第 6 章 多媒体技术 基础

1. 第6章 多媒体技术基础

2. 教学目标 • 要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、多媒体、多媒体技术概念。2、多媒体技术的基本特性。3、多媒体计算机系统组成。4、矢量图和位图的概念。 • 要求一般理解与掌握的内容有：5、多媒体的关键技术。6、多媒体信息的类型。7、多媒体的主要应用领域和发展方向。8、使用Cool Edit 2000软件录制数字音频文件；对音频素材进行基本编辑如剪切、粘贴、合并、重叠声音等操作。9、使用Flash制作简单的动画。10、使用Photoshop进行简单图像处理。11、在网页中使用图像、动画。 • 难点：模拟音频信号的数字化、数据压缩技术。

3. 授课内容 • 6．1多媒体技术的基本概念 • 6．2多媒体信息处理 • 6．3多媒体计算机系统 • 6．4平面动画制作软件Flash介绍 • 6．5多媒体技术应用

4. 6.1 多媒体技术的基本概念 • 6.1.1多媒体和多媒体技术的概念 • 1．媒体 • 所谓媒体（Media）是信息表现形式或传播的载体。在计算机领域中，文字、图形、图像、声音、动画和视频等都可以称为媒体。

5. 6.1.1多媒体和多媒体技术的概念 • 2．多媒体 • 多媒体（Multimedia）可以理解为文字、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体合成的人-机交互信息交流和传播媒体。计算机能处理的多媒体信息从时效上可分为两大类： • （1）静态媒体 包括文字、图形、图像。 • （2）动态媒体 包括声音、动画、视频。

6. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 1．文本 • 文本（Text）是用得最多的一种符号媒体形式，它包括了字母、数字以及各种专用符号。 • 超文本是一种文本，与传统的文本文件相比主要差别是，传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织的。

7. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 2．图形 • 图形（Graphics）指利用相关的绘图软件提供的绘图功能绘制直线、圆、圆弧、任意曲线等组成的形状。 • 在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，因此也称矢量图。

8. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 微机上常用的矢量图形文件有： • “.3DS”（用于 3D 造型）、“.DXF”（用于CAD）、“.WMF”（用于桌面出版）等等。 • 由于图形只保存算法和特征点，因此占用的存储空间很小。但显示时需经过重新计算，因而显示速度相对慢些。

9. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 3．图像 • 图像（Image）指凡是能为人类视觉系统所感知的信息形式或人们心目中的有形想像。可由扫描仪、数字照相机、摄像机等设备进行画面录入，数字化后以位图形式存储。

10. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 图像文件在计算机中的存储格式有多种，如 BMP、PCX、TIF、TGA、GIF、JPG 等，一般数据量都较大。

11. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 4．音频 • 音频（Audio）包括音乐、话语以及各种动物和自然界（如风、雨、雷等）发出的各种声音。

12. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 5．动画 • 动画（Animation）可以认为是运动的图画。动画是利用人的视觉暂留特性，当一系列形或像的画面按一定的时间在人的视线中经过时，人脑就会产生物体运动的印象。计算机动画就是利用计算机生成一系列可供实时演播的画面技术。

13. 6.1.2 多媒体信息的类型 • 6．视频 • 视频（Video）是一系列的静态图像或图形在一定时间内连续变化的结果。通常可通过录像带、摄像机、影碟机等视频信号源设备获取。

14. 6.1.3 多媒体技术的基本特性 • 1．多样性 • 所谓“多样性”是指信息媒体多样化或多维化，这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画、活动影像等。

15. 6.1.3 多媒体技术的基本特性 • 2．交互性 • 交互性是多媒体技术的关键特性。它使用户可以更有效地控制和使用信息，增加对信息的注意和理解。

16. 6.1.3 多媒体技术的基本特性 • 3．集成性 • 多媒体的集成性包括两方面，一是多种信息媒体的集成，另一是处理这些媒体的设备和系统的集成。

17. 6.1.3 多媒体技术的基本特性 • 4．实时性 • 多媒体技术的“实时性”，是由于多种媒体集成时，其中的声音及活动的视频图像是和时间密切相关的。因此多媒体技术必然要支持实时处理，例如电视会议系统的声音和图像不允许存在停顿，必须严格同步。

18. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 1．多媒体数据压缩/解压缩技术 • 多媒体信息数字化后的数据量非常庞大，必须对数据进行压缩编码，既可节省存储空间，又可提高传输效率，使得计算机能够实时处理和正常播放视频和音频信息。

19. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 2．多媒体数据存储技术 • 多媒体数据量非常大，如何实现大容量信息的存储是多媒体技术关键所在，实现这一技术主要还是依靠数据的压缩和解压缩技术，利用数据压缩技术，在一张CD-ROM光盘上能够存取70多分钟全运动的视频图像或者十几个小时的语言信息或数千幅静止图像。

20. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 3．多媒体专用芯片技术。 • 多媒体信息的处理需要大量的计算，只有采用专用芯片，才能取得满意的效果。多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：一种是固定功能的芯片；另一种是可编程的数字信号处理器（DSP）芯片。

21. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 4．多媒体输入与输出技术 • 多媒体输入/输出技术包括媒体变换技术、媒体识别技术、媒体理解技术和媒体综合技术。

22. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 5．多媒体软件技术 • 多媒体软件技术主要包括：多媒体操作系统、多媒体素材采集与制作技术、多媒体编辑与创作工具、多媒体数据库技术、超文本/超媒体技术和多媒体应用开发技术。

23. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 6．多媒体通信技术 • 多媒体通信技术包含语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术。

24. 6.1.4 多媒体信息处理的关键技术 • 7．虚拟现实技术 • 虚拟现实就是利用计算机技术生成的一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。

25. 6.1.5 多媒体技术的应用领域及发展趋势 • 1．多媒体技术的应用领域 • 多媒体技术得到迅速发展，多媒体系统的应用更以极强的渗透力进入人类生活的各个领域，如游戏、教育、档案、图书、娱乐、艺术、股票债券、金融交易、建筑设计、家庭、通讯等等。

26. 6.1.5 多媒体技术的应用领域及发展趋势 • 2．多媒体技术的发展趋势 • （1）多媒体技术的网络化发展趋势 • （2）多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化发展趋势

27. 第6章 多媒体技术基础

28. 6.2 多媒体信息处理 • 6.2.1 数字音频 • 1、音频 • 音频（Audio）可分为波形声音、语音和音乐。

29. 6.2 多媒体信息处理 • 波形声音实际上已经包含了所有的声音形式，它可以将任何声音都进行采样量化，相应的文件格式是WAV 文件。 • 语音也是一种波形，所以和波形声音的文件格式相同。 • 音乐是符号化了的声音，乐谱可转变为符号媒体形式。对应的文件格式是CDA文件。

30. 6.2 多媒体信息处理 • 对模拟音频信号进行采样量化编码后，得到数字音频。数字音频的质量取决于采样频率、量化位数和声道数三个因素。

31. 6.2 多媒体信息处理 • 1). 采样频率 • 采样频率是指一秒钟时间内采样的次数。在计算机多媒体音频处理中，采样频率通常采用三种：11.025KHz(语音效果)、22.05KHz(音乐效果)、44.1KHz(高保真效果)。常见的CD唱盘的采样频率即为44.1KHz。

32. 6.2 多媒体信息处理 • 2). 量化位数 • 量化位数也称“量化精度”，是描述每个采样点样值的二进制位数。例如，8位量化位数表示每个采样值可以用28即256个不同的量化值之一来表示，而16位量化位数表示每个采样值可以用216即65536个不同的量化值之一来表示。常用的量化位数为8位、12位、16位。

