第5章認(rèn)識電腦多媒體

1、第5章認(rèn)識電腦多媒體計(jì)算器概論p5-2大綱多媒體與計(jì)算機(jī)多媒體電腦多媒體的數(shù)據(jù)型態(tài)多媒體計(jì)算機(jī)及接口設(shè)備多媒體編輯系統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)的壓縮計(jì)算器概論p5-35.1 多媒體與計(jì)算機(jī)多媒體多媒體（Multimedia）運(yùn)用兩個(gè)以上的傳輸信息媒介，快速、大量、精確的傳遞概念、知識或是感覺的一些方法。電腦所能處理的信息型態(tài)文字(Text)，聲音（Audio）、音樂（Music）、語音（Voice）、音效（Sound）、影像（Image）、圖形（Graphics）、視訊（Video）、動(dòng)畫（Animation）等。計(jì)算機(jī)多媒體的基本特色（1）具有文字、聲音、影像、動(dòng)畫等多重媒體型態(tài)，（2）以計(jì)算機(jī)掌控?cái)?shù)據(jù)處

2、理及播放的方式，（3）訊息皆經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)換，（4）高度的使用者互動(dòng)性。計(jì)算器概論p5-45.2 計(jì)算機(jī)多媒體的數(shù)據(jù)型態(tài)計(jì)算機(jī)是如何儲存并對這些數(shù)字化的媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算呢？這些媒體在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示方法為何？這些媒體又具有何種特殊的屬性呢？接下來將對影像、聲音、視訊、動(dòng)畫四種較具有代表性的媒體型態(tài)加以簡單的介紹。計(jì)算器概論p5-5A. 影像一張數(shù)字影像一般是以數(shù)據(jù)矩陣的方式表示。影像數(shù)組的每一個(gè)元素，稱為一個(gè)像素。此影像數(shù)組的水平及垂直像素點(diǎn)數(shù)，稱為此影像的水平及垂直分辨率。每一個(gè)像素都可由一到數(shù)個(gè)位來表示其顏色一個(gè)位只能表現(xiàn)出黑白兩色，八個(gè)位能表現(xiàn)出256個(gè)灰階色或是256個(gè)調(diào)色盤的色彩，二十

3、四個(gè)位（紅、綠、藍(lán)各八個(gè)位）則能表現(xiàn)出224=16777216（16.7M，又稱全彩）種顏色。計(jì)算器概論p5-6計(jì)算器概論p5-7儲存影像數(shù)據(jù)所需的內(nèi)存空間可依據(jù)影像的水平像素分辨率（像素點(diǎn)數(shù)）乘以垂直像素分辨率（像素點(diǎn)數(shù)）乘以每個(gè)像素所使用的色彩位數(shù)求得。一張分辨率為640480，全彩16百萬色（24-bit)的影像，需900KB的記憶容量（6404803 bytes = 921,600 bytes）。影像的質(zhì)量可由輸入設(shè)備來控制分辨率及使用的色彩模式，藉助影像編輯軟件來修改或編輯影像像素的內(nèi)容。計(jì)算器概論p5-8影像編輯軟件計(jì)算器概論p5-9B. 聲音聲音是由物體震動(dòng)而產(chǎn)生的模擬訊號震動(dòng)頻

4、率（Frequency），振動(dòng)幅度（Amplitude），震動(dòng)波形（Wave Form），發(fā)聲源與接受者的相對位置。波形音訊（Waveform Audio）其構(gòu)建基礎(chǔ)在于將模擬聲音的震動(dòng)波形，利用數(shù)字化（Digitalization）方式，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理與儲存的格式。數(shù)字化步驟中所獲得的數(shù)值，代表原始聲音波形中不同時(shí)間點(diǎn)的聲音強(qiáng)度，而數(shù)字化所用的取樣（Sling）頻率以及量化（Quantization）方式，將決定出不同的儲存聲音質(zhì)量。計(jì)算器概論p5-10MIDI音訊其構(gòu)建基礎(chǔ)在于不同音質(zhì)的樂器。其儲存聲音的方式，是記錄各個(gè)樂器演奏時(shí)，所使用的樂器參數(shù)，如：音高、響度，以及延續(xù)時(shí)間等。為了

5、計(jì)算機(jī)音樂而設(shè)計(jì)的。樂器以外的自然聲音，比較不容易以此方法合成。影響波形聲音質(zhì)量主要的關(guān)鍵取樣的頻率，聲道的多寡，取樣時(shí)每個(gè)聲音樣本的量化位數(shù)。計(jì)算器概論p5-11音訊播放與混音設(shè)備計(jì)算器概論p5-12C. 視訊全世界視訊廣播系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)，可以分為三大類：NTSC, PAL, 以及SECAM。NTSC 系統(tǒng)全名是 National Television Standards Committee。其基本的視訊規(guī)格是525條掃描線，以及每秒30次的畫面更換頻率。主要實(shí)行NTSC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的國家有北、中美洲國家、日本，以及臺灣。PAL系統(tǒng)。全名是Phase Alteration Line。主要的規(guī)格是

