多媒體技術(shù)概述

關(guān)于多媒體技術(shù)概述第1頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4.1多媒體基本概念4.1.1基本概念4.1.2多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用4.1.3多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)4.1.4多媒體硬件系統(tǒng)4.1.5多媒體軟件系統(tǒng)第2頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三1）媒體(Medium)

媒體是指承載信息的載體。

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域媒體有兩種含義。一是指存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁帶、磁盤、光盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等；二是指承載信息的載體，如數(shù)值、文字、聲音、視頻、圖形、圖像等。4.1.1多媒體基本概念第3頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三2）多媒體(Multimedia)

多媒體是多種媒體的綜合，主要包括文字、圖像、聲音、動(dòng)畫等。4.1.1多媒體第4頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三3）多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)是一種綜合性的全數(shù)字技術(shù)。它以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，融合通信技術(shù)（電話、傳真）、傳播技術(shù)（廣播、電視）和計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體，能夠處理、傳送和存儲(chǔ)文字、圖形、圖像、聲音、視頻等多種媒體信息，并具有人機(jī)交互功能和可編程環(huán)境。1.1媒體與多媒技術(shù)第5頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三1990年，MPC（MultimediaPCMarketingCouncil)組成，主要目的是建立多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（MPC）的硬件最低功能標(biāo)準(zhǔn)，即MPC標(biāo)準(zhǔn)。

MPC聯(lián)盟規(guī)定多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)包括5個(gè)基本的單元：個(gè)人計(jì)算機(jī)、只讀光盤驅(qū)動(dòng)器、聲卡、MicrosoftWindows3.1操作系統(tǒng)及括音器與耳機(jī)，并對(duì)CPU、存儲(chǔ)器容量和屏幕顯示功能等規(guī)定了最低的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。第6頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三

多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（MPC）是具備多媒體處理功能并符合MPC標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人計(jì)算機(jī)。4.1.3多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)MPC標(biāo)準(zhǔn)：個(gè)人計(jì)算機(jī)、只讀光盤、聲卡、windows操作系統(tǒng)、音箱或耳機(jī)第7頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4.1.3多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)MPC的主要特征：個(gè)人計(jì)算機(jī)、只讀光盤、聲卡、windows操作系統(tǒng)、音箱或耳機(jī)MPC的基本組成：多媒體硬件系統(tǒng)+多媒體軟件系統(tǒng)第8頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三多媒體計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)第9頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三多媒體操作系統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)多媒體壓縮/解壓縮軟件多媒體聲像同步軟件多媒體通信軟件多媒體應(yīng)用軟件多媒體計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)第10頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4.1.4多媒體軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件多媒體軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件多媒體設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序多媒體操作系統(tǒng)多媒體素材制作軟件多媒體平臺(tái)軟件工具軟件平面圖像制作軟件音頻處理軟件活動(dòng)圖像制作軟件第11頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三常用的多媒體軟件有多媒體抓圖軟件HyperSnap，圖形設(shè)計(jì)軟件Illustrator、Freehand；

圖像處理軟件AdobePhotoshop，PhotoPaint；音頻編輯軟件SoundForge，CoolEdit、二維動(dòng)畫制作軟件AnimitorGif，F(xiàn)lash；三維動(dòng)畫制作軟件3DMAX，Maya；視頻編輯軟件Premiere等。多媒體作品創(chuàng)作工具有PowerPoint，Authorware，網(wǎng)頁制作工具FrontPage和Dreamweaver等。.2.1多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成第12頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4.2多媒體處理技術(shù)與常用軟件的使用多媒體信息壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮是指在不丟失信息的前提下，按照一定的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織，減少數(shù)據(jù)的冗余和存儲(chǔ)的空間，提高其傳輸、存儲(chǔ)和處理效率的一種技術(shù)方法。第13頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三信息量與數(shù)據(jù)量的關(guān)系

I=D-duI—

信息量D—數(shù)據(jù)量du—冗余量第14頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三2、多媒體數(shù)據(jù)壓縮的可能性

1）空間冗余例:圖像中的“A”是一個(gè)規(guī)則物體。光的亮度、飽和度及顏色都一樣，因此，數(shù)據(jù)A有很大的冗余。A第15頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三2）時(shí)間冗余

