第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)2023/12/28第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.1多媒體技術(shù)的基本概念

9.1.1多媒體媒體存儲信息的物理實體，如磁盤、光盤等信息的表現(xiàn)形式或載體

多媒體是“多媒體技術(shù)”的同義語，不僅僅是指多種媒體本身，而主要是指處理和應用它的一整套技術(shù)多媒體技術(shù)

是一種基于計算機的綜合技術(shù)，包括數(shù)字化信息的處理技術(shù)、音頻和視頻技術(shù)、計算機硬件和軟件技術(shù)、人工智能和模式識別技術(shù)、通信和圖像技術(shù)等，是一門跨學科的綜合技術(shù)。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.1.2多媒體技術(shù)的特性多樣性媒體、處理方式集成性媒體、設(shè)備與軟件的集成交互性用戶與多媒體信息數(shù)字化媒體信息以數(shù)字的形式存儲和處理實時性聲音媒體和視頻媒體第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.1.3多媒體信息的類型1．文本2．圖形由直線、圓、圓弧、任意曲線等組成的畫面，以矢量形式存儲。3．圖像通過掃描儀、數(shù)字照相機、攝像機等設(shè)備捕捉的真實場景的畫面，數(shù)字化后以位圖格式存儲。4．動畫利用了人眼的視覺特性所得到的畫面印象。5.視頻來自視頻信號源的影像。6．音頻話語、音樂以及各種動物和自然界發(fā)出的各種聲音。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.1.4多媒體信息處理的關(guān)鍵技術(shù)1.多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)節(jié)省存儲空間，提高通信介質(zhì)的傳輸效率，使計算機實時處理和播放視頻、音頻信息成為可能。2.多媒體數(shù)據(jù)存儲技術(shù)數(shù)字化數(shù)據(jù)存儲的介質(zhì)有：硬盤、光盤和磁帶等。3.集成電路制作技術(shù)為多媒體技術(shù)的進一步發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。4.多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究多媒體信息的特征、建立多媒體數(shù)據(jù)模型；有效地組織和管理多媒體信息；多媒體信息的檢索和統(tǒng)計。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體信息處理的關(guān)鍵技術(shù)5.虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用計算機生成一種模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。6.多媒體網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)多媒體通信技術(shù)支持是保證多媒體通信實施的條件。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5多媒體技術(shù)的應用領(lǐng)域1.多媒體教育2.電子出版物3.多媒體網(wǎng)絡(luò)應用

互聯(lián)網(wǎng)直播

視頻點播遠程教育

視頻會議系統(tǒng)

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.2多媒體計算機系統(tǒng)

9.2.1多媒體計算機系統(tǒng)組成多媒體系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

多媒體應用系統(tǒng)運行平臺多媒體編輯與創(chuàng)作系統(tǒng)多媒體應用程序接口API操作系統(tǒng)、多媒體設(shè)備驅(qū)動程序多媒體計算機主機、外圍設(shè)備第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體計算機標準MPC聯(lián)盟規(guī)定多面體計算機系統(tǒng)由5個基本部件組成：PC機、CD-ROM、聲卡、音箱和Windows操作系統(tǒng)MPC4.0，它為將PC機升級成MPC提供了一個指導原則，要求在普通微機的基礎(chǔ)上增加以下4類軟、硬件設(shè)備：①

聲/像輸入設(shè)備

光驅(qū)、話筒、掃描儀、錄音機、攝像機等。②

聲/像輸出設(shè)備

音效卡、刻錄光驅(qū)、投影儀等。③

功能卡

電視卡、視頻采集卡、視頻輸出卡、網(wǎng)卡、VCD壓縮卡等。④

軟件支持

音響、視頻和通訊信息以及實時、多任務(wù)處理軟件。

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.2.2多媒體計算機硬件系統(tǒng)多媒體計算機硬件系統(tǒng)示意圖

光盤機掃描儀電視機揚聲器顯示器網(wǎng)絡(luò)通信主機聲音卡話筒音響設(shè)備MIDI視頻卡影碟機錄像機攝像機打印機網(wǎng)卡第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體計算機硬件系統(tǒng)1.主機多媒體計算機主機可以是中、大型機，也可以是工作站，更普遍的是使用多媒體個人計算機。具備多媒體信息處理功能的芯片:通用和專用的數(shù)字信號處理芯片DSP（DigitalSignalProcesor）現(xiàn)有的CPU芯片增加多媒體數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型，Pentium4微處理器包括了144條多媒體及圖形處理指令媒體處理器（MediaProcessor），有可編程性，通過軟件可增加新的功能。是現(xiàn)有通用處理器的強有力的支持芯片。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體接口卡1.聲卡又稱音頻卡，是處理音頻信號的硬件，