6、625條掃描線以及每秒25個(gè)畫面的更新速度?？梢悦黠@的看出，PAL系統(tǒng)的每一個(gè)畫面的分辨率較NTSC系統(tǒng)為高，但NTSC的屏幕更新頻率較高。主要實(shí)行PAL系統(tǒng)的國家有包括英國在內(nèi)的西歐國家、中東，以及部份的非洲及南美洲國家。SECAM系統(tǒng)，其視訊規(guī)格與PAL系統(tǒng)相似，都具有625條掃描線，以及每秒25個(gè)畫面的速度。主要與PAL系統(tǒng)的差異，在其以FM調(diào)變的方式，來作顏色的處理。計(jì)算器概論p5-13Premiere 視訊剪輯軟件 計(jì)算器概論p5-14D. 動(dòng)畫種類平面動(dòng)畫制作方式依構(gòu)圖 (Layout) 、原畫 (Animation) 、動(dòng)畫中割 (Inbetweening) 、特效處理、著色、畫

7、面合成、錄制剪接、后制作配音等過程來完成。平面動(dòng)畫如Animation Pro。立體動(dòng)畫制作的方式主要的步驟為2D或3D模型的制作 (包括形狀及質(zhì)感) ，個(gè)體動(dòng)作的安排，行進(jìn)路線的設(shè)定，場景 (包括背景，燈光) 的選擇，以及可能具有的運(yùn)動(dòng)物理特性等。立體動(dòng)畫如Maya以及3D Studio Max等。幾個(gè)常見的動(dòng)畫檔擴(kuò)展名有：FLC和FLI等。計(jì)算器概論p5-155.3 多媒體計(jì)算機(jī)及接口設(shè)備多媒體硬件接口設(shè)備的運(yùn)作原理及其注意事項(xiàng)。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部儲存的多媒體數(shù)據(jù)，如影像、聲音等，若是經(jīng)過輸入設(shè)備的擷取，都必須經(jīng)過取樣、量化、編碼等數(shù)字化的轉(zhuǎn)換過程。由于媒體數(shù)據(jù)型態(tài)的轉(zhuǎn)換，若處理不慎，將造成信息

8、內(nèi)容的失真現(xiàn)象。充分了解這些輸出入設(shè)備的運(yùn)作原理，才能使失真的可能降到最低。計(jì)算器概論p5-16多媒體計(jì)算機(jī)三個(gè)層級的多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)規(guī)格計(jì)算器概論p5-17接口設(shè)備包括顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、光驅(qū)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、聲卡等標(biāo)準(zhǔn)配備之外，尚有視訊捕捉卡、掃瞄器、打印機(jī)、游戲桿、數(shù)字像機(jī) (圖5.6) 、數(shù)位板 (圖5.7) 、和影像壓縮解壓縮卡等。(圖5.7)(圖5.6)計(jì)算器概論p5-18A.光驅(qū) 光驅(qū)是集合光學(xué)、電子與機(jī)械三者于一體的數(shù)據(jù)儲存技術(shù)。種類CD-R (CD Recordable) 可錄制光盤也開始被大量使用?？射浿乒獗P片是一種 “WORM” 的媒體。所謂 “WORM” 是指可以單次寫入，

9、多次讀取 (Write Once, Read Multiple) 的意思。CD-R的優(yōu)點(diǎn):可以像一般光盤片使用標(biāo)準(zhǔn)型式的光驅(qū)來讀取和播放，缺點(diǎn)是不能把它重復(fù)寫入。可多次重復(fù)讀寫的磁光型光驅(qū) (MO，Magneto Optical) ，利用雷射及磁場配合運(yùn)作，達(dá)到擦除寫入之目的。計(jì)算器概論p5-19B. 視訊捕捉卡數(shù)字視頻的擷取工作，是由中央處理器、視訊捕捉卡、儲存裝置以及視訊來源四個(gè)部分配合進(jìn)行。種類實(shí)時(shí) (Real Time) 捕捉卡在視訊來源以正常速度播放的同時(shí)，捕捉并儲存數(shù)字化視訊，不需任何的等待時(shí)間。非實(shí)時(shí)捕捉卡要花較長的時(shí)間，一次一個(gè)單元格畫面的來作捕捉的動(dòng)作，通常需要配合能被計(jì)算機(jī)

