多媒體信息技術(shù)

3.1多媒體信息的基本概念3.2文字和公式處理3.3圖形與圖像3.4音頻信息制作3.5動畫3.6數(shù)字視頻信息第3章多媒體信息技術(shù)計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使社會從資本社會進入到了信息社會，使人類的生活和工作都與信息的產(chǎn)生、存儲、分析、傳遞和加工處理緊密相關(guān)。信息成為與能源、物資資源和人力資源同樣重要的一種生產(chǎn)資源；信息是經(jīng)濟建設(shè)的戰(zhàn)略資源；信息業(yè)成為社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重要組成部分；人們的信息意識和信息技術(shù)能力成為生存的基本知識和技能。3.1多媒體信息的基本概念3.1.1信息的概念3.1.2多媒體信息分類3.1.1信息的概念1.什么是信息信息

(

information)是有意義的資料。通信經(jīng)濟學中定義為：信息是世界上一切事物的狀態(tài)、特征和變化的反映，其最高形式是人類的思想理論。

現(xiàn)代教育科學中的定義：信息是人與人及人與外界進行交流，使人感知的一種最基本的媒介。2.信息的表示信息的表示能力是人類日常生活必須的知識技能。漫長的人類歷史創(chuàng)造了一系列關(guān)于信息承載、傳遞的技術(shù)和方法。一條信息的含義是一定的，而一條信息的表示方式可以是多樣，或者說信息的存在形式是多樣的。3.信息的數(shù)字化

信息的數(shù)字化就是以數(shù)字的形式來表示各種信息，是信息的一種表示方式。比特（bit）是數(shù)字表示信息的最小單位。通過比特可以表述各種各樣的信息。比特有如下特征：（1）比特基本元素少：0和1。（2）比特的基本意義表示一個狀態(tài)。

3.信息的數(shù)字化

字節(jié)(Byte)是計算機信息技術(shù)用于計量存儲容量和傳輸容量的一種計量單位，一個字節(jié)等于8個bit。

3.1.2多媒體信息分類人類能感知的外界信息可以按其媒體形式劃分，通常可以分為如下幾類：圖3.1信息分類圖在現(xiàn)代信息技術(shù)中目前能夠用比特表示的媒體信息基本上包括如下幾類信息：1．文本信息文本信息又包括文字信息和數(shù)字信息，它是最基本的傳播媒體。2．圖信息圖信息又可分成圖形（graphics）信息和圖像（image）信息。圖形一般由線條和色塊構(gòu)成，通過計算機產(chǎn)生圖案。圖像一般由客觀世界中原來存在的物體的映射而成，是用數(shù)字化的方法記錄的模擬影像。

