第4章 多媒体技术基础及应用

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1、多媒体技术基础及应用 Email jsj 河北理工大学理学院 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 千千静听 一款完全免费的音乐播放软件 集播放 音效 转换 歌词等众多功能于一身 其小巧精致 操作简捷 功能强大的特点 深得用户喜爱 被网友评为中国十大优秀软件之一 并成为目前国内最受欢迎的音乐播放软件 千千静听的官方网站为 千千音乐窗默认的界面由四个窗口组成 分别是主控窗口 均衡器窗口 播放列表窗口及歌词秀窗口 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 酷狗 酷狗科技 KuGouNetworks 是中国领先的数字音乐交互服务提供商 是互联网技术创新的领军企

2、业 致力于为互联网用户和数字音乐产业发展提供最佳的解决方案 酷狗的官方网站是 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 Winamp Winamp是由Nullsoft公司开发的一款非常著名的高保真音乐播放软件 支持MP3 MP2 MOD S3M MTM ULT XM IT 669 CD Audio Line In WAV VOC AVI OGG WMV MPG等多种音频和视频格式 它可以通过定制界面Skins来支持增强音频视觉和音频效果的Plug ins 或者通过安装一些非常实用的扩展插件来增强其功能 Winamp的官方网站为 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒

3、体播放软件 WindowsMediaPlayer 微软基于DirectShow的多媒体播放软件 WindowsMediaPlayer使用户以全新的方式来存储和欣赏所有数字媒体 能更轻松地访问计算机上的所有音乐 视频 图片以及录制的电视节目 WindowsMediaPlayer支持众多的媒体文件 如WindowsMedia ASF MPEG 1 MPEG 2 WAV AVI MIDI VOD AU MP3和QuickTime文件等 WindowsMediaPlayer的官方网站 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 超级解霸 超级解霸通过对播放界面 音 视频播放器合并 结合

4、资源平台搜索服务 整合本地播放 互动网络直播等多项服务 为用户提供全方位的互动娱乐服务 豪杰超级解霸的官方网站 实例4 2用超级解霸轻松进行视频剪辑 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 RealPlayer RealPlayer是美国RealNetworks公司出品的视 音频播放软件 官方网站 Email jsj 河北理工大学理学院 常用多媒体播放软件 WindowsMediaPlayer的补充和完善 当前暴风影音定位为一种软件的整合和服务而存在 而非一个特定的软件 它提供和升级了系统对常见绝大多数影音文件和流的支持 包括 RealMedia QuickTime MPE

5、G2 MPEG4 ASP AVC VP3 6 7 Indeo FLV等流行视频格式 AC3 DTS LPCM AAC OGG MPC APE FLAC TTA WV等流行音频格式 3GP Matroska MP4 OGM PMP XVD等媒体封装及字幕支持等 配合WindowsMediaPlayer最新版本可完成当前大多数流行影音文件 流媒体 影碟等的播放而无需其他任何专用软件 暴风影音官方网站 暴风影音 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体技术的基本概念 多媒体 一词译自英文 Multimedia 而该词又是由multiple和media复合而成的复合词 媒体的分类 按照国际电信联

6、盟电信标准部ITU T的建议 将媒体划分为五种类型 感觉媒体 直接作用于人们的感觉器官 使人产生直接感觉的媒体 如语音 音乐 各种图像 动画 文本等 表示媒体 为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体 能更有效地存储或传送感觉媒体 如语言编码 电报码等 传输媒体 用于传输某些媒体的媒体 如电话线 电缆光纤等 显示媒体 通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体 如输入 输出设备 键盘 鼠标 显示器 打印机等 存储媒体 用于存放某种媒体的媒体 如纸张 磁带 光盘等 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体技术的基本概念 多媒体技术 是指计算机综合处理多种媒体信息 文本 图形 图像 动画 音频

7、和视频等 使其建立逻辑连接 集成为一个系统并具有交互性的技术 主要基本特征为 多样性信息载体的多样性是多媒体的主要特征之一 交互性 集成性多种媒体的集成是多媒体技术的一个重要特征 协同性多媒体的关键技术之一 实时性 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体技术的基本概念 教育领域 桌面出版 DesktopPublishing 与办公自动化 通信网络 教育领域是多媒体技术应用最早的领域 也是发展最快的一个领域 主要以多媒体计算机为核心的现代教育技术为主 视频会议 可视电话 家庭间的网上聚会 语音自动识别系统 OCR OpticalCharacterRecognition 光学字符识别 系统

8、 分布式多媒体会议系统和多媒体监控及监测系统等 军事 医学 工程建筑 商业等其它领域 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体技术的基本概念 多媒体计算机系统的层次结构 多媒体计算机系统 MultimediaComputerSystem MCS 是指以通用或专用计算机为核心 以多媒体信息处理为主要任务的计算机系统 个人计算机硬件系统层整个多媒体个人计算机系统的最底层 以PC机的硬件为基础 多媒体核心系统层主要指计算机的操作系统 服务多媒体的硬件层负责视频信号和音频信号的快速实时压缩和解压 多媒体I O接口层负责各种多媒体硬件设备的驱动控制 并提供相应的软件接口 Email jsj 河北理

