是JointPhotographicExpertsGroup(聯(lián)合圖像專家組)的縮寫，文件后輟名為“．jpg”或“．jpeg”，是最常用的圖像文件格式。JPEG/JPG圖像支持24位圖像深度。JPEG支持高比率的壓縮。這種壓縮是有損的，會使圖片數(shù)據(jù)質(zhì)量下降。適當(dāng)比率的壓縮可以在人眼可識別的質(zhì)量差異范圍內(nèi)明顯地減小圖像文件的大小。JPEG壓縮可以很好地處理寫實(shí)攝影作品。JPEG不適用于所含顏色很少、具有大塊顏色相近的區(qū)域或亮度差異十分明顯的較簡單的圖片。29GIF格式文件GIF：GraphicsInterchangeFormatGIF格式圖像基于LZW無損壓縮算法。GIF的圖像深度從lbit到8bit，最多支持256色。在一個(gè)GIF文件中可以保存多幅彩色圖像，形成動畫GIF。GIF支持透明背景圖像。30TIFF格式文件TIFF（TaggedImage）是一種比較靈活的圖像格式，文件擴(kuò)展名為TIF或TIFF。TIFF支持8bit、24bit、32bit、48bit多種深度TIFF支持RGB、CMYK以及YCbCr等多種色彩模式，支持多平臺TIFF文件可以是不壓縮的，文件體積較大，也可以是壓縮的，支持RAW、RLE、LZW、JPEG、CCITT3組和4組等多種壓縮方式。31PNG格式文件PNG(PortableNetworkGraphicFormat)是20世紀(jì)90年代中期開始開發(fā)一種位圖存儲格式，其目的是企圖替代GIF和TIFF文件格式。PNG格式支持以下特性：流式讀/寫性能：允許連續(xù)讀出和寫入圖像數(shù)據(jù)，特別適合于在通信過程中生成和顯示圖像。逐次逼近顯示：在傳輸圖像文件的同時(shí)就顯示圖像，把整個(gè)輪廓顯示出來之后逐步顯示圖像的細(xì)節(jié)。透明性：使圖像中某些部分不顯示出來。輔助信息：可用來在圖像文件中存儲一些文本注釋信息。48位的真彩色圖像、16位的灰度圖像，并可添加α通道。使用循環(huán)冗余碼(CRC)檢測損害的文件。使用從LZ77派生的無損數(shù)據(jù)壓縮算法。32（4）圖像的處理圖像獲取數(shù)碼相機(jī)，掃描儀，繪圖軟件，屏幕拷貝……圖像編輯圖標(biāo)制作圖像壓縮格式轉(zhuǎn)換電子相冊33（5）常用圖像處理軟件MicrosoftWindows畫筆AdobePhotoShopCorelCorelDRAWACDSeeIrfanViewGIFMovieGear34（6）PhotoShop軟件使用簡述PhotoShop是目前公認(rèn)最好的通用平面美術(shù)設(shè)計(jì)軟件。它功能完善，性能穩(wěn)定，使用方便。在幾乎所有的廣告、出版、美術(shù)公司，PhotoShop都是首選的平面工具。PhotoShop的使用概述，詳見另一獨(dú)立講稿。353.聲音處理基礎(chǔ)音頻數(shù)字化常用音頻文件格式常見音頻軟件36（1）音頻數(shù)字化聲音的采集，可以通過話筒、錄音機(jī)等設(shè)備完成。將音頻數(shù)字化，是通過ADC（AnalogtoDigitalConverter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）來完成的。包括采樣、量化、編碼等幾個(gè)步驟，即可將連續(xù)變化的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號。播放數(shù)字化的音頻文件，是通過DAC（DigitaltoAnalogConverter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器）將文件中保存的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號播放。37采樣采樣的品質(zhì)取決于采樣頻率和采樣精度38采樣頻率采樣頻率越大，就可以表現(xiàn)越好的音色。39采樣精度采樣精度越高，就可以表現(xiàn)越細(xì)微的變化。4041音頻卡（聲卡）音頻卡的主要功能是音頻的模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換、音樂合成、音頻的特效處理。一般音頻卡上有如下的接口：音箱接口LineIn接口MicIn接口MIDI接口游戲桿接口42（2）常用音頻文件格式WAVRAMP3MIDAVIWMA43WAV、RAWAV文件是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻文件，音質(zhì)好，失真小，但占用空間大。RA文件是RealNetworks公司的一種音頻流媒體，可以達(dá)到較高的壓縮比，適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸。