多媒體技術(shù)基礎(chǔ)(自學(xué))

多媒體技術(shù)基礎(chǔ)本講主要內(nèi)容

多媒體技術(shù)的基本概念多媒體信息的數(shù)字化多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)常用多媒體素材處理軟件(自學(xué))Photoshop圖像處理(自學(xué))Flash動(dòng)畫制作(自學(xué))什么是多媒體呢？它有什么特征呢？目前，有什么跟多媒體有關(guān)的技術(shù)呢？9.1多媒體技術(shù)的基本概念

多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義多媒體技術(shù)主要特征多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成多媒體的關(guān)鍵技術(shù)9.1.1多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義(Multimedia)1.多媒體技術(shù)發(fā)展史上一些有重大影響的事件列舉如下1984年，Apple公司推出的Macintosh微機(jī)引入位圖(Bitmap)概念來處理圖形圖像，并使用了窗口和圖符(Icon)作為用戶接口。1985年，Commodore公司，第一個(gè)多媒體系統(tǒng)Amiga，具有影視與動(dòng)畫功能。1986年3月，Philips和Sony聯(lián)合推出了CD-I系統(tǒng)，它把各種多媒體信息以數(shù)字化的形式存放在650MB的CD-ROM上，用戶可通過讀取光盤中的內(nèi)容來進(jìn)行播放。1987年3月，美國RCA公司推出了DVI系統(tǒng)，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，用標(biāo)準(zhǔn)光盤來存儲(chǔ)和檢索靜止圖像、活動(dòng)圖像、聲音和其它數(shù)據(jù)，后來技術(shù)賣給了Intel公司。1987年8月，Apple公司引入了“超級(jí)卡(Hyper

card)”，使Macintosh機(jī)成為用戶可以方便使用的、能處理多種媒體信息的機(jī)器，形成了唯一可與IBMPC分庭抗禮的勢(shì)力。9.1.1多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義1.多媒體技術(shù)發(fā)展史上一些有重大影響的事件列舉如下

1989年3月，Intel宣布將DVI技術(shù)開發(fā)成一種可以普及的商品，包括把DVI芯片裝在IBMPS/2微機(jī)上；Intel/IBM展示DVI的普及化商品ActionMedia750，其軟件支持為AVSS(AudioVideoSupportSystem)。1990年11月，Philips等14家廠商組成多媒體市場(chǎng)協(xié)會(huì)。1991年，第六屆國際多媒體和CD-ROM大會(huì)宣布CD-ROM／XA標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了原有標(biāo)準(zhǔn)在音頻方面的不足；Intel/IBM推出ActionMedia750Ⅱ及AVK(AudioVideoKernel)。1991年11月，微軟召開多媒體開發(fā)者會(huì)議，制定出MPC1.0版技術(shù)規(guī)范。9.1.1多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義1.多媒體技術(shù)發(fā)展史上一些有重大影響的事件列舉如下

