應用技術90課件

第五章15.1多媒體技術概述一、媒體與多媒體

1.媒體(媒介、媒質(zhì))

媒體是信息表示、傳遞和存儲的載體

存儲信息的實體紙張、磁盤、光盤

表示信息的載體文本、圖形、圖像

聲音、動畫、視頻命運25.1多媒體技術概述媒體的種類(CCITT)

感覺媒體人的感官，如視覺、聽覺等

表示媒體為了處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造的媒體，如文本、圖形、動畫等

顯示媒體獲取和表現(xiàn)信息的物理設備，如鍵盤、鼠標器、顯示器和音箱等

存儲媒體用來存放表示媒體的介質(zhì)，如磁盤、光盤和內(nèi)存等

傳輸媒體傳輸數(shù)據(jù)的載體，如光纜35.1多媒體技術概述二、多媒體技術

定義將多種媒體信息通過計算機進行數(shù)字化采集、編碼、存儲、傳輸、處理和再現(xiàn)等，使多種媒體信息建立邏輯連接，并集成一個具有交互性的計算機系統(tǒng)。利用計算機綜合處理圖文聲像。

特征多樣性集成性交互性、實時性5三、多媒體技術的應用

1.教育與培訓多媒體教學課件多媒體技能培訓系統(tǒng)虛擬課堂、虛擬實驗室、虛擬圖書館

2.出版與圖書

電子出版物具有容量大、體積小、成本低、檢索快、易于保存和復制、能存儲圖文聲像信息等，如光盤百科全書、e-book。5.1多媒體技術概述6

3.商業(yè)與咨詢商品簡報、查詢服務、產(chǎn)品演示、商貿(mào)交易(電子商務)等。利用多媒體技術可為公眾提供各類咨詢服務，也可通過觸摸屏進行操作。

4.通信與網(wǎng)絡信息家電(電話、電視、冰箱、音響)、視頻會議、可視電話、遠程醫(yī)療系統(tǒng)。5.1多媒體技術概述75.2多媒體系統(tǒng)的組成一、多媒體系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)多媒體硬件系統(tǒng)：多媒體控制板卡及I/O電路多媒體驅(qū)動程序：用來控制和操縱多媒體硬件多媒體操作系統(tǒng)：CD-RTOS(專用),Windows(通用)多媒體應用軟件多媒體開發(fā)工具多媒體操作系統(tǒng)多媒體驅(qū)動程序多媒體硬件系統(tǒng)95.2多媒體系統(tǒng)的組成二、多媒體系統(tǒng)的基本組成105.2多媒體系統(tǒng)的組成

多媒體支持軟件(開發(fā)工具)

多媒體素材制作工具文字特效制作軟件：MSWord/藝術字音頻處理軟件：SyntrilliumCooledit

TwelveToneCakewalk圖形圖像處理軟件：CorelCorelDRAW

AdobePhotoshop11一、聲音信號的類型模擬信號(自然界、物理)數(shù)字信號(計算機)二、聲音的數(shù)字化采樣量化編碼模擬信號數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號A/DADCD/ADAC5.3音頻信息處理13聲音數(shù)字化過程連續(xù)的模擬聲音信號聲音信號的采樣離散的音頻信號示意5.3音頻信息處理14聲音數(shù)字化三要素采樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)每秒鐘抽取聲波幅度樣本的次數(shù)每個采樣點用多少二進制位表示數(shù)據(jù)范圍使用聲音通道的個數(shù)采樣頻率越高聲音質(zhì)量越好數(shù)據(jù)量也越大量化位數(shù)越多音質(zhì)越好數(shù)據(jù)量也越大立體聲比單聲道的表現(xiàn)力豐富，但數(shù)據(jù)量翻倍11.025kHz22.05kHz44.1kHz8位＝256個值16位＝65536個值單聲道立體聲5.3音頻信息處理15三、音頻的文件格式