3．動態(tài)信息息動態(tài)信息又可可分成動畫（（animation））信息和視頻頻（video）信息。。動畫是由計算算機生成的連連續(xù)漸變的圖圖形序列，沿沿時間軸順次次更換顯示，，從而構(gòu)成運運動的視覺媒媒體。視頻也稱為影影像視頻，它它的運動序列列中的每幀畫畫面是由實時時攝取的自然然景觀或活動動對象轉(zhuǎn)換成成數(shù)字形式而而形成的。4．音頻信息息音頻信息包括括語音、音樂樂和音效。5．觸覺信息息觸覺信息主要要指人與設(shè)備備、設(shè)備與設(shè)設(shè)備之間傳遞遞的信息。6．其他信息息其他信息包括括嗅覺信息、、味覺信息、、超音頻超視視頻信息和心心靈感應(yīng)等其其他類型的信信息。多媒體信息在現(xiàn)代教育技技術(shù)領(lǐng)域，常常見的信息形形式主要是文文本信息、圖圖形信息、圖圖像信息、動動畫信息、數(shù)數(shù)字電影信息息等視聽信息息。人們通常常把這幾類信信息稱為多媒媒體信息。3.2文字字和公式處理理文字和公式是是教育信息系系統(tǒng)中最主要要的也是最基基本的教學信信息形式之一一。文字形式對于于一些標題、、概念、性質(zhì)質(zhì)、原理、定定義、思想等等教學內(nèi)容承承擔著表意、、說明、概括括的描述作用用；公式可以對事事物的過程、、規(guī)律實現(xiàn)定定量的描述和和處理方法依依據(jù)的形象表表達。一一般文本信信息1.編輯文字字信息的工具具：如Windows的記事事本、寫字板板、中文之星星、WPS及及Word等等許多編輯軟軟件2.文本信息息主要有以下下特性：字體：指字的的不同表現(xiàn)風風格。字樣：指字的的外觀顯示效效果。字號：指字的的尺寸大小。。顏色：指顯示示文字所使用用的顏色。效果：增強可可讀性和清晰晰性采用的一一些效果。特殊符號：具具有一定意義義的字符。如如標點符號、、數(shù)學符號、、序號、希臘臘字符和制表表符等。藝藝術(shù)字的的編輯處理藝術(shù)字是指具具有特殊顯示示效果的文字字?？梢杂卸喽喾N顏色，使使用各種字體體，可以帶有有陰影，可以以傾斜、扭曲曲、旋轉(zhuǎn)、延延伸，可設(shè)置置三維效果和和燈光等效果果，還可以變變成特殊的形形狀。數(shù)數(shù)學公式式編輯在制作有關(guān)數(shù)數(shù)學、物理、、化學等課件件時，常常會會遇到各種計計算公式的編編輯。使用Word的公公式編輯器可可以迅速、方方便地生成公公式以及對公公式進行編輯輯。公式編輯器是是MicrosoftOffice中的一個個部件，在默默認安裝Word時沒有有安裝該部件件，需要通過過Windows的““控制面板””中的“添加加/刪除程序序”來安裝公公式編輯器。。安裝之后就就可以在Word中啟動動和使用它來來編輯公式信信息了。下面介紹在Word中進進行公式信息息編輯。1.啟動數(shù)學學公式編輯器器（1）首先將將光標定位在在需要插入數(shù)數(shù)學公式的地地方。（2）用鼠標標單擊“插入入”菜單中的的“對象”選選項，這時便便打開如圖3.8所示的的對話框。（3）在“新新建”選項卡卡中選擇“對對象類型”列列表框的“MicrosoftEquation3.0”選項，然然后雙擊該選選項或單擊““確定”按鈕鈕。圖3.8““插入”中的的“對象”對對話框3.3圖形形與圖像圖形和圖像是是人們最容易易接受的信息息形式。圖形形和圖像所包包含的信息量量極其豐富，，通過畫面可可以生動、形形象、直觀地地表達出大量量的信息，將將抽象的內(nèi)容容轉(zhuǎn)化為形象象的表達，具具有文字和聲聲音所不可比比擬的優(yōu)點。。圖圖形和圖像像概述1．圖形和圖圖像的區(qū)別圖形是指以點點、線、面等等元素為基本本單位構(gòu)成的的有明顯輪廓廓的畫面；圖圖形可用矢量量圖形表示；；圖像則由象象素點為基本本單位構(gòu)成的的畫面。圖像像通常以點位位圖表示。矢量圖形（Graphic），簡稱稱矢量圖。它它是指以數(shù)學學方法表示和和存儲的，通通過一組指令令集來描述構(gòu)構(gòu)成一幅圖形形的所有點、、線、框、圓圓、弧、面等等幾何元素的的位置、維數(shù)數(shù)、大小和色色彩的二維或或三維的圖形形形狀。點位圖（也叫叫點陣圖），，簡稱位圖，，它是把一幅幅彩色圖像分分解成許多的的像素，每個個像素用若干干個二進制數(shù)數(shù)來描述該像像素的顏色，，描述一幅圖圖像顏色的二二進制位數(shù)稱稱為該圖像的的顏色深度。。