1、2019/12/3第7章 计算机多媒体技术2多媒体技术是指利用计算机技术把各种信息媒体综多媒体技术是指利用计算机技术把各种信息媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并进行加工处合一体化，使它们建立起逻辑联系，并进行加工处理的技术。理的技术。所谓所谓“加工处理加工处理”主要是指对这些媒体的录入、对主要是指对这些媒体的录入、对信息进行压缩和解压缩、存储、显示、传输等。信息进行压缩和解压缩、存储、显示、传输等。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术3我国多媒体的技术和应用的发展始于我国多媒体的技术和应用的发展始于20世纪世纪80年代年代末，大致分为以下几个阶段末，大致分为以下几个阶段 1989年
2、开始，主要集中在多媒体应用系统的开发上，年开始，主要集中在多媒体应用系统的开发上，如声频卡，视频卡。如声频卡，视频卡。开始注意创建自己的开发平台，著作工具和编辑软开始注意创建自己的开发平台，著作工具和编辑软件，甚至开发声频卡，视频卡等硬件。从件，甚至开发声频卡，视频卡等硬件。从1992年初年初开始，我国多媒体研究逐渐广泛。开始，我国多媒体研究逐渐广泛。1993年后，随着年后，随着应用水平的提高，竞争的激烈，应用得到推广，技应用水平的提高，竞争的激烈，应用得到推广，技术水平也不断提高。术水平也不断提高。1994年下半年，年下半年，MPEG及及JPEG技术及有关产品的推广，多媒体技术在国内迅速发技
3、术及有关产品的推广，多媒体技术在国内迅速发展。展。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术4网络和计算机技术相交融的交互式多媒体将成为网络和计算机技术相交融的交互式多媒体将成为21世纪多媒体发展的方向世纪多媒体发展的方向交互式多媒体是指不仅可以从网络上接受信息、选交互式多媒体是指不仅可以从网络上接受信息、选择信息，还可以发送信息，其信息是以多媒体的形择信息，还可以发送信息，其信息是以多媒体的形式传输式传输 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术5所谓多媒体个人计算机（所谓多媒体个人计算机（Multimedia Personal Computer，MPC）无非就是具有了多媒体处理功能）无非
4、就是具有了多媒体处理功能的个人计算机，它的硬件结构与一般所用的个人机的个人计算机，它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置。并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置。多媒体计算机软件系统包括支持多媒体功能的操作多媒体计算机软件系统包括支持多媒体功能的操作系统（如系统（如Windows）、多媒体数据开发软件、多媒）、多媒体数据开发软件、多媒体压缩体压缩/解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件、各种多媒体应用软件等组成。通信软件、各种多媒体应用软件等组成。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术6多媒体数据的数据量一
5、般都很大，为了更好、更方多媒体数据的数据量一般都很大，为了更好、更方便地使用多媒体数据，我们都会对多媒体数据进行便地使用多媒体数据，我们都会对多媒体数据进行压缩处理压缩处理目前，被国际社会广泛认可和应用的通用压缩编码目前，被国际社会广泛认可和应用的通用压缩编码标准大致有如下三种：标准大致有如下三种：JPEG、MPEG、H.261。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术7它是把冗长的图像信号和其他类型的静止图像去掉，它是把冗长的图像信号和其他类型的静止图像去掉，甚至可以减小到原图像的百分之一（压缩比甚至可以减小到原图像的百分之一（压缩比100：1）JPEG是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个
6、国际是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准，它不仅适于静态图像的压缩，也适用于电视标准，它不仅适于静态图像的压缩，也适用于电视图像序列的帧内图像的压缩编码图像序列的帧内图像的压缩编码2019/12/3第7章 计算机多媒体技术8 目前已推出了目前已推出了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，MPEG-7等压等压缩标准。缩标准。MPEG-1主要用于主要用于VCD内的压缩技术，其中的一个分支标准内的压缩技术，其中的一个分支标准MPEG-1 Audio Layer 3就是大家非常熟悉的就是大家非常熟悉的MP3压缩方法压缩方法 MPEG-2主要用于主要用于DVD内的压缩技术内的压缩技术 MPE
