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1、第4章多媒体技术应用,4.1多媒体技术概述 4.2音频信号的处理 4.3图像信息的处理 4.4动画处理技术 4.5视频信息的处理,4.1.1 多媒体技术的含义和特点,媒体 P.193媒体是信息的载体,是表达某种信息时所采用的介质或形式,其作用:储存、表达及传送信息。存储信息的实体：如磁盘、光盘、磁带等传递信息的载体：如数字、文字、声音、图形和图像等 多媒体技术能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体（文字、图形、图像、声音、动画和影视）的技术,多媒体技术的特点,多样化：媒体、处理方式 集成性：媒体、设备与软件 交互性：用户与多媒体信息 实时性：声音媒体和视频媒体,4.1.2
2、 多媒体系统,一、MPC联盟规定多媒体硬件系统组成：1.带多媒体功能的CPU2.音频部件及设备3.视频部件及设备4.大容量存储设备5.其他常见的多媒体输入输出设备,1.多媒体操作系统 多媒体操作系统是具有处理声音、图形和影视功能的计算机操作系统。常用的多媒体操作系统有：Windows 2000 Windows XP Windows Vista,二、多媒体软件系统 P.195,支持多媒体功能的系统功能具有管理大容量存储器的功能 虚拟内存技术 多任务“即插即用”功能 多媒体功能的应用程序媒体播放器CD播放器录音机音量控制,1.操作系统中的多媒体功能,2.多媒体信息处理工具,1、文字的处理 2、图形
3、图像的处理 3、声音的处理4、动画的处理 5、视频的处理,3.多媒体集成工具,4.多媒体应用软件,定义利用多媒体加工和集成工具制作的、运行于多媒体计算机上具有某种功能的软件。特色多种媒体集成集文字、声音、图像、视频、动画等媒体为一体超媒体结构超文本、超链接强调交互操作人机交互,一、网络中的多媒体技术 P.197多媒体网页数据流传输技术声音、影像或动画等媒体信息，由媒体服务器向用户计算机的连续、实时传送，发送过程一开始，传输内容可立即开始播放。流 流媒体流媒体技术,4.1.3 多媒体技术发展,3.网上实时播放和视频点播,1、网络上的信息实时播放(网上视频直播)视频信号来源于摄、录象机、VCD或D
4、VD等视频信息数字化、压缩、流媒体传输同时进行一台视频服务器在一段时间内处理、传播一个内容客户无法控制传播时间、过程、内容 2、视频点播技术（VOD）通过Web页显示视频文件内容选择菜单 一旦接受用户选择，向该用户传输选定文件用户收看的是“按需视频”：选择时间、地点、内容，并完全控制播放过程 视频点播资源是事先由VODD制作系统制作、保存,二、多媒体关键技术,数据压缩和编码技术 P.199多媒体信息存储技术多媒体数据输入、输出技术 多媒体通信网络技术多媒体信息同步技术多媒体专用芯片技术多媒体软件技术,4.2音频信号的处理,4.2.1 音频的数字化与MIDI合成音乐,1.波形音频的数字化以声音信
5、号的输入源，由声卡采样、量化后存盘重放时，声卡将数字信号还原成模拟信号，经混音器混合后由扬声器输出波形文件三个参数采样频率每秒从模拟声波中选择多少个点的声音样本(11.025KHz)量化位数位数越多对声波描述的精度越高（8、16、32位）声道数单声道、立体声,储存容量计算公式存储量=（采样频率*量化位数*声道数）*时间/8（字节）例题激光唱盘的标准采样频率为44.1kHz，量化位数为16位，立体声双声道，一分钟的音乐需要多少存储量？(44.1*16*2*60)/8=10584（KB）习题：P.26414,Wave音频文件 标准数字音频是Wave波形文件，扩展名是.WAV 多数声卡以16位、44
6、.1kHz采样率录制和播放 主要缺点是产生的文件太大，不适合长时间记录 压缩方法：PCM(均匀量化)、ADPCM(自适应差分量化）制作工具录音机GoldWave,2.MIDI合成音乐,MIDI（Musical Instrument Digital Interface）MIDI是乐器数字接口的缩写，文件扩展名是.MID MIDI文件的内容是能使合成音乐芯片演奏乐曲的代码多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件,4.2.2 声频文件的管理,音频的格式 P.208WAV格式文件体积较大，不适合在网上播放MP3格式高压缩率、文件小、音质好MIDI格式文件小
7、，播放效果由软、硬件决定CD格式近似无损，忠于原声RealAudio格式适用网上在线音乐欣赏WMA格式支持音频流技术，适合在网络上在线播放,声音的处理包括录音、剪辑、和效果设置GoldWav是一个集音频录制、播放、编辑和格式转换多功能于一体的数字音乐编辑器处理的基本工具播放音频文件时显示正在播放的声音波形从“编辑”菜单可进行声音文件的剪辑操作从“效果”菜单可进行加快、放慢声音速度，加入回声等特殊效果，反向播放，将声音重新组合等 处理“文件|属性”命令打开“声音属性”对话框可以了解Wave文件数字声音指标,4.2.3 音频处理技术,4.2.4 语音合成与识别技术,语音合成技术 P.216赋予计算