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體接口卡2.圖形加速卡圖形加速卡擁有圖形函數(shù)加速器和顯存，專門用來執(zhí)行圖形加速任務(wù)，可以減少CPU處理圖形的負擔。工作在CPU和顯示器之間，控制計算機的圖形輸出?，F(xiàn)在的顯示卡上都集成有圖形處理芯片組，成為圖形加速卡。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體接口卡3.視頻采集視頻采集卡可以獲取數(shù)字化視頻信息，提供硬件壓縮功能第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體接口卡4.IEEE1394卡標準的IEEE1394接口可以同時傳送數(shù)字視頻信號以及數(shù)字音頻信號，相對于模擬視頻接口，IEEE1394技術(shù)在采集和回錄過程中沒有任何信號的損失?，F(xiàn)在的IEEE1394卡多為PCI接口，只要插入到計算機主板相應的PCI插槽上就可以提供視頻采集功能第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)信息獲取設(shè)備數(shù)碼照像機（DC）數(shù)碼照像機所拍攝到的照片是以文件形式存儲在相機內(nèi)的存儲卡中，將數(shù)碼照像機中的照片存儲到計算機中，先用連接線將數(shù)碼照像機與計算機連結(jié)起來。數(shù)碼照像機的驅(qū)動程序就會將相機的存儲卡視為計算機的一個可移動磁盤，存儲卡中的圖像會以略圖方式顯示

數(shù)碼設(shè)備第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)信息獲取設(shè)備數(shù)碼攝像機（DV）數(shù)碼攝像機的優(yōu)點是動態(tài)拍攝效果好，數(shù)碼攝像機使用的小尺寸電荷耦合器件CCD與其鏡頭的不匹配，在拍攝靜止圖像時的效果不如數(shù)碼照像機。

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.2.3多媒體計算機軟件系統(tǒng)多媒體計算機軟件系統(tǒng)多媒體應用系統(tǒng)多媒體計算機主機、外圍設(shè)備多媒體編輯與創(chuàng)作工具多媒體庫函數(shù)、素材制作工具多媒體操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動軟件、接口程序系統(tǒng)軟件第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.2.4多媒體創(chuàng)作工具多媒體創(chuàng)作工具的功能提供編程環(huán)境及對各種媒體數(shù)據(jù)流的控制能力處理各種媒體數(shù)據(jù)生成應用系統(tǒng)和提供應用程序鏈接能力用戶界面處理和提供人機交互功能預演與播放能力第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體創(chuàng)作工具多媒體創(chuàng)作工具的類型基于時間序列的創(chuàng)作工具Director基于流程圖的創(chuàng)作工具Authorware基于描述語言（符號）的創(chuàng)作工具MultimediaToolBook可視化編程環(huán)境

VisualBasic和VisualC++第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.3多媒體信息的數(shù)字化和壓縮技術(shù)

9.3.1音頻信息復雜的聲波由許許多具有不同振幅和頻率的正弦波組成。波形相對基線的最大位移稱為振幅A，反映音量；波形中兩個相鄰的波峰（或波谷）之間的距離稱為振動周期T，周期的倒數(shù)1/T即為頻率f，以赫茲（Hz）為單位。正常人所能聽到的聲音頻率范圍為20Hz～20kHz。

振幅頻率第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)模擬音頻的數(shù)字化用計算機對音頻信息處理，就要將模擬信號（如語音、音樂等）轉(zhuǎn)換成維數(shù)字信號。采樣每隔一定時間間隔對模擬波形上取一個幅度值。量化將每個采樣點得到的幅度值以數(shù)字存儲。編碼將采樣和量化后的數(shù)字數(shù)據(jù)以一定的格式記錄下來模擬信號采樣量化編碼數(shù)字信號

振幅

頻率1/T

采樣點

T

振幅1/TT第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字音頻的技術(shù)指標采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)采樣頻率：每秒鐘的采樣次數(shù)量化位數(shù)(采樣精度)：存放采樣點振幅值的二進制位數(shù)。通常量化位數(shù)有8位、16位，分別表示有28、216個等級。聲道數(shù)：聲音通道的個數(shù)，立體聲為雙聲道。每秒鐘存儲聲音容量的公式為：采樣頻率×采樣精度×聲道數(shù)/8=字節(jié)數(shù)例如，用44.10kHz的采樣頻率，16位的精度存儲，則錄制1秒鐘的立體聲節(jié)目，其WAV文件所需的存儲量為：44100×16×2/8=176400（字節(jié)）第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字音頻的文件格式

