计算机与信息技术基础第3版第七章.ppt
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1、,第一章 概论 第二章 计算机基础知识 第三章 中文Windows XP 第四章 中文文字处理系统Word 2003 第五章 中文电子表格处理系统Excel 2003,第六章 中文幻灯片演示文稿PowerPoint 2003 第七章 多媒体技术基础 第八章 计算机网络基础 第九章 网页制作初步 第十章 计算机信息应用技术,21世纪高等学校公共课计算机教材,计算机与信息技术基础,http:/,第七章 多媒体技术基础,7.1 多媒体技术的基本概念 7.2 多媒体计算机 7.3 多媒体的基本元素及文件 7.4 Windows XP的多媒体应用 7.5 多媒体工具与常用多媒体软件简介,21世纪高等学校
2、公共课计算机教材,7.1 多媒体技术的基本概念,7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术 7.1.2 多媒体的特点 7.1.3 多媒体关键技术,21世纪高等学校公共课计算机教材,7.1 多媒体技术的基本概念,多媒体技术是在世纪之交迅速发展起来的热点技术,它的出现极大地改变了人们的生活方式。进入20世纪90年代以来,信息技术迅速发展,高清晰度电视、录像机、高速通信网络和计算机技术进一步融合,使多媒体技术成为继印刷术、电报、电话、广播、电视、计算机之后,人类处理信息手段的新的里程碑。多媒体(Multimedia)是各种媒体的组合体,使用计算机将音频、视频、图像和计算机技术、通信技术集成到同一数字环境中
3、,以协同表示更丰富和复杂的信息,并在这些信息之间以某种方式建立逻辑链接,使之集成为一个具有人机交互能力的系统。,7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术,1、媒体一般是指携带信息的载体,它的表现形式有:文本、声音、图形、图像、动画、视频等。国际电报电话咨询委员会(CCITT)对媒体的分类如下:感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输媒体,(3)表现媒体(Presentation Medium):指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体;显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。,(2)表示媒体(Representation Medium):指传输感觉媒体的中介媒体,即
4、用于数据交换的编码。如图像编码(JPEG、MPEG等)、文本编码(ASCII码、GB2312等)和声音编码等。,(5)传输媒体(Transmission Medium):指传输表示媒体的物理介质。如电缆、光缆等。,(4)存储媒体(Storage Medium):指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、U盘、光盘、ROM及RAM等。,(1)感觉媒体(Perception Medium)指直接作用于人的感觉器官,使人产生直接感觉的媒体.如引起听觉反应的声音,引起视觉反应的图像等,感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输媒体,7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术,2、多媒体:通常所指的多媒体就是将
5、声音、图像、图形、动画、文字、数据、文件等各种媒体结合在一起,并通过计算机进行综合处理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技术。,多媒体是融合两种或两种以上的一种人机交互式信息交流传播媒体。,7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术,3、多媒体技术是将多种媒体组合在一起,实现信息的加工、处理、存储、传播的技术。现在一般特指使用计算机技术、网络技术等将音频、视频、图像等媒体信息集成到同一数字环境中,是多种学科、多种技术交叉的全新技术。,多媒体技术的研究和应用开发主要有以下几个方向:,多媒体信息的表示技术 多媒体创作和编辑工具开发 多媒体数据的存储技术 多媒体的应用开发,7.1.2 多媒体的特点,
6、一方面,多媒体技术将多种性质不同的媒体有机地组合成完整的、具有较高交互性能的多媒体信息;另一方面,多媒体技术把不同的媒体设备集成在一起形成多媒体系统,与传统媒体相比,多媒体具有以下特点:,集成性,实时性,交互性,数字化,当用户给出操作命令时,相应的多媒体信息都能够得到实时控制。尤其是多媒体信息中的音频、视频信息是与时间密切相关的,这就要求多媒体技术能支持实时处理。如播放视频时不应出现画面停顿现象。,交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。在多媒体系统中,媒体综合处理操作要求整个软硬件系统都能实时响应。多媒体交互作用有初级、中级、高级交互作用三个层次。,多媒体技术将各种媒体信息全
