第十三章 多媒体应用技术

1. 第十三章 多媒体应用技术

2. 本章简介 本章主要介绍多媒体技术相关的基本概念，常用媒体类型和基本应用，通过学习具体的 Windows 自带的多媒体工具的使用，帮助读者掌握多媒体技术的基本内涵。并给出了一个多媒体动画的制作实例。 13.1 多媒体技术概述 13.2 数字媒体——声音 13.3 数字媒体——图像 13.4 数字媒体——视频 13.5 多媒体制作实例

3. Click to add Title 媒体 1 1 13.1 多媒体技术概述 Click to add Title 多媒体 2 2 Click to add Title 多媒体数据的特点 1 3 • 随着信息技术的发展，社会的存在与观念在改变，计算机已成为人类观察世界、表现世界的好帮手。掌握流行的多媒体的工具，是享用信息技术成果、在信息社会中发展必备的基础。

4. 1 媒体 • 媒体 (Media) 是指承载或传递信息的载体。 • 在不同领域中采用的媒体形式是不同的，书刊领域采用的媒体形式为文字、表格和图片；绘画领域采用的媒体形式是图形、文字或色彩；摄影领域采用的媒体形式是静止图像、色彩；电影、电视领域采用的是图像或运动图像、声音和色彩。

5. 2 多媒体(1) • 多媒体一词译自英文“ Multimedia”，是多种媒体信息的载体，信息借助载体得以交流传播。 • 在信息领域中，多媒体是指文本、图形、图像、声音、影像等这些“单”媒体和计算机程序融合在一起形成的信息媒体，是指运用存储与再现技术得到的计算机中的数字信息。

6. 2 多媒体(2) 图——图形（ Graphics）、静止图像（Images） 文——文本（ Text） 声——声音（ Audio） 像——动画（ Animation）、运动图像（Motion Video）

7. 2 多媒体(3) 声 像 图 混合 其它 文 • 图、文、声、像综合动态表现的多媒体示例图：

8. 1 3 Click to add Title 多媒体数据的特点 (1) (1)数据量巨大 • 计算机要完成将多媒体信息数字化的过程，需要采用一定的频率对模拟信号进行采样，并将每次采样得到的信号采用数字方式进行存储，较高质量的采样通常会产生巨大的数据量。构成一幅分辨率为640ⅹ480的256色的彩色照片的数据量是0.3MB；CD质量双声道的声音的数据量要每秒1.4MB。

9. 1 3 Click to add Title 多媒体数据的特点 (2) （2）数据类型多 • 多媒体数据包括文字、图形、图像、声音、文本、动画等多种形式，数据类型丰富多彩。 （3）数据类型间差距大 • 媒体数据在内容和格式上的不同，使其处理方法、组织方式、管理形式上存在很大差别。 （4）多媒体数据的输入和输出复杂 • 由于信息输入与输出与多种设备相连，输出结果如声音播放与画面显示的配合等就是多种媒体数据的同步合成效果。

10. 13.2 数字媒体——声音 1.声音的数字化 2.数字化声音的保存 3.声音文件的播放和录制

11. 1 声音的数字化 • 声音是通过空气的震动发出，通常用模拟波的方式表示它。振幅反映声音的音量，频率反映了音调。音频是连续变化的模拟信号，而计算机只能处理数字信号，要使计算机能处理音频信号，必须把模拟音频信号转换成用“0”、“1”表示的数字信号，这就是音频的数字化，将模拟信号通过音频设备（如声卡）数字化，会涉及到采样、量化及编码等多种技术。