Wave格式文件（.Wav）記錄了真實聲音的二進制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大。MIDI格式文件（.MID）數(shù)字音樂的國際標準.記錄的是音符數(shù)字，文件小。MPEG音頻文件（.MP1/.MP2/.MP3）采用MPEG音頻壓縮標準進行壓縮的文件。

WAV文件MIDI文件第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.3.2圖形和圖像圖形和圖像

圖形：由點、線等組成的有邊界畫面，文件中存放描述圖形的指令。圖像：由圖像設(shè)備輸入的無邊界畫面，數(shù)字化后以位圖形式存儲。圖形與圖像的數(shù)字化分辨率（行、列）和顏色深度真彩色每個像素點占3個字節(jié)，224=16777216種顏色。計算存儲一秒圖像公式：列數(shù)×行數(shù)×像素的顏色深度/8×幀/秒=字節(jié)數(shù)例：1280×1024分辨率的“真彩色”電視圖像，按每秒30幀計算，顯示1分鐘，則需要：1280×1024×3×30×60≈6.6GB第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)常用圖像文件格式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。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的。廣泛應用于桌面出版印刷領(lǐng)域。

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.3.3視頻視頻是將一幅幅獨立圖像組成的序列按照一定的速率連續(xù)播放，利用視覺暫留現(xiàn)象在人的眼前呈現(xiàn)出連續(xù)運動的畫面。模擬視頻常用兩種標準：NTSC制式(30幀/秒，525行/幀)PAL制式（25幀/秒，625行/幀），我國采用PAL制式。

模擬視頻和數(shù)字視頻640×480×3×30×60=1658880000字節(jié)分辨率幀/秒采樣深度

時間第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)常用視頻文件格式AVI（Audio-VideoInterleaved）文件將視頻與音頻信息交錯地保存在一個文件中，較好地解決了音頻與視頻的同步問題，已成為Windows視頻標準格式文件。MOV文件利用它可以合成視頻、音頻、動畫、靜止圖像等多種素材。MPG(.mpg)文件是按照MPEG標準壓縮的全屏視頻的標準文件。DAT文件是VCD專用的格式文件，文件結(jié)構(gòu)與MPG文件格式基本相同。

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)流媒體概述流媒體一種可以使音頻、視頻等多媒體文件能在Internet上以實時的、無需下載等待的流式傳輸方式進行播放的技術(shù)應用互聯(lián)網(wǎng)直播視頻點播遠程教育視頻會議系統(tǒng)第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)常用流媒體文件RealMediaRA（RealAudio）用來傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)RM（RealVideo）在低速率的網(wǎng)絡(luò)上實時傳輸活動視頻影像RF（RealFlash）一種高壓縮比的動畫格式QuickTime是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實上的工業(yè)標準，是創(chuàng)建3D動畫、實時效果、虛擬現(xiàn)實、A/V和其他數(shù)字流媒體的重要基礎(chǔ)。ASF與WMAASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實現(xiàn)流式多媒體內(nèi)容發(fā)布。WMV是微軟公司推出的與MP3格式齊名的一種音頻格式，是用于高清晰度映像的編解碼器。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.3.4數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)無損壓縮無損壓縮方法原理是統(tǒng)計被壓縮數(shù)據(jù)中重復數(shù)據(jù)的出現(xiàn)次數(shù)來進行編碼，能確保解壓后的數(shù)據(jù)不失真。有損壓縮有損壓縮方法是以犧牲某些信息（這部分信息基本不影響對原始數(shù)據(jù)的理解）為代價，換取了較高的壓縮比。

數(shù)據(jù)壓縮的國際標準

JPEG標準適用于連續(xù)色調(diào)和多級灰度的靜態(tài)圖像MPEG標準適用于運動圖像、音頻信息。包括MPEG視頻、MPEG音頻、MPEG系統(tǒng)（視頻和音頻的同步）。MPEG已制定了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7四種。

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)文件壓縮和解壓縮軟件

第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.4多媒體素材制作

9.4.1WindowsXP的數(shù)字媒體

數(shù)字媒體處理功能：WindowsMediaPlayerWindowsMovieMakerCDBurning個人屏保快速圖片瀏覽等第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)WindowsMovieMaker制作電影的數(shù)字媒體程序制作過程參見實驗教材第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5Flash動畫制作Flash被廣泛地用于多媒體領(lǐng)域，被公認為交互式矢量動畫的標準。Flash格式文件的數(shù)據(jù)量小，采用流媒體技術(shù)，可以在網(wǎng)絡(luò)上更快地播放動畫，實現(xiàn)交互。IE5.0起的版本內(nèi)置了Flash播放器插件，可以直接瀏覽帶有Flash動畫的網(wǎng)頁。Flash動畫作品案例第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)滾屏技術(shù)時間幀顏色填充與透明移動、變形、旋轉(zhuǎn)遮罩、引導配音案例作品使用的技術(shù)第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5.1

