計算機(jī)系統(tǒng)-多媒體課件

多媒體計算機(jī)系統(tǒng)主要內(nèi)容多媒體技術(shù)的基本概念多媒體系統(tǒng)的組成多媒體信息的數(shù)字化多媒體制作軟件介紹多媒體技術(shù)的基本概念媒體和多媒體媒體多媒體多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)：運(yùn)用計算機(jī)綜合處理多媒體信息（文本、聲音、圖形、圖像等）的技術(shù)，包括將多種信息建立邏輯連接，進(jìn)而集成一個具有交互性的系統(tǒng)等等。多媒體技術(shù)的主要特性多樣性：使計算機(jī)所能處理的信息范圍從傳統(tǒng)的數(shù)值、文字、靜止圖像擴(kuò)展到聲音和視頻信息。集成性：使計算機(jī)能以多種不同的信息形式綜合地表現(xiàn)某個內(nèi)容，取得更好的效果。交互性：人們可以操縱和控制多媒體信息，使獲取和使用信息變被動為主動。多媒體處理的關(guān)鍵技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)存儲技術(shù)集成電路制作技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)多媒體計算機(jī)硬件系統(tǒng)多媒體計算機(jī)硬件系統(tǒng)包括主機(jī)、多媒體接口卡和多媒體外部設(shè)備。

多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng)多媒體驅(qū)動軟件驅(qū)動器接口程序多媒體操作系統(tǒng)媒體素材制作軟件及多媒體庫函數(shù)多媒體創(chuàng)作工具和開發(fā)環(huán)境多媒體應(yīng)用軟件多媒體信息的數(shù)字化音頻數(shù)字化圖像數(shù)字化視頻數(shù)字化用聲音錄制軟件記錄的英文單詞“Hello”的語音實際波形

聲音的波形表示、采樣和量化

數(shù)字音頻的文件格式

在多媒體技術(shù)中，存儲音頻信息的文件格式主要有：WAV文件、VOC文件、RM文件、和MP3文件等。

1.

WAV文件

WAV文件又稱波形文件，來源于對聲音模擬波形的采樣，并以不同的量化位數(shù)把這些采樣點(diǎn)的值輪換成二進(jìn)制數(shù)，然后存入磁盤，這就產(chǎn)生了波形文件。WAV文件用于保存Windows平臺的音頻信息資源，被Windows平臺及其應(yīng)用程序所廣泛支持。圖像的數(shù)字化圖形，又稱矢量圖，是由點(diǎn)、線等組成的有邊界畫面，文件中存放描述圖形的指令。因此不必對圖形中的每一點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化處理。圖像，又稱位圖，是由圖像設(shè)備輸入的無邊界畫面，是一種模擬信號，圖像的數(shù)字化涉及到對圖像的采樣、量化和編碼，數(shù)字化后以位圖形式存儲。四、矢量圖與位圖的比較1、概念上：矢量圖（圖形）一般指計算機(jī)繪制的畫面，如直線、圓、圓弧、任意曲線和圖表等圖像是指由輸入設(shè)備捕捉的實際場景畫面或以數(shù)字化形式存儲的任意畫面。2、存儲容量大小圖像，即位圖是由一些排成行列的像素組成的，在計算機(jī)中的存儲格式有BMP、TIF、GIFD等。一般數(shù)據(jù)量比較大。除了可以表達(dá)真實的相片，也可以表現(xiàn)復(fù)雜繪畫的某些細(xì)節(jié)，具有靈活和富于創(chuàng)造力等特點(diǎn)。在打印輸出和放大時，容易發(fā)生失真。圖像的數(shù)字化過程（1）采樣：圖像采樣就是將連續(xù)的圖像轉(zhuǎn)換成離散點(diǎn)的過程，采樣的實質(zhì)就是用若干個像素點(diǎn)來描述這一幅圖像，稱為圖像的分辨率。（2）量化：量化則是在圖像離散化后，將表示圖形色彩濃淡的連續(xù)變化值離散化為整數(shù)值的過程。一般用8位、16位、24位、32位等來表示圖像的顏色。8位可以表示28=256種顏色。24位以上就稱為真彩色。圖像的數(shù)字化過程（3）編碼：圖像的分辨率和像素位的顏色深度決定了圖像文件的大小。計算存儲一秒圖像公式：列數(shù)×行數(shù)×像素的顏色深度/8×幀/秒=存儲一秒圖像字節(jié)數(shù)例：1280×1024分辨率的“真彩色”電視圖像，按每秒30幀計算，顯示1分鐘，則需要：1280×1024×3×30×60≈6.6GB視頻的數(shù)字化視頻是由一系列的靜態(tài)圖像按一定的順序排列組成，每一幅稱為幀。將一幅幅獨(dú)立圖像組成的序列按照一定的速率連續(xù)播放，利用視覺暫留現(xiàn)象在人的眼前呈現(xiàn)出連續(xù)運(yùn)動的畫面。當(dāng)幀速率選擇到12幀/秒以上時，可以產(chǎn)生連續(xù)的視頻顯示效果。視頻有模擬和數(shù)字兩種形式。早期的電視等視頻信號是模擬視頻，現(xiàn)在出現(xiàn)的VCD、SVCD、DVD等都是數(shù)據(jù)視頻。

