计算机与信息技术基础第七章(多媒体技术).ppt
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1、多媒体技术基础,第七章,2,7.5 Windows2000的多媒体应用,第七章 多媒体技术基础,7.2 多媒体关键技术,7.1 多媒体技术的基本概念,7.3 多媒体的基本元素及文件,7.4 多媒体套件介绍,3,7.1.5 多媒体微机MPC(Multimedia Personal Computer),7.1 多媒体技术的基本概念,7.1.1 媒体,7.1.2 多媒体,7.1.3 多媒体技术,7.1.4 多媒体的特点,4,感觉媒体(Perception Medium)直接作用于人的感官,产生感觉(视、听、嗅、味、触觉)的媒体称为感觉媒体。,7.1.1 媒体,媒体可以描述为:a.用以存储信息的实体;
2、b.信息的载体CCITT对媒体进行了如下的分类:,表示媒体(Presentation Medium)为了对感觉媒体进行有效的传输,以便于进行加工和处理,而人为地构造出的一种媒体称为表示媒体。,5,显示媒体(Display Medium)显示媒体是显示感觉媒体的设备。显示媒体又分为两类,一类是输入显示媒体,另一种为输出显示媒体。,存储媒体(Storage Medium)用于存储表示媒体,即用于存放感觉媒体数字化代码的媒体称为存储媒体。,传输媒体(Transmission Medium)传输媒体是指传输信号的物理载体。,6,7.1.2 多媒体 多媒体是融合两种或两种以上媒体的一种人-机交互式信息交
3、流传播媒体。,多媒体(Multimedia)定义2:人们将文本、音频、视频、图形、图像、动画的综合体统称为“多媒体”。,7,7.1.3 多媒体技术,多媒体技术就是利用计算机技术把文字、声音、动画、图形、图像等多种媒体进行综合处理,使多种信息之间建立逻辑连接,集成为一个完整的系统,8,多媒体信息的表示技术 多媒体信息由于表现形式较多,根据各种媒体的不同特点,在计算机中的表示方法也不尽相同。,多媒体技术的研究和应用开发主要有以下四个方向:,多媒体创作和编辑工具开发 人们为更加方便地操作与制作多媒体信息,研制开发了许多媒体创作和编辑工具,并在做进一步改进。,9,多媒体数据的存储技术 多媒体数据一般数
4、据量很大,特别是声音、影视数据更是海量数据,目前存储这类数据的最佳介质为光盘(存储容量大,价格低,易保存),目前常见的光盘技术有CD技术、DVD技术。,多媒体的应用开发 多媒体数据库、视频点播、远程教育、环球超媒体信息系统等方面都有广阔的应用前景。,10,7.1.4 多媒体的特点 集成性 一方面是指把单一的、零散的媒体有效地集成在一起,即信息载体的集成,另一方面,集成性还充分表现在存储信息的实体的集成。,与传统媒体相比,多媒体具有以下四个特点:,实时性 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。,11,交互性 多媒体的交互性将为用户提供更加有效的控制和使用信息的手段,使用户获得
5、更多的信息。,数字化 多媒体技术将各种媒体信息全部数字化,进行存储、加工、处理、传输,实现了高质量媒体信息的存储与传播。,12,7.1.5 多媒体微机MPC(Multimedia Personal Computer)多媒体计算机系统不是单一的技术,而是多种信息技术的集成,是把多种技术综合应用到一个计算机系统中,实现信息输入、信息处理、信息输出等多种功能。一个完整的多媒体计算机系统由多媒体计算机硬件和多媒体计算机软件两部分组成。,多媒体计算机是指能存储、传播处理多媒体数据的个人计算机,多媒体微机至少应配备声卡与光驱配件。,13,多媒体的软、硬件平台,14,一个多媒体硬件系统应具有以下基本硬件保证
6、,从而在软件的配合下能对多媒体数据进行处理:,多媒体硬件系统的基本组成,具有图像和声音所必需的数据压缩和还原的硬件支持。,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A/D(模/数)和D/A(数/模)转换功能;,CD-ROM(全称是致密光盘只读存储器);,15,多媒体计算机的操作系统必须在原基础上扩充多媒体资源管理与信息处理的功能。,多媒体软件系统的基本组成,多媒体应用软件的创作工具(Authoring Tools)用来帮助应用开发人员提高开发工作效率.,多媒体编辑工具包括字处理软件、绘图软件、图像处理软件、动画制作、声音以及视频编辑软件。,16,MPC II,多媒
7、体计算机 MPC2和MPC3最低配置要求,17,MPC III,18,7.2 多媒体关键技术 数据压缩技术 一帧画面相邻像素之间相关性强,因而有很大的信息冗余量,称为空域相关。视频图像相邻画面是一个动态连续过程,相邻画面存在很大相关性,因而有很大的信息冗余量,称为时域相关。多媒体应用中,人类视觉、听觉的特性也为实现压缩创造了条件.,多媒体技术的广泛应用,多媒体产品的迅速实用化、产业化和商品化,得益于以下技术的使用:,19,大容量CD ROM、DVD ROM光盘技术 CD存储器的盘片容量一般为650MB左右,DVD数字多能光盘容量可达17GB,大容量CD ROM、DVD ROM光盘技术为多媒体推