9、工大学理学院 多媒体技术的基本概念 多媒体创作工具层为多媒体创作提供的各种工具软件 多媒体应用系统层用创作工具开发出来的各种应用程序或应用系统 多媒体个人计算机 MPC 的组成 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体技术的基本概念 多媒体产品的制作分四个阶段 每个阶段完成一个或几个特定的任务 各个阶段的工作见教材表4 1 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列 即实现音频数字化 主要包括采样 量化和编码三个步骤 音频数字化 影响数字音频质量的因素 采样频率指将模拟声音波形数字化时 每秒钟所抽取声波幅度样本的次数 目

10、前通用的采样频率有3个 分别是11 025kHz 22 05kHz和44 1kHz 11 025kHz 采样频率越高 声音失真越小 声音的质量也就越好 但用于存储音频的数据量也越大 量化位数又称量化精度 是每个采样点能够表示的数据范围 常用的量化位数为8位 12位及16位 量化位数越高 声音还原的层次就越丰富 表现力越强 音质越好 但数据量也越大 声道数即声音通道的个数 表明声音产生的波形数 一般分为单声道和立体声道 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 常用音频文件格式 WAVE文件Windows操作系统专用的数字音频文件格式 扩展名为WAV 即波形文件 特点是

11、声音层次丰富 还原性好 表现力强 不适合在网络上传播 MIDI文件MIDI文件主要用于记录乐器的声音 制作方法类似于记谱 其最大的优点是数据量小 缺点是不能用来表现人声和自然界中的声音 其文件扩展名为MID MP3文件MP3是一种数据音频压缩标准方法 其文件扩展名为MP3 播放MP3时要将压缩文件还原 比较出色的MP3播放软件有Winamp 千千静听等 数字音频的文件格式主要有WAVE MP3 WMA MIDI等 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 图像数字化 分辨率影响图像质量的重要参数 分为显示分辨率 图像分辨率和像素分辨率等 图像数字化是将连续的空间位置和

12、亮度离散 包括两方面 空间位置的离散与数字化以及亮度值的离散与数字化 影响图像数字化质量的因素 影响图像数字化质量的主要参数有分辨率 颜色深度等 显示分辨率 指在显示器上能够显示出的像素数目 由水平方向的像素总数和垂直方向的像素总数构成 图像分辨率 是位图图像的一个重要特征指标 指数字图像的实际尺寸 反映了图像的水平和垂直方向的大小 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 像素分辨率 是显像管荧光屏上一个像素点的宽和长之比 在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图像变形 颜色深度是指记录每个像素所使用的二进制位数 颜色深度值越大 显示的图像色彩越丰富 画面越自然

13、逼真 但数据量也随之激增 常用图像文件格式 常用的图像文件格式有BMP GIF JPG TIFF PNG和PSD等 BMP文件Microsoft公司为其Windows系列操作系统设置的与设备无关的标准图像文件格式 BMP文件有压缩和非压缩之分 JPG文件AppleMac机器上使用的一种图像文件格式 其最大特点是文件非常小 且可以调整压缩比 现在网络上最流行的图像格式之一 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 GIF文件网页上使用最普通的图形文件格式 压缩比较高 文件较小 PNG文件结合了GIF和JPEG的优点 具有存储形式丰富的特点 PNG最大颜色深度为48位 E

14、mail jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 视频信号进行数字化处理 包括视频信号的扫描 采样 量化和编码 对视频按时间逐帧进行数字化得到的图像序列即为数字视频 视频格式又分为影像格式 VideoFormat 和流格式 StreamVideoFormat MPEG MotionPictureExpertsGroup 和AVI AudioVideoInterleaved 是常见的影像格式 而RM MOV Moviedigitalvideotechnology ASF AdvancedStreamingFormat 和WMV是常见的流格式 视频信号的数字化 常用视频文件格式 E

15、mail jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 MPEG格式一种运动图像压缩算法的国际标准 包括MPEG 1 MPEG 2和MPEG 4在内的多种视频格式 MPEG 1被广泛应用在VCD的制作和一些视频片断的下载等方面 如扩展名为DAT格式的文件 MPEG 2则应用在DVD的制作 如扩展名为VOB格式的文件 同时在一些HDTV和高要求视频编辑 处理中有相当的应用 MPEG 4标准主要应用于可视电话 可视电子邮件和电子新闻等 其传输速率要求低 AVI格式Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式 允许音频和视频交错在一起同步播放 目前主要应用在

16、多媒体光盘上 用来保存电影 电视等各种视频信息 有时也出现在Internet上 供用户下载并欣赏新影片的精彩片断 RM格式RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式 主要用来在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 多媒体数据的一个重要特征就是数字化后的信息量巨大 为了存储和传输 需要较大的容量和带宽 因此 以压缩方式存储和传输数字化的多媒体信息是解决这一问题的最佳选择 必要性多媒体数据数字化后的数据量非常大 给数据存储和传输带来了巨大的压力 必须对多媒体数据进行有效的压缩 多媒体数据压缩的必要性和可能性 可能性多媒体数据之所以能进行压缩 首先是因为多媒体数据中存在着很大的冗余 包括空间冗余 时间冗余 信息熵冗余 结构冗余 知识冗余 统计冗余等等 其次 作为多媒体信息的主要接收者 人对信息的接收是有选择性的 Email jsj 河北理工大学理学院 多媒体信息数字化和压缩技术 统计编码根据数据流中各符号出现概率的分布特性来实施压缩编码的数据编码技术 设计思想是在数据流符号和码字之间找到一一对应关系 目前