ch08多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

第八章信息技術(shù)導論（第3版）多媒體技術(shù)基礎(chǔ)普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材01多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念1.媒體、多媒體和多媒體技術(shù)(1)媒體(Medium)在計算機技術(shù)領(lǐng)域，媒體一般是指攜帶信息的載體，用于儲存、呈現(xiàn)、處理、傳遞信息的實體。媒體有多種表現(xiàn)形式，如文本、圖形、圖像、動畫、音頻、視頻等。(2)多媒體(Multimedia)多媒體是指在計算機系統(tǒng)中，融合兩種或兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流與傳播媒體。(3)多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)是將多種媒體組合在一起，實現(xiàn)信息存儲與傳播的技術(shù)，現(xiàn)在一般特指使用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等將音頻、視頻、圖像等媒體信息集成到同一數(shù)字環(huán)境中，是多種學科、多種技術(shù)交叉的全新技術(shù)。多媒體技術(shù)的基本概念2.多媒體計算機和多媒體計算機系統(tǒng)多媒體計算機是能夠?qū)σ纛l、圖像、視頻等多種媒體信息進行綜合處理的計算機。多媒體計算機系統(tǒng)是一個復(fù)雜的軟件、硬件結(jié)合的系統(tǒng)，可以將音頻、視頻、圖像等多種媒體與計算機系統(tǒng)結(jié)合在一起，實現(xiàn)多媒體信息的輸入、處理、輸出等功能，是數(shù)字化處理的有機體。多媒體計算機系統(tǒng)的硬件設(shè)備較多，常見的設(shè)備包括話筒、揚聲器、投影儀、觸摸屏、掃描儀、數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、數(shù)字手套、數(shù)據(jù)衣、手寫板、三維鼠標等。多媒體技術(shù)的基本概念3.多媒體的基本元素①文本（Text）：由語言文字和符號字符組成的數(shù)據(jù)文件，如ASCII.存儲漢字的文件。②圖像（Image）：點位圖，即由一幅圖像的全部像素信息組成的數(shù)據(jù)文件。③圖形（Graph）：矢量圖，即用數(shù)學方法（算法和特征描述），如由點、線、圓函數(shù)等生成的數(shù)據(jù)文件。一般可將圖形看成是圖像的抽象，即圖像由若干圖形構(gòu)成。④動畫（Animation）：將靜態(tài)的圖像、圖形及連環(huán)圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續(xù)的動態(tài)畫面。⑤音頻（Audio）：音頻信號，即人類聽覺可感知范圍內(nèi)的頻率。多媒體中使用的是數(shù)字化音頻。⑥視頻（Video）：可視信號，即計算機屏幕上顯示的動態(tài)信息，如動態(tài)圖形、動態(tài)圖像。多媒體技術(shù)的基本概念4.多媒體的特點與傳統(tǒng)媒體相比，多媒體具有以下特點。①集成性，能夠?qū)π畔⑦M行多通道統(tǒng)一獲取、存儲、組織與合成。一方面，多媒體技術(shù)將多種性質(zhì)不同的媒體有機地組合成完整的具有較高交互性能的多媒體信息；另一方面，多媒體技術(shù)把不同的媒體設(shè)備集成在一起形成多媒體系統(tǒng)。②實時性。當用戶給出操作命令時，相應(yīng)的多媒體信息都能夠得到實時控制。尤其多媒體信息中的音頻、視頻信息是隨時間變化的，這就要求多媒體技術(shù)能支持實時處理。③交互性。交互性是多媒體應(yīng)用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動地傳播信息，而多媒體技術(shù)可以實現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。