所謂流媒體是客戶計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)，從服務(wù)器上邊下載邊進(jìn)行播放，而不必等待整個(gè)文件下載完畢。44MP3MPEG-1AudioLayer3經(jīng)常稱為MP3，是當(dāng)今較流行的一種數(shù)字音頻編碼和有損壓縮格式，它設(shè)計(jì)用來大幅度地降低音頻數(shù)據(jù)量，而對于大多數(shù)用戶來說重放的音質(zhì)與最初的不壓縮音頻相比沒有明顯的下降。45MIDIMIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface，音樂設(shè)備數(shù)字接口）是用于在音樂合成器、樂器和計(jì)算機(jī)之間交換音樂信息的一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。它指示樂器做什么和怎么做，比如演奏什么音符、多大的力度、生成某種音響效果等。MIDI文件不是聲音（樂音）的記錄文件，而是讓設(shè)備產(chǎn)生聲音或者執(zhí)行某個(gè)動作的指令，所以MIDI文件雖然比較小，卻可以播放比較長的時(shí)間。46AVI、WMAAVI文件是音頻視頻交插的數(shù)字文件，AVI文件對音頻和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮，壓縮率倍數(shù)較高。WMA文件是WindowsMediaService的音頻格式。47（3）常見音頻軟件Windows音量控制器Windows錄音機(jī)WindowsMediaPlayerRealOnePlayerWinamp48Windows音量控制器49Windows錄音機(jī)錄音內(nèi)容保存為.wav格式文件50WindowsMediaPlayer51RealOnePlayer52Winamp534.動畫處理基礎(chǔ)動畫概述動畫分類動畫的技術(shù)參數(shù)動畫設(shè)計(jì)過程動畫文件格式常用動畫處理軟件Flash動畫設(shè)計(jì)簡述54（1）動畫概述動畫是指由許多幀靜止的畫面，以一定的速度連續(xù)播放時(shí)，肉眼因視覺殘留現(xiàn)象產(chǎn)生錯(cuò)覺，而誤以為畫面活動的作品。為了得到活動的畫面，每個(gè)畫面之間都會有少許改變。傳統(tǒng)動畫畫面的制作，最常見的是手繪?，F(xiàn)在已經(jīng)可以利用電腦動畫軟件，直接在電腦上繪制或制作動畫。55根據(jù)動畫反映的空間范圍，動畫分為:二維動畫三維動畫根據(jù)畫面的生成途徑，動畫分為:造型動畫幀動畫（2）動畫分類Flash3DS56（3）動畫的技術(shù)參數(shù)幀速度一幀就是一幅靜態(tài)圖像，而幀速度表示一秒鐘的動畫內(nèi)有幾幀靜態(tài)畫面數(shù)據(jù)量（不計(jì)壓縮的）數(shù)據(jù)量是指幀速度乘以每幅圖像的數(shù)據(jù)量。如果一幅圖像為1MB，則每秒將達(dá)到30MB。構(gòu)成動畫幀的圖像的類型（位圖或矢量圖）對數(shù)據(jù)量的影響很大。圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量和圖像壓縮的倍數(shù)有關(guān)。57（4）動畫設(shè)計(jì)過程創(chuàng)意設(shè)計(jì)：劇本應(yīng)用環(huán)境：本機(jī)播放、網(wǎng)站總體構(gòu)圖：畫面大小、色彩、構(gòu)圖素材處理動畫生成：利用軟件合成素材文字編排：文字說明、字幕等58（5）動畫文件格式GIF文件：由多幅靜止圖像形成連續(xù)動畫FLI/FLC格式：AutoDesk公司在其2D/3D動畫制作軟件中采用的彩色動畫文件格式SWF格式：MacromediaFlash的矢量動畫格式DIR格式：Director的動畫格式59（6）常用動畫處理軟件MacromediaFlash3DSMax60MacromediaFlashMacromedia推出的Flash是制作網(wǎng)絡(luò)交互動畫的優(yōu)秀工具，它支持動畫、聲音以及交互，具有強(qiáng)大的多媒體編輯功能，可以直接生成網(wǎng)頁。針對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的問題，F(xiàn)lash通過使用矢量圖形和流式媒體技術(shù)克服了這個(gè)缺點(diǎn)?；谑噶棵枋龅膱D形，只保存和傳輸繪制圖形所需要的參數(shù)，比生成圖形以后傳輸圖形要節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，并且基于矢量的Flash動畫尺寸可以隨意調(diào)整縮放，不會影響圖形的質(zhì)量。61MacromediaFlash流式媒體技術(shù)允許用戶在動畫文件下載完畢之前，播放已經(jīng)