10、控制的模擬視訊裝置，以適當(dāng)?shù)乃俣闰?qū)動(dòng)視訊的來源。計(jì)算器概論p5-20注意事項(xiàng)：視訊卡使用的視訊系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：如NTSC或PAL，及輸入端子：S-Video或Composite等。 捕捉的畫面大小及色彩數(shù)目：一般常用的是320240全彩。 搭配的硬盤機(jī)訪問速度。是否需要使用壓縮功能。VCD，DVD，MPEG計(jì)算器概論p5-21C. 聲卡聲卡是用來協(xié)助計(jì)算機(jī)擷取及播放音頻的數(shù)據(jù)。音效卡就是利用模擬訊號與數(shù)字訊號之間的轉(zhuǎn)換將聲音儲存與還原。一般常用的八位與十六位聲卡主要不同處，在于輸出音源的質(zhì)量與細(xì)致度不同。數(shù)位化的錄音音源取樣頻率有8KHz、11.025KHz、22.05KHz以及44.1KHz等取樣

11、頻率越高，聲音的質(zhì)量也越好。目前市面上常見的聲卡多為使用分段取樣方式的波形表 (Wave Table) 十六位聲卡。計(jì)算器概論p5-225.4 多媒體編輯系統(tǒng)多媒體節(jié)目的需要經(jīng)過腳本企劃，創(chuàng)意激蕩，分工制作等步驟。腳本的設(shè)計(jì)需要考慮傳遞的訊息是否完備，互動(dòng)性是否充分，以及善用不同聲光組合以展現(xiàn)出系統(tǒng)的活潑性。創(chuàng)意激蕩會(huì)使得原本枯躁乏味的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，進(jìn)而吸引使用者的注意力。分工制作是實(shí)際的執(zhí)行發(fā)展工作，計(jì)算機(jī)工程人員負(fù)責(zé)工具開發(fā)、程序設(shè)計(jì)、測試等工作，美工人員負(fù)責(zé)造型、構(gòu)圖、動(dòng)畫、色彩質(zhì)料的設(shè)計(jì)與制作。利用多媒體編輯系統(tǒng)，將各種媒體依照腳本整合后，刻錄至光盤片上，完成制作過程。計(jì)算器概論p

12、5-23多媒體編輯系統(tǒng)交互式多媒體節(jié)目可由Visual Basic，Visual C+，Delphi，HTML等程序語言來發(fā)展外，尚有許多整合性的多媒體編輯寫作工具（Authoring Tools）可以使用。具有整合性的多媒體編輯系統(tǒng)基本上可分為：時(shí)間式（Timeline-based）、圖像式（Icon-based）以及劇本式（Script-based）編輯系統(tǒng)三種。以時(shí)間為主的時(shí)間式編輯系統(tǒng)是以一條時(shí)間線來控制多媒體系統(tǒng)播放的流程。在此時(shí)間在線，不同媒體各自擁有自己的播放時(shí)間軌道，依此時(shí)間在線數(shù)據(jù)的位置來決定此媒體播放的順序及播放的長度。計(jì)算器概論p5-24時(shí)間式多媒體編輯系統(tǒng)計(jì)算器概論p5

13、-25多媒體編輯系統(tǒng)以圖像為主的圖像式編輯系統(tǒng)是以流程線來控制多媒體系統(tǒng)播放的順序。設(shè)計(jì)者可將所要的展示對象或控制功能拖曳到此流程在線，以決定展示的內(nèi)容及方式。以劇本為主的劇本式編輯系統(tǒng)是以描述展示方式的文字劇本來控制多媒體系統(tǒng)播放的順序。此種編輯系統(tǒng)大多會(huì)提供一個(gè)容易使用的設(shè)計(jì)接口外，也會(huì)提供一組復(fù)雜的面向?qū)ο笳Z言，以達(dá)到設(shè)計(jì)劇本的目的。計(jì)算器概論p5-26圖像式多媒體編輯系統(tǒng)計(jì)算器概論p5-27劇本式多媒體編輯系統(tǒng)計(jì)算器概論p5-285.5 多媒體數(shù)據(jù)的壓縮數(shù)據(jù)量大是計(jì)算機(jī)多媒體的一個(gè)基本特性。500頁文字100張傳真影像(未壓縮)100張彩色影像(壓縮比15:1)10分鐘動(dòng)畫(壓縮比15:1)10分鐘數(shù)字視頻(壓縮比30:1)1小時(shí)數(shù)字視頻(壓縮比200:1)儲存空間需求1GB100M10MB1MB1GB550MB100MB500MB6.4MB1MB計(jì)算器概論p5-29多媒體數(shù)據(jù)的壓縮為減少多媒體的數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)壓縮便成為最好的解決方法。數(shù)位影像數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)中，較常用的方法是 JPEG。JPEG 影像壓縮技術(shù)是先將影像