位圖顏色深深度通常由8位、16位位、24位等等，顏色深度度越大，表達達的顏色越全全，相應(yīng)的數(shù)數(shù)據(jù)量也越大大。一幅圖像的水水平方向像素素點個數(shù)稱為為圖像的水平平分辨率；圖圖像的垂直方方向像素點個個數(shù)稱為圖像像的垂直分辨辨率。因此描描述一幅位圖圖圖像原始數(shù)數(shù)據(jù)大小的字字節(jié)數(shù)為：水平分辨率××豎直分辨率率×顏色深度度÷8如：一幅800×600大小、顏色色深度為24位的圖像數(shù)數(shù)據(jù)量為：800×600×24/8=1440000（（字節(jié)）≈1.4M字節(jié)節(jié)2．位圖文件件的存儲格式式（1）BMP格式。它它是微軟公司司Paint自身的格式式，也就是Windows中“畫圖圖”軟件的格格式。可以使使用24位顏顏色深度（約約16兆種顏顏色），數(shù)據(jù)據(jù)未經(jīng)壓縮，，色彩豐富。。（2）GIF格式。GIF是GraphicInterchangeFormat的縮寫，即即圖形交換格格式。它是一一種壓縮的8位顏色深度度的圖像文件件。數(shù)據(jù)量比比較小，常用用在網(wǎng)絡(luò)傳輸輸上，其缺點點不能用于存存儲逼真的圖圖像文件。（3）TIFF格式。。TIFF是是TagImageFileFormat的縮寫，，直譯為標簽簽圖像文件格格式。TIFF格式支持持24個通道道，它的壓縮縮方案不影響響圖像象素點點的質(zhì)量。（4）JPEG格式。。JPEG是是JointPhotographicExpertsGroup的縮寫寫，直譯為聯(lián)聯(lián)合圖像專家家組。它采用用有損壓縮（（LOSSY）方案，是是所有壓縮格格式中最卓越越的壓縮格式式。在壓縮之之前，可以通通過對話框選選擇壓縮質(zhì)量量，可以有效效地控制壓縮縮的質(zhì)量損失失。（5）ICO格式。ICO是Icon的縮縮寫，是一種種圖標格式，，圖幅比較小小，常用于表表示一些按鈕鈕、符號和標標記等。在制作圖像信信息前，先要要確定信息的的來源，明確確來源后，才才能根據(jù)需要要確定所需要要的制作工具具。下面簡單單介紹幾種圖圖像信息采集集的方法：（1）從屏幕幕上抓取信息息（2）從VCD上截取信信息（3）使用掃掃描儀掃描圖圖像（4）數(shù)碼照照相機攝取信信息（5）利用繪繪圖軟件創(chuàng)作作和編輯圖形形圖像圖圖形與圖像像的采集3.4音頻信信息制作音頻也是教育育教學過程中中的重要信息息形式，在計計算機輔助教教學活動中，，它對教學內(nèi)內(nèi)容起著渲染染、強化、承承上啟下的作作用，能增加加課件的真實實感，擴大教教學軟件的表表達能力，有有助于揭示事事物的本質(zhì)。。聲聲音文件格格式及特點1.聲音文件件分類按數(shù)字聲音音音頻獲得的方方法分類，可可以把計算機機中的音頻文文件分為兩大大類：數(shù)字音音頻和MIDI音頻。數(shù)字音頻是通通過采樣獲得得的，即將聲聲源發(fā)出的模模擬音頻信號號通過采樣、、量化轉(zhuǎn)換成成數(shù)字信號，，再進行編碼碼，以波形表表的文件（.wav）格格式保存起來來。輸出時再再通過解碼和和數(shù)字/模擬擬轉(zhuǎn)換，還原原出模擬音頻頻信號，通過過揚聲器或音音箱播放輸出出。MIDI音頻頻是通過合成成法獲得的，，即將電子樂樂器演奏音樂樂的過程用一一種專門的語語言來描術(shù)，，并以MIDI文件（.MID）的的格式保存起起來，輸出時時，通過這種種專門的語言言去驅(qū)動MIDI合成器器，MIDI合成器生成成相應(yīng)的音樂樂，放大后通通過揚聲器或或音箱播放輸輸出。2.數(shù)數(shù)字聲音音的技術(shù)術(shù)指標識別音頻頻的技術(shù)術(shù)指標主主要由采采樣頻率率、聲音音量化位位數(shù)和聲聲道數(shù)三三個。（1）采采樣頻率率。采樣是指指以固定定的時間間間隔對對聲源進進行數(shù)據(jù)據(jù)采樣，，一秒鐘鐘內(nèi)對聲聲源的采采樣次數(shù)數(shù)稱為采采樣頻率率。采樣樣頻率越越高，聲聲音的保保真度越越好，但但所需的的數(shù)據(jù)存存儲量也也越大。。常用的的采樣頻頻率有43.1KHz、22.05KHz和11.025KHz。（2）量量化精度度。量化是把把采得的的每一個個樣本值值從模擬擬量轉(zhuǎn)化化成數(shù)字字量，該該數(shù)字量量用幾位位二進制制位數(shù)表表示，就就稱它為為量化精精度。量量化位數(shù)數(shù)越大，，量化精精度越高高，反之之量化精精度越低低。