WAV文件WAV是Microsoft/IBM共同開發(fā)的PC波形文件。因未經(jīng)壓縮，文件數(shù)據(jù)量很大。

特點：聲音層次豐富，還原音質(zhì)好

MP3文件MP3(MPEGAudiolayer3)是一種按MPEG標準的音頻壓縮技術制作的音頻文件。

特點：高壓縮比(11:1)，優(yōu)美音質(zhì)5.3音頻信息處理17

WMA文件WMA(WindowsMediaAudio)是WindowsMedia格式中的一個子集(音頻格式)。

特點：壓縮到MP3一半

MIDI文件MIDI(樂器數(shù)字接口)是由一組聲音或樂器符號的集合。

特點：數(shù)據(jù)量很小，缺乏重現(xiàn)自然音5.3音頻信息處理18四、音頻的獲取與處理

音頻的獲取主要有：①利用錄音軟件直接錄制②使用專業(yè)錄音棚錄制③從唱盤或錄音帶中進行轉(zhuǎn)錄④購買數(shù)字音頻庫5.3音頻信息處理195.4圖像信息處理一、圖形與圖像

1.圖形(矢量圖形、幾何圖形)矢量圖是用一組指令來描述的，這些指令給出構(gòu)成圖形的各種屬性和參數(shù)。例如：

圓(圓心坐標,半徑及粗細,色彩)

優(yōu)缺點：①圖形文件占用空間較少②圖形復雜時耗時相對較長

繪圖軟件：CorelDRAWFreeHand212.圖像(位圖圖像、點陣圖像)位圖是指在空間和亮度上已離散化的圖像，通過描述每一像素的顏色或亮度來表示該圖像。它適應表現(xiàn)包含大量細節(jié)的圖片，如明暗、濃淡、層次和色彩變化等。

優(yōu)缺點：①色彩和色調(diào)豐富，景物逼真

②縮放處理易失真，數(shù)據(jù)量大繪畫軟件：PhotoshopPhotoImpact5.4圖像信息處理22圖形與圖像的比較圖形圖像文件大小與圖形的復雜程度有關，一般較小與圖像的尺寸和顏色有關，一般較大文件內(nèi)容圖形指令圖像點陣數(shù)據(jù)縮放、旋轉(zhuǎn)處理無失真有失真處理技術繪制、創(chuàng)造和藝術性獲取、復制和技巧性適合范圍表現(xiàn)變化的曲線簡單圖案、運算結(jié)果表現(xiàn)自然和細節(jié)景物層次、色彩較豐富圖形圖像真實感圖形繪制模式識別技術5.4圖像信息處理23

圖像的主要參數(shù)

⑴分辨率分辨率直接影響圖像質(zhì)量。

顯示分辨率：指在顯示器上能夠顯示的像素數(shù)目。(640*480,800*600,1024*768)

圖像分辨率：指數(shù)字圖像的實際像素數(shù)目，它反映圖像在屏幕中顯示的大小。

像素分辨率：指像素的寬高比(1:1),在像素分辨率不同的機器間傳輸圖像會變形。5.4圖像信息處理25

⑵顏色深度指記錄每個像素所使用的二進制位數(shù)。

彩色圖像：可使用的最多顏色數(shù)目

灰度圖像：可使用的亮度級別數(shù)目位數(shù)顏色數(shù)說明4位16種Windows3.x中畫筆支持16種顏色8位256種多媒體應用中的最低顏色深度16位32768種RGB5:5:5,剩余1位表示其它屬性(透明度)24位16M種真彩色，超出人眼所能識別的顏色范圍32位16M種RGB8:8:8,剩余8位表示其它屬性(透明度)5.4圖像信息處理26四、圖像的獲取與處理

1.圖像的獲取方法采用掃描儀、數(shù)碼相機進行模數(shù)轉(zhuǎn)換從數(shù)字圖像庫、網(wǎng)上獲取、自行繪制

2.圖像的處理技術圖像處理手段很多，所有處理都是建立在對數(shù)據(jù)進行數(shù)學運算的基礎上，一般用戶可通過圖像處理軟件(Photoshop)來完成。例如：圖像亮度、對比度的調(diào)整等。5.4圖像信息處理29一、視頻的基本概念