7、G-4将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具，用于实在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具，用于实现音视频数据的有效编码及更为灵活的存取现音视频数据的有效编码及更为灵活的存取 MPEG-7则是为了解决对日渐庞大的图像、声音信息的管理则是为了解决对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索的问题，它扩展了现在多媒体数据有限的查询能和迅速搜索的问题，它扩展了现在多媒体数据有限的查询能力，使其包括更多的信息形式，力求能够快速且有效地搜索力，使其包括更多的信息形式，力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同
8、类型的多媒体资料，方便用户快速、高效出用户所需的不同类型的多媒体资料，方便用户快速、高效搜索出感兴趣的材料搜索出感兴趣的材料 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术9它是视频图像压缩编码国际标准，由它是视频图像压缩编码国际标准，由CCITT通过的通过的用于音频视频服务的视频编码解码器（也称为用于音频视频服务的视频编码解码器（也称为Px64标准）标准）主要用于视频电话和电视会议，可以以较好的质量主要用于视频电话和电视会议，可以以较好的质量来传输更复杂的图像来传输更复杂的图像 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术10像素像素：在计算机绘图中，像素是在显示空间中能独：在计算机绘图中，像素是
9、在显示空间中能独立地指定其颜色或亮度的最小图像元素立地指定其颜色或亮度的最小图像元素 分辨率分辨率：用于量度图像内数据量多少的一个参数：用于量度图像内数据量多少的一个参数颜色模式颜色模式 RGB颜色模式颜色模式：自然界常见的各种颜色光，都可由：自然界常见的各种颜色光，都可由红（红（R）、绿（）、绿（G）、蓝（）、蓝（B）三种颜色光按不同比）三种颜色光按不同比例相配混合而成，或者说绝大多数颜色光也可以分例相配混合而成，或者说绝大多数颜色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这就是色彩学中最基本解成红、绿、蓝三种色光，这就是色彩学中最基本的原理的原理三原色原理三原色原理(RGB)CMYK颜色模式颜色模
10、式：CMYK模式中的颜色是从白色光模式中的颜色是从白色光中减去某种颜色，主要应用于印刷行业中减去某种颜色，主要应用于印刷行业2019/12/3第7章 计算机多媒体技术11位图：按图像点阵形式存储各像素的颜色编码或灰位图：按图像点阵形式存储各像素的颜色编码或灰度级度级 矢量图矢量图：用数学方式描述的曲线及曲线围成的色块：用数学方式描述的曲线及曲线围成的色块制作的图形，在计算机内部中表示成一系列的数值制作的图形，在计算机内部中表示成一系列的数值而不是像素点，这些值决定了图形如何在屏幕上绘而不是像素点，这些值决定了图形如何在屏幕上绘制制 通过软件，矢量图可以轻松地转化为位图，而位图通过软件，矢量图可
11、以轻松地转化为位图，而位图转化为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处理，转化为矢量图就需要经过复杂而庞大的数据处理，而且生成的矢量图的质量是不能和原来的位图相比而且生成的矢量图的质量是不能和原来的位图相比的的 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术122019/12/3第7章 计算机多媒体技术132019/12/3第7章 计算机多媒体技术14 BMP（Bit Map Picture）：）：PC上最常用的位图格式，有压缩上最常用的位图格式，有压缩和不压缩两种形式，该格式可表现从和不压缩两种形式，该格式可表现从2位到位到24位的色彩，分辨位的色彩，分辨率也可从率也可从480320至至102476
12、8。该格式在。该格式在Windows环境下相环境下相当稳定，在文件大小没有限制的场合中运用极为广泛。当稳定，在文件大小没有限制的场合中运用极为广泛。JPEG（Joint Photographics Expert Group）：可以大幅度地）：可以大幅度地压缩图像文件的一种图像格式。对于同一幅画面，压缩图像文件的一种图像格式。对于同一幅画面，JPG格式格式存储的文件是其他类型图像文件的存储的文件是其他类型图像文件的1/10到到1/20，而且色彩数最，而且色彩数最高可达到高可达到24位，所以它被广泛应用于位，所以它被广泛应用于Internet上。上。GIF（Graphics Interchange
13、 Format）：在各种平台的各种图）：在各种平台的各种图形处理软件上均可处理的经过压缩的图像格式，它支持动画形处理软件上均可处理的经过压缩的图像格式，它支持动画效果和背景透明效果；缺点是存储色彩数最高只能达到效果和背景透明效果；缺点是存储色彩数最高只能达到256种。种。也是也是Internet上常用的一种图像格式。上常用的一种图像格式。PSD（Photoshop Standard）：）：Photoshop图像处理软件中的图像处理软件中的标准文件格式，专门为标准文件格式，专门为Photoshop而优化的格式。而优化的格式。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术15WMF（Windows M