7、部数字化,从而在进行存储、加工、处理、传输的过程中克服了用模拟方式存储与传播时如信号衰减、噪音干扰大、在复制中会误差积累,很难实现高质量的音频、视频传输等弱点,实现了高质量媒体信息的存储与传播。,2大容量CD-ROM、DVD-ROM光盘技术CD盘片的存储器容量一般为650MB左右,DVD数字多能光盘容量可达17GB,且便于携带,价格便宜,便于信息交流,是存储图形、动画、音频和活动影像等多媒体信息的最佳媒体。,7.1.3 多媒体关键技术,3大规模集成电路制造技术为降低成本,减少CPU负担,专门研制开发用于语音合成、多媒体数据压缩与解压的多媒体专用大规模集成电路芯片:多媒体数字信号处理器DSP,数
8、字信号处理器是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU还快1050倍。这些都需要大规模集成电路制造技术的支持。,4实时多任务操作系统多媒体技术需要同时处理图像、声音和文字,其中图像和声音还要求同步实时处理,视频要以30帧/秒的速度更新画面,因此需要能对多媒体信息进行实时处理的操作系统支持。,5MMXTM媒体扩展技术MMX指令集由Intel公司开发,是对Intel体系结构(IA)指令集的扩展。增加了57条新的操作指令,允许CPU同时对2,4甚至是8个数据进行并行处理,而且不影响系统的速度。MMX技术提高了很多应用程序的执行性能,,1数据压缩技术多媒体数据
9、量很大,尤其是音频、视频类连续媒体,数字化后的视频和音频信号对计算机的存储和网络的传输会造成极大的负担,是制约多媒体发展和应用的最大障碍 解决的办法之一就是进行数据压缩,压缩后再进行存储和传输,到需要时再解压、还原。多媒体的数据压缩问题已成为关系到多媒体技术发展必须解决的瓶颈问题,7.2 多媒体计算机,7.2.1 多媒体计算机的标准 7.2.2 多媒体计算机的硬件设备 7.2.3 多媒体计算机的软件系统,21世纪高等学校公共课计算机教材,7.2.1 多媒体计算机的标准,多媒体计算机(MPC,Multimedia Personal Computer)是指能存储、传播、处理多媒体信息的个人计算机,
10、由于要处理音频、视频等连续媒体信息,多媒体微机至少应配备声卡与光驱,7.2.1 多媒体计算机的标准,表7.1 多媒体计算机MPC1,MPC2和MPC3最低配置要求,7.2.1 多媒体计算机的标准,CD-ROM驱动器硬件系统除了必要的硬盘驱动器外,CD-ROM驱动器是必需的部件,因为CD-ROM已成为多媒体系统不可缺少的大容量存储设备。,具有A/D(模数)和D/A(数模)转换功能,让语音和数字信号间能相互转换,使多媒体硬件系统具有高质量的数字音响功能。,具有清晰显示图形、图像和文字,以及来自光盘上的动画、影视的显示设备。,具有解决数据量极大的图像和声音所必需的数据压缩和还原的硬件支持。,从表中可
11、以看出多媒体硬件系统的基本组成,它们主要包括:,7.2.1 多媒体计算机的标准,多媒体PC市场协会在1997年又在MPC3基础上制定出了MPC4参考标准,MPC4在普通微机的基础上增加以下四类设备:,声/像输入设备:普通光驱、刻录光驱、音效卡、麦克风、扫描仪、录音机、摄像机等,功能卡:电视卡、视频采集卡、视频输出卡、网卡、VCD压缩卡等。,声/像输出设备:刻录光驱、音效卡、录音录像机、打印机等。,软件支持:音响、视频和通讯信息以及实时、多任务处理软件。,音频卡音频卡(Sound Card)也称音卡或声卡,用于处理音频信息。它可以把话筒、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模数转换(A/D)、压
12、缩等处理,也可以把经过计算机处理的数字化的声音信号通过还原(解压缩)、数模转换(D/A)后用音箱播放出来,或者用录音设备记录下来。,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.1 音频卡及外接插口,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.1 音频卡及外接插口,麦克风输入(MIC),线路输入(LINE IN),线路输出(LINE OUT),扬声器输出(SPEAKER),MIDI和操纵杆插口,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,声卡有3个主要技术指标:,采样频率(典型的采样频率有:11.025kHz、22.05kHz和44.lkHz),釆样量化位数(常用的有8位、16位、32位),声道数(单声道和