1.視覺暫留現(xiàn)象人眼有一種視覺暫留的生物現(xiàn)象，即人觀察的物體消失后，物體映像在人眼的視網(wǎng)膜上會保留一個非常短暫的時間(約0.1s)。利用這一現(xiàn)象，將一系列畫面中物體移動或形狀改變很小的圖像，以

足夠快的速度連續(xù)播放，就會

產(chǎn)生連續(xù)活動的場景。5.5視頻信息處理30

2.視頻的定義

視頻又稱運動圖像或活動圖像，它是指連續(xù)地隨著時間變化的一組圖像。

幀：一幅單獨的圖像

幀率：每秒種播放的幀數(shù)，單位是f/s

典型的幀率：24f/s、25f/s、30f/s

常見的視頻信號：電影、電視5.5視頻信息處理31

3.電視的制式色度信息處理方法→三種彩色電視制式

⑴NTSC制式(美國、日本、中國臺灣等)NationalTelevisionSystemsCommittee(1953，美國)①30幀/秒(29.97fps)，525行/幀

②隔行掃描：2場/幀，262.5行/場

③顏色模型：YIQ

④寬高比：4:3(幀大?。?52*240)5.5視頻信息處理32

⑵PAL制式(中國、德國、英國、朝鮮等)PhaseAlternationLine(1962，德國)①25幀/秒，625行/幀

②隔行掃描：2場/幀，312.5行/場

③顏色模型：YUV

④寬高比：4:3(幀大?。?52*288)⑶SECAM制式(法國、俄羅斯、東歐國家)“輪流傳送彩色與存儲”(1966年，法國)類似PAL制式5.5視頻信息處理33二、視頻的數(shù)字化掃描采樣量化編碼模擬視頻信號數(shù)字視頻信號視頻是連續(xù)的圖像圖像是離散的視頻5.5視頻信息處理34

數(shù)字視頻的優(yōu)點與模擬視頻相比，其優(yōu)點：①數(shù)字視頻便于創(chuàng)造性的編輯與合成②數(shù)字視頻可不失真地進行多次復制③在網(wǎng)絡環(huán)境下容易實現(xiàn)資源共享④數(shù)字視頻可與其它媒體組合使用

缺陷：①處理速度慢②數(shù)據(jù)量大(壓縮、光盤)5.5視頻信息處理35三、視頻的文件格式

AVI文件AVI是一種音視頻交叉記錄的文件格式,微軟在1992年推出AVI文件及其應用軟件VideoforWindows。

特點：①AVI采用幀內(nèi)壓縮，可用一般的視頻編輯軟件進行編輯。

②提供無硬件視頻回

放，其窗口大小和幀率可

根據(jù)播放環(huán)境調(diào)整。5.5視頻信息處理36

MOV文件MOV(Moviedigitalvideo)文件是Apple公司在其Macintosh機推出的視頻文件格式，其相應的視頻應用軟件QuickTime。QuickTimeforMacintoshQuickTimeforWindowsMOV文件格式的壓縮算法

Video編碼支持16位圖像深度

的幀內(nèi)壓縮和幀間壓縮。5.5視頻信息處理37

MPG文件MPG文件是采用MPEG算法進行壓縮的全運動視頻文件格式。它在1024*768的分辨率下可用每秒25或30幀的速率同步播放全運動視頻圖像和CD音樂伴音。DAT文件也是基于MPEG

壓縮算法的一種文件格式,

它是VideoCD和卡拉OKCD

數(shù)據(jù)文件的擴展名。5.5視頻信息處理38四、視頻的采集與處理

采集視頻數(shù)據(jù)主要有：①從模擬設備中采集視頻數(shù)據(jù)②從數(shù)字設備中采集視頻數(shù)據(jù)③從影視光盤中截取視頻數(shù)據(jù)5.5視頻信息處理視頻數(shù)據(jù)的處理包括：①在保證圖像質(zhì)量的前提下盡可能壓縮視頻圖像的數(shù)據(jù)量②消除視頻產(chǎn)生、獲取和傳輸過程中引入的失真和干擾③從視頻圖像中提取某些特征，以便對其進行描述、分類和識別395.6多媒體存儲技術一、光盤技術光盤(CD-CompactDisc，高密盤)

