工程硕士计算机课程辅导课件-多媒体

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1、 多媒体个人计算机(MPC) 仍是冯.诺依曼计 算机(参见图)的一种，其体系结构与其它计 算机系统的体系结构在原则上是相同的，只 是由于考虑了多媒体的特性在系统结构各层 次的内容而有所不同。6.1 多媒体技术基础知识冯诺依曼式计算机的基本部件MPC组成MPC = PC基本配置+多媒体部件PC基本配置包括：CPU、内存RAM、硬盘HD、软盘、显卡、键盘、鼠标、显示器、机箱及电源 多媒体部件包括：光驱 、声卡 、音 箱 、 视频卡、话筒媒体(Medium)的含义含义一：指用以存储信息的实体。例如：磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；含义二：指传递信息的载体。例如：数字、文字、声音、图像和图形。多媒体技

2、术中的媒体是指后者。 6.1.1多媒体技术的相关概念文字文字 多媒体多媒体 多媒体多媒体多媒体多媒体中的媒体中的媒体 多媒体技术多媒体技术教学进程教学进程文字文字图形图形矢量图形对象矢量图形对象 通过计算而描述的矢量图形通过计算而描述的矢量图形文字文字图形图形图像图像位图图像对象位图图像对象 用像素点描述的自然影像用像素点描述的自然影像文字文字图形图形图像图像动画动画多画面帧动画多画面帧动画单画面矢量动画单画面矢量动画FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FR

3、AME FRAME 06 06 FRAME FRAME 0707动画对象动画对象 单画面矢量动画、多画面帧动画单画面矢量动画、多画面帧动画文字文字图形图形图像图像动画动画音频音频 midimidi音频音频 wavwav音频音频 mp3mp3压缩音频压缩音频音频对象音频对象 音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号文字文字图形图形图像图像动画动画音频音频视频视频音频音频 + + 视频视频 Audio Audio VedioVedio Information Information视频对象视频对象 ENDEND视频数字信号视频数字信号AVIAVI、压缩视频信号压缩视频信号MPGMPG多

4、媒体的概念定义：多种信息载体的表现形式和传递方式， 就是用多种媒介方法传输信息。 “多”-多种媒体的表现，多种感官的作用，多种的设备、多学科的交汇、多领域的应用。 “媒”-人与客观世界的中介。 “体”-综合、集成的一体化。 6.1.1多媒体技术的相关概念“ “多媒体多媒体” ”一词源自一词源自“ “MultiMultimediamedia” ” ”MultipleMultiple 多重、复合多重、复合mediummedium的复数形式的复数形式mediamedia 介质、媒介和媒体介质、媒介和媒体多媒体技术的概念 利用计算机综合处理多媒体信息- 文本、图形、图像、声音等， 使多种信息建立逻辑连

5、接，集成为一 个系统并具有交互性的技术。 6.1.1多媒体技术的相关概念多媒体技术是计算机技术与通信及传 媒等结合的技术计算机0，1通 信大众传媒文 本图象图形声音视频MPC邮 政电 报电 话数字网ISDN信息高速报 纸广 播电 影电 视HDTVITV多媒体时代高清晰度电视交互 式 电视综合 业务 数字 网 6.1.1 多媒体技术的相关概念6.1.2 媒体的分类 存储媒体存储媒体保存表示媒体的介质 (软盘、硬盘、光盘 等) 呈现媒体呈现媒体是指用于通信中使电信号和感觉媒体之 间 产生转 换的媒体。 （显示器、鼠标 ）教学进程教学进程 感觉媒体感觉媒体是指能直接作用于人们的感觉器官从而 能使人产

6、生直接感觉的媒体。（声音、 文本、图） 再生媒体再生媒体是指为了传送感觉媒体而人为研究出 来的媒体。（编码） 传输媒体传输媒体传输的物理载体 (光纤、电话线)6.1.3 多媒体技术的特点 集成性：多媒体技术是多种媒体的有机集成。集成性主要体现在两个方面：1.多媒体信息的集成。2.操作这些媒体信息的软件工具和硬件设备的集成。 交互性：通过各种媒体信息、使参 与的各方都可以进行编辑、控制和 传递。 协同性：每一种媒体都有其自身规 律，各种媒体之间必须有机地配合 才能协调一致。集成性与交互性是多媒体技术特 性的精髓！6.1.4 多媒体的研究内容 图形与图像处理技术 研究如何借助数学的方法和硬件技术的

7、 支持，在计算机中生成、处理、编辑、显 示图形与图像的一门技术。 代表软件：Photoshop图6-1原始风景图像 图6-2 将图6-1进行仿制处理 6.1.4多媒体的研究内容 音频与视频处理技术数字化技术，压缩编码技术、存储技术 、传输技术。 例：一个馒头引发的血案胡戈：将很多影片和歌曲进行剪辑而成 。 代表软件： Premiere6.1.4多媒体的研究内容 多媒体通信与分布式处理技术主要内容包括网络标准的制定、流媒体 的传输、超文本技术和实时技术等。流媒体：是目前流行的多媒体技术，是指 通过Internet网络传送媒体的技术总称。相对于传统的下载-回放方式而言一种新 的从Internet上

8、获得音频和视频等媒体数据 的方式，这种方式支持多媒体数据流的实 时传输和实时播放，客户可以边接收边播 放，使延时大大减少。 6.1.4多媒体的研究内容 多媒体数据库技术在多媒体系统中存在着文本、图形 、图像、动画、音频和视频等多种媒 体信息，那么如何对多媒体数据库对 象进行定义、多媒体数据库数据的存 取，多媒体数据库的建立、运行、组 织、管理和维护是多媒体技术必须解 决的关键技术之一。 6.2 图形与图像技术图形与图像是人类视觉所感 受到的一种形象化的信息，其最大特点是直观可见、形 象生动。 用计算机指令来描述和绘制的画面 一组描述点、线、面等几何图形的 大小、形状及其位置、维数的指令 集合,