13、多声道)。,注意:声卡的采样量化二进制位数越高,其量化精度越高,音质也越好,但占用空间也越多。,电视卡电视卡能使计算机具有电视信号接收功能。卡上有可被计算机调谐的高频调谐器,包括中频放大器、视频放大器、彩色解码器、同步信号分离器等部件的大规模集成电路芯片,控制各种电视功能的接口电路等。电视卡的优点:信噪比高、信号失真小、亮点干扰小,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.2 电视卡,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,多功能电视卡的应用:,相当于显示卡可以改变显示模式、电视收看、自动搜索所有电视频道的功能,并有自动记忆功能。,静态视频捕捉应用复印机、数码相机、扫描仪等,就可以完成一系列的静态
14、图像捕捉,然后以BMP格式文件存盘;,动态视频捕捉在视频输入端连接数码摄像机、录像机等视频、音频信号线,使用相关软件,可捕捉动态视频图像,生成AVI格式文件。,视频采集卡视频采集卡能将电视信号转换成计算机的数字信号,便于使用软件对转换后的数字信号进行剪辑处理、加工和色彩控制。还可将处理后的数字信号输出到录像带中。现在,高质量的视频采集卡不但具有视频捕获功能,还能够对捕获的影像进行实时的MPEG压缩,可以用视频卡的这种功能来制作VCD。,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.3 视频采集卡,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,传真机对传真机(Fax to Fax)则是收发端皆用传真机,中间经
15、由传真服务器,再经由Internet传送至远端的服务器,服务器再将信息经由公众电话网络传送至接收端的传真机。,电子邮件对传真机(E-mail to Fax)是利用电脑及传真软件,可将电子资料以电子邮件方式经由Internet传送到远端的传真服务器,再由传真服务器将电子资料传送至接收端的传真机。,传真卡,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,扫描仪扫描仪是一种精密的集光学、机械、电子于一身的高科技产品,是多媒体计算机中功能极强的输入设备之一。扫描仪的种类很多,按不同的标准可分成不同的类型。,图7.4 扫描仪,按其扫描原理的不同以CCD(电荷耦合器件)为核心的平板式扫描仪手持式扫描仪光电倍增管的滚筒
16、式扫描仪,按其扫描的幅面大小不同小幅面的手持式扫描仪中等幅面的台式扫描仪大幅面的工程图扫描仪,按扫描图稿的介质不同反射式(纸材料)扫描仪透射式(胶片)扫描仪既可扫描反射稿又可扫描透射稿的多用途扫描仪,按用途不同为用于各种图稿输入的通用型扫描仪专门用于特殊图像输入的专用型扫描仪。如条形码扫描仪、卡片阅读机等,扫描仪的分类:,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,分辨率是扫描仪对原稿细节的分辨能力,它是扫描仪的关键指标。一般用每英寸的像素点(dpi)来衡量,或者用每英寸的线条数(lpi)来描述。,扫描仪的主要性能指标:,分辨率,灰度级,彩色位数,扫描速度,灰度级表示图像的亮度层次的范围,灰度级越多说
17、明扫描仪生成的图像的亮度的动态范围越大,层次感越丰富,一般为24位、30位、36位等几个档次。它们也分别表示扫描仪识别彩色的能力。位数越高,彩色还原效果越好。,扫描速度的表示方法一般有两种:一种是用扫描标准A4幅面的图纸所用的时间表示;另一种是用扫描仪完成一行扫描的时间来表示。,扫描幅面,扫描仪的扫描幅面通常分为3档:A4、A4加长幅和A3幅,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,触摸屏触摸屏是多媒体计算机的一种既能定位、又能进行输入输出的设备。它能使用户直接通过带有触摸屏的监视器向计算机输入坐标信息。当用户的手指触摸监视器的显示屏面时,触摸屏就能检测到手指所触及的屏面位置,并将该位置的坐标数据
18、通过接口传送到计算机,用户通过触摸屏与计算机进行交互式人机对话。,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.5 触摸屏,数码照相机数码照相机又称为数码相机(DSC,Digital Still Camera),是一种与计算机配套使用的新型数码影像设备。,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.6 数码照相机,数码摄像机在数码影像系统中,数码相机和数码摄像机同为数码影像的输入设备,其作用都是生成影像。不同的是,数码相机主要用于捕捉被摄对象的瞬间活动,生成的是静止数码图片影像;而数码摄像机主要用于捕捉被摄对象的连续活动,生成的是数码视频影像。,7.2.2 多媒体计算机的硬件设备,图7.7 数码摄像