8、广应用铺平了道路。,大规模集成电路制造技术 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。,20,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,因此需要能对多媒体信息进行实时处理的操作系统。,MMX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。,21,7.3 多媒体的基本元素及文件 文本(text):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,常见的信息是数字型的,基本的元素包括有:,图像(image):点位图,即由一幅图像的
9、全部像素信息组成的数据文件。,22,图形(graph):即用数学方法(算法和特征描述)如画点线圆函数等生成一幅图形,由这些数学方法组成的数据文件称为矢量图。,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。,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。,动画(animation):是利用人的视觉暂留特性,快速播放一系列连续运动变化的图形图像。,23,7.3.1 音频文件 7.3.2 图像文件,24,7.3.1 音频文件声音是一连续的波,称为声波.声音的强弱体现在其振幅上,声音的音调的高低体现在声音的频率上.声
10、音信号由许多频率不同的信号组成,是复合信号.,25,声音的带宽:复合信号的频率范围.例如:高保真声音的频率范围为10Hz20 000Hz,其带宽约为20KHz。模拟信号与数字信号在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号.在时间和幅度上都是用离散的数字表示的信号称数字信号.对模拟信号的处理比较复杂,难于精确控制,成本高.将模拟信号转换成数字信号,处理简单,精确。,26,声音信号的数字化采样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.每隔相等的一段时间进行采样,称为均匀采样.量化把采样得到的表示声音强弱的模拟电压用数字表示.,27,声音
11、的采样和量化,28,关于采样频率 采样精度,根据奈奎斯特理论,采样频率不低于声音信号最高频率的两倍。这样就能把数字表达的声音还原成原来的声音,称为无损数字化。,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.用样本值的二进制位数来表示。位数越多精度越高,数据也越大。,29,1.音频信号是时间依赖的连续媒体;,音频信号的主要特点:,3.对语言信号的处理,不仅是信号处理问题,还要抽取语意等其他信息。,2.有两个声道,理想的合成声音应是立体声;,30,常见的音频文件有.WAV、.MID、.MP3等。WAV文件 WAV文件称为波形文件,它是Microsoft公司的音频文件的格式,来源于对声音
12、模拟波形的采样。WAV文件使用三个参数来表示声音,它们是:采样位数、采样频率和声道数。,介绍常见的六种音频文件,31,MID文件 MID文件称为Midi音乐数据文件,MIDI文件是 Musical Instrument Digital Interface(音乐设备数字接口)的缩写,是MIDI协会设计的音乐文件标准。MIDI文件包含:音符(键、通道号、持续时间、音量、力度),定时和多达16个通道的乐器定义。它占用的存储空间要比WAV文件小得多。,32,MP3文件是根据MPEG-1视频压缩标准中,对立体声伴音进行三层压缩的方法所得到的声音文件。,VOC文件是Creative公司的波形音频文件格式。
13、也是声霸卡使用的音频文件。,RMI文件是Microsoft公司的MIDI文件格式。,AIF 文件是Apple 计算机的音频文件格式。,33,7.3.2 图像文件 可采用以下方法获得三种图像。利用相关的工具软件,由计算机直接产生图 形、静态图像和动态图像;利用彩色扫描仪,扫描输入图形和静态图像;通过视频信号数字化仪,将彩色全电视信号数字化后,输入到多媒体计算机中,获得静态和动态图像。,多媒体计算机最常用的图像有图形、静态图像和动态图像(视频),34,图形文件一般来说可分为两大类:位图和矢量图。,矢量图形文件是用向量代表图中所表现的元素。如直线,在矢量图中,有一数据说明该元素为直线,另外有其它数据