12. 2 数字化声音的保存 • 常用的数字化声音文件类型有：WAV、MIDI和MP3。 Wav 被称为“无损的音乐”，是微软公司开发的一种声音文件格式，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所支持。WAV格式支持多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，标准格式的WAV文件和CD格式一样，也是44.1K的采样频率，速率88K/s，16位量化位数，可以看出，WAV格式的声音文件质量和CD相差无几，是目前PC机上广为流行的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都能够读取WAV格式。 MIDI 被称为“作曲家的最爱”，MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5～10KB。今天，MID文件主要用于原始乐器作品，流行歌曲的业余表演，游戏音轨以及电子贺卡等。MID文件重放的效果完全依赖声卡的档次。它的最大用处是在电脑作曲领域。 MP3 MP3是指MPEG标准中的音频部分，也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层，分别对应*.mp1、*.mp2和*.mp3这3种声音文件。MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，MPEG3音频编码则具有10：1~12：1的高压缩率，相同长度的音乐文件，用mp3格式来储存，一般只有WAV文件的1/10，而音质要次于WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小，音质好；所以mp3是当前主流的数字化声音保存格式。

13. 播放 停止 弹出 2 3 Click to add Title 声音文件的播放和录制 图13.2 CD唱机界面 • Windows自带的CD唱机功能和录音机功能可以方便地实现对声音文件的播放和录制。 • 1. CD唱机 • 2. 录音机

14. 13.3 数字媒体——图像 1. 图像的数字化 2. 数字化图像的保存 3. 图像文件的查看和制作

15. 1 图像的数字化 传统的绘画可以复制成照片、录像带或印制成印刷品，这样的转化结果称为模拟图像（Image）。它们不能直接用电脑进行处理，还需要进一步转化成用一系列的数据所表示的数字图像。这个进一步转化的过程也就是模拟图像的数字化，通常采用采样的方法来解决。 采样就是计算机按照一定的规律，对模拟图像的每点所呈现出的表象特性，用数据的方式记录下来的过程。这个过程有两个核心要点：一个是采样要决定在一定的面积内取多少个点，或者叫多少个像素，称为图像的分辨率（dpi）。另一个核心要点是记录每个点的特征的数据位数，也就是所谓数据深度。

16. 2 数字化图像的保存 • 常用的数字化图像保存格式包括BMP、JPEG和GIF。 BMP 是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但文件占用了较大的存储空间。BMP格式支持RGB、索引颜色、灰度和位图颜色模式、但不支持Alpha通道。 JPEG JPEG是由联合照片专家组（Joint Photographic Experts Group）开发的。它既是一种文件格式，又是一种压缩技术。JPEG作为一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对这种文件压缩。作为先进的压缩技术，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，在获取极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像 。JPEG应用非常广泛，大多数图像处理软件均支持此格式。 GIF GIF( Graphics Interchange Format)是CompuServe公司开发的图像文件格式。采用了压缩存储技术。GIF格式同时支持线图、灰度和索引图像，但最多支持256种色彩的图像。GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少、下载速度快、可以存储简单的动画。这是由于GIF图像格式采用了渐显方式，即在图像传输过程中，用户先看到图像的大致轮廓，然后随着传输过程的继续而逐步看清图像中的细节。

17. 2 3 Click to add Title 图像文件的查看和制作 • Windows自带的画图工具和图像处理工具可以方便地实现对图像文件的制作与查看。 • 1. 画图工具 • 2. 图像处理

18. 13.3 数字媒体——视频 1.声音的数字化 2.数字化声音的保存 3.声音文件的播放和录制

19. 1 视频的数字化 模拟视频的数字化过程首先需要通过采样，将模拟视频的内容进行分解，得到每个像素点的色彩组成，然后采用固定采样率进行采样，生成数字化视频。数字化视频和传统视频相同，由帧（Frame）的连续播放产生视频连续的效果，在大多数数字化视频格式中，播放速度为每秒钟24帧（24fps）。