常用用的量化化精度有有8位和和16位位兩種。。（3）聲聲道數(shù)。。3．聲音音文件的的大小由數(shù)字音音頻的技技術(shù)指標標可知，，數(shù)字音音頻文件件的大小小由聲音音播放的的時間長長短和技技術(shù)指標標所確定定，即：：聲音文件件的大小小=采采樣頻頻率×量量化精度度／８××聲道數(shù)數(shù)×聲音音持續(xù)時時間數(shù)數(shù)字音頻頻采集音頻的采采集有很很多方法法。這里里主要介介紹基于于多媒體體計算機機系統(tǒng)環(huán)環(huán)境的數(shù)數(shù)字音頻頻采集的的基本方方法。1．制作作音頻信信息前的的準備工工作（1）硬硬件環(huán)境境的準備備聲卡；麥麥克風；；錄音機機。（2）軟軟件環(huán)境境的準備備在制作數(shù)數(shù)字音頻頻信息之之前，還還要安安裝數(shù)字字音頻處處理軟件件。常用的數(shù)數(shù)字音頻頻制作軟軟件有Windows中的““錄音機機”（SoundRecorder），，MDK中的Waveedit，TechSmith公公司的Snagit，，Vogetra軟件件包中的的Windat，Creative公司司的WaveStudio等等。2．聲聲音的的采集集（1））啟動動聲音音處理理軟件件，進進入聲聲音處處理界界面。。（2））設(shè)置置聲音音質(zhì)量量指標標，確確定采采樣頻頻率、、量化化精度度、聲聲道數(shù)數(shù)。（3））單擊擊錄音音按鈕鈕開始始錄制制聲音音，錄錄制完完后保保存聲聲音文文件。。中中的““錄音音機””1.認認識“錄音機機”用鼠標標單擊擊任務(wù)務(wù)欄中中的““開始始”按按鈕，，把鼠鼠標指指針指指向菜菜單中中的““程序序”→→““附件件”→→““娛樂樂”→→““錄音音機””，單單擊““錄音音機””選項項，打打開““錄音音機””界面面。如如圖3.14所所示。。圖3.14錄錄音機機操作作界面面3.5動動畫動畫能能夠生生動形形象地地表達達教學學信息息，可可以再再現(xiàn)一一些事事物發(fā)發(fā)展變變化的的過程程，可可以使使抽象象的概概念形形象化化，可可以使使微觀觀的事事物直直觀顯顯示。。因此此動畫畫一直直是教教育軟軟件中中的主主要信信息之之一。。動動畫技技術(shù)概概述1.計計算機機動畫畫原理理技術(shù)動動畫是是由一一幅幅幅動作作連貫貫的畫畫圖制制成的的動態(tài)態(tài)圖像像，包包括卡卡通動動畫、、活頁頁動畫畫、連連環(huán)畫畫圖等等。談到動動畫的的原理理，就就要說說到人的視視覺暫暫留特特性。人眼眼在看看到物物體時時在視視網(wǎng)膜膜上視視覺成成像大大約1/24秒秒后消消失，，也就就是說說一幀幀幀的的連續(xù)續(xù)圖片片如果果以每每秒24幀幀以上上的速速度放放映，，人眼眼就會會看到到連貫貫的動動畫。。較高高的速速度會會使動動畫看看起來來很連連貫，，較慢慢的速速度會會使動動畫閃閃爍產(chǎn)產(chǎn)生跳跳躍感感。2.動動畫畫分類類動畫根根據(jù)表表現(xiàn)形形式可可分為為二維維動畫畫和三三維動動畫。。三維維動畫畫立體體感強強、動動畫效效果逼逼真。。目前制制作動動畫的的工具具軟件件很多多，一一般可可分為為面向向?qū)ο笙蠛兔婷嫦驇瑤?。。面向向?qū)ο笙蟮挠杏蠨rictor、、Authorware中的的對象象路徑徑控制制等；；面向向幀的的有Animator、、3DS、、3DMAX等等。3.常常用用的動動畫格格式從原理理上說說，動動畫只只是視視頻的的一種種，因因此視視頻文文件格格式都都可存存儲動動畫，，但由由于動動畫制制作有有其本本身的的特點點和數(shù)數(shù)據(jù)交交換的的方便便，一一般動動畫軟軟件都都使用用FLC、、FLI格格式存存儲動動畫，，另外外還有有一種種GIF格格式的的動畫畫在Internet網(wǎng)網(wǎng)頁中中比較較常用用。（1））FLC、、FLI格格式FLC、FLI動畫畫格式式是Autodesk公公司定定義的的動畫畫格式式，隨隨著Animator系系列、、3DS、、3DMAX等等動畫畫制作作軟件件的普普及，，F(xiàn)LC、、FLI動動畫格格式在在多媒媒體軟軟件中中得到到廣泛泛應(yīng)用用，F(xiàn)LC、FLI動畫畫格式式逐漸漸成為為標準準的動動畫格格式，，幾乎乎所有有的動動畫軟軟件都都支持持這種種動畫畫格式式。（2））GIF格格式（3））SWF格格式和和SPL格格式4.制制作作動畫畫的硬硬件和和軟件件（1））硬件件動畫制制作對對計算算機的的配置置要求求很高高。