多媒体技术 参考教材： 《 计算机应用基础 》 06 版第 3 章 《...

多媒体技术多媒体技术参考教材：参考教材：

《计算机应用基础》 《计算机应用基础》 0606 版第版第 33 章章《大学计算机基础实践教程》《大学计算机基础实践教程》 0707 版 第版 第 55

章章

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多媒体技术的基本概念 多媒体技术的基本概念

多媒体定义

多媒体计算机技术的主要特征

多媒体关键技术

多媒体相关领域

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多媒体定义 多媒体定义

媒体– 存储信息的实体：如磁盘、光盘、磁带等– 传递信息的载体：如数字、文字、声音、图形

和图像等 多媒体

多种媒体的组合使用，一般看作“多媒体技术”的同义语，不仅仅是指多种媒体本身，而主要是指处理和应用它的一整套技术

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多媒体定义 多媒体定义

多媒体技术能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体（文字、图形、图像、声音、动画和影视 ）的技术

多媒体计算机技术计算机综合处理的多种媒体信息（采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等），使其具有逻辑关系，并集成为交互系统

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多媒体定义 多媒体定义

小结 多媒体技术是用计算机综合处理多种媒体并使

各种媒体建立逻辑链接的技术 多媒体技术是信息传播技术、信息处理技术和

信息存储技术的组合

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多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特性

多媒体的基本要素

文字

声音：乐音、噪音、语音、自然音

静态图形：图形、图像

动态图形：动画、影视

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多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特性

多媒体计算机技术的特点

多样化：媒体、处理方式

集成性：媒体、设备与软件

交互性：用户与多媒体信息

实时性：声音媒体和视频媒体　　　　与时间因子密切相关

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多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特性

各种媒体文件格式的转换

文字 Word 2000 可在以下文本格式之间相互转换：

纯文本（ *.txt ）、 Word 文档（ *.doc ）、 Works （ *.wps ） Web 页（ *.html 、 *.htm ）、 RTF 格式（ *.rtf ）等

声音 Audio Editor ： *.mp3 、 *.rm 、 *.dat 、 *.wmv → *.mpa 、 *.wav 超 级 解 霸： CD → mp3 MP3 Compressor ： wav → mp3 Midi2Wav Recorder ： mid → wav

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多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特性

各种媒体文件格式的转换

图形图像：画图：可在 bmp 、 gif 、 jpg 格式之间相互转换Photoshop ：可在 bmp 、 gif 、 jpg 、 psd 、 png 、 tif 、 eps 、 tga

等格式之间相互转换CorelDRAW ：可在 ai （ Illustrator ）、 wmf 、 cdr 、 dwg/dxf （ AutoCAD ）、 bmp 、 gif 、 jpg 、 psd 、 png 、 tif 等格 式之间相互转换

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多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特性

各种媒体文件格式的转换

动画影视：Flash ：可在 swf 、 gif 、 avi 、 mov 等格式之间相互转换Video Editor ：可在 avi 、 c3d （ Cool 3D ）、 mpg 等格式 之间相互转换超级解霸： VCD → AVI

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多媒体关键技术 多媒体关键技术

一、数据压缩和编码技术

11.02kHz 采样的 1 分钟声音，每个采样点 8 位时，数据量

11020×60×8÷8 ＝ 661200B

640×480 的彩色图像，每个像素 24 位，数据量

640×480×24÷3 ＝ 921600B

以每秒 24 帧播放 30 秒这样的画面的数据量

921600×24×30 ＝ 663552000B ＝ 632.8125MB

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多媒体关键技术多媒体关键技术

二、多媒体网络技术

三、多媒体信息检索技术

MPEG-7 ：多媒体内容描述接口

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多媒体关键技术多媒体关键技术

四、大容量的光盘存储技术

五、多媒体同步技术

六、超大规模集成（ VLSI ）电路制造技术

DSP 芯片的大量使用

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多媒体信息的数字化 多媒体信息的数字化

图形、图像信息的数字化和存储

音频信息的数字化和存储

视频信息的数字化和存储

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

概念 类型：

– 图形– 图像

形式：– 位图– 矢量图

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

矢量图概念　　　矢量图就是利用矢量来描述的图。利用矢

量的数学公式来描述图中各元素的形状、大小，同时调用调色板来描述色彩。这些图形元素在矢量图应用中称为对象。矢量图形与分辨率无关，放大或缩小矢量图尺寸不会使之模糊和变形。