FlashMX的界面組成FlashMX的界面由以下幾個部分組成：菜單欄標準工具欄狀態(tài)欄繪圖工具時間軸面板工作區(qū)各類面板等第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5.2動畫類型Flash動畫類型：逐幀動畫 過渡動畫逐幀動畫由一組連續(xù)的關(guān)鍵幀序列組成幀是構(gòu)成Flash動畫的基本組成元素。Flash時間軸面板上的每一小方格代表一幀。逐幀動畫涉及到：①關(guān)鍵幀包含有內(nèi)容或?qū)?nèi)容的改變起決定性作用的幀。②靜止幀是相鄰前一幀的延續(xù)。普通的靜止幀顯示為灰色方格，空白幀顯示為白色方格。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5.2動畫類型過渡動畫由兩端的關(guān)鍵幀和中間的過渡幀序列組成過渡動畫分為位移過渡動畫和變形過渡動畫。過渡幀出現(xiàn)于過渡動畫的兩個關(guān)鍵幀之間第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)1）對每一關(guān)鍵幀中的內(nèi)容進行逐個的制作和編輯2）圖層為制作復雜動畫而引入的一種手段。將復雜動作分解到不同的圖層，圖層按一定的順序重疊在一起，產(chǎn)生綜合效果，如同將畫有不同圖形的玻璃板重疊在一起。3）Alpha通道Alpha通道是決定圖像中每個像素透明度的通道，用不同的灰度值來表示圖像的可見程度，共有256級變化。9.5.3Flash動畫制作基本方法手段第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5.4逐幀動畫制作制作的基本方法是對每一幀中的內(nèi)容進行逐個的制作和編輯，改變幀內(nèi)元素對象位置和內(nèi)容例1

制作文字滾動的動畫。類似地可以實現(xiàn)自左向右滾動、上下滾動和往返滾動的效果。最后一幀的文字與前一幀的文字坐標保持不變，可使循環(huán)播放返回到幀1時產(chǎn)生延遲效果。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)9.5.5過渡動畫制作過渡動畫制作的基本方法是通過改變關(guān)鍵幀的位置、形狀、顏色和大小等屬性來完成。也可通過幾個層之間動畫的疊加來實現(xiàn)。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)過渡動畫制作方法之一：變形過渡變形過渡通過改變對象外形、顏色、大小、位置、翻轉(zhuǎn)、移動和組合等實現(xiàn)動畫。例2制作由圓形變?yōu)榉叫蔚膭赢?。在屬性面板的補間下拉框中選擇形狀，兩幀之間出現(xiàn)實線箭頭，表示補間動畫已正確地設(shè)置，若出現(xiàn)虛線，則設(shè)置有錯誤。錯誤原因可能是補間動畫的方式錯或?qū)ο箢愋筒徽_。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)過渡動畫制作方法之二：位移過渡位移過渡通過改變對象大小、位置、顏色、透明度等實現(xiàn)動畫。例3制作逐漸消失的文字。設(shè)計思路：通過改變幀內(nèi)元素位置、顏色和大小的方法利用顏色亮度、色調(diào)、Alpha值可產(chǎn)生變色效果。注意：位移過渡動畫中的所有對象必須轉(zhuǎn)換為符號或群組。第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)過渡動畫制作方法之三：圖層使用例4制作小球碰撞運動的動畫。設(shè)計思路：每個小球在各自的圖層上運動，中間一點使2個小球處于相切的位置。注意：小球與陰影構(gòu)成為符號補間動畫采用動作進一步應用鏡面效果

制作方法第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)過渡動畫制作方法之四：遮罩技術(shù)例5使用層的遮罩技術(shù)滾動顯示彩色文字。設(shè)計思路：文字色彩使用一幅圖片來填充遮罩技術(shù)可以透過遮罩層內(nèi)圖形區(qū)域顯示被遮罩層的內(nèi)容，其他區(qū)域則不透明。利用遮罩層可產(chǎn)生特殊效果。注意文字層(圖層2)應位于圖片層(圖層1)的上方必須鎖定遮罩層與被遮罩層改變圖片的位置或改變文字的位置產(chǎn)生彩色變化的效果第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)進入第九章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)遮罩技術(shù)進一步應用倒影效果

制作方法水波用上下變化的線條圖形形成，并作為倒影的遮罩層光影效果

制作方法光影效