特點：①存儲容量大：CD-ROM→650MB

DVD→4.7GB②記錄密度高：107-108bit/cm2③長期保存信息：10-100年④非接觸方式、價格低廉405.6多媒體存儲技術

1.CD-ROM技術CD-ROM是只讀光盤或固定型光盤(只能讀，不能改-重寫、擦除)。一張普通光盤可以存儲650MB數(shù)據(jù),它包括文本、表格、圖形、圖

像、視頻、音頻等文件。凹坑→0平坦→1415.6多媒體存儲技術CD-ROM的工作原理：CD-ROM驅(qū)動器讀取數(shù)據(jù)時由激光束照射到光盤的平面上，當激光束射到光盤的平坦部分時，有70-80%的光反射并傳輸?shù)焦鈾z測器中，記下ON→1；當激光束照在凹

坑上時，激光束由于

散射而無法接收到反

射信號，則光檢測器

記下OFF→0。425.6多媒體存儲技術

2.CD-R技術

CD-R是只寫一次型光盤或追記型光盤(可寫一次，寫過后不能修改，只能讀寫)。CD-R光盤主要用于信

息存檔或備份大型系統(tǒng)，

它比CD-ROM多了一層塑料

層(記憶數(shù)據(jù))。435.6多媒體存儲技術CD-R光盤的工作原理：刻錄機將數(shù)據(jù)寫入CD-R光盤時，以高功率激光束照射光盤的塑料層。該位置的有機染料會融化并產(chǎn)生化學反應(類似凹坑)，而沒有被高功率激光束照射的位置可以靠反射層反射激光。讀取CD-R光盤數(shù)據(jù)與CD-ROM相同，但由于它使用有機染料，降低了光反射率，因此用金或銀作為反射層以提高對光的反射率。445.6多媒體存儲技術

3.CD-RW技術

CD-RW是可擦寫型光盤，采用重復寫入技術(可讀，可擦除，可重寫)。與CD-R光盤相比，CD-RW具有以下特點：①塑料層變?yōu)槿玖蠈?硒或碲的結(jié)晶層)②相變技術：通過激光照射能將染料層呈現(xiàn)結(jié)晶(平面)和非結(jié)晶(凹坑)兩種狀態(tài)45二、光盤格式與標準

1.紅皮書數(shù)字音頻光盤、激光唱盤CD-DA(CD-DigitalAudio)