1992年Comdex博覽會(huì)上有兩大熱點(diǎn)：一是筆記本電腦；二是多媒體計(jì)算機(jī)。在這次博覽會(huì)上，Intel和IBM共同研制的DVI（DigitalVideoInteractive）ActionMedia750II榮獲了最佳多媒體產(chǎn)品獎(jiǎng)和最佳展示獎(jiǎng)。1993年10月，美國“電話巨人”貝爾大西洋公司出巨資330億美元購并美國最大的CATV公司——電訊傳播公司，為發(fā)展新型CATV、開發(fā)多媒體信息服務(wù)、實(shí)現(xiàn)“信息高速公路”起了巨大的推動(dòng)作用。1995年8月，微軟正式公布了32位的微機(jī)操作系統(tǒng)Windows95。9.1.1多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義(Multimedia)2.媒體的表現(xiàn)形式媒體類型媒體特點(diǎn)媒體形式媒體實(shí)現(xiàn)方式感覺媒體人類感知客觀環(huán)境的信息視覺、聽覺、觸覺文字、圖形、聲音、圖像、動(dòng)畫、視頻等表示媒體信息的處理方式計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)格式ASCII編碼、圖像編碼、音頻編碼、視頻編碼等顯示媒體信息的表達(dá)方式輸入、輸出信息顯示器、打印機(jī)、掃描儀、投影儀、數(shù)碼攝像機(jī)等存儲(chǔ)媒體信息的存儲(chǔ)方式存取信息內(nèi)存、硬盤、光盤、紙張等傳輸媒體信息的傳輸方式網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)電纜、光纜、電磁波等3.多媒體定義9.1.1多媒體技術(shù)的發(fā)展與定義(Multimedia)多媒體技術(shù)是一種將文字、聲音、圖像、動(dòng)畫、視頻與計(jì)算機(jī)集成在一起的技術(shù)，而不是指多種媒體本身。多媒體定義為：多媒體是利用計(jì)算機(jī)把文本、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫和視頻等多種媒體進(jìn)行綜合處理，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個(gè)具有交互性的系統(tǒng)。1.多媒體技術(shù)主要特征9.1.2多媒體技術(shù)主要特征多樣性(從數(shù)值、字符和文本→音頻、靜態(tài)圖形、動(dòng)態(tài)圖像)

交互性(交互操作，有效控制，如播放、快進(jìn)到RolePlayingGame(角色扮演游戲))

集成性(信息形式集成,技術(shù)集成,信息源數(shù)字化集成)

實(shí)時(shí)性(圖像和聲音的同步性與連續(xù)性)2.多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)9.1.2多媒體技術(shù)主要特征(1)數(shù)據(jù)量巨大(2)數(shù)據(jù)類型較多(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量差別大(4)數(shù)據(jù)處理方法不同(5)數(shù)據(jù)輸入和輸出復(fù)雜

文件格式實(shí)際上是一種信息的數(shù)字化存儲(chǔ)方式。

文件頭多媒體數(shù)據(jù)文件尾9.1.2多媒體技術(shù)主要特征3.多媒體文件的存儲(chǔ)格式

多媒體文件又可分為靜態(tài)多媒體文件和流式媒體文件（簡(jiǎn)稱為流媒體）。靜態(tài)多媒體文件無法提供網(wǎng)絡(luò)在線播放功能。流媒體指在因特網(wǎng)中采用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時(shí)基媒體，如音頻、視頻等多媒體文件。

4.流媒體文件9.1.2多媒體技術(shù)主要特征采用兩種方式提供多媒體所需的硬件設(shè)備：把各種多媒體部件都集成在計(jì)算機(jī)主板上。有很多廠商生產(chǎn)各種與多媒體有關(guān)硬件接口卡和設(shè)備，這些具有多媒體功能的接口卡，可以很方便地插入到計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)總線（如PCI）或直接連接到標(biāo)準(zhǔn)接口（如USB）中。9.1.3多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成多媒體計(jì)算機(jī)的接口與設(shè)備9.1.3多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成多媒體計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)要求主要有3點(diǎn)：9.1.3多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成要求主機(jī)處理性能強(qiáng)大。

要求主機(jī)接口齊全。

各種多媒體設(shè)備齊全。

9.1.4多媒體的關(guān)鍵技術(shù)1.視頻音頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮技術(shù)2.大容量信息存儲(chǔ)技術(shù)3.多媒體輸入/輸出技術(shù)4.多媒體專用芯片技術(shù)5.其他多媒體技術(shù)9.2多媒體信息的數(shù)字化

多媒體計(jì)算機(jī)對(duì)這些元素進(jìn)行處理時(shí)，首先需要將這些資料來源不同、信號(hào)形式不一、編碼規(guī)格不同的外部信息，改造成為計(jì)算機(jī)能夠處理的信號(hào)，然后按規(guī)定格式對(duì)這些信息進(jìn)行編碼。多媒體中有各式多樣的信息，那么如何在計(jì)算機(jī)中表達(dá)呢？文本信息的數(shù)字化圖形信息的數(shù)字化圖像信息的數(shù)字化音頻信息的數(shù)字化動(dòng)畫信息的數(shù)字化視頻信息的數(shù)字化9.2多媒體信息的數(shù)字化9.2.1文本信息的數(shù)字化