多媒體技術(shù)的基本概念5.多媒體技術(shù)的應(yīng)用多媒體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展正處于高速發(fā)展的過程中，多媒體應(yīng)用開發(fā)技術(shù)是近年的熱門技術(shù)之一。當今，多媒體技術(shù)在多媒體數(shù)據(jù)庫、嵌入式多媒體系統(tǒng)、視頻點播、遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程會議系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)購物等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域已涉足諸如廣告、藝術(shù)、教育、娛樂、工程、醫(yī)藥、商業(yè)、交通監(jiān)控及科學研究等行業(yè)。多媒體技術(shù)還廣泛應(yīng)用于數(shù)字圖書館、數(shù)字博物館等領(lǐng)域。02多媒體圖像處理技術(shù)圖像文件（1）圖像文件分類圖像文件一般分為兩大類：位圖和矢量圖。這兩種圖像文件也各有優(yōu)缺點。位圖是由稱為像素（圖片元素）的單個點組成的，每個像素點都可以是任意顏色。位圖圖形文件中所涉及的圖形元素均由像素點表示。矢量圖根據(jù)幾何特性來繪制圖形，矢量可以是一個點或一條線，由軟件生成。位圖與矢量圖最明顯的區(qū)別是：位圖放大時，放大的是每個像素點（所以看到的是模糊的圖片），圖像會失真；而矢量圖形無論如何放大，依然清晰，圖像不會失真。矢量圖和分辨率無關(guān)，文件占用空間較小，適用于圖形設(shè)計、文字設(shè)計和一些標志設(shè)計、版式設(shè)計等。圖像文件（2）圖像文件圖像文件分為靜態(tài)圖像文件和動態(tài)圖像文件（視頻文件）。常見的靜態(tài)圖像文件格式及其特點見表8.1。除了上述文件格式，較常用圖像的文件格式還有PSB、TGA、RAW和EPS等。圖像處理軟件及圖像的獲?。?）圖像處理軟件計算機系統(tǒng)中常見的圖像處理軟件有AdobePhotoshop、ACDSee、CorelDRAW.美圖秀秀等。根據(jù)圖像文件分類可以選擇不同的圖像處理工具，具體可以分為以下兩類：①適于處理位圖的工具，如UleadPhotoExpress>Photoshop、ACDSee、PaintShopPro；②適于處理矢量圖的工具，如CorelDraw、FireworksAutoCAD。圖像處理軟件及圖像的獲?。?）圖像的獲取通常，圖像的獲取可采用以下方法：1.通過相應(yīng)的軟件繪制而成，可使用鼠標或者光筆直接進行繪制。2.通過數(shù)碼相機、數(shù)字攝像機、攝像頭獲取。3.通過掃描儀獲取，掃描儀可以將紙質(zhì)圖片或者照片的內(nèi)容掃描并轉(zhuǎn)換成所需要格式的圖像文件。4.通過圖像素材光盤獲取，可以獲取光盤中網(wǎng)頁素材的內(nèi)容圖等。5.通過教學資源庫獲取，目前學校常用的教學資源庫中附帶大量的素材，可以從中獲取相當一部分與教學內(nèi)容相關(guān)的素材圖。6.通過網(wǎng)絡(luò)獲取，網(wǎng)絡(luò)是一個巨大的資源庫，充分利用網(wǎng)絡(luò)能夠查找到大量的圖片素材。7.通過抓圖工具獲取。圖像處理軟件PhotoshopPhotoshop軟件是Adobe公司開發(fā)的一個跨平臺的平面圖像處理軟件，能夠在Windows操作系統(tǒng)或Mac操作系統(tǒng)下運行，是專業(yè)設(shè)計人員的首選。該軟件集圖像設(shè)計、掃描、編輯、合成以及高品質(zhì)輸出功能于一體，具有易學易用的特點，深受計算機設(shè)計人員的青睞，是目前最優(yōu)秀的平面圖形圖像編輯軟件之一，廣泛應(yīng)用于平面設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計、數(shù)碼暗房、建筑效果圖后期處理及影像創(chuàng)意設(shè)計等方面。