19、机,1、多媒体计算机的软件系统一般包括:多媒体操作系统软件和多媒体应用系统软件,多媒体计算机的操作系统必须在原基础上具有扩充多媒体资源管理与信息处理的功能,7.2.3 多媒体计算机的软件系统,2、多媒体应用软件的编辑工具包括:,3、多媒体应用软件的创作工具(Authoring Tools)可以帮助应用开发人员提高开发工作效率,它们大体上都是一些应用程序生成器,可以将各种媒体素材按照超文本节点和链结构的形式进行组织,形成多媒体应用系统。例如:PhotoShop、Authorware、Flash、Director、Multimedia Tool Book等,7.2.3 多媒体计算机的软件系统,字处
20、理软件、绘图软件、图像处理、动画制作、声音编辑以及视频编辑等,7.3 多媒体的基本元素及文件,7.3.1 音频文件 7.3.2 图像文件,21世纪高等学校公共课计算机教材,由语言文字和符号字符组成的数据文件。如ASCII、存储汉字的文件,在多媒体系统中,基本的元素包括:,文本(text),图像(image),图形(graph),动画(animation),点位图,即由一幅图像的全部像素信息组成的数据文件,矢量图,即用数学方法(算法和特征描述),如画点、线、圆等函数生成的数据文件。一般可将图形看成是图像的抽象,即图像由若干图形构成,将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态
21、画面,音频(audio),声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。多媒体中使用的是数字化音频,7.3 多媒体的基本元素及文件,视频(video),可视信号,即计算机屏幕上显示出的动态信息,如动态图形、动态图像,声波是由机械振动产生的一维压力波。在计算机内,所有的信息均以数字(0和1)表示,声音信号也用一组数字表示,称之为数字音频。声音信息的数字化过程是每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值(称为采样,采样的时间间隔称为采样周期),并把采样得到的表示声音强弱的模拟电压用数字表示(称为量化)。采样量化位数的大小反映出各个采样点进行数字化时选用的精度,采样和量化过程所采用的主要硬件,模拟
22、信号到数字信号的转换器(A/D转换器);在数字音频回放时,再由数字信号到模拟信号的转换器(D/A转换器)将数字音频信号转换成原始的电信号,7.3.1 音频文件,无损格式:采用一定压缩比,在解压时不会产生数据/质量上的损失,解压产生的数据与未压缩的数据完全相同,例如WAV音频文件格式。,有损格式:基于声音心理学的模型,除去了人类很难或根本听不到的那些声音,例如MP3音频文件格式。,7.3.1 音频文件,两类主要的音频文件格式:,1WAV文件WAV文件又称为波形文件,它是Microsoft公司与IBM公司联合开发的音频文件格式,文件扩展名为“.WAV”,该类文件能记录各种单声道或立体声的声音信息,
23、并能保证声音不失真。但产生的文件较大,不适合长时间记录,也不适合在网络上播放。,常见的音频文件格式,2MP3文件MP3全称为MPEG Audio Layer 3,即MPEG(Moving Picture Experts Group,运动图像专家组)所制定的音频三层压缩标准,是目前最流行的音乐文件,文件扩展名为“.MP3”。MP3文件根据MPEG-1视频压缩标准,对立体声伴音进行三层压缩的方法所得到的声音文件。MP3文件不仅尺寸小,音质好,更吸引人的还是MP3在制作和交流上的方便。,3WMA文件WMA的全称是Windows Media Audio(Windows媒体音频),是微软开发的一种高压缩
24、率、适合网络播放的音频格式,WMA文件的压缩比一般可达到18:1,生成的文件只有相应MP3文件的一半,在音质上也是有过之而无不及。WMA文件格式的一个优点就是内置了版权保护技术,可以限制播放时间和播放次数甚至播放的机器,这对保护知识产权具有积极作用。另外,WMA文件格式还支持音频流,即可以一边下载一边收听。更方便的是不用像MP3那样需要安装额外的播放器。WMA格式文件的扩展名为“.WMA”。,4MIDI文件又称为MIDI音乐数据文件,文件扩展名为“.MID”。MIDI是 Musical Instrument Digital Interface(音乐设备数字接口)的缩写,是MIDI协会设计的音乐
25、文件标准。用以规定计算机音乐程序、电子合成器和其他电子设备之间交换信息与控制信号的方法。MIDI文件是一种控制信息的集合体,只适合于记录乐曲,不适合对语音、歌曲进行处理。,5CD文件 CD是当今音质最好的音频格式。当打开文件所在文件夹时,可以看到扩展名为.CDA的文件,这只是一个索引信息,并不是真正包含声音的信息,所以不论CD音乐的长短,在计算机上看到的CDA文件的大小都是44个字节。CD上的数据不能用直接复制粘贴的办法来拷贝,而应使用如EAC(Exact Audio Copy,精确音频拷贝)这样的抓音轨软件先将CD格式的文件转换成WAV后才复制使用。,6RealAudio文件RealAudi
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