計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)

多媒體技術(shù)與應(yīng)用本教案根據(jù)以下教學(xué)規(guī)范編寫：

教育部高等教育司《高等學(xué)校文科類專業(yè)?大學(xué)計算機(jī)教學(xué)基本要求》(2006年版)

中國高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)教育改革課題研究組《中國高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系》(2006)摘要2多媒體基礎(chǔ)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1.多媒體基礎(chǔ)3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（1）多媒體概述4 計算機(jī)多媒體（Multimedia）是利用計算機(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)。計算機(jī)多媒體具有以下特征:集成性交互性智能性易擴(kuò)展性實時性（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)5（3）多媒體設(shè)備6 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)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-RAM（4）多媒體的集成與應(yīng)用7多媒體技術(shù)的幾個典型應(yīng)用:IP電話MP3視頻會議視頻點播虛擬現(xiàn)實2.圖像處理基礎(chǔ)8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（1）圖像分類9圖像的分類位圖圖像矢量圖像位圖圖像 位圖(bitmap),亦稱為點陣圖像(dotmap),是由稱作像素（圖片元素）的單個點組成的。當(dāng)放大位圖時,可以看見賴以構(gòu)成整個圖像的像素。 處理位圖時,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,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10矢量圖像 矢量圖使用點、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)計軟件:Adobe的Illustrator、Corel的CorelDRAW、Macromedia的FlashMX。11矢量圖放大仍然光滑12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，可以任意放大或縮小矢量圖而不會影響出圖的清晰度。13（2）顏色 顏色是人的視覺系統(tǒng)對可見光的感知結(jié)果。在多媒體計算機(jī)系統(tǒng)中,可通過多種模式來描述顏色。灰度顏色模式RGB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14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。15RGB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#FF00FF16CMYK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,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。17YUV顏色模式18 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。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。19（3）常見圖像文件格式20常見圖像文件格式BMP（不適合在網(wǎng)頁中使用）JPG/JPEGGIFTIFFPNGBMP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,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。21JPEG/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。22GIF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。23TIFF格式文件 TIFF（TaggedImageFileFormat）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。24PNG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就顯示圖像，把整個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。其他……25（4）圖像的處理26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（5）常用圖像處理軟件27Microsoft

Windows畫筆Adobe

PhotoShopCorel

CorelDRAWACDSeeIrfanViewGIF

Movie

Gear（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。283.聲音處理基礎(chǔ)29音頻數(shù)字化常用音頻文件格式常見音頻軟件（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。30采樣采樣的品質(zhì)取決于采樣頻率和采樣精度31采樣頻率采樣頻率越大,就可以表現(xiàn)越好的音色。32采樣精度采樣精度越高,就可以表現(xiàn)越細(xì)微的變化。3334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35MP3MPEG-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。37MIDI MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface,音樂設(shè)備數(shù)字接口）是用于在音樂合成器、樂器和計算機(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間。38（3）常見音頻軟件39Windows音量控制器Windows錄音機(jī)Windows

Media

PlayerRealOne

PlayerWinampWindows音量控制器?40Windows錄音機(jī)錄音內(nèi)容保存為.wav格式文件41Windows

Media

Player?42RealOne

Player43Winamp?444.動畫處理基礎(chǔ)45動畫概述動畫分類動畫的技術(shù)參數(shù)動畫設(shè)計過程動畫文件格式常用動畫處理軟件Flash動畫設(shè)計簡述（1）動畫概述46 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,肉眼因視覺殘象產(chǎn)生錯覺,而誤以為畫面活動的作品。為了得到活動的畫面,每個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。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Flash3DS47（3）動畫的技術(shù)參數(shù)48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)。（4）動畫設(shè)計過程49創(chuàng)意設(shè)計: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（5）動畫文件格式50GIF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（6）常用動畫處理軟件51Macromedia

Flash3DS

MaxMacromediaFlash Macromedia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,Flash通過使用矢量圖形和流式媒體技術(shù)克服了這個缺點?；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。 流式技術(shù)允許用戶在動畫文件下載完畢之前,播放已經(jīng)下載的部分,也就是邊下載邊播放。Flash利用透明、變形、路徑等技術(shù)生成復(fù)雜動畫。Flash還支持動畫的交互特性,賦予用戶更多的主動權(quán)。523DS

Max

Discreet公司推出的

3DS

Max是一款具有三維建模、動畫和渲染等