2003年，Adobe公司將AdobePhotoshop8更名為AdobePhotoshopCS。AdobePhotoshopCS6是AdobePhotoshop的一個重要版本，是Adobe公司歷史上最大規(guī)模的一次產(chǎn)品升級，集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創(chuàng)意于一體。圖像處理軟件Photoshop1.PhotoshopCS6的工作界面和菜單欄Photoshop的界面由菜單欄、工具選項欄、工具箱、文件操作窗口、面板（浮動調(diào)板）、狀態(tài)欄等構(gòu)成。Photoshop的菜單欄將其操作分為9類，包括：文件、編輯、圖像、圖層、文字、選擇、濾鏡、視圖、窗口。圖像處理軟件Photoshop2.文件操作①新建文件。選擇“文件”-“新建”命令，彈出“新建”對話框，根據(jù)需要，可以從中設(shè)置圖像的大小、分辨率、顏色模式和背景內(nèi)容等參數(shù)值，如圖8.1所示。②打開圖像文件。選擇“文件”-“打開”命令，彈出“打開”對話框，從中選擇圖像文件路徑，單擊“打開”按鈕即可。圖像處理軟件Photoshop③保存圖像文件。選擇“文件”→“存儲”命令，彈出“存儲為”對話框，選擇保存圖像文件所要求的文件格式，單擊“保存”按鈕即可。④使用Bridge管理圖像文件。選擇“文件”→“在Bridge中瀏覽”命令，彈出Bridge窗口。Bridge的功能非常強大，可以用于組織、瀏覽和尋找所需的圖像文件資源，并且可以直接對選擇的圖像文件進行操作。Bridge常用的功能包括標記文件、為文件標星級、查看相片元數(shù)據(jù)（獲取相片拍攝時采用的光圈、快門時間、白平衡及ISO數(shù)據(jù)）、輸出照片為PDF或照片畫廊等。在Bridge窗口中可以對一批圖像文件進行重命名，選擇“工具”→“批重命名”命令（如圖8.2所示），在“批重命名”設(shè)置窗口中設(shè)置文件命名規(guī)則即可。圖像處理軟件Photoshop3.選區(qū)操作在進行圖像處理操作時，需要通過“選區(qū)操作”選定要進行調(diào)整和編輯的圖像區(qū)域，以避免對圖像其他區(qū)域執(zhí)行誤操作。由此看來，在圖像處理工作中，“選區(qū)操作”是一個非常重要的步驟。（1）創(chuàng)建規(guī)則選區(qū)常見的規(guī)則選區(qū)工具有4種，如表8.2所示。（2）創(chuàng)建不規(guī)則選區(qū)建立圖像不規(guī)則選區(qū)，可以使用不規(guī)則選區(qū)工具實現(xiàn)。圖像處理軟件Photoshop4.圖像的修飾操作Photoshop中的圖像修飾功能眾多，提供的工具可以修復(fù)破損的照片，使模糊的圖像變得清晰，對圖像局部的污點和劃痕進行修復(fù)處理等。下面介紹幾種常用的圖像修飾工具。(1)仿制圖章工具仿制圖章工具用于從圖像中取樣，然后將樣本應(yīng)用到其他圖像或同一圖像的其他位置。(2)污點修復(fù)畫筆工具污點修復(fù)畫筆工具的特點是不需要定義任何源圖像，在有瑕疵的地方單擊即可進行修復(fù)。(3)修復(fù)畫筆工具修復(fù)畫筆工具可以根據(jù)修改點周圍的像素及色彩對圖像進行修復(fù)，其操作對象可以是有皺紋或雀斑等污點的人物相片，也可以是有污點和劃痕的圖像。(4)修補工具修補工具可以用其他區(qū)域或圖案中的像素來修復(fù)選中的區(qū)域。圖像處理軟件Photoshop5.選色與繪圖工具(1)工具箱選擇顏色PhotoShop在工具箱底部提供了用于基本顏色設(shè)置的操作按鈕(如圖8.9所示)，單擊此按鈕可以打開“拾色器”對話框(如圖8.10所示)，分別設(shè)置前景色與背景色。圖像處理軟件Photoshop(2)吸管工具在PhotoShop中除了使用工具箱選擇顏色，使用較多的還有吸管工具蜒，可以讀取圖像的顏色，并將取樣顏色設(shè)置為前景色。(3)畫筆工具畫筆工具能夠繪制各類線條，在繪制操作中使用最頻繁。