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多媒体信息加工（二） 图像、动画与音频详解

多媒体信息加工（二） 图像、动画与音频详解. （一）数字化图像的设计、采集和加工. 一、 图像的表达特点： 书 P92 形象，生动，色彩丰富 跨越文字的限制，主题表达明确 —— 徐冰的 《 地书 》 节选 图像的采集 书 P95. 矢量类. 位图类. 二、图像的类型. 位图 ( 点阵图像 ): 它由许多点（称为像素）组成的。 优点：色彩丰富； 缺点：文件容量大、缩放和旋转易失真。 相关软件：画图、 photoshop 、 PhotoImpact 、 Fireworks 、 Painshop 、 ACDSee. 二、图像的类型.

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多媒体信息加工（二） 图像、动画与音频详解

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  1. 多媒体信息加工（二）图像、动画与音频详解

  2. （一）数字化图像的设计、采集和加工 一、 图像的表达特点：书P92 形象，生动，色彩丰富 跨越文字的限制，主题表达明确 ——徐冰的《地书》节选 图像的采集书P95

  3. 矢量类 位图类

  4. 二、图像的类型 • 位图(点阵图像):它由许多点（称为像素）组成的。 优点：色彩丰富； 缺点：文件容量大、缩放和旋转易失真。 相关软件：画图、photoshop、PhotoImpact、Fireworks、Painshop、ACDSee

  5. 二、图像的类型 • 矢量图形（向量图形）：它以数学的向量方式来记录图像内容。 优点：色彩变化少、文件容量小、放大或旋转图像不 会失真。 缺点：不容易制作色彩变化太多的图像 相关软件：Flash、CorelDram 请同学们 欣赏动画： 七巧板

  6. 图像与图形的区别

  7. 图形、图像的存储格式

  8. 三、设计图像表达信息 • 1．图像设计与制作的根本目的：传达信息。再到具体的制作过程，都要围绕特定的主题展开。 • 2．图像设计与制作过程要注意的方面 ⑴考虑创意、构图、色彩 ⑵选择制作方法和工具 ⑶具体的制作过程 ⑷考虑图像所针对的人群，符合他们的接受能力、审美意识、社会心理、习俗和禁忌。 ⑸遵循相关的法律法规。 校园小景CD封面制作……P97~102

  9. （二）数字音频的采集和加工书P85~88 • 自然界中存在的各种声音，都是由于物体振动产生的。物体振动使得空气产生振动波，再由人体内耳接收，形成听觉。这种声音的波形变化是连续的，称为模拟音频。 • 计算机中所存贮的任何信息，包括声音信息，都是用二进制数值来表示的，我们把这类音频称为数字音频。 模拟音频与数字音频

  10. 模拟信号 数字信号 音频的基本的知识： 什么是数字化音频技术？ 把模拟音频转成数字音频，在电脑音乐里就称作采样，其过程所用到的主要硬件设备便是模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter，即ADC）。采样的过程实际上是将通常的模拟音频信号的电信号转换成许多称作“比特（Bit）”的二进制码0和1，这些0和1便构成了数字音频文件。

  11. 采样的频率、采样的位数、比特率(位速率) • 采样的频率(采样率、采率 )是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。在当今的主流采集卡上，采样频率一般共分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级。 • 采样位数：可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。 • 比特率(码率等)：表示经过编码(压缩)后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，换句话说是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。比特率越高音质越好，但编码后的文件越大；如果比特率越少则情况刚好相反。

  12. Y轴:采样分辨率 X轴：采样频率 上图中的横坐标便是采样频率；纵坐标便是采样分辨率。 如下图，图中的正弦曲线代表原始音频曲线；填了颜色的方格代表采样后得到的结果，二者越吻合说明采样结果越好。

  13. X轴：采样频率 采样频率一般共分为22.05khz、44.1khz、48khz三个等级。 22.05只能达到fm广播的声音品质， 44.1khz是cd音质， 48khz则是dvd audio或专业领域才会采用。 Y轴:采样分辨率 8位（8Bit）不是说把纵坐标分成8份，而是分成2^8＝256份；同理16位是把纵坐标分成2^16＝65536份； 而24位则分成2^24=16777216份。 采样的频率越大则音质越有保证；同理，当纵坐标的采样的分辨率越小则越有利于音质的提高，即采样的位数越大越好。

  14. 现在我们来进行一个计算，看看一个数字音频文件的数据量到底有多大。现在我们来进行一个计算，看看一个数字音频文件的数据量到底有多大。 假设我们是用44.1kHz、16bit来进行立体声（即两个声道）采样，即采样成标准的CD音质（也称作红皮书音频）。一秒钟的数字音频数据量相当于多少个汉字？ 分析： 一秒钟内采样44.1千次，每次的数据量是16×2＝32bit， 一秒钟内的数据量便是44.1k×32bit 一个字节（Byte）含有8个位（Bit），一个汉字在电脑里占用两个字节， 那么44.1k×32bit的空间可以存储 （44.1k×32bit） /（2×8）=88200个汉字，也就是说一秒钟的数字音频数据量与近九万个汉字（一部中篇小说）的数据量相当。

