多媒体技术常识.ppt

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1、多媒体技术基础,多媒体技术概述,多媒体技术形成于20世纪80年代，是计算机、大众传播和通信网络三大领域相互渗透、相互融合，进而迅速发展的一门新兴技术。网络环境的改善和传输带宽的增加，尤其是IPv6网络的建设和第三代移动通信技术3G的推出，为多媒体技术带来了前所未有的发展契机。,多媒体的概念,媒体（Media）就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说，就是信息的载体，也称为媒介。媒体在计算机领域有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等。根据国际电信联盟标准化部门（ITU-T）的建议，可将媒体分为感觉媒体、表示媒体、表

2、现媒体、存储媒体和传输媒体5大类。,1、感觉媒体：,感觉媒体指的是能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体。如文字、数据、声音、图形、图像等。在多媒体计算机技术中，我们所说的媒体一般指的是感觉媒体。,2、表示媒体：,表示媒体指的是为了传输感觉媒体而人为研究出来的媒体，借助于此种媒体，能有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另一个地方。如语言编码、电报码、条形码等。,3、表现媒体：,表现媒体指的是用于通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。如输入、输出设备，包括键盘、鼠标器、显示器、打印机等。,4、存储媒体：,存储媒体指的是用于存放表示媒体的媒体。如纸张、磁带、磁盘

3、、光盘等。,5、传输媒体：,传输媒体指的用于传输某种媒体的物理媒体。如双绞线、电缆、光纤等。在5种媒体中，表示媒体是核心，计算机通过表现媒体的输入设备将感觉媒体感知的信息转换为表示媒体信息，并存放在存储媒体中；计算机从存储媒体中取出表示媒体信息，再进行加工处理，然后利用表现媒体的输出设备将表示媒体信息还原成感觉媒体信息展现给人们。,多媒体的特性,多样性。多样性是指综合处理多种媒体信息，包括文本、图形、图像、动画、音频和视频等。集成性。集成性是指将不同的媒体信息有机地组合在一起，形成一个完整的整体以及与这些媒体相关的设备集成。交互性。交互性是指人可以介入到各种媒体加工、处理的过程中，从而使用户更

4、有效地控制和应用各种媒体信息。,常用多媒体素材采集设备,在多媒体创作中，多媒体素材的准备是一个十分重要的环节。如果没有优质的多媒体素材，再好的多媒体创作工具也难以创作出好的作品。多媒体素材包括文字、图形图像、动画、声音、影像等。不同的素材，需要不同的采集设备和软件，常见的多媒体素材采集设备有：1.扫描仪2.触摸屏3.数码照相机4.数码摄像机5.手写输入设备,多媒体技术的应用领域,由于多媒体技术具有直观易懂、信息量大、易于接受、传播迅速等特点，因此多媒体技术的应用领域非常广泛，几乎遍布各行各业以及人们生活的方方面面。1.教育领域2.医疗领域3.过程模拟领域4.影视娱乐业5.商业领域,图形图像处理

5、技术,1.图形图像的种类与特点,位图图像：位图图像也叫做栅格图像，是由一些排列在一起的栅格组成的。每一个栅格代表一个像素点，而每一个像素点，只能显示一种颜色。它的特点是位图放大到一定倍数后，会产生锯齿；和分辨率有关，文件所占的存储空间大；位图图像在表现色彩，色调方面的效果比矢量图更加优越，尤其在表现图像的阴影和色彩的细微变化方面效果更佳。矢量图形矢量图形是计算机图形学中用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示图像。它的特点是放大后图形不会失真，和分辨率无关，文件占用空间较小，可采取高分辨率印刷，适用于图形设计、文字设计和一些标志设计、版式设计等。,2.图形图像常见格式,BMP位图格式，

6、它是Windows操作系统中的标准图像文件格式。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，因此占用磁盘空间大。GIF图形交换格式。GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图像格式迅速得到了广泛的应用。JPEG也是常见的一种图像格式，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，获取得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像。TIFF（Tag Image File Format）是出于跨平台存储扫描图像的需要而设计的，它的特点是图像格式复杂、存贮信息多，图像的质量也得以提高，因此非常有利于原稿的复制。,2.图形图像常见格式,PSD格式是著名的Adobe