用戶可以根據(jù)繪畫編輯的需要自定義不同的參數(shù)值，從而提高工作效率。各項參數(shù)含義如下。?畫筆：在此下拉列表中選擇合適的畫筆大小。?模式：設(shè)置用于繪圖的前景色與作為畫紙的背景之間的混合效果。?不透明度：設(shè)置繪圖顏色的不透明度，數(shù)值越大，繪制的效果越明顯，反之則越不明顯。?流量：設(shè)置拖動光標一次所得圖像的清晰度，數(shù)值越大，越清晰。圖像處理軟件Photoshop6.圖像的擦除操作①橡皮擦工具：在進行圖像的背景層擦除時，被擦除的區(qū)域?qū)⒈惶畛浔尘吧?；若進行非背景層內(nèi)容的擦除，被擦除的區(qū)域?qū)⒆優(yōu)橥该鳌＂谀g(shù)橡皮擦工具：在進行擦除操作時，可以把當前圖層中同一顏色的像素都擦除掉。7.圖層操作圖層是非常重要的一個工具，可以理解為一張透明紙。每個圖層都是相對獨立的，圖像的編輯處理是在每個圖層上進行的。8.效果濾鏡效果濾鏡簡稱“濾鏡”，是一組包含各種算法和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)特定視覺效果功能的程序。適當?shù)馗淖兂绦虻目刂茀?shù)，可得到不同的效果。03多媒體音頻技術(shù)常見的音頻文件在計算機中，所有的信息均以數(shù)字（0和1）表示，聲音信號也用一組數(shù)字表示，被稱為數(shù)字音頻，其格式主要分為如下兩類。①無損格式：釆用一定壓縮比，在解壓時不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)/質(zhì)量上的損失，解壓產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與未壓縮的數(shù)據(jù)完全相同，如WAV音頻文件格式。②有損格式：基于聲學心理學模型，除去人類很難或根本聽不到的聲音，如MP3音頻文件格式。常見的音頻文件常見的音頻文件音頻文件格式主要有MIDI、WAV、MP3、AUDIO、REALAUDIO、AIF、VOC等，如表8.3所示。常見的音頻文件多媒體音頻處理軟件目前，有很多軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對音頻錄制、播放、編輯及轉(zhuǎn)換格式處理。常見的多媒體音頻處理軟件的特點如表8.4所示。下面主要介紹使用GoldWave對音頻處理的方法。1.程序啟動雙擊桌面上的GoldWave圖標，或者選擇“開始”

“所有程序”

“GoldWave”，即可運行GoldWave。第一次啟動時會出現(xiàn)一個提示對話框，單擊“是”即可，自動生成一個當前用戶的預(yù)置文件。GoldWave啟動之后的界面如圖8.12所示。由兩個面板組成，左側(cè)的大面板是編輯器，右側(cè)的小面板是控制器。在編輯器里可以完成對聲音波形的各種編輯操作，在控制器里可以控制聲音的錄制、播放和一些其他操作設(shè)置。音頻處理軟件GoldWave的應(yīng)用→→音頻處理軟件GoldWave的應(yīng)用2.聲音的播放和錄制（1）聲音的播放選擇“文件”菜單的“打開”命令或者單擊工具欄的“打開”按鈕，在彈出的“打開”對話框中選擇一個聲音文件并打開。（2）聲音的錄制聲音的錄制即建立一個GoldWave文件，選擇“文件”菜單的“新建”命令或者單擊工具欄的“新建”按鈕，彈出“新建聲音”對話框，如圖8.13所示。音頻處理軟件GoldWave的應(yīng)用3.聲音的編輯GoldWave雖然體積較小，但是它對音頻文件的編輯功能非常豐富。GoldWave既能夠完成對音頻文件的普通編輯，如復(fù)制、刪除、調(diào)節(jié)音量、聲道分離等，也能實現(xiàn)很多特殊效果，如回聲、淡入淡出、混響等。下面介紹GoldWave對聲音的編輯操作。（1）聲音波形的選擇、刪除和剪裁（2）波形的查看（3）聲道編輯（4）聲音的特殊效果音頻處理軟件GoldWave的應(yīng)用4.音頻格式的轉(zhuǎn)換GoldWave支持的常見音頻文件類型有WAV、MP3、WMA、AIF、VOC等，能夠?qū)Σ煌愋偷穆曇粑募M行格式轉(zhuǎn)換。