數(shù)字圖像格式；圖像格式TIFFBMPPSDJPEGGIFBMP格式是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，它采用位映射存儲格式，除了圖像深度可選以外，不采用其他任何壓縮，因此BMP文件所占用的空間很大。數(shù)字圖像格式；圖像格式TIFFPSDBMPJPEGGIFPSD格式是唯一支持全部顏色模式的圖像格式，它是圖像處理軟件Photoshop生成的圖像格式，可包括圖層、通道和顏色模式等信息。數(shù)字圖像格式；圖像格式TIFFGIFBMPPDSJPEDGIF(GraphicsInterchangeFormat)是CompuServe公司在1987年開發(fā)的圖像文件格式。GIF格式文件的數(shù)據(jù)是經(jīng)過壓縮的，它采用了可變長度等壓縮算法。視頻的數(shù)字化獲取數(shù)字視頻信息主要有兩種方式：一種是將模擬視頻信號數(shù)字化；另一種是利用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝實際景物，從而直接獲得無失真的數(shù)字視頻。視頻數(shù)字化過程同音頻相似，在一定的時間內(nèi)以一定的速度對單幀視頻信號進(jìn)行采樣、量化、編碼等過程，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換、彩色空間轉(zhuǎn)換和編碼壓縮等，再通過視頻捕捉卡和相應(yīng)的軟件實現(xiàn)。視頻文件可以以影像視頻文件格式和流媒體文件格式存儲。MPEG動態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

視頻圖像的壓縮主要遵循MPEG（MotionPictureExpertsGroup）動態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)，MPEG是壓縮比可達(dá)到100：1到200：1的幀間壓縮方法。它是通過實時幀內(nèi)編碼單獨(dú)地壓縮每一幀的，主要是將頻域里人眼不敏感的部分濾除，而且?guī)跁r域里是均勻分布的，因此在編輯的時候可隨便編輯任意幀，而與其它的幀不相關(guān)，這對于以幀為精度的后期編輯處理來講是非常重要的。不過用MPEG壓縮后的數(shù)字視頻，所占用的空間仍然很大。常用視頻格式

多媒體制作軟件介紹PhotoshopFlash3DSMAXAuthorware圖像處理軟件—PhotoshopPhotoShop是全世界著名的平面設(shè)計軟件，它具有強(qiáng)大的繪圖、校正圖片及圖像創(chuàng)作功能。作為PhotoShop的前身是一個叫BarneyScan的掃描儀配套軟件，后來被Adobe公司看中了它優(yōu)秀的圖像處理功能，將它開發(fā)成為功能更為強(qiáng)大的圖像處理軟件并把它命名為PhotoShop。Photoshop的主要功能（1）支持多種文件格式（2）強(qiáng)大的繪圖功能（3）靈活的選取功能（4）方便的調(diào)整（5）支持多種色彩模式（6）變形功能（7）豐富的濾鏡功能（8）提供圖層和通道功能二維動畫制作軟件—FlashFlash是由Macromedia公司開發(fā)設(shè)計的，F(xiàn)lash是集向量繪圖、動畫制作和交互式設(shè)計三大功能于一身的二維動畫制作軟件，它可以讓網(wǎng)頁中不再只有簡單的GIF動畫或Java小程序，而是一個完全交互式多媒體網(wǎng)站，并且具有很多的優(yōu)勢?，F(xiàn)在Flash已經(jīng)開發(fā)到了8.0版本。主要特點(diǎn)（1）是一種基于矢量的圖形系統(tǒng)，非常適合在網(wǎng)絡(luò)上使用?？梢宰龅秸嬲臒o級放大。（2）采用插件工作方式。（3）非常有用的增強(qiáng)功能，如支持聲音、位圖圖像、漸變色、Alpha透明等。（4）采用了信息流的數(shù)據(jù)傳送方式，滿足了實時播放的要求。（5）Flash的文件格式可以分為靜態(tài)與動態(tài)兩種。靜態(tài)格式包括：GIF、JPEG、BMP、WMF、PMG等。動態(tài)格式包括：ShockwaveFlash（SWF）、QuickTime、AVI等。三維動畫制作軟件—3DSMAX3DSMAX是三維造型與動畫的設(shè)計制作軟件。Autodesk公司的媒體和娛樂子公司Discreet公司發(fā)布了專為“3DSMAX維護(hù)合約用戶”而特制的升級版本3DSMAX7.5Extension。該版本提供了一系列備受矚目的新特色和新功能。如內(nèi)置的毛發(fā)制作系統(tǒng)、渲染器mentalray3.4，以及集成的可視化設(shè)計工具，將極大地擴(kuò)展Discreet公司三維造型和動畫系統(tǒng)的制作能力。多媒體系統(tǒng)開發(fā)工具軟件—AuthorwareAuthorware是多媒體系統(tǒng)開發(fā)工具軟件，是美國Macromedia公司的產(chǎn)品,。該軟件采用的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，不但大大提高了多媒體系統(tǒng)開發(fā)的質(zhì)量與速度，而且使非專業(yè)程序員進(jìn)行多媒體系統(tǒng)開發(fā)成為現(xiàn)實。SoundForge