9、 能够描绘出物体的轮廓、形状 或外部的界限。6.2.1图形与图像的概念 1.图形图形文件只记录生成图的算法和图上的某 些特征点，也称矢量图。 绘图程序（软件）：CoreDraw、Freehand、 Illustrator 6.2.1图形与图像的概念 1.图形WMF（Windows Metafile Format） 是Windows中常见的一种图元文件格式 DXF （Autodesk Drawing ExchangeFormat） 是AutoCAD中的矢量文件格式 3DS 3D Studio 的动画原始图形文件1.图形的常用格式6.2.1图形与图像的概念图像是指由输入设备捕捉的实际场景面， 或以

10、数字化形式存储的任意画面。静止图像是由一些排列成行和列的 点组成的矩阵，数组中的各项数字是用 来描述构成图像的各个点的亮度与颜色 等信息，又称为点阵图像或位图图像。 2.图像6.2.1图形与图像的概念2.图像6.2.1图形与图像的概念图像像点图像像点6.2.2图形与图像的区别表现形成图形图像在计算机中存储形式指令像素颜色数目与文件大小无关有关进行缩放等操作几乎不产生失真失真严重处理方式旋转、扭曲、拉伸等对比度增强、边缘检测等表现效果绘制、组合细腻、层次多、细节多等表现特性艺术性技巧性常用编辑软件CoreDraw、Freehand、 Illustrator等画图、Photoshop常见的扩展名3

11、DS、DXF、WMF等。BMP、GIF、JPEG、PSD、 TIFF等实际应用几何图形、工程图纸、 3D造型自然景物、广告1.图形的常用格式6.2.3 图像格式文件文件用途用途.GIFGIF格式主要用来交换图片，是Web页上使用 最广泛的图标动画格式 . . BMPBMP用于Windows环境下的任何场合. TIF用于专业印刷,是平面设计作品的最佳表现. . JPGJPG可调节图像质量，允许用不同的压缩比对文件 进行压缩，表现自然.多用于网络传输。 注意：注意：图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用图像文件的扩展名不要轻易修改，否则不能使用其它常见图像文件格式参见教材其它常见图像文件格式参

12、见教材P P8181Photoshop标准格式，支持通道，图层等特征， 是非压缩的原始档保存格式. PSD6.3 多媒体音频技术声音是携带信息的极其重要的媒体之一， 人们日常处理的信息中有20%左右来 自声音。 声音：由物体的振动而产生的，通过空气 等介质传播的一种连续的波，称为声波。 介质：是指空气、液体、固体和电磁波等 。6.3.1 声音A声波波形简图幅 振周期声音的三个重要指标：振幅、频率和音色。 振幅频率音色6.3.1 声音 表示声音的强弱表示声音的强弱( (弱弱) )( (强强) )( (停停) ) 表示音调的高低表示音调的高低( (高高) )( (低低) ) 表示声音的特质表示声音

13、的特质钢琴钢琴 吉他吉他 小号小号 小提琴小提琴 以中央台最具影响力的新闻和报纸摘 要节目为例，60年代，每分钟播出约 185个字；80年代，200220字；90年 代240260字；近几年，每分钟250 270字，最快时达到每分钟300多字。 成人的一般语速是180250字/分，教 育学要求的标准语速为200250字/分 。 6.3.2声音的数字化采样量化编码模 拟 声 音数 字 声 音采样：每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值 。 量化：即把某一幅度范围内的电压用一个数字表示。 编码：即编辑，把量化数据写成计算机的数据格式，即二 进制格式。作为多媒体计算机必备的硬件组成部分之一就是

14、处理音频信息适配器的声卡。声卡(Sound Card) ，也叫音频 卡，插在计算机主板的扩展槽口上，是计算机进 行声音处理的硬件设备。 1.声卡6.3.4 音频处理设备声音适配器声音适配器主机箱主机箱主板主板音箱音箱音频信号音频信号数字信号数字信号音箱音箱音乐合成发音功能； 混音器（Mixer）功能和数字声音效果处理器（DSP）功能； 模拟声音信号的输入和输出功能。2.声卡的基本功能6.3.4 音频处理设备以创新公司的Sound Blaster 16声卡为例，卡面上有一 个IDE接口和CD音频接口，同时一般声卡有五个外接接 口，分别为扬声器输出(Speaker)、线性输出(Line out)、

15、 线路输入(Line in)、麦克风输入(Mic)和MIDI或游戏 接口。3.声卡的外部接口6.3.4 音频处理设备Microsoft公司开发的一种音频文件格式，由 于Windows本身的影响力，这个格式已经成为了事 实上的通用音频格式。通常我们使用WAV格式都 是用来保存一些没有压缩的音频。不适于传播和用 作聆听，支持的编码技术大部分只能在Windows平 台下使用。适合于音频原始素材保存。 1WAV6.3.5常见的音频文件格式MIDI（Music Instrument Digital Interface） 就是音 乐设备的数字化接口，也称为“数字音序”。MIDI技术本 来不是为了电脑发明的，MIDI仅仅是一个通信标准，该 技术最初应用在电子乐器上用来记录乐手的弹奏，以便以 后重播。不过随着在电脑里面引入了支持MIDI合成的声 音卡之后MIDI才正式地成为了一种音频格式。MIDI音频 数据由乐器的演奏特性控制，通常不带有音频采样。在没 有波表硬件或软件配合时，播放出来的声音效果不佳。通 常应用与电子乐器的数据交互，乐曲创作等。目前大多数 手机铃声都是M