7、公司的图像处理软件Photoshop的专用格式，包含有各种图层、通道、遮罩等多种设计的样稿，以便于下次打开文件时可以修改上一次的设计。PNG格式是20世纪90年代中期开始开发的图像文件存储格式，其目的是企图替代GIF和TIFF文件格式，同时增加一些GIF文件格式所不具备的特性。SWF格式的动画图像能够用比较小的体积来表现丰富的多媒体形式。如今已被大量应用于WEB网页进行多媒体演示与交互性设计。SVG格式是可缩放的矢量图形，它是由W3C开发的基于XML的一种开放标准的矢量图形语言，用户可以直接用代码来描绘图像，通过改变代码来使图像具有互交功能，并可以随时插入到HTML中通过浏览器来观看。,图像浏

8、览与管理软件ACDSee,1.ACDSee启动界面 2.利用ACDSee浏览图片3.利用ACDSee调整图片大小4.利用ACDSee转换图片格式5.利用ACDSee编辑图片,屏幕捕捉工具Snagit,1.利用Snagit抓取图像2.利用Snagit录制屏幕视频3.利用Snagit编辑器编辑图片,数字音频处理技术,数字音频处理技术是一种利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放的技术，它是随着数字信号处理技术、计算机技术、多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。音频编辑在音乐后期合成、多媒体音效制作、视频声音处理等方面发挥着巨大的作用，它是修饰声音素材的最主要途径，能够直接对声

9、音质量起到显著的影响。,1.数字音频的三个指标,采样频率：采样频率是指计算机每秒钟采集多少个声音样本。采样频率越高，即采样的间隔时间越短，则在单位时间内计算机得到的声音样本数据就越多，对声音波形的表示也越精确。声卡常用的采样频率一般为11KHz、22KHz、44.1KHz和48KHz。11KHz的采样率获得的声音称为电话音质，基本上能让你分辨出通话人的声音；22KHz称为广播音质；44.1KHz称为CD音质。采样精度：采样精度是指每个声音样本需要用多少位二进制数来表示，它反映出度量声音波形幅度值的精确程度。样本位数的大小影响到声音的质量，位数越多，声音的质量就越好。声道数：声道数是指使用的声音

10、通道的个数，用来表明声音记录只产生一个波形还是两个波形。,2.常见的文件格式,CD格式：扩展名为*.cda，CD音轨可以说是近似无损的原声。*.cda文件只是一个索引信息，并不是真正的包含声音信息，所以不论CD音乐的长短，在电脑上看到的cda文件都是44字节长。MIDI：扩展名为*.mid，MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。MID文件主要用于电脑作曲领域，重放的效果完全依赖声卡的档次。WAV：扩展名为*.wav，是微软公司开发的一种声音文件格式，也是目前PC机上广为流行的声音文件格式。MP3：扩展名为*.MP3，指的是MPEG标准中的音

11、频部分。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层，分别对应mp1、mp2、mp3这3种声音文件。是一种有损压缩方式，体积一般只有*.wav文件的1/10，而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小，音质好，目前是主流音频格式。WMV：扩展名为*.wmv，也是微软公司开发的一种声音文件格式，音质要强于MP3格式，还支持音频流技术，适合在网络上在线播放。,数字音频处理软件GoldWave,GoldWave是一个功能强大的数字音乐编辑器，可以对音乐进行播放、录制、编辑以及转换格式等处理。1.基本操作2.截取音乐3.录音4.降噪处理 5.音量调节6.声道分离7.格式转换,视频处理技术,视

12、频来自于数字摄像设备、模拟资料的数字化、视频素材等。视频处理需要专门的工具软件，专业的加工处理需要非线性编辑机等专用设备。,视频压缩编码,目前，最流行的压缩编码标准有两种：JPEG、MPEG。JPEG是用于静态图像压缩的标准算法，MPEG是用于动态图像压缩的标准算法。目前MPEG标准主要有以下五个，分别是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21。MPEG-1码率约为1.5Mbps，其质量比VHS的质量高，广泛用于VCD、数字音频广播（DAB）、因特网上的各种视音频存储及电视节目的非线性编辑中。MPEG-2码率达15Mbps，影视图像的质量是广播级的，广泛用于数字电