14、注明该直线的起始坐标及其方向、长度和终止坐标。而矢量图形无论如何放大,它依然清晰。,位图是由点的像素排成矩阵组成的,每一个像素都可以是任意颜色。在位图图形文件中的图形元素均由像素点来表示。位图是用像素表示图形.位图放大时,放大的是其中每个像素的点,所以看到的是模糊图片。,35,静态图像文件(文件格式包括以下几种:)BMP(bitmap)文件是bitmap的缩写,即位图文件。是一种与设备无关、格式最原始和最通用的静态图像文件,但其存储量极大。,图像文件分为静态图像文件和动态图像文件。,GIF(Graphics Interchange Format)文件采用“交错法”来编码,使用户在传送GIF文件
15、的同时,可以提前粗略地看到图像内容,并决定是否要放弃传输。,36,JPG文件也可以表示为JPEG,是一种图像压缩标准。多灰度静止图像的数字压缩编码(通常简称为JPEG标准)。,较常用文件格式还有:PCX、PCT、PSD和TGA等。,TIF文件是一种多变的图像文件格式标准。TIF文件格式不依附于某个特定的软件,而是为形成一个便于交换的图像文件格式的超集。它支持多种图像压缩格式,应用也较普遍。,37,动态图像文件 AVI文件(Audio Video Interleaved),资源管理器里选中这个文件,点右 键,再点“详细资料”,就能看到这两种文件的格式.,38,MPG文件 MPG是MPEG(Mov
16、ing Picture Experts Group,运动图像专家组)制定出来的压缩标准所确定的文件格式,用于动画和视频影像。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频,音频同步)三个部分。MPG的压缩率比AVI高,画面质量却比它好。,看下图知道谁的压缩率高了吧!,39,DAT文件是VCD专用的视频文件格式,是一种基于MPEG压缩、解压技术的视频文件格式。,ASF文件(Advanced Streaming Format)文件是高级流格式,压缩比率和图像的质量都不错。它的图像质量比VCD差一点。,MOV文件是Quick Time for Windows 视频处理软件所采用的视频
17、文件格式。,40,7.4.1 光盘驱动器与光盘 7.4.2 声卡 7.4.3 视频采集卡 7.4.4 TV电视卡 7.4.5 解压卡 7.4.6 传真卡 7.4.7 触摸屏 7.4.8 图形扫描仪 7.4.9 光笔 7.4.10 数码相机 7.4.11 数码摄像机,7.4 多媒体套件介绍,41,7.4.1 光盘驱动器与光盘 光盘驱动器 主要用来读取光盘上的信息。此外它还可以用来播放CD、VCD。光盘驱动器的特点:是一种以光记录形式代替磁记录形式的读写设备,其特点是节省了存储空间和能源消耗。,CD ROM(Compact Disc Read Only Memory)称作压缩只读存贮器或只读光盘。
18、,42,光盘驱动器的分类 1)按外型来分,可分为外置式和内置式。,3)按接口形式分,可分为SCSI接口、AT接口和IDE接口。IDE接口的CD ROM驱动器,可与系统主板的IDE或多功能IDE接口卡相连。,2)按速度分,可分为一倍速、双倍速、四、六、八、十倍速等。,43,这是一个IDE接口的光驱,44,在放光碟时,注意把录制数据的一面朝下。,这是CDROM托盘,光碟就放在里面,它由最右边的退出按钮控制.,45,光驱的后部接口,40针的IDE接口,电源插口,46,光盘 光电存储介质俗称光盘。在CD ROM盘面上用凹槽反映信息。根据凹槽的深浅不同,反射的光束也不同,可表示不同的数据。一张光盘可以存
19、储600左右兆字节的数据。,47,光盘的分类,2)一次写入型(WORM和CD R)此类光盘具有被读和写特点。光盘只能被一次性写入,多次读出,不可擦除。,1)(CD ROM)光盘 只能被读取已经记录的信息,不能修改或写入新的内容。,48,3)可擦写型(REWRITE)光盘 这种光盘除具有读写信息外,还可以将记录在光盘上的信息擦去,重新写入新的信息。,4)直接重写型(OVERWRITE)光盘 这种光盘类似于硬盘,只用一束激光,一次动作完成信息重写。在写入新信息的同时,擦除原有的信息。,49,光盘存储器的特点 1)存储密度高 光盘存储密度很高,因而一般光盘的容量都非常大。例如:一张直径12cm的光盘
20、片容量可达600MB-1GB,而DVD ROM盘的容量则高达17GB。,光盘与硬盘和软盘相比,光盘具有以下四方面优点:,50,2)数据传输的速度很高 一般数据传输的速率可达几几十兆字节/秒。,4)数据保存时间也相当长。,3)采用无接触式记录方式 由于光盘驱动器的激光头在读写光盘的信息时不与盘面接触,因此可以大大提高记录光头和光盘的寿命。,51,7.4.2 声卡 声卡是多媒体电脑的主要部件之一,它包含记录和播放声音所需的硬件。,基本功能:能录制话音(声音)和音乐,能选择以单声道或双声道录音,并且能控制采样速率。声卡上有数模转换芯片(DAC),用来把数字化的声音信号转换成模拟信号,同时还有模数转换
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- 计算机 信息技术 基础 第七 多媒体技术
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