14、etafile Format）：）：Microsoft Windows图元文件，具有文件短小、图案造型化的图元文件，具有文件短小、图案造型化的特点。该类图形比较粗糙，并只能在特点。该类图形比较粗糙，并只能在Microsoft Office中调用编辑。中调用编辑。DIF（Drawing Interchange Format）：）：AutoCAD中中的图形文件，它以的图形文件，它以ASCII方式存储图形，表现图形在方式存储图形，表现图形在尺寸大小方面十分精确，可以被尺寸大小方面十分精确，可以被CorelDraw，3DS等等大型软件调用编辑。大型软件调用编辑。CDR（CorelDraw）：）：Cor
15、elDraw的文件格式。另外，的文件格式。另外，CDX是所有是所有CorelDraw应用程序均能使用的图形（图应用程序均能使用的图形（图像）文件，是发展成熟的像）文件，是发展成熟的CDR文件。文件。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术16 人类能够听到的所有声音都称之为音频人类能够听到的所有声音都称之为音频 WAV：是：是Microsoft Windows本身提供的音频格式，由于本身提供的音频格式，由于Windows本身的本身的影响力，这个格式已经成为了事实上通用的音频格式。它的用途是存放音影响力，这个格式已经成为了事实上通用的音频格式。它的用途是存放音频数据并用作进一步的处理，目前所有
16、的音频播放软件和编辑软件都支持频数据并用作进一步的处理，目前所有的音频播放软件和编辑软件都支持这一格式，并将该格式作为默认文件保存格式之一。这一格式，并将该格式作为默认文件保存格式之一。MP3：是第一个实用的有损音频压缩编码。它利用了知觉音频编码技术，：是第一个实用的有损音频压缩编码。它利用了知觉音频编码技术，也就是利用了人耳的特性，削减音乐中人耳听不到的成分，同时尝试尽可也就是利用了人耳的特性，削减音乐中人耳听不到的成分，同时尝试尽可能地维持原来的声音质量，所以它能够达到很高的压缩比例同时又能保持能地维持原来的声音质量，所以它能够达到很高的压缩比例同时又能保持相当不错的音质。相当不错的音质。
17、MIDI：MIDI技术最初应用在电子乐器上用来记录乐手的弹奏，以便以后技术最初应用在电子乐器上用来记录乐手的弹奏，以便以后重播。后来，随着在计算机里面引入了支持重播。后来，随着在计算机里面引入了支持MIDI合成的声音卡之后合成的声音卡之后MIDI才正式地成为了一种音频格式。才正式地成为了一种音频格式。MIDI的内容除了乐谱之外还记录了每个的内容除了乐谱之外还记录了每个音符的弹奏方法，所以，音符的弹奏方法，所以，MIDI音频的播放效果与播放软件或硬件有很大音频的播放效果与播放软件或硬件有很大关系。关系。除了上面这三种常见的音频格式外，还有很多其他的音频格式，如，除了上面这三种常见的音频格式外，还
18、有很多其他的音频格式，如，WMA、RA、RMA等。有关这些格式的详细信息，请参照其他资料。等。有关这些格式的详细信息，请参照其他资料。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术17视频与动画是连续渐变的静态图像或图形序列，沿视频与动画是连续渐变的静态图像或图形序列，沿着时间轴顺次更换显示，从而构成运动视感的媒体着时间轴顺次更换显示，从而构成运动视感的媒体 当序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动当序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动对象时，我们常称为影像视频，或简称为视频对象时，我们常称为影像视频，或简称为视频当序列中每帧图像是由人工或计算机产生的图像时，当序列中每帧图像是由人工或计
19、算机产生的图像时，我们常称作动画我们常称作动画 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术18视频文件可以分成两大类：其一是影像文件，比如视频文件可以分成两大类：其一是影像文件，比如说常见的说常见的VCD便是一例。其二是流式视频文件，它便是一例。其二是流式视频文件，它是随着国际互联网的发展而诞生的，被视为视频的是随着国际互联网的发展而诞生的，被视为视频的后起之秀。比如说在线实况转播，就是构架在流式后起之秀。比如说在线实况转播，就是构架在流式视频技术之上的视频技术之上的 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术19AVI：它是由：它是由Microsoft公司开发的一种数字音频与公司开发的一种数