文本（Text）----字符型數(shù)據(jù)如：數(shù)字、字母、符號(hào)、漢字等組成。文本信息的數(shù)字化主要是：對(duì)文本信息在計(jì)算機(jī)中的表示進(jìn)行統(tǒng)一的二進(jìn)制編碼。1.ASCII（ASCII碼）

計(jì)算機(jī)中常用的字符編碼標(biāo)準(zhǔn)有ASCII（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換編碼），它用1個(gè)字節(jié)的低7位（最高位為0）表示128個(gè)不同的字符。

2.GB2312-80（國標(biāo)碼）

我國在GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集基本集》國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：一個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)只用低7位，最高位為0。

9.2.1文本信息的數(shù)字化ASCII碼和國標(biāo)碼最高位都是0，那如何區(qū)別表示的是漢字還是英文呢？9.2.2圖形信息的數(shù)字化矢量圖形

矢量圖形是用一組指令集合來描述圖形的內(nèi)容。矢量圖形（左）和點(diǎn)陣圖形（右）1.矢量圖形格式的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

占用的存儲(chǔ)空間較小，打印輸出和放大時(shí)圖形質(zhì)量較高。缺點(diǎn)：

顯示圖形時(shí)計(jì)算時(shí)間較多。無法使用簡(jiǎn)單廉價(jià)的設(shè)備，將圖形輸入到計(jì)算機(jī)中并且矢量化。矢量圖形目前沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和格式。

9.2.2圖形信息的數(shù)字化2.矢量圖形文件格式

CDRIADWGSWFWMFVSDSVGEMF3DS

9.2.2圖形信息的數(shù)字化9.2.3圖像信息的數(shù)字化圖像的數(shù)字化

數(shù)字圖像（Image）由多媒體設(shè)備獲取，這些多媒體設(shè)備按照計(jì)算機(jī)能夠接受的格式，對(duì)自然圖像進(jìn)行數(shù)字化處理，然后通過多媒體設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間的接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并且以文件的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。2.圖像的色彩深度不同色彩深度的圖像9.2.3圖像信息的數(shù)字化3.圖像的分辨率圖像分辨率水平像素*垂直像素屏幕分辨率印刷分辨率300dpi分辨率之間的關(guān)系

P2859.2.3圖像信息的數(shù)字化4.圖像文件格式BMP格式TIF格式JPG格式GIF格式PNG格式9.2.3圖像信息的數(shù)字化9.2.4音頻信息的數(shù)字化1.音頻信號(hào)的數(shù)字化處理2.音頻文件的格式

音頻文件可分為：波形文件（如WAV、MP3音樂）

音樂文件（如手機(jī)MIDI音樂）兩大類9.2.4音頻信息的數(shù)字化3.MIDI音樂文件

MIDI（樂器數(shù)字接口）是電子合成樂器的統(tǒng)一國際標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)點(diǎn)有：生成的文件較小，節(jié)省內(nèi)存空間

MIDI音樂容易編輯。

9.2.4音頻信息的數(shù)字化9.2.5動(dòng)畫信息的數(shù)字化動(dòng)畫的類型動(dòng)畫（Animation）是多幅按一定頻率連續(xù)播放的靜態(tài)圖像。幀動(dòng)畫是由多幀內(nèi)容不同而又相互聯(lián)系的畫面，連續(xù)播放而形成的視覺效果。矢量動(dòng)畫是一種純粹的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫形式。變形動(dòng)畫是把一個(gè)物體從原來的形狀改變成為另一種形狀，在改變過程中，把變形的參考點(diǎn)和顏色有序地重新排列，就形成了變形動(dòng)畫。2.三維動(dòng)畫（1）建模。（2）材質(zhì)。（3）動(dòng)畫。基于三角形面和四邊形面形成的立體模型9.2.5動(dòng)畫信息的數(shù)字化9.2.6視頻信息的數(shù)字化

