計算機多媒體技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)教材

8.1多媒體技術(shù)概述8.2多媒體計算機系統(tǒng)的組成8.3多媒體信息處理技術(shù)8.4多媒體信息處理軟件第8章計算機多媒體技術(shù)基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.1.1多媒體多媒體（multimedia）是指信息表示媒體的多樣化。常見的多媒體形式有：

文本圖形圖像視頻動畫音頻

8.1多媒體技術(shù)概述大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.1.2多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)：使用計算機綜合處理文本、聲音、圖形、圖像、視頻、動畫等多種不同類型媒體信息的技術(shù)。多媒體技術(shù)的特點:

⑴數(shù)字化⑵多樣性⑶交互性⑷集成性大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.2.1多媒體計算機硬件系統(tǒng)1．高性能CPU2．大容量的存儲設(shè)備3．聲卡4．視頻卡5．掃描儀6．?dāng)?shù)碼相機與數(shù)碼攝像機8.2多媒體計算機系統(tǒng)的組成大學(xué)計算機基礎(chǔ)高性能的CPU目前的CPU產(chǎn)品，如Intel公司的Pentium處理器有專門的多媒體擴展（multimediaextension，MMX）技術(shù)指令，并定義了新的64位的數(shù)據(jù)類型，且主頻可達1G以上，完全可以勝任多媒體數(shù)據(jù)處理的要求。大學(xué)計算機基礎(chǔ)聲卡:又稱音頻卡,是處理音頻信號的硬件。大學(xué)計算機基礎(chǔ)視頻卡用來支持視頻信號（主要指活動彩色圖像信號）的輸入和輸出。主要功能：逐幀捕捉圖像并把圖像數(shù)字化，對數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮和解壓縮，將捕捉的圖像還原（即解壓縮）后供顯示器顯示或轉(zhuǎn)換為PAL制式的模擬視頻信號供電視機播放及錄像機錄制，即實現(xiàn)對語音、圖像的采集、壓縮和重放。大學(xué)計算機基礎(chǔ)掃描儀掃描儀是常用的圖形、圖像、文本等信息的輸入設(shè)備。利用它可以快速地將圖形、圖像、照片、文本等信息從外部環(huán)境輸入到計算機中。掃描儀一般通過RS-232或USB接口與主機相連。數(shù)碼相機與數(shù)碼攝像機獲取電子圖像、動態(tài)影像。通過USB接口與計算機相連，并可以將存儲的數(shù)字信息直接傳送到計算機中。大學(xué)計算機基礎(chǔ)按功能分類：⑴支持多媒體的操作系統(tǒng)⑵多媒體驅(qū)動軟件⑶多媒體數(shù)據(jù)處理軟件⑷多媒體編輯創(chuàng)作軟件⑸多媒體應(yīng)用軟件8.2.2多媒體計算機軟件系統(tǒng)大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.3.1音頻處理

振幅振動頻率TA聲音的波形A：振幅，反映音量。T：振動周期1/T：頻率（單位赫茲），反映音調(diào)。1.模擬聲音信號數(shù)字化復(fù)雜的聲波由許多具有不同振幅和頻率的正弦波組成。聲波在時間上和幅度上都是連續(xù)變化的模擬信號，可用模擬波形來表示。8.3多媒體信息處理技術(shù)大學(xué)計算機基礎(chǔ)采樣量化編碼聲音的模擬信號模擬聲音信號的數(shù)字化過程聲音的數(shù)字信號模擬信號在時間上連續(xù)，在幅度上也連續(xù)。而計算機只能處理0和1兩種狀態(tài)值，所以必須對連續(xù)的模擬聲音信號數(shù)字化（離散化）。大學(xué)計算機基礎(chǔ)采樣的時間間隔稱為采樣周期，采樣周期的倒數(shù)就是采樣頻率，即每秒取得聲音樣本的次數(shù)。采樣頻率越高，聲音的質(zhì)量越好，但數(shù)據(jù)量越大。振幅振動頻率TA采樣點⑴采樣采樣是每隔一定的時間間隔在模擬波形上取一個幅度值，從而得到一系列的聲音采樣值，這樣就把時間上的連續(xù)信號變成時間上的離散信號。大學(xué)計算機基礎(chǔ)

在相同的采樣頻率下，量化位數(shù)越大，則采樣精度越高，音質(zhì)越好，信息的存儲量也相應(yīng)越大。振幅振動頻率T⑵量化量化是將每個采樣點的幅度值以數(shù)字存儲，量化的位數(shù)（即采樣精度）表示存放采樣點幅度值的二進制位數(shù)。通常量化的位數(shù)有8位、16位等。大學(xué)計算機基礎(chǔ)⑶編碼

將采樣和量化后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以一定的格式記錄下來。常用的編碼方式有脈沖編碼調(diào)制（PulseCodeModulation，PCM），其主要優(yōu)點是抗干擾能力強，失真小，傳輸特性穩(wěn)定。大學(xué)計算機基礎(chǔ)