13、视广播（DVB）、高清晰度电视（HDTV）、DVD以及下一代电视节目的非线性编辑系统及数字存储中。MPEG-4是一种崭新的低码率、高压缩比的视频编码标准，传输速率为4.8-64kbit/S，使用时占用的存储空间比较小，制定了低数据传输速率的电视节目标准。,视频压缩编码,MPEG-7并不是一种压缩编码方法，而是多媒体内容描述接口，其目的是生成一种用来描述多媒体内容的标准，这个标准将对信息含义的解释提供一定的自由度，可以被传送给设备和电脑程序，或者被设备或电脑程序查取。应用于数字图书馆，例如图象编目、音乐词典等；多媒体查询服务，如电话号码簿等；广播媒体选择，如广播与电视频道选取；多媒体编辑，如个性

14、化的电子新闻服务、媒体创作等。MPEG-21致力于定义多媒体应用的一个开放框架。MPEG-21标准其实就是一些关键技术的集成，通过这种集成环境就对全球数字媒体资源进行透明和增强管理，实现内容描述、创建、发布、使用、识别、收费管理、产权保护、用户隐私权保护、终端和网络资源抽取、事件报告等功能。,常见的文件格式,AVI文件：扩展名为*.AVI，是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式。AVI格式调用方便、图像质量好，但缺点就是文件体积过于庞大。目前主要应用在多媒体光盘或者网络上，用来保存电影、电视等各种影像信息。MPEG文件：扩展名为*.MPEG、*.MPG、

15、*.DAT，包括了MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG的压缩效率非常高，同时图像和音响的质量也非常好，并且在计算机上有统一的标准格式，兼容性相当好。,常见的文件格式,RealVideo文件：扩展名为*.RA、*.RM、*.RMVB，是Real Networks公司开发的一种新型流式视频文件格式，主要用来在低速率的广域网上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，从而实现影像数据的实时传送和实时播放。QuickTime文件：扩展名为*.MOV、*.QT，是Apple计算机公司开发的一种音频、视频文件格式，目前已成为数字媒体软件技术领

16、域的事实上的工业标准。,常见的文件格式,Microsoft流媒体文件：扩展名为*.ASF、*.WMV，是Microsoft公司推出的高级流格式，也是一个在Internet上实时传播多媒体的技术标准。,常用视频处理软件,视频分割工具Ultra Video Splitter 视频格式转换工具WinAVI Video Converter 万能格式转换软件格式工厂 专业视频处理软件Premiere 超级解霸,动画制作技术,在多媒体应用中，动画是最具吸引力的素材，具有表现力丰富、直观、形式活拨多样等特点，与静态的图形图像相比表达的信息更多，与视频信息相比占用的存储空间更少，要求系统资源相对较低。,1.动

17、画的基本概念,医学证明，人类具有“视觉暂留”的特性，就是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后，在1/24秒内不会消失。动画就是利用这一原理，在一幅画还没有消失前播放出下一幅画，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。动画的连续播放既指时间上的连续，也指图像内容上的连续。组成动画的每一个静态画面叫做“帧”（Frame），动画的播放速度通常称为“帧速率”，以每秒钟播放的帧数表示，简记为FPS。动画的基本原理与电影、电视一样，都是视觉原理。因此，电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了每秒25幅（PAL制）或30幅（NSTC制）画面的速度拍摄播放。如果以每秒低于24幅画面的速度拍摄播放，就会出现停

18、顿现象。,2.动画的分类,从制作技术和手段上看，动画可分为以手工绘制为主的传统动画和以计算机为主的电脑动画。从空间的视觉效果上看，动画可分为平面动画和三维动画。从每秒播放的幅数上看，动画可分为全动画和半动画。全动画：在动画制作过程中，按照每秒播放24幅画面的数量制作的动画，因此，全动画的画面比较流畅，动作比较细，观赏性极佳，但开发费用和工作量都比较高。迪斯尼公司出品的大量动画产品都属于这种动画。半动画：又称“有限动画”，采用少于每秒24幅画面的数量来绘制动画，常见的画面数为6幅或者8幅。为了保证播放速率，每个画面重复2-3次组成一个动画格局，因此画面连贯性、流畅性比较差，但开发费用和工作量都比