20、字音频与视频文件格式。这种视频格式的优点是图像质量好，视频文件格式。这种视频格式的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，其缺点是体积过于庞大，而可以跨多个平台使用，其缺点是体积过于庞大，而且压缩标准不统一且压缩标准不统一 MOV：MOV是美国是美国Apple公司开发的一种视频格式，公司开发的一种视频格式，默认的播放器是苹果的默认的播放器是苹果的QuickTime Player。它具有较。它具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，同时高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，同时具有很好的跨平台特性，不仅能支持具有很好的跨平台特性，不仅能支持Mac OS，同样，同样也能支持也能支持Windo
21、ws系列操作系统。系列操作系统。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术20MPEG/MPG/DAT格式格式：大家常见的：大家常见的VCD或或DVD里里的数据就是采用这种格式的数据就是采用这种格式 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术21RM：可以根据网络数据传输速率的不同制定了不：可以根据网络数据传输速率的不同制定了不同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上进行同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上进行影像数据的实时传送和实时播放。影像数据的实时传送和实时播放。RM在数据传输过在数据传输过程中可以边下载边由程中可以边下载边由RealPlayer播放视频影像，而不播放视频影像，而不必
22、像大多数视频文件那样，必须先下载然后才能播必像大多数视频文件那样，必须先下载然后才能播放放 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术22ASF：Microsoft公司推出的一个在公司推出的一个在Internet上实时传上实时传播多媒体的技术标准。播多媒体的技术标准。ASF的主要优点包括：本地或的主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、以及扩网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、以及扩展性等。展性等。2019/12/3第7章 计算机多媒体技术23 MOV：QuickTime能够通过能够通过Internet提供实时的数提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能字化信息流、工作
23、流与文件回放功能；还提供了自；还提供了自动速率选择功能，当用户通过调用插件来播放动速率选择功能，当用户通过调用插件来播放QuickTime多媒体文件时，能够自己选择不同的连接多媒体文件时，能够自己选择不同的连接速率下载并播放影像，当然，不同的速率对应着不速率下载并播放影像，当然，不同的速率对应着不同的图像质量同的图像质量 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术24SWF：利用：利用Flash软件制作出的一种后缀名为软件制作出的一种后缀名为SWF（Shock Wave Format）的动画，这种格式的动画图）的动画，这种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。像能够用比较小的
24、体积来表现丰富的多媒体形式。SWF是非常流行的流式动画文件，已被大量应用于是非常流行的流式动画文件，已被大量应用于Web网页进行多媒体演示与交互性设计。网页进行多媒体演示与交互性设计。SWF动画动画是基于矢量技术制作的，不管将画面放大多少倍，是基于矢量技术制作的，不管将画面放大多少倍，画面也不会有任何失真现象。画面也不会有任何失真现象。SWF格式作品以其高格式作品以其高清晰度的画质和小巧的体积，受到了越来越多网页清晰度的画质和小巧的体积，受到了越来越多网页设计者的青睐，也越来越成为网页动画和网页图片设计者的青睐，也越来越成为网页动画和网页图片设计制作的主流，目前已成为设计制作的主流，目前已成为
25、Web网页动画的网页动画的“事事实标准实标准”2019/12/3第7章 计算机多媒体技术25计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD，Computer Aided Design）计算机辅助教学（计算机辅助教学（CAI，Computer Aided Instruction）虚拟现实虚拟现实 语音识别语音识别 文文语转换语转换 流媒体技术流媒体技术 智能多媒体技术智能多媒体技术 2019/12/3第7章 计算机多媒体技术26图形图像软件图形图像软件 图形图像编辑软件图形图像编辑软件 图形图像浏览软件图形图像浏览软件 音频软件音频软件 音频编辑软件音频编辑软件 音频播放软件音频播放软件 视频软件视频软件 视频编辑软件视频编辑软件 视频播放软件视频播放软件 视频在视频在Web中的播放中的播放