例:序列圖像F2F1AA第16頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三3）結(jié)構(gòu)冗余圖像有非常強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)。如草席圖結(jié)構(gòu)上存在冗余。第17頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4）知識(shí)冗余圖像的理解與某些基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)。例:人臉的圖像有同樣的結(jié)構(gòu)：嘴的上方有鼻子，鼻子上方有眼睛，鼻子在中線上……

第18頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三

6）視覺冗余視覺冗余是非均勻、非線性的。例:人類視覺分辨率為2，但常用2就是數(shù)據(jù)冗余。68第19頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三

在多媒體信息中包含大量冗余的信息，把這些冗余的信息去掉，就實(shí)現(xiàn)了壓縮。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)有三個(gè)重要指標(biāo)，一是壓縮前后所需要的信息存儲(chǔ)量之比要大；二是實(shí)現(xiàn)壓縮的算法要簡(jiǎn)單，壓縮、解壓速度快，盡可能地做到實(shí)時(shí)壓縮和解壓；三是恢復(fù)效果要好，要盡可能的完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。第20頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三按壓縮方法分:(1)無損壓縮

(2)有損壓縮第21頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三

該方法在壓縮時(shí)去掉部分冗余信息，而這些被丟失信息經(jīng)過解壓后可以完整的被恢復(fù)到壓縮前的狀態(tài)，是一個(gè)可逆的過程。因此，冗余壓縮法不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)失真，一般用于文本、數(shù)據(jù)的壓縮，以保證完全的恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。但這種方法的壓縮比較小，一般在2:1～5:1之間。冗余壓縮法（無損壓縮法）第22頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三熵壓縮法（有損壓縮法）

該方法壓縮時(shí)會(huì)丟失部分冗余信息，且這些被丟失信息不能被恢復(fù)，是一個(gè)不可逆的過程。解壓后的數(shù)據(jù)存在一定程度的失真。這種壓縮方法的壓縮比可達(dá)幾十到上百，常用于圖像、聲音、動(dòng)態(tài)視頻等數(shù)據(jù)的壓縮。第23頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三聲音是是由空氣振動(dòng)產(chǎn)生的，是一種波。振動(dòng)的聲波是隨時(shí)間變化的模擬量，包括振幅、周期和頻率。4.2.2數(shù)字音頻編輯聲音按頻率可分為三種：次聲波：頻率低于20Hz的；可聽聲波：頻率在20Hz～20KHz的；超聲波：頻率高于20KHz的；第24頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三數(shù)字音頻的采樣和量化數(shù)字音頻的采樣：模擬聲音在時(shí)間上是連續(xù)的，而數(shù)字音頻是一個(gè)數(shù)字序列，在時(shí)間上是斷續(xù)的。因此當(dāng)把模擬聲音變成數(shù)字聲音時(shí)，需要每隔一個(gè)時(shí)間間隔在模擬聲音波形上取一個(gè)幅度值，稱之為采樣，采樣的時(shí)間間隔稱為采樣周期。聲波模擬電信號(hào)聲波時(shí)間離散取樣數(shù)字信號(hào)二進(jìn)制碼流話筒采樣量化編碼10011011000…第25頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三數(shù)字音頻的量化：在數(shù)字音頻技術(shù)中，把采樣得到的表示聲音強(qiáng)弱的模擬電壓用數(shù)字表示。模擬電壓的幅值是連續(xù)的，而用數(shù)字表示音頻幅度時(shí)，只能把無窮多個(gè)電壓幅度用有限個(gè)數(shù)字表示，即把某一幅度范圍內(nèi)的電壓用一個(gè)數(shù)字表示，這稱之為量化。聲波模擬電信號(hào)聲波時(shí)間離散取樣數(shù)字信號(hào)二進(jìn)制碼流話筒采樣量化編碼10011011000…第26頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三采樣頻率f：1/T，每秒鐘的采樣次數(shù)

；(采樣頻率不應(yīng)低于原始聲音的最高頻率的2倍，這樣才能把以數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來的聲音。

)量化位數(shù)：存放采樣點(diǎn)振幅值A(chǔ)的二進(jìn)制位數(shù)；聲道數(shù)：聲音通道的個(gè)數(shù)，立體聲為雙聲道。第27頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三聲音文件格式Wave格式文件（.Wav）記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大。MPEG音頻文件（.MP1/.MP2/.MP3）采用MPEG音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮的文件。

WMA格式文件:WindowsMedia音頻格式

RealAudio音頻文件(RA、RM、RMX

)