2.音頻文件格式數(shù)字化的聲音信息以文件的形式保存，即通常所說的音頻文件或聲音文件。常見的音頻文件的類型： ⑴WAVE文件（.wav） ⑵MIDI文件（.mid） ⑶MP3格式（.mp3） ⑷WMA格式（.wma） ⑸RealAudio格式（.ra） ⑹CD文件格式（.cda）大學(xué)計算機基礎(chǔ)

3.音頻格式轉(zhuǎn)換各種音頻格式可以相互轉(zhuǎn)換，有專門的音頻格式轉(zhuǎn)換軟件，可以從Internet上搜索下載。一些音頻播放器也可以實現(xiàn)簡單的音頻格式轉(zhuǎn)換。大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.3.2圖形和圖像處理

1．圖形和圖像的基本概念

圖形（Graphics）：一般是指通過繪圖軟件繪制的由直線、圓、圓弧、任意曲線等圖元組成的畫面，以矢量圖形文件形式存儲。優(yōu)點：對圖形中的各個圖元進行縮放、移動、旋轉(zhuǎn)而不失真；占用存儲空間小。

圖像（Image）：是由掃描儀、數(shù)字照相機、數(shù)字?jǐn)z像機等輸入設(shè)備捕捉的真實場景畫面產(chǎn)生的映像，數(shù)字化后以位圖形式存儲。放大和縮小要失真，占用空間比矢量文件大。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)2.圖像的數(shù)字化圖像（Image）數(shù)字化過程：(1)采樣(2)量化(3)圖像編碼壓縮大學(xué)計算機基礎(chǔ)（1）采樣圖像采樣就是將連續(xù)的圖像轉(zhuǎn)換成離散點（像素點）的過程。采樣的實質(zhì)就是用若干個像素（Pixel）點來描述圖像，稱為圖像的分辨率，用點的“列數(shù)×行數(shù)”表示。分辨率越高，圖像越清晰，存儲量也越大。大學(xué)計算機基礎(chǔ)（2）量化量化是在圖像經(jīng)采樣離散化之后，用二進制數(shù)來表示這些離散點對應(yīng)的顏色信息的過程。

一般用8位、16位、24位、32位等來表示圖像的顏色。24位可以表示224種顏色，稱為真彩色。大學(xué)計算機基礎(chǔ)圖像的色彩值稱為顏色的深度。黑白圖用1位來表示顏色?；叶葓D用1個字節(jié)即8位來表示顏色。通過調(diào)整黑白兩色的程度（稱顏色灰度）來有效地顯示單色圖像，灰度級別為28=256級。

RGB24位真彩色彩色圖像顯示時，由紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）三基色通過不同的強度混合而成。如果每種基色強度分成256級（值為0～255），則共占24位，就構(gòu)成了224種顏色的“真彩色”圖像。大學(xué)計算機基礎(chǔ)（3）編碼壓縮有損壓縮：對圖像中的重復(fù)信息壓縮，無失真。無損壓縮：通過去掉圖像細節(jié)來壓縮圖像，有失真。JPEG壓縮編碼：一種有損壓縮編碼。JPEG是聯(lián)合圖像專家組（JointPictureExpertGroup）的英文縮寫，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電話電報咨詢委員會（CCITT）聯(lián)合制訂的靜態(tài)圖像的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。大學(xué)計算機基礎(chǔ)3．常見的圖像文件格式

⑴位圖文件格式（.bmp）⑵JPEG文件格式（.jpg或.jpeg）⑶GIF文件格式（.gif）⑷TIFF文件格式（.tif或.tiff）⑸PSD文件格式（.psd）大學(xué)計算機基礎(chǔ)4．?dāng)?shù)字圖像的獲取

⑴使用繪圖軟件創(chuàng)建數(shù)字圖像文件。如AdobePhotoshop、JascPaintShopPro和Windows的畫圖程序等。這些軟件提供了繪圖、形狀填充、添加陰影或設(shè)置油畫、炭筆畫、水彩畫等效果的工具。⑵使用掃描儀和數(shù)碼相機創(chuàng)建圖像文件。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.3.3視頻處理

1．視頻概念視頻即運動圖像，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（Frame）。

模擬視頻NTSC制式和PAL制式數(shù)字視頻電影、電視通過快速播放每幀畫面，再加上人眼視覺效應(yīng)便產(chǎn)生了連續(xù)運動的效果。當(dāng)幀速率達到12幀/秒以上時，可以產(chǎn)生連續(xù)的視頻顯示效果。大學(xué)計算機基礎(chǔ)2．視頻信息數(shù)字化

在一定的時間內(nèi)以一定的速率對單幀視頻信號進行采樣、量化、編碼等處理，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換、彩色空間變換和編碼壓縮等?？赏ㄟ^視頻捕捉卡和相應(yīng)的軟件來完成。

大學(xué)計算機基礎(chǔ)視頻數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG標(biāo)準(zhǔn):（MovingPictureExpertGroup，活動圖像專家組）由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）聯(lián)合成立的專家組，負責(zé)制訂的關(guān)于運動圖像在不同速率的傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)囊幌盗袎嚎s標(biāo)準(zhǔn)，它不僅適用于運動圖像，也適用于音頻信息。它主要包括三大部分：