2.黃皮書(ISO9660)存放計算機數(shù)據(jù)(含圖文聲像)CD-ROM、CD-ROM/XA

3.綠皮書交互式光盤，CD-I(CD-Interactive)5.6多媒體存儲技術46

4.橙皮書

可寫光盤，CD-R

5.白皮書視頻光盤，VCD(MPEG-1)，650MB352*288(25幀/秒)，雙聲道立體聲

6.DVD規(guī)范數(shù)字視盤，DVD(MPEG-2)，4.7GB720*576(50幀/秒)，杜比環(huán)繞立體聲5.6多媒體存儲技術47fViZm$q(t=x~B;E1I5L9PcTgWk#n&r)v@y<C:F3J6NaQeUhYl!p*s-w`z.D0H4K8ObSfVjZm%q(t=x~B;E2I5M9PdTgXk#n&r)v@y>C:G3J7NaReUhYl!p*s+w`A.D1H4L8ObSfVjZm%q(u=x<B;F2I6M9PdTgXk#o&r-v@z>C0G3J7NaReUiYl$p*t+w~A.D1H4L8OcSfWjZn%q)u=x<B;F2I6M9QdThXk!o&s-v@z>C0G3K7NbReViYm$p*t+w~A.E1H5L8PcSgWjZn%q)u=y<B:F2J6MaQdThXk!o&s-v`z>D0G4K7ObReViYm$p(t+x~A;E1I5L8PcSgWj#n%r)u@y<C:F2J6MaQdUhXl!o*s-w`z>D0G4K7ObRfViZm$q(t=x~A;E1I5L9PcTgWk#n&r)u@y<C:F3J6NaQeUhYl!o*s-w`z.D0H4K8OWj#n%r)u@y<C:F2J6MaQdUhXl!o*s-w`z>D0G4K7ObRfViZm$q(t+x~A;E1I5L9PcTgWk#n&r)u@y<C:F3J6NaQeUhYl!o*s-w`z.D0H4K8ObSfViZm$q(t=x~B;E2I5M9PcTgWk#n&r)v@y>C:G3J7NaQeUhYl!p*s+w`A.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=x<B;E2I5M9PdTgXk#o&r-v@y>C:G3J7NaReUiYl$p*t+w`A.D1H4L8OcSfWjZn%q(u=x<B;F2I6M9QdThXk#o&r-v@z>C0G3K7NbReUiYl$p*t+w~A.E1H5L8PcSfWjZn%q)u=y<B:F2J6M9QdThXk!o&s-v`z>D0G3K7NbReViYm$p(t+x~A.E1H5L8PcSgWj#n%r)u@y<B:F2J6MaQdUhXl!o*s-v`z>D0G4K7ObRfViZm$p(t+x~A;E1I5L9PcTgWj#n%r)u@y<C:F3J6NaQeUhXl!o*s-w`z.D0H4K8ObRfViZm$q(t=x~B;E2I5L9PcTgWk#n&r)v@y>C:F3J6NaQeUhYl!p*s+w`A.D0H4K8ObSfVj%r)u@y<C:F3J6NaQdUhXl!o*s-w`z.D0H4K8ObRfViZm$q(t=x~B;E2I5L9PcTgWk#n&r)v@y>C:F3J6NaQeUhYl!p*s+w`z.D0H4K8ObSfVjZm%q(t=x~B;E2I5M9PdTgXk#o&r)v@y>C:G3J7NaReUiYl!p*s+w`A.D1H4L8OcSfVjZm%q(u=x<B;F2I6M9PdTgXk#o&r-v@z>C0G3K7NaReUiYl$p*t+w~A.E1H4L8OcSfWjZn%q)u=y<B;F2I6M9QdThXk!o&s-v@z>C0G3K7NbReViYmu=x<B;F2I6M9PdTgXk#o&r-v@z>C0G3J7NaReUiYl$p*t+w~A.E1H4L8OcSfWjZn%q)u=y<B;F2I6M9QdThXk!o&s-v@z>C0G3K7NbReViYm$p*t+w~A.E1H5L8PcSgWj#n%q)u=y<B:F2J6MaQdUhXk!o&s-v`z>D0G4K7ObReViYm$p(t+x~A;E1I5L8PcSgWj#n%r)u@y<C:F3J6MaQdUhXl!o*s-w`z.D0G4K7ObRfViZm$q(t=x~A;E1I5L9PcTgWk#n&r)u@y<C:F3J6NaQeUhYl!p*s-w`z.D0H4K8ObSfVjZm$q(t=x~B;E2I5M9PdTgWk#n&r)v@y>C:G3J7NaQeUhYl!p*s+w`A.D1H4L8ObSfVjZm%q(u=x<B;F2I5M9PdTgXk#o&r-v@z>C:K8ObSfVjZm$q(t=x~B;E2I5M9PdTgWk#n&r)v@y>C:G3J7NaQeUhYl!p*s+w`A.