適用于在網(wǎng)絡(luò)上的在線音樂欣賞

MIDI格式文件（.MID）第28頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三MIDI文件MIDI是MusicInstrumentDigitalInterface的縮寫，翻譯過來就是“數(shù)字化樂器接口”，也就是說它的真正涵義是一個(gè)供不同設(shè)備進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)慕涌诘拿Q。

MIDI文件則不是直接記錄樂器的發(fā)音，而是記錄了演奏樂器的各種信息或指令，如用哪一種樂器，什么時(shí)候按某個(gè)鍵，力度怎么樣等等。

由于MIDI文件記錄的是一系列的計(jì)算指令而不是數(shù)據(jù)化后的波形數(shù)據(jù)，因此占用的存儲(chǔ)空間比WAV文件要小很多。MIDI文件的錄制比較復(fù)雜，這要學(xué)習(xí)一些使用MIDI創(chuàng)作并改編作品的專業(yè)知識(shí)，并且還必須有專門工具，如鍵盤合成器等。第29頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三常用音頻編輯軟件Windows錄音機(jī)GoldWaveAdobeAudition返回前進(jìn)播放停止錄音進(jìn)度控制第30頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4.2.3數(shù)字圖像處理第31頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三圖形和圖像靜態(tài)圖像分為位圖和矢量圖。矢量圖是指用數(shù)學(xué)方法生成基本幾何圖形組成的圖形，如直線、方框、圓/圓弧、多邊形、任意曲線等。如：直線可以用直線起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)描述：Rect，0，0，200，200；

位圖是按圖像點(diǎn)陣形式存儲(chǔ)各像素的顏色或灰度級(jí)編碼。第32頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三位圖和矢量圖的比較：矢量圖文件需要的存儲(chǔ)空間較小；矢量圖顯示時(shí)需要經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)換成屏幕上可顯示的形狀，因而顯示速度沒有位圖快。位圖適于表現(xiàn)含有大量細(xì)節(jié)的畫面，并可直接、快速地顯示或印出。位圖是一種點(diǎn)陣圖形，本身的大小和精度是確定的，因此對(duì)圖像進(jìn)行放大會(huì)降低圖像質(zhì)量，使是圖像變得模糊不清。矢量圖是通過算法生成的，與分辨率無關(guān)，可任意放大或縮小，都不會(huì)降低清晰度。有些復(fù)雜圖像（如一張現(xiàn)實(shí)世界的照片）無法用數(shù)學(xué)方法描述，就不能用矢量法表示，而應(yīng)采用位圖法表示。第33頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三1圖形和圖像第34頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三圖像數(shù)字的屬性

分辨率：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度中包含的點(diǎn)（像素）的多少。分為圖像分辨率和設(shè)備分別率

240dpi72dpi第35頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三圖像數(shù)字的屬性

顏色深度是指表示一個(gè)像素所需的二進(jìn)制位數(shù)。顏色深度數(shù)值顏色數(shù)量圖像1212單色（二值）圖像42416索引16色圖像828256索引256色圖像1621665536增強(qiáng)色圖像242241677216真彩色圖像322324292967296真彩色圖像第36頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三4位色彩編碼第37頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三16色、256色、24位位圖第38頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三色彩模式RGB000000001111111110000000000011001111101001111101第39頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三色彩模式CMYK當(dāng)光線照射到物體上時(shí)，物體會(huì)吸收一部分光線，并反射剩余的光線，反射的光線就是我們看到的物體的顏色。C—靛青M—品紅Y—黃K--黑主要用于印刷第40頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三色彩模式HSB用H—色相S—飽和度B—亮度來描述顏色第41頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三常用圖像文件格式位圖文件格式BMP和DIB格式文件與設(shè)備無關(guān)的位圖格式文件，Windows環(huán)境中經(jīng)常使用.GIF格式文件

Internet上的重要文件格式之一，最大不超過64KB，

256色以內(nèi)，壓縮比較高，與設(shè)備無關(guān)。JPEG格式文件（.JPG）

利用JPEG方法壓縮,Internet上重要文件格式之一，適用于處理256色以上、大幅面圖像。

第42頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三常用圖像文件格式矢量圖文件格式swf(shockwaveflash)動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件Flash的專用格式，是一種支持矢量的動(dòng)畫文件格式，