　　　常用的矢量图制作软件有： CorelDraw 、Flash 、 AutoCAD 、 3ds max 等。

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

矢量图特点 矢量图图形由图元（即对象）组成 图元有位置、维数、形状、颜色 等各种属

性描述 指令根据图元属性在屏幕上显示图形 容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换 与分辨率无关，放大时不产生马赛克现象 主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

位图概念　　　也叫点阵图、光栅图或栅格图，它由一

系列像素点组成。像素是构成位图图像的最小单位，每个像素都被分配一个特定的位置和颜色值。位图图像中所包含的像素越多，其分辨率越高，细节越突出。同时图像文件的容量也就越大。放大或缩小位图尺寸会使之模糊和变形。

　　　数码相机、扫描仪、绘图程序（如 Corel PHOTO-PAINT ）、图像处理软件（如 PhotoShop ）等都可以产生位图。

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

位图特点 位图的质量由分辨率和色彩位数决定 在其它因素相同的情况下，分辨率越高

，色彩越丰富，位图所占的存储空间越大

放大后图像会出现马赛克现象 图像色彩实际显示效果受显示器影响 位图适合于表现含有大量细节的画面，比如风景照、人物照等

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图形、图像信息的数字化和存储 图形、图像信息的数字化和存储

小结　　　在实际应用中位图与矢量图为互补关系，各有优势，用途也各不相同。

　　　一般来说，矢量图所占用的存储空间较小，而位图文件则比较大。位图图像擅长表现细腻柔和、过渡自然的色彩，图像内容更趋真实，所以适合表现含有大量细节的画面，比如风景照、人物照等。矢量图比较容易对画面中的对象进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换，更适合描绘漫画、卡通画和进行图形设计（文字设计、标志设计、服装设计等）。

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音频信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储

一、基本参数：振幅与频率 振幅–波峰 或波谷坐标的绝对值– 振幅越大，声音越响

周期：两波峰间的距离 频率

– 单位时间内的周期数

单位： Hz（周期 /秒）标准 A 调： 440Hz人耳： 20~20000Hz

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音频信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储

二、声音的采样 按一定的时间间隔采集该时间点的波幅值 采样频率（图示）

– 单位时间内的采样数（ Hz ） – 一般采用： 11.025kHz 、 22.05kHz 、 44.1kHz

以二进制形式存储，播放时还原 保真度

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音频信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储

三、声音采样的量化 量化：采样数据按大小存储的过程 量化级别： 8 位、 16 位、 32 位等 量化等级： 256 级 65536 级

声道数 音频数字化质量的另一个因素

– 单声道 – 双声道（立体声）– 多声道

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音频信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储

四、数字音频的编码和存储容量 数字音频的编码

– 用相应位数的二进制符号来表示已经量化的采样值– 有 N 个量化级需要的二进制位数为 log2N

– 通常为 8 ~ 32 位 存储空间：采样频率 × 量化位数／ 8

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音频信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储

四、数字音频的编码和存储容量

存储容量举例– 采样频率 44.1kHz ，位数 16 位，双声道 – 一分钟的视频所需要的存储量为：　 44.1×1000×16×2×60/8=10584000 （字节）

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视频信息的数字化和存储 视频信息的数字化和存储

视频由一幅幅单独的画面 ( 帧 )序列组成还伴随有一个或多个音频轨

一、色彩空间表示　 各种视频输出设备和多媒体计算机所采用的色彩空间中　 最常见的三种是：

– RGB – 即红绿蓝三基色色彩空间表示，多媒体计算机系统不管采用哪种色彩空间表示，最后输出一定转化为 RGB 色彩空间表示

– YUV – 亮度信号 Y 和色差信号 U 、 V 是由 R 、 G 、 B 三个分量信号经过处理得到的。 YUV 是色彩空间的另一种表示方法，用于 PAL 制式电视信号

– YIQ –Y 仍是亮度信号， I 、 Q 是与 U 、 V 不同的色差信号。YIQ 色彩空间用于 NTSC 制式电视信号

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视频信息的数字化和存储 视频信息的数字化和存储

二、电视视频标准 – NTSC 制（ National Television Standards Committee

）30 帧 / 秒、每帧 525 行

– 和 PAL 制（ Phase Alternation Line ） 25 帧 / 秒，每帧 625 行

三、视频信息的数字化 – 包括采样、量化、模数转换、色彩空间变换等过程– 视频信号的采集与数字化只有通过视频采集卡– 采集方式：单帧采集、连续采集

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声音波形的采样与还原声音波形的采样与还原

对原始声波采样 采样后得到的数据

还原后的声波与原始声波的比较

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数字音频的编码数字音频的编码