20. 2 数字化视频的保存 • 数字化视频的数据量巨大，通常采用特定的压缩算法对数据进行压缩，根据压缩算法的不同，保存数字化视频的常用格式包括：MPEG、AVI和RM。 MPEG MPEG（Moving Picture Experts Group）是1988年成立的一个专家组。这个专家组在1991年制定了一个MPEG－1国际标准。MPEG采用的编码算法简称为MPEG算法，最大压缩可达约1：200，用该算法压缩的数据称为MPEG数据，由该数据产生的文件称MPEG文件，以MPG为后缀。本章最后的示例中所使用的视频素材以及生成的多媒体视频都是采用MPEG格式进行压缩的。 AVI AVI（Audio Video Interleave）是一种音频视像交叉记录的数字视频文件格式。1992年初，Microsoft公司推出了AVI技术及其应用软件VFW（Video for Windows）。在AVI文件中，运动图像和伴音数据是以交替的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个AVI文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。 RM RM格式是Real Networks公司开发的一种新型流式视频文件格式，又称Real Media,是目前Internet上最流行的跨平台的客户/服务器结构多媒体应用标准，它采用音频/视频流和同步回放技术，实现了网上全带宽的多媒体回放。RealPlayer就是在网上收听收看这些实时音频、视频和动画的最佳工具。只要用户的线路允许，使用RealPlayer可以不必下载完音频/视频内容就能实现网络在线播放，更容易上网查找和收听、收看各种广播、电视。

21. 2 3 Click to add Title 视频文件的播放 • Windows 系列都附带提供了Windows Media Player播放器，它是微软公司基于DirectShow基础之上开发的媒体播放软件。使用它可以收听或查看您最喜爱的运动队的比赛实况新闻报道或广播，还可以回顾Web站点上的演唱会、音乐会或研讨会，或提前预览新片剪辑。媒体播放器界面如图13.12所示。 • 媒体播放器

22. 13.5 多媒体制作实例 Click to add Title 奥运片头制作过程 2 2 • 在实际应用中，与应用主题相关的文本、图形、图像、声音、影像等各种“单”媒体资源经过设计者和计算机程序的融合，形成能够携带大量信息的多媒体，能够通过多种渠道加强信息的传播。 • 本节以奥运视频片头的制作过程为实例，综合本章学习的多种媒体形式,以Video Studio 9为工具，介绍典型多媒体的制作工具、技术和基本过程，便于从应用角度掌握多媒体技术的内涵和作用。 Click to add Title 多媒体制作工具——Visual Studio 9 1 1

23. 1 1 Click to add Title Visual Studio 9 （1） • Video Studio 9也称会声会影，是Ulead公司出品的以视频编辑和制作为主的多媒体制作工具，采用“逐步式”的工作流程，提供了一百多个转场效果、标题制作功能和音轨制作工具，使用简单，便于读者将注意力集中在多媒体的制作技术上。 • 会声会影的多媒体制作以项目为基础，制作的相关材料全部保存在当前项目的项目文件（*.VSP）里，项目文件包含素材的路径位置及合并影片方法的信息。在完成影片作品后，可以将它刻录到 DVD、 VCD 或 SVCD，或将影片录回到摄像机。还可以将影片输出为视频文件， 直接在计算机上播放。完成多媒体制作后，会声会影会使用视频项目文件中的信息，将影片中的所有元素合并成一个视频文件。此过程称为渲染。

24. 1 2 Click to add Title Visual Studio 9（2） Video Studio 9的用户界面 Video Studio的用户界面由7部分组成，其中：1为步骤面板，包含视频编辑中不同步骤所对应的按钮；2为菜单栏，包含提供了不同命令集的菜单；3为选项面板，包含用于对所选素材定义设置的控件、按钮和其它信息，此面板的内容会根据制作者所在的步骤而有所变化；4为预览窗口，主要显示当前的素材、视频滤镜、效果或标题；5为导览面板，提供用于回放和对素材进行精确修整的按钮，在“捕获”步骤中，它也可以用于对 DV 摄像机进行设备控制；6为素材库，主要保存和管理所有的媒体素材；7为时间轴，显示项目中包含的所有素材、标题和效果。

25. Click to add Title 奥运片头制作过程 2 2 • 将图像、文字、视频和声音等多种媒体进行拼接和融合，最后构成一个统一的，大信息量的独立媒体的过程。下面通过使用会声会影工具制作一个奥运片头7个步骤的过程，贯穿多媒体制作的基本流程。 1.素材的捕获与导入 2.素材的编辑和剧情的编排 3.转场效果的添加 4.使用覆叠效果 5.标题 6.音频 7.分享 单击画面播放视频