  15. 常见音频文件类型 • APE格式：是一种无损压缩音频格式 • CD Audio　　目前CD唱片所采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的多是波形流。但缺点是无法编辑，文件长度太大。 • WAV　　微软的标准声音格式。Windows本身存放数字声音的标准格式，目前也成为通用性的数字声音文件格式。 WAVE文件是以声音的波形来表示声音的，这种音频格式基本上不经过什么压缩，所以体积较大。 • Ra/Rm/RMXRealNetworks公司开发的主要适用于网络实时数字音频流技术的文件格式，它将音频文件大大压缩，所以在高保真方面远不如MP3，不过体积小，适合实时收听是最大的优势。 • WMA　是微软公司针对Real公司（冤家路窄）开发的新一代网上流式数字音频压缩技术。这种压缩技术的特点是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，同时兼顾了保真度和网络传输需求，所以具有一定的先进性，其压缩率一般可以达到1:18。甚至慢慢开始侵蚀MP3的地盘了（相同音质，Wma文件是Mp3文件大小的一半）此外，WMA还可以通过DRM(Digital Rights Management)方案加入防止拷贝，或者加入限制播放时间和播放次数，甚至是限制播放的机器，可有力地防止盗版。

  16. 常见音频文件类型 • MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，又称作乐器数字接口，是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。 它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传输的协议，可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件，在MIDI文件中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。 • DVD Audio是新一代的数字音频格式，与DVD Video尺寸以及容量相同，为音乐格式的DVD光碟，取样频率为“48kHz/96kHz/192kHz”和“44.1kHz/88.2kHz/176.4kHz”可选择，量化位数可以为16、20或24比特，它们之间可自由地进行组合。低采样率的192kHz、176.4kHz虽然是2声道重播专用，但它最多可收录到6声道。而以2声道192kHz/24b或6声道96kHz/24b收录声音，可容纳74分钟以上的录音，动态范围达144dB，整体效果出类拔萃。

  17. 常见音频文件类型 • MP3MP3是MPEG-1 LAYER3的简写，是网上最为流行的音乐存放、下载格式。 • MP4采用的是美国电话电报公司(AT&T)所研发的以“知觉编码”为关键技术的a2b音乐压缩技术，由美国网络技术公司(GMO)及RIAA联合公布的一种新的音乐格式。MP4在文件中采用了保护版权的编码技术，只有特定的用户才可以播放，有效地保证了音乐版权的合法性。另外MP4的压缩比达到了1:15，体积较MP3更小，但音质却没有下降。不过因为只有特定的用户才能播放这种文件，因此其流传与MP3相比差距甚远。 • VOC文件，在DOS程序和游戏中常会遇到这种文件，它是随声霸卡一起产生的数字声音文件，与WAV文件的结构相似，可以通过一些工具软件方便地互相转换。

  18. 音频的播放软件 • 千千静听 • Realplayer • Media player • 超级解霸，暴风影音 • Winamp281_Classic • …… 音频播放软件的选择有很多，我个人认为，电脑上不必安上太多的音频播放软件，有1-2个就足够了，选个适合自己使用的，使用内存小的就可以了

  19. 数字音频的采集与加工 书P86~88 录音前应做好的准备：对自己应该有三问： • 确定主题，这个主题应该是适合于用声音来表现的。 • 规划好实际需要录制的内容。 明确内容 我要录什么？ 明确目的 使用目的关系到对音质要求的高低，也关系到采集设备的选择。 我为什么要录这些东西？ 我要怎么去录？ 明确方法 选用专业的录音设备进行录制，也可以用电脑直接录制（注意话筒和声卡的质量），还可以用录音笔或带有录音功能的MP3播放器进行录制等。

  20. 书P86~87 Cooledit Pro 加工：去掉文件中的错误，增加混响,合成音轨, 分离出伴奏音乐等 用合适的文件格式保存，如WAV格式，mp3格式 常见的音频处理软件还有： Eo video等。 教师主页，教学软件中提供了这两种软件的下载

  21. 数字音频小结： • 数字音频给我们的生活带来了前所未有的变化。它以音质优秀、传播无损耗、可进行多种编辑和转换而成为主流，并且应用于各个方面。例如我们常使用到的音响设备、IP电话、卫星电话、数字卫星电视以及专业录音、制作等。展望未来，数字音频将会应用于更多的领域，而且会拥有更清晰、更真实的音质、更小巧的体积和更方便的传输和转换功能。

  22. 歌曲串烧——刺激2006.MP3 爱到尽头覆水难收〔让我欢喜让我忧〕是永远都难忘的啊（爱的代价〕相聚离开都有时候〔红豆〕月亮代表我的心〔月亮代表我的心〕那一天知道你要走〔祝你一路顺风〕我的心中满是伤痕〔梦醒时分〕我的心一直温习说服自己〔勇气〕静静的守着电话〔短发〕早知道伤心总是难免的〔梦醒时分〕我却为我爱的人甘心一生伤悲〔爱我的人和我爱的人〕面对面看着你的眼睛〔每次都想呼喊你的名字〕读懂了你对爱的坚定〔威尼斯的泪〕因为在一千年以后〔一千年以后〕你不属于我我们还是一样〔十年〕都已随它走入下个轮回里〔如果下辈子我还记得你〕不见不散〔不见不散〕那只是一场游戏一场梦〔一场游戏一场梦〕你给我的快乐你给我的满足〔别以为男人就不会哭〕我一时想不起我一时想不起〔甜蜜蜜〕

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