19、较少。,3.计算机动画,按照动画性质而言，计算机动画可分为帧动画和矢量动画。帧动画：帧动画借鉴传统动画的概念，每帧的内容不同，连续播放时形成动画视觉效果。矢量动画：通过计算机编程计算而生成的动画，主要表现变换的线条、图形、文字和图案。通常使用编程的方式或者矢量动画制作软件来完成制作。按照动画的表现形式而言，计算机动画可分为二维动画和三维动画。二维动画：又叫“平面动画”，二维动画是对手工传统动画的一个改进。通过输入和编辑关键帧，由计算机辅助完成动画制作。三维动画：通过计算机模拟三维空间中的场景及形体随时间变化的技术。三维计算机动画又称“模型动画”，它利用计算机构造三维形体的模型，并通过对模型、虚

20、拟摄像机、虚拟光源运动的控制描述，由计算机自动产生一系列具有真实感的连续动态图像。,3.计算机动画文件格式,GIF动画格式：GIF图像由于采用了无损数据压缩方法中压缩率较高的LZW算法，文件尺寸较小，GIF动画格式可以同时存储若干幅静止图像并进而形成连续的动画。SWF格式：SWF格式是ADOBE公司的动画设计软件Flash的专用格式，是一种支持矢量和点阵图形的动画文件格式。具有缩放不失真、文件体积小等特点，它采用了流媒体技术，可以一边下载一边播放，目前被广泛应用于网页设计，动画制作等领域。FLC格式：Autodesk Animator和Animator Pro的动画文件，支持256色，支持压缩

21、，广泛用于动画图形中的动画序列，计算机辅助设计和计算机游戏应用程序。,动画制作软件,1.二维动画制作工具 网页动画制作工具Flash：Flash是Adobe公司旗下的一款优秀的矢量动画编辑软件。商业动画制作系统ANIMO：是英国Cambridge Animation公司开发的运行于SGI O2工作站和Windows NT平台上的二维卡通动画制作系统。2.三维动画制作工具 3DS Max：是美国Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。Maya：是美国Autodesk公司出品的优秀的三维动画软件，应用对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。,数据压缩技术,数据压缩的对象

22、是数据，并不是信息。数据和信息有着不同的概念，数据用来记录和传送信息，是信息的载体。真正有用的不是数据本身，而是数据所携带的信息。数据压缩就是用最少的数码来表示信号。数据压缩的目的是减少在存储时占用的空间，以便处理和传输。,常用的数据压缩软件,RARZIPARJ,网络流媒体技术,流媒体是采用流式传输方式在网络上播放的媒体格式，将音频、视频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成多个压缩包，由视频服务器向计算机用户连续、实时地传送。用户不必等到整个文件下载完毕，而是经过延时即可利用解压设备（硬件或软件）解压后进行播放和观看，其余部分在后台服务器内继续下载。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Int

23、ernet上下载才能观看的缺点。,实现流式传输有两种方法：,顺序流式传输：顺序流式传输是顺序下载，下载同时观看在线媒体，是用HTTP或FTP服务器，适合发布高质量的短片段，如片头、片尾、广告等，在给定的时刻只能观看已下载部分，不能跳到未下载的前头部分，不能根据用户的连接速度做出调整，管理简单。实时流式传输：实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看前面或后面的内容，适合长片段地视频，如讲座或演说。,流媒体系统组件,流媒体系统是由各种不同的软件构成的，这些软件在各个不同的层面上互相通信。流媒体系统包括以下3个基

24、本组件：编码器。服务器。播放器。,流媒体的播放方式,单播方式：一台服务器传送的数据包只能传递给一个客户机，流媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包，给服务器造成很大的负担，响应时间很长。组播方式：组播允许路由器将数据包复制到多个通道，客户端共享一个数据包，按需提供。点播方式：点播是客户端与服务器主动连接，用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。广播方式：广播是用户被动接受流。数据广播过程中，客户端接受流，但不能控制流。数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户，不管用户是否需要。,常用流媒体格式,RA格式和RM格式RA格式是RealNetworks公司所开发的一种新型流式音频Real A