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=x<B;F2I5M9PdTgXk#o&r-v@z>C:G3J7NaReUiYl$p*t+w`A.D1H4L8OcSfWjZn%q(u=x<B;F2I6M9QdThXk!o&r-v@z>C0G3K7NbReViYl$p*t+w~A.E1H5L8PcSfWjZn%q)u=y<B:F2J6M9QdThXk!o&s-v`z>D0G4K7NbReViYm$p(t+x~A;E1H5L8PcSgWj#n%r)u@y<B:F2J6MaQdUhXl!o*s-v`z>D0G4K7ObRfViZm$q(t+x~A;E1I5L9PcTgWk#n%r)u@y<C:F3J6NaQeUhXl!o*s-w`z.D0H4K8ObRfViZm$q(t=x~B;E2I5M9PcTgWk#n&r)v@y>C:G3J6RfViZm$p(t+x~A;E1I5L9PcTgWj#n%r)u@y<C:F3J6NaQeUhXl!o*s-w`z.D0H4K8ObR#n%r)u=y<B:F2J6MaQdUhXl!o*s-v`z>D0G4K7ObRfViZm$p(t+x~A;E1I5L9PcTgWj#n%r)u@y<C:F3J6NaQdUhXl!o*s-w`z.D0H4K8ObRfViZm$q(t=x~B;E2I5L9PcTgWk#n&r)v@y>C:F3J6NaQeUhYl!p*s+w`z.D0H4K8ObSfVjZm%q(u=x~B;E2I5M9PdTgXk#o&r)v@y>C:G3J7NaReUiYl!p*s+w`A.D1H4L8OcSfVjZm%q(u=x<B;F2I6M9QdTgXk#o&r-v@z>C0G3K7NaReUiYl$p*t+w~A.E1H4L8OcSfWjZn%q)u=y<B;F2I6M9QdThXk!o&s-v`z>C0G3K7NbReViYm$p(t+w~A.E1H5L8PcSgWj#n%q)u=y<B:F2J6MaQdUhXk!o&s-v`5M9PdTgXk#n&r)v@y>C:G3J7NaReUhYl!p*s+w`A.D1H4L8OcSfVjZm%q(u=x<B;F2I6M9PdTgXk#o&r-v@z>C0G3J7NaReUiYl$p*t+w~A.D1H4L8OcSfWjZn%q)u=y<B;F2I6M9QdThXk!o&s-v@z>C0G3K7NbReViYm$p*t+w~A.E1H5L8PcSgWjZn%q)u=y<B:F2J6MaQdUhXk!o&s-v`z>D0G4K7ObReViYm$p(t+x~A;E1I5L8PcSgWj#n%r)u@y<C:F2J6MaQdUhXl!o*s-w`z.D0G4K7ObRfViZm$q(t=x~A;E1I5L9PcTgWk#n&r)u@y<C:F3J6NaQeUhYl!o*s-w`z.D5L8PcSgWj#n%r)u@y<C:F2J6MaQdUhXl!o*s-w`z>D0G4K7ObRfViZm$q(t=x~A;E1I5L9PcTgWk#n&r)u@y<C:F3J6NaQeUhYl!o*s-w`z.D0H4K8ObSfViZm$q(t=x~B;E2I5M9PdTgWk#n&r)v@y>C:G3J7NaQeUhYl!p*s+w`A.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=x<B;E2I5M9PdTgXk#o&r-v@z>C:G3J7NaReUiYl$p*t+w`A.D1H4L8OcSfWjr)v@y>C:G3J7NaQeUhYl!p*s+w`A.D1H4K8ObSfVjZm%q(u=x<B;E2I5M9PdTgXo*s-w`z.D0H4K8ObSfViZm$q(t=x~B;E2I5M9PcTgWk#n&r)v@y>C:G3J6NaQeUhYl!p*s+w`A.D0H4K8ObSfVjZm%q(u=x<B;E2I5M9PdTgXk#o&r-v@y>C:G3J7NaReUiYl$p*s+w`A.D1H4L8OcSfWjZm%q(u=x<B;F2I6M9QdThXk#o&r-v@z>C0G3K7NbReUiYl$p*t+w~A.E1H5L8OcSfWjZn%q)u=y<B:F2I6M9QdThXk!o&s-v`z>D0G3K7NbReViYm$p(t+x~A.E1H5L8PcSgWj#n%.D0H4K8ObSfVjZm%q(u=x~B;E2I5M9PdTgXk#o&r)v@y>C:G3J7NaReUiYl$p*s+w`A.D1H4L8OcSfWjZm%q(u=x<B;F2I6M9QdTgXk#o&r-v@z>C0G3K7NaReUiYl$p*t+w~A.E1H5L8OcSfWjZn%q)u=y<B:F2I6M9QdThXk!o&s-v`z>C0G3K7NbReViYm$p(t+w~A.E1H5L8PcSgWj#n%r)u=y<B:F2J6MaQdUhXl!o&s-v`z>D0G4K7ObRfViYm$p(t+x~A;I6M9QdThXk!o&s-v`z>C0G3K7NbReViYm$p(t+w~A.