1.模擬視頻標(biāo)準(zhǔn)

目前國際上流行的視頻制式標(biāo)準(zhǔn)分別為：NTSC（美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)和員會(huì)）制式

PAL（隔行倒相）制式

SECAM制式。2.模擬視頻信號(hào)數(shù)字化

NTSC制式和PAL制式的電視是模擬信號(hào)，計(jì)算機(jī)要處理這些視頻圖像，必須進(jìn)行數(shù)字化處理。模擬視頻信號(hào)的數(shù)字化一般采樣以下方法：

(1)復(fù)合數(shù)字化

(2)分量數(shù)字化9.2.6視頻信息的數(shù)字化多媒體數(shù)據(jù)量較大，如何進(jìn)行壓縮？

9.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體信息的數(shù)據(jù)量多媒體數(shù)據(jù)的冗余數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)JPEG靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)9.3.1多媒體信息的數(shù)據(jù)量

文本數(shù)據(jù)量矢量圖形數(shù)據(jù)量點(diǎn)陣圖像數(shù)據(jù)量數(shù)字化聲音數(shù)據(jù)量數(shù)字化高質(zhì)量音頻(6)數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)量9.3.2多媒體數(shù)據(jù)的冗余

多媒體信息中存在大量的數(shù)據(jù)冗余，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就是利用了數(shù)據(jù)的冗余性，來減少圖像、聲音、視頻中的數(shù)據(jù)量。

(1)空間冗余數(shù)據(jù)

(2)時(shí)間冗余數(shù)據(jù)

(3)視覺冗余數(shù)據(jù)9.3.3數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

1.壓縮處理過程：

編碼過程，即將原始數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼進(jìn)行壓縮；解碼過程，即將編碼后的數(shù)據(jù)還原為可以使用的數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)壓縮分類

可分為無損壓縮和有損壓縮兩大類：

1）無損壓縮

無損壓縮利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮，解壓縮后可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，而不引起任何數(shù)據(jù)失真

2）有損壓縮

有損壓縮以犧牲人類視覺和聽覺器官不大敏感的信息為代價(jià)，換取了較高的壓縮比。

9.3.3數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)9.3.4JPEG靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)

多灰度靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼”（簡(jiǎn)稱JPEG標(biāo)準(zhǔn)）JPEG算法壓縮過程9.3.5MPEG動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)動(dòng)圖像專家組（MPEG）負(fù)責(zé)開發(fā)電視圖像和聲音的數(shù)據(jù)編碼和解碼標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)專家組開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)都稱為MPEG標(biāo)準(zhǔn)。

MPEG-1廣泛應(yīng)用于VCD視頻節(jié)目。

MPEG-2應(yīng)用于DVD，也用于HDTV（高清晰度電視）、廣播、通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。

MPEG-4是一種針對(duì)低速率（<64kbps）下的視頻、音頻壓縮算法。它的顯著特點(diǎn)是基于節(jié)目?jī)?nèi)容的編碼。

MPEG-7的正式名稱為“多媒體內(nèi)容描述接口”，它主要研究解決多媒體聲像數(shù)據(jù)的內(nèi)容檢索問題。9.3.5MPEG動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)9.4常用多媒體素材處理軟件1.文字處理軟件2.矢量圖形處理軟件3.點(diǎn)陣圖形處理軟件4.音頻處理軟件5.動(dòng)畫制作軟件6.視頻制作軟件7.多媒體制作軟件8.工具軟件7.5Photoshop圖像處理

Photoshop工作界面選區(qū)操作圖層操作幾何圖形制作7.5.1Photoshop工作界面7.5.2