8、机“讲话”能力，用语音输出结果 方法：语音合成方法、参数合成方法 目标：可懂、清晰、自然、具有表现力 应用：文语转换（TTS）语音识别技术 使计算机具有“听懂”语音的能力,用语音替代键盘输入ViaVoice中文连续语音识别系统输入速度：150汉字/分识别率：95%发展方向：自然话语识别与理解解决语音识别中的一系列难题,4.3 图像信息的处理技术,4.3.1 图像的数字化,1、数字图像的获取图像扫描仪图像扫描输入标准：TWAIN 操作：参数设定、预扫、扫描 编辑处理、保存数码相机 图像捕捉卡：采集视频图像帧或静止画面,2、图形与图像图形由图元组成的矢量图由一组指令来描述，不会应放大缩小而失真用绘
9、图工具绘制图像由像素组成的位图应放大缩小而失真由摄像机或扫描仪获取3、图像尺寸,4.色彩空间模型RGB模型CMYK模型LAB模型HSB模型5.分辨率屏幕分辨率图像分辨率像素分辨率扫描分辨率打印分辨率,6.色阶图像中可能出现的不同颜色的最大数目7.数字图像的量化三个主要参数采样频率图像样本的量化等级通道数,4.3.2 数字图像数据压缩,1、无损压缩 P.223工作机理-RLE两个数字替代图像文件中表示像素值的数字重复的序列：一个数指定了游程长度（数值重复的数目），另一个表示数值本身。优点：图像的质量好压缩率低,2、JPEG有损压缩 工作机理：根据重要等级分离图像中的信息把图像划分成若干像素块“离
10、散余弦变换”（DCT）的公式处理像素丢弃图像中高频成份，保留了低频成份 分别压缩红、绿、蓝三种颜色成份允许用户指定质量因子高质量因子保留细节，压缩率较低低质量因子压缩率较高，图像较模糊,1、BMP格式 标准的位图文件格式，与硬件设备无关的图像文件格式2、WMF格式矢量图形格式3、TIF格式与应用程序、图像本身无关的图像文件格式，是出版系统研制开发的一种较为通用的图像文件格式，支持多种编码 4、GIF格式 基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式，压缩率在50%，最大的特点是制作动画，只能包含256种颜色5、JPEG格式一种有损压缩格式，支持24位真彩色6、PSD格式Photoshop图像处理软件
11、的专用文件格式，非压缩文件7、PNG格式 比GIF小30%的无损压缩图像文件格式，支持24位和48位真彩色,4.3.3 数字图形、图像文件的格式,图象处理技术,图象颜色模式变换部分图象对象的选择图象的缩放、剪切、翻转、旋转和扭曲整体（图象菜单）部分（编辑菜单）图象的合成图层的操作蒙版的应用滤镜的应用,文字的操作文字工具文字蒙版工具,4.4 动画处理技术,4.4.1 动画的产生 P.234,原理：依赖人视觉暂留特征而实现方法：建立动画关键帧画面由计算机产生中间过渡帧 动画处理软件：3DS3DS MAXMAYAFlashGif Animaton等,计算机动画类型,二维动画基于角色的动画制作工具VB
12、、JAVA、FLASH三维动画空间立体动画制作工具3DS、3DMAX、Cool 3D虚拟现实应用计算机制作的一种高度逼真模拟人在现实世界世界中的视听动等行为的人机界面技术VR技术（灵境技术）,动画制作,动画逐帧动画形状补间动画补间动画传统补间动画引导层动画遮罩动画动画存储格式GIF格式SWF格式,动画制作,逐帧动画操作要点插入关键帧（前面的对象延续）插入空白关键帧（前面的对象不延续）形状补间动画操作要点动画的对象可以是一个或多个动画的对象除绘图工具绘制的图形外，其他对象必须彻底分离,补间动画操作要点制作动画的对象只能一个必须是元件除库中的元件外，其他对象必须转换为元件曲线运动补间（引导层）动画
13、操作要点制作完补间动画后使用“箭头”工具调整动画对象的运动路径运动路径在动画播放时不显示，需插入图层另行绘制遮罩动画操作要点遮罩层在上，被遮罩层在下用于遮罩的是矢量图形应创建形状补间动画；用于遮罩的是文本对象、图形元件或影片剪辑元件应创建补间动画,4.5 视频信息的处理技术,4.5.1 视频信息的获取及处理,视频信息的获取 P.250摄、录像机获取的模拟信号计算机编辑时，通过“视频捕捉卡”转换为数字信号数字录像机、DV摄像机直接记录数字信号视频处理方法剪辑、合成、叠加、转换、配音等常用视频处理软件：Video For WindowsAdobe PremiereQuick TimeUlead V
14、ideo Edit Windows Movie Make（XP）,4.5.2 视频信息压缩基本原理,图像压缩编码减少图像序列中多余的信息冗余数据类型空间冗余、时间冗余、视觉冗余利用人类视觉心理特性去掉高频信息视频信息压缩方法针对不同冗余类型有不同的压缩编码,数字视频文件的格式一般取决于视频的压缩标准AVI格式兼容性好、调用方便、图像质量好文件容量大，随视频信息窗口的增大而增大MOV格式能跨平台使用、存储空间要求小，支持25位彩色MPEGMPEG格式：采用有损压缩方法DAT格式：标准VCD影碟中的视频文件，基于MPEG压缩方法的一种格式,4.5.3 数字视频文件格式,ASF格式采用MPEG-4压缩算法的高级流格式RM格式流式视频格式WMV格式网上实时观看视频节目的流式视频压缩格式RMVB格式由RM视频格式升级延伸出的新视频格式,