WMF格式文件位圖與矢量圖的混合體,Windows中許多剪貼畫圖像是以該格式存儲(chǔ)的。廣泛應(yīng)用于桌面出版印刷領(lǐng)域。

第43頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三常用圖像軟件AdobePhotoshopAdobeIllustratorAdobeFireworksCorelDrawAutoCAD第44頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三動(dòng)畫與視頻編碼動(dòng)畫組成動(dòng)態(tài)圖像的每幀圖像是由人工或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的靜態(tài)圖像視頻組成動(dòng)態(tài)圖像的每幀圖像是攝取的外界景物的靜態(tài)照片一般采用每秒鐘24到30幀的幀速進(jìn)行靜態(tài)圖像的拍照第45頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三視覺暫留第46頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三5、動(dòng)畫與視頻編碼動(dòng)態(tài)圖像數(shù)字化過程第47頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三動(dòng)畫與視頻編碼視頻文件格式AVI（AudioVideoInterface交互存儲(chǔ)音頻和視頻）是微軟公司采用的音頻視頻交錯(cuò)格式。AVI格式文件將視頻信號(hào)和音頻信號(hào)混合交錯(cuò)的存儲(chǔ)在一起MPEG/.MPG/.DAT包括了MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4在內(nèi)的多種視頻格式WMV英文全稱為WindowsMediaVideo，也是微軟推出的一種采用獨(dú)立編碼方式并且可以直接在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式RM與RMVBRA是目前主流網(wǎng)絡(luò)視頻格式RMVB是一種由RM視頻格式升級(jí)延伸出的新視頻格式第48頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三第49頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三8.2計(jì)算機(jī)病毒及其防范計(jì)算機(jī)病毒:《中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)安全保護(hù)條例》中的定義：是指編制、或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的、破壞計(jì)算機(jī)功能或者毀壞數(shù)據(jù)、影響計(jì)算機(jī)使用、并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼。第50頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三計(jì)算機(jī)病毒發(fā)展簡(jiǎn)史世界上第一例被證實(shí)的計(jì)算機(jī)病毒是在1983年，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)病毒傳播的研究報(bào)告。同時(shí)有人提出了蠕蟲病毒程序的設(shè)計(jì)思想；1984年，美國(guó)人Thompson開發(fā)出了針對(duì)UNIX操作系統(tǒng)的病毒程序。

1988年11月2日晚，美國(guó)康爾大學(xué)研究生羅特·莫里斯將計(jì)算機(jī)病毒蠕蟲投放到網(wǎng)絡(luò)中。該病毒程序迅速擴(kuò)展，造成了大批計(jì)算機(jī)癱瘓，甚至歐洲聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都受到影響，直接經(jīng)濟(jì)損失近億美元。第51頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三美國(guó)將帶有計(jì)算機(jī)病毒的芯片裝在伊拉克從法國(guó)購(gòu)買的用于防空系統(tǒng)的新型打印機(jī)中，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵時(shí)刻，導(dǎo)致伊拉克的指揮中心癱瘓而無法指揮。第52頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三計(jì)算機(jī)病毒在中國(guó)的發(fā)展情況在我國(guó)，80年代末，有關(guān)計(jì)算機(jī)病毒問題的研究和防范已成為計(jì)算機(jī)安全方面的重大課題。

1982年“黑色星期五”病毒侵入我國(guó)；1985年在國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)更為危險(xiǎn)的“病毒生產(chǎn)機(jī)”，生存能力和破壞能力極強(qiáng)。這類病毒有1537、CLME等。進(jìn)入90年代，計(jì)算機(jī)病毒在國(guó)內(nèi)的泛濫更為嚴(yán)重。

CIH病毒是首例攻擊計(jì)算機(jī)硬件的病毒，它可攻擊計(jì)算機(jī)的主板，并可造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。第53頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三計(jì)算機(jī)病毒的特性可執(zhí)行性傳染性隱蔽性潛伏性非授權(quán)可執(zhí)行性破壞性可觸發(fā)性變種性第54頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三計(jì)算機(jī)病毒的破壞行為（1）攻擊系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)

（2）攻擊文件

（3）攻擊內(nèi)存

（4）干擾系統(tǒng)運(yùn)行，使運(yùn)行速度下降

（5）干擾鍵盤、喇叭或屏幕

（6）攻擊CMOS（7）干擾打印機(jī)

（8）網(wǎng)絡(luò)病毒破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第55頁，講稿共63頁，2023年5月2日，星期三計(jì)算機(jī)病毒的分類按寄生方式分:引導(dǎo)型文件型病毒復(fù)合型病毒按破壞性分:良性病毒惡