33. 6.2 多媒体信息处理 • 3). 声道数 • 声音通道的个数称为声道数，是指一次采样所记录产生的声音波形个数。记录声音时，如果每次生成一个声波数据，称为单声道；每次生成两个声波数据，称为双声道（立体声）。

34. 6.2 多媒体信息处理 以字节为单位，模拟波形声音被数字化后 音频文件的存储量(假定未经压缩)为： 存储量=采样频率×量化位数/8×声道数×时间 例如，用44.1KHz的采样频率进行采样，量 化位数选用16位，则录制1秒的立体声节目，其 波形文件所需的存储量为： 44100×16／8×2×1=176400(字节)

35. 6.2 多媒体信息处理 • 2、常用的声音压缩标准 • 1）MPEG-1 • 2）MPEG-2 • 3）MPEG-4

36. 6.2 多媒体信息处理 • 3、常用的声音存储格式 • 1）WAV文件(*.wav) • 2）CD格式(*.cda) • 3）MP3文件(*.mp3) • 4）RA文件(*.ra) • 5）WMA格式(*.wma) • 6）MIDI文件(.mid)

37. 6.2 多媒体信息处理 • 4、音频处理软件Cool Edit 2000 • 1） Cool Edit 2000 的功能 • 使用 Cool Edit 2000 可以录制音频文件；轻松地在音频文件中进行剪切、粘贴、合并、重叠声音操作；提供有多种特效如放大、降低噪音压缩、扩展、回声、延迟、失真、调整音调等。 • 另外， 它还可以在多种文件格式之间进行转换。

38. 2）. Cool Edit 2000 应用程序界面 Cool Edit 2000 界面主要有标题栏、菜单栏、工具条、状态栏、编辑区。

39. 3）. 音频的录制 将麦克风与声卡的MIC IN连接，然后运行 Cool Edit 2000 程序，执行File|New命令，弹出对话框。在对话框中选择采样频率、量化位数、声道数后单击“确定”。然后单击功能键中的录音按钮，开始录音，录制完毕单击停止按钮停止录音。最后执行 File|Save命令保存声音文件。

41. 4）. 音频的基本编辑 在Cool Edit 2000中，不管进行什么操作，都要首先选择需要处理的区域，如果不选，Cool Edit 2000则认为要对整个音频文件进行操作。 (1). 删除 选好要操作的选区，直接按DEL键就可 删除当前被选择的音频片段，这时后面的波形自动前移。

42. 4）. 音频的基本编辑 (2). 剪切 执行Edit|Cut命令将当前被选择的片段从音频中移去并放置到内部剪贴板上。 （3). 拷贝 执行Edit|Copy命令将拷贝选区到内部剪贴板上。

43. (4). 粘贴 执行Edit|Pastet命令将内部剪贴板上的数据插入到当前插入点位置。 (5). 粘贴到新文件 执行Edit|Paste to new命令可插入剪贴板中的波形数据创建一个新文件。 (6). 拷贝到新文件 执行Edit|Copy to new命令创建一个新文件插入被选择的波形数据。

44. (7). 混合粘贴 执行Edit|Mix Paste命令可以在当前插入点混合剪贴板中音频数据或其它音频文件数据。

45. 5）. 音频特殊效果编辑 (1).反转 执行Transform|Reverse命令，产生把声波从后往前反向播放的特殊效果。

46. (2). 音量调节 执行Transform|Amplify|Amplify命令

47. (3). 延时效果 执行Transform|Delay Effects|Echo命令

48. (4). 降低噪音 执行Transform|Noise Reduction命令

49. (5). 调整音调 执行Transform|Time/Pitch|Stretch命令

50. 6.2.2 图形和图像 • 1．矢量图和位图 • （1）. 位图 • 图像又称点阵图像或位图图像。位图式图像是由许多点组成的，这些点称为像素。当许许多多不同颜色的点(即像素)组合在一起便构成了一幅完整的图像。位图的清晰度与像素点的多少有关，单位面积内像素点数目越多则图像越清晰，否则越模糊。