音頻處理軟件GoldWave的應(yīng)用04多媒體視頻技術(shù)常見的視頻文件常見的視頻文件在各種多媒體素材中，視頻（也稱為動態(tài)圖像）因為其表現(xiàn)的信息內(nèi)容豐富、表現(xiàn)力較強，在多媒體作品中常常被釆用。視頻文件的類型主要有AVI、MPEG、ASF、MKV、FLV、MOV、MP4、RMVB、SWF等，如表8.5所示。多媒體視頻處理軟件多媒體視頻處理軟件目前，有很多多媒體視頻編輯軟件能夠?qū)σ曨l重新進行分割、合并、調(diào)整、添加效果，還可以利用文字、音頻等素材制作精美的片頭、特效，添加字幕，制作出完整的視頻作品。常見的用于視頻處理的軟件如表8.6所示。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用1.WindowsLive影音制作介紹選擇"開始”-"所有程序"-“WindowsLive影音制作”，啟動WindowsLive影音制作程序。WindowsLive影音制作界面如圖8.29所示。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用2.視頻的獲取WindowsLive影音制作中的視頻可以通過以下兩種方式獲取。①通過視頻捕獲設(shè)備將視頻捕獲到計算機上。在進行錄制視頻之前，確保視頻捕獲設(shè)備與計算機連接，并且能夠正常使用，單擊WindowsLive影音制作面板“開始”選項卡的“網(wǎng)絡(luò)攝像機視頻”按鈕，啟動視頻捕獲設(shè)備進行視頻錄制。②通過單擊“添加視頻和照片”按鈕。單擊“開始”選項卡的“添加視頻和照片”按鈕,將現(xiàn)有的視頻文件導入到軟件中。導入文件時可以一次導入一個視頻文件，也可以同時導入多個視頻文件。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用3.素材的導入和移除①素材的導入：單擊“開始”選項卡的“添加視頻和照片”和“添加音樂”按鈕，實現(xiàn)對素材的導入，如圖8.30所示；或者在素材庫中單擊右鍵，在彈岀的快捷菜單中選擇“添加視頻和照片”。②素材的移除：單擊“開始”選項卡的“編輯”功能區(qū)的“移除項”按鈕；或者在素材庫中選中需要移除的素材，單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“移除”。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用4.素材的編輯(1)素材的調(diào)整選擇“開始"選項卡的“編輯”功能區(qū)中的“向左旋轉(zhuǎn)90°”或“向右旋轉(zhuǎn)90°”,對素材的方向進行調(diào)整。(2)添加動畫和視覺效果①添加動畫。選擇“動畫”選項卡中的功能為素材添加動畫效果，有“過渡特技”“平移和縮放”兩類，如圖8.31所示，如果單擊“全部應(yīng)用”按鈕，則會將當前選中的動畫效果應(yīng)用到素材庫中的素材上。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用4.素材的編輯②制作視覺效果。“視覺效果”選項卡的功能區(qū)提供了視覺效果的修飾功能，如圖8.32所示。選擇要添加效果的素材，將鼠標移動到視覺效果列表中的某一種效果上，可以在素材庫中預(yù)覽該素材的這種視覺效果。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用4.素材的編輯③添加主題：單擊“開始”選項卡的“輕松制片主題”按鈕，對當前所有素材自動添加動畫和視覺效果，不用對素材一一設(shè)計。(3)音樂的編輯音樂文件導入后，WindowsLive影音制作窗口上出現(xiàn)“選項”選項卡，其功能區(qū)提供了對聲音編輯的所有命令按鈕，如圖8.33所示，在選項卡名稱上方出現(xiàn)綠色背景的提示條“音樂工具”，表明該選項卡的功能區(qū)提供的是編輯聲音的工具。視頻處理軟件WindowsLive影音制作的應(yīng)用4.素材的編輯（4）視頻的編輯當導入視頻文