制作動動畫的的計算算機性性能越越高越越好。。（2））軟件件①操作作系統(tǒng)統(tǒng)平臺臺：WindowsXP等。。②二維維動畫畫制作作軟件件：Flash、FlashMX、Animator、、AnimatorPro等等。③三維維動畫畫制作作軟件件：3DStudio、、3DMAX等等。④其它它：如如格式式轉(zhuǎn)換換軟件件、動動畫處處理軟軟件等等等。。動動畫制制作1．Flash概概述Flash是美美國著著名的的多媒媒體軟軟件公公司Macromedia推推出的的一個個向量量影像像與網(wǎng)網(wǎng)頁動動畫結(jié)結(jié)合的的軟件件，使使用Flash不用用編寫寫任何何程序序設(shè)計計語言言，便便可輕輕而易易舉地地制作作出生生動的的影像像與網(wǎng)網(wǎng)頁互互動效效果。。Flash基于于向量量影像像，使使動畫畫在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上上下載載與播播放的的時間間縮短短，比比點陣陣式動動畫更更加快快速與與準確確。Flash提供供了完完整的的繪圖圖工具具，用用來繪繪制網(wǎng)網(wǎng)頁中中的動動畫，，也可可以讀讀入其其他向向量繪繪圖軟軟件的的文件件，時時間軸軸工具具非常常類似似于Director的的功能能，以以影格格為單單位，，制作作出復(fù)復(fù)雜的的互動動效果果。完完成動動畫制制作后后，可可將其其輸出出為.swf的的文件件格式式或.htm格格式直直接上上網(wǎng)發(fā)發(fā)布。。Flash還還可可以以利利用用外外部部信信息息文文件件。。Flash支支持持很很多多文文件件格格式式，，如如：：.emf、、.wmf、、.eps、、.ai、、.swf、、.spl、、.dxf、、.bmp、、.dib、、.jpg、、.gif、、.png、、.wav。。利用用Flash可可以以非非常常方方便便地地為為制制作作的的動動畫畫添添加加聲聲音音效效果果。。2．．Flash的的設(shè)設(shè)計計界界面面設(shè)設(shè)計計界界面面3.6數(shù)數(shù)字字視視頻頻信信息息數(shù)字字視視頻頻，，又又稱稱數(shù)數(shù)字字電電影影，，是是一一種種活活動動的的圖圖像像，，一一般般指指經(jīng)經(jīng)多多媒媒體體計計算算機機處處理理過過的的電電影影、、電電視視圖圖像像或或數(shù)數(shù)字字化化攝攝錄錄制制設(shè)設(shè)備備制制作作的的影影視視圖圖像像。。多媒媒體體計計算算機機的的視視頻頻圖圖像像與與電電影影、、電電視視的的圖圖像像在在活活動動成成像像原原理理上上是是相相似似的的，，即即在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)（（如如每每秒秒））呈呈現(xiàn)現(xiàn)一一定定數(shù)數(shù)量量（（如如24幀幀以以上上））的的畫畫面面。。所所不不同同的的是是電電影影是是用用光光學學成成像像原原理理制制作作的的一一幅幅幅幅畫畫面面，，電電視視是是用用電電子子模模擬擬技技術(shù)術(shù)形形成成的的一一幀幀幀幀畫畫面面，，而而電電腦腦則則是是用用數(shù)數(shù)字字技技術(shù)術(shù)制制成成的的一一幀幀幀幀畫畫面面。。視視頻制作概述述圖像與視頻在在制作中是相相聯(lián)系的兩個個概念，簡單單地說，運動動的圖像稱為為視頻。動態(tài)視頻是由由一幅幅靜止止的圖像組成成，這一幅幅幅的圖像稱為為幀，根據(jù)視視覺心理學原原理，當這些些圖像像放電電影一樣以一一定的速率播播放出來（如如：PLA制制為每秒25幀；NTSC制為每秒秒30幀），，人們就看到到了動態(tài)的影影像。1．從模擬信信號到數(shù)字信信號從模擬信號到到數(shù)字信號的的轉(zhuǎn)換通常需需借助一些硬硬件設(shè)備（如如視頻捕捉卡卡）和相應(yīng)的的軟件配合完完成。2．數(shù)字視頻頻技術(shù)指標表征數(shù)字視頻頻的技術(shù)指標標主要有視頻頻的分辨率、、顏色深度、、幀頻和數(shù)據(jù)據(jù)量。（1）分辨率率分辨率指播放放視頻的畫面面的像素點數(shù)數(shù)，用水平像像素點×豎直直像素點來表表示。（2）顏色深深度數(shù)字化的視頻頻每一幀中的的每一個像素素都有一定的的顏色，該顏顏色值的大小小用一個二進進制數(shù)表示，，稱為顏色深深度。（3）幀頻