MPEGAudio規(guī)定音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼。

MPEGVideo規(guī)定視頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼。

MPEGSystem規(guī)定音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的同步。目前，已出臺了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21等多種標(biāo)準(zhǔn)。大學(xué)計算機基礎(chǔ)3.常見的視頻文件格式⑴AVI格式（.avi）⑵MPEG格式（.dat、.vob、.asf等）⑶MOV格式（.mov）⑷DivX格式（.divx）⑸流媒體視頻格式（實現(xiàn)視頻信息的實時傳送和實時播放） ①RM格式（.rm、.rmvb） ②ASF格式（.asf） ③WMV格式（.wmv）大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.3.4動畫處理1．計算機動畫的概念計算機動畫（ComputerAnimation）是指采用圖形與圖像處理技術(shù),借助于編程或動畫制作軟件生成一系列的景物畫面，采用連續(xù)播放的方法產(chǎn)生物體運動的效果。2．計算機動畫的種類(1)二維動畫(2)三維動畫

大學(xué)計算機基礎(chǔ)3.常見的動畫文件格式 ⑴GIF89a格式（.gif） ⑵FLIC格式（.flc） ⑶SWF格式（.swf）大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.4.1多媒體信息處理軟件概述多媒體信息處理軟件的種類很多,按處理媒體的特征不同進行分類:⑴圖像類軟件

①圖像處理軟件 ②自然繪畫軟件 ③矢量插圖軟件⑵音頻類軟件包括音頻制作軟件和音頻播放軟件

⑶視頻類軟件包括視頻播放軟件和視頻處理軟件

⑷平面動畫設(shè)計類軟件⑸著作工具類軟件⑹三維類軟件8.4多媒體信息處理軟件

大學(xué)計算機基礎(chǔ)8.4.2WindowsXP的多媒體應(yīng)用軟件1．錄音機WindowsXP自帶的一種聲音處理軟件，可以錄制、播放和編輯WAVE格式的聲音文件。2．WindowsMediaPlayer是一個把收音機、視頻播放機、CD播放機和信息數(shù)據(jù)庫集合在一起的應(yīng)用程序。3．Windows圖片和傳真查看器是WindowsXP自帶的瀏覽圖片的工具。4．WindowsMovieMaker是WindowsXP提供的制作電影的數(shù)字媒體程序。大學(xué)計算機基礎(chǔ)“錄音機”應(yīng)用程序

1．錄制聲音生成.wav文件。2．播放聲音3.編輯聲音（1）刪除部分聲音（2）插入聲音（3）混合聲音（4）音效處理大學(xué)計算機基礎(chǔ)

WindowsMediaPlayer

MediaPlayer可以播放多種文件類型，包括ASF、MPEG-1、MPEG-2、WAV、AVI、MIDI、VOD、AU、MP3和QuickTime文件，其中9.0以上的版本還可以播放WMV文件。如果要訪問電臺，可單擊“電臺”按鈕，MediaPlayer會自動轉(zhuǎn)到相應(yīng)的網(wǎng)頁，展現(xiàn)出預(yù)先設(shè)置的很多電臺鏈接，用戶只需要單擊網(wǎng)頁上感興趣的鏈接就可以觀看相應(yīng)電臺上的節(jié)目。

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Windows圖片和傳真查看器

Windows圖片和傳真查看器是WindowsXP自帶的瀏覽圖片的工具，它對圖片具有瀏覽、縮放、旋轉(zhuǎn)的管理功能，此外還可以對傳真文件和TIF格式的文件進行編輯和批注。

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WindowsMovieMaker

WindowsMovieMaker制作電影的步驟：⑴輸入媒體內(nèi)容?？梢酝ㄟ^視頻設(shè)備（數(shù)碼攝像機或數(shù)字?jǐn)z像頭等）來錄制所需的媒體文件，然后導(dǎo)入這些文件。⑵編輯項目。已添加到工作區(qū)的媒體文件包含在MovieMaker的項目文件中，可以對項目中的內(nèi)容進行剪輯處理，添加背景音樂、聲音效果、過渡和畫外音等，或重新排列內(nèi)容順序。⑶預(yù)覽項目。⑷發(fā)布作品。將項目文件中包含的音頻內(nèi)容、視頻內(nèi)容和靜止圖像合并，創(chuàng)建擴展名為.wmv的電影文件。大學(xué)計算機基礎(chǔ)

8.4.3其他常用的多媒體信息處理軟件1．常用的圖像編輯工具⑴AdobePhotoshop。一款功能強大的平面美術(shù)設(shè)計軟件，功能完善、使用方便、應(yīng)用廣泛。支持的主要圖像文件格式有BMP、JPEG、GIF、TIFF、PSD、PNG和PDF等，其中，PSD是Photoshop的默認(rèn)格式。⑵光影魔術(shù)手。光影魔術(shù)手(nEO