25、udio文件格式。RM格式则是流式视频Real Video文件格式，主要用来在低速率的网络上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，在数据传输过程中边下载边播放，从而实现影像数据的实时传送和播放。客户端通过Real Player播放器进行播放。,常用流媒体格式,ASF格式ASF格式是由Microsoft 公司开发，也是一种网上比较流行的流媒体格式。客户端通过Microsoft Media Player播放器播放。,常用流媒体格式,QT格式QT格式Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，具有先进的音频和视频功能，客户端通过QuickTime播放器进行播放。,

26、常用流媒体格式,SWF格式SWF格式是基于Macromedia公司（已被ADOBE公司收购）Shockwave技术的流式动画格式，是用Flash软件制作的一种格式，源文件为.fla格式，由于其体积小、功能强、交互能力好、支持多个层和时间线程等特点，因此越来越多地应用到网络动画中。客户端安装Shockwave的插件即可播放。,主流流媒体平台,到目前为止，Internet上使用较多的流媒体格式主要有RealNetworks公司的Real system、Microsoft公司的Windows Media Technology和Apple公司的QuickTime，它们是网上流媒体传输系统的三大主流。,

27、1.Real system,Real System由媒体内容制作工具Real Producer、服务器端Real Server、客户端软件（Client Software）三部分组成。其流媒体文件包括Real Audio、Real Video、Real Presentation和Real Flash四类文件，分别用于传送不同的文件。Real System采用SureStream技术，自动地并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求，轻松在网上实现视音频和三维动画的回放。由于其成熟稳定的技术性能，使得占领了一半多的网络流媒体点播市场，很多知名视频网站、电视台都采用的是Real

28、 System技术。,2.Windows Media Technology,Windows Media Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案，其核心是ASF（Advanced Stream Format）文件。ASF是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息在内数据格式，通过分成一个个的网络数据包在Internet上传输，实现流式多媒体内容发布。因此，我们把在网络上传输的内容就称为ASF Stream。ASF支持任意的压缩、解压缩编码方式，并可以使用任何一种底层网络传输协议，具有很大的灵活性。Windows Media Technology由Media

29、Tools、Media Server和Media Player工具构成。Media Tools是整个方案的重要组成部分，它提供了一系列的工具帮助用户生成ASF格式的多媒体流。Media Server可以保证文件的保密性，不被下载，并使每个使用者都能以最佳的影片品质浏览网页，具有多种文件发布形式和监控管理功能。Media Player则提供强大的流信息的播放功能。,3.QuickTime,QuickTime包括服务器QuickTime Streaming Server、带编辑功能的播放器QuickTime Player、制作工具QuickTime 4 Pro、图像浏览器Picture Viewe

30、r以及使Internet浏览器能够播放QuickTime影片的QuickTime 插件。QuickTime 4支持两种类型的流：实时流和快速启动流。使用实时流的 QuickTime 影片必须从支持 QuickTime 流的服务器上播放，是真正意义上的Streaming Media，使用实时传输协议（RTP）来传输数据。快速启动影片可以从任何Web Server上播放，使用超文本传输协议（HTTP）或文件传输协议（FTP）来传输数据。,流媒体技术的应用,随着流媒体技术的日渐成熟，基于流媒体的应用越来越普及了。流媒体技术广泛用于互联网多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、网络视频广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、网络电视台、实时视频会议等互联网的信息服务领域。Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务的发展提供了强大的市场动力，流媒体业务正变得日益流行。随着无线通信技术的不断发展，移动运营商可以为用户提供基于移动流媒体技术的丰富应用。可以随时随地在移动终端上点播和下载高质量的音乐和MTV，收看收听电视台的直播节目，欣赏精彩的电视剧和电影片，体验激烈的体育赛事，实现远程实时监控和交通路况查询以及开展各行各业的专项应用。移动流媒体业务将在某种程度上改变人们的生活方式，进一步开拓获取信息和休闲娱乐的途径。,