SoundForge是SonicFoundry公司的產(chǎn)品，它可以處理大量的音效轉(zhuǎn)換的工作,并且包括全套的音頻處理工具和效果制作等,需要一定的專業(yè)知識才能使用。常用的音頻處理軟件常用音頻處理軟件簡介CoolEditPro

CoolEditPro是著名的Syntrillium公司開發(fā)的數(shù)字音頻處理軟件，其運(yùn)行環(huán)境為Windows啟動后其界面如右圖所示。CoolEditPro的主要特色有：

(1).支持的音頻格式十分豐富，多達(dá)十余種，還提供了對5種不同類型WAV文件的支持。(2).提供豐富的特殊效果。包括3D混響、降噪、濾波、音頻縮/放、合聲、延遲、變形、反轉(zhuǎn)、靜音等。(3).提供了強(qiáng)大的DSP（數(shù)字信號處理）能力。能夠同時處理64條音軌。支持錄音、回放、混音、音頻編輯。借助它，能夠方便地制作出自己想要的任何特殊音效，并添加到各種類型的多媒體作品中去。

(4).操作界面設(shè)計簡捷方便。在工具欄中，提供了56個圖形化按鈕。幾乎所有的編輯操作都能夠方便地進(jìn)行操作。CakeWalk（音樂大師）

作為一種圖形化的音樂編輯軟件，CakeWalk的主要工作界面就是各種工作窗口，我們對MIDI事件和音頻事件的所有編輯和操作都是在工作窗口中完成的。如下圖所示，音軌窗既是CakeWalk主界面的主要組成部分，也是重要的工作窗口。類似的還有鋼琴窗簾、事件列表窗、調(diào)音臺窗等，每個窗口各有所長，分別適用于不同的編輯對象和編輯特征。1.Cakewalk的調(diào)音臺可以自動混音，可以一邊播放樂曲，一邊記錄控制鍵（滑鍵）的調(diào)整動作，而且多個控制鍵可以編組控制，這為制作漸強(qiáng)減弱效果提供了最為簡單的操作手段。2.對于所有連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，例如彎音、調(diào)制、控制器、鍵速和速度等，Cakewalk都提供了手工劃線的編輯方式，用鼠標(biāo)劃一條斜線或曲線便可隨意改變數(shù)值。因此，對于像彎音輪的細(xì)微變化過程、速度的自由變化等之類較難處理的數(shù)據(jù)，在Cakewalk中都變得異常簡單。3.Cakewalk可以將其所有菜單操作命令賦予MIDI鍵盤，也就是說，可以用合成器的鍵盤來控制軟件的各種操作，其功能是所有音序軟件中最全面的。4.Cakewalk可以將音符的位置、控制器的變化等MIDI信息圖形化地顯示出來，因此看起來更加接近總譜。

CakewalkProAudio的一些特色功能GoldWaveGoldWave是一個不需要安裝的綠色軟件，功能非常強(qiáng)大，支持的音頻文件格式相當(dāng)多，包括.WAV，

.OGG，.VOC，.IFF，.AIF，.AFC，.AU，.SND，.MP3，.MAT,.DWD，.SMP，.VOX，.SDS，.AVI等多種格式，用戶可以從CD、VCD、DVD或其它視頻文件中提取聲音。作為Wave文件編輯處理工具，支持從MP3、MPG、AVI、