1、第第5 5章章 多媒体信息处理技术多媒体信息处理技术主讲教师：张艳珍主讲教师：张艳珍 本章主要介绍多媒体信息处理技术的基础本章主要介绍多媒体信息处理技术的基础知识和基本概念，着重讲述多媒体计算机系统结知识和基本概念，着重讲述多媒体计算机系统结构、多媒体图形图像、声音、动画的基础知识。构、多媒体图形图像、声音、动画的基础知识。主要要点：主要要点：继续继续1.了解媒体与多媒体概念与特征了解媒体与多媒体概念与特征2.掌握多媒体、多媒体计算机的组成和基本功能。掌握多媒体、多媒体计算机的组成和基本功能。3.认识声音、图像、动画、视频等多媒体信息处理认识声音、图像、动画、视频等多媒体信息处理学习目标：学习
2、目标：继续继续5.1 5.1 多媒体技术及其应用概述多媒体技术及其应用概述5.2 5.2 多媒体计算机系统的构成多媒体计算机系统的构成5.3 5.3 多媒体系统的应用和发展多媒体系统的应用和发展5.4 5.4 数据的压缩概述数据的压缩概述5.5 5.5 编织绚丽的多媒体世界编织绚丽的多媒体世界5.6 5.6 多媒体中的图形、图像多媒体中的图形、图像5.7 5.7 图形、图像、动画、视频处理图形、图像、动画、视频处理主要内容主要内容:继续继续1.1.媒体：媒体：2.2.多媒体：多媒体：媒体媒体(Media)(Media)是指承载或传递信息的载体。是指承载或传递信息的载体。在计算机领域中，媒体一方
3、面是指用以存储信息的实体，在计算机领域中，媒体一方面是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；另一方面是指信息如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；另一方面是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像。的载体，如数字、文字、声音、图形和图像。多媒体就是运用多种方法、以多种形态传输信息的介质或载多媒体就是运用多种方法、以多种形态传输信息的介质或载体。体。例如，电影、电视都是很好的多媒体例子。例如，电影、电视都是很好的多媒体例子。一般所说的一般所说的“多媒体多媒体”不仅指多种媒体信息本身，而且还指不仅指多种媒体信息本身，而且还指处理和应用多媒体信息的相应技术。因此，在计算机世界里处理
4、和应用多媒体信息的相应技术。因此，在计算机世界里“多媒体多媒体”常被当作常被当作“多媒体技术多媒体技术”的同义词。的同义词。5.1 5.1 多媒体技术及其应用概述多媒体技术及其应用概述继续继续3.3.多媒体的几种媒体形式多媒体的几种媒体形式图图图形和静止图像图形和静止图像文文文本文本声声声音声音像像动画和运动图像动画和运动图像 天空、白云、海洋、空气天空、白云、海洋、空气继续继续4.4.多媒体的特性：多媒体的特性：协同性协同性多媒体中的各种媒体之间必须有机配合、协调一致多媒体中的各种媒体之间必须有机配合、协调一致。多样性多样性数据类型多、数据类型间差距大数据类型多、数据类型间差距大 集成性集成
5、性多种不同的媒体信息，构成完整的多媒体信息，综多种不同的媒体信息，构成完整的多媒体信息，综合地表达事物。合地表达事物。交互性交互性多媒体数据的输入和输出复杂多媒体数据的输入和输出复杂5.5.多媒体信息处理：多媒体信息处理：多媒体信息处理是指对文字、声音、图形、静态影像、活动影多媒体信息处理是指对文字、声音、图形、静态影像、活动影像等多媒体信息在计算机运算下的像等多媒体信息在计算机运算下的综合综合处理。处理。继续继续1.1.多媒体计算机系统多媒体计算机系统 多媒体计算机系统是可以综合处理如文本、图形、图像、声多媒体计算机系统是可以综合处理如文本、图形、图像、声音等多种媒体信息（包括对多种媒体信息
6、进行采集、存储、加工音等多种媒体信息（包括对多种媒体信息进行采集、存储、加工处理、表现、输出等）的交互式计算机系统。通常又称为多媒体处理、表现、输出等）的交互式计算机系统。通常又称为多媒体计算机。计算机。2.2.多媒体计算机系统的构成多媒体计算机系统的构成 多媒体计算机系统由硬件系统和软件系统组成。多媒体计算机系统由硬件系统和软件系统组成。其中硬件系统主要包括计算机主要配置和各种外部设其中硬件系统主要包括计算机主要配置和各种外部设备。软件系统构建于多媒体硬件系统之上，包括多媒备。软件系统构建于多媒体硬件系统之上，包括多媒体驱动软件和各种多媒体应用软件等。体驱动软件和各种多媒体应用软件等。5.2
7、 5.2 多媒体多媒体计算机系统计算机系统继续继续3.3.多媒体硬件构成多媒体硬件构成 多媒体硬件系统由计算机传统硬件设备光盘存储器多媒体硬件系统由计算机传统硬件设备光盘存储器(CD/DVD-ROM)(CD/DVD-ROM)、音频输入、音频输入/输出和处理设备、视频输入输出和处理设备、视频输入/输输出和处理设备等选择性组合而成。出和处理设备等选择性组合而成。MIDI合成器收录机扬声器麦克风摄像机影碟机录像机主 机CD-ROM声卡视频卡显示器继续继续4.4.多媒体系统软件构成多媒体系统软件构成 多媒体软件系统也称为多媒体软件平台，是指支持多媒体系统运行、多媒体软件系统也称为多媒体软件平台，是指支
8、持多媒体系统运行、开发的各类软件和开发工具及多媒体应用软件的总和，包括开发的各类软件和开发工具及多媒体应用软件的总和，包括多媒体驱动多媒体驱动软件软件和各种和各种多媒体应用软件多媒体应用软件。多媒体软件可以划分为不同的层次或类别。多媒体软件可以划分为不同的层次或类别。多媒体操作系统多媒体应用软件多媒体创作工具多媒体数据处理软件多媒体驱动软件多媒体输入/输出控制卡及接口继续继续1.1.多媒体系统的应用多媒体系统的应用多媒体技术兴起于多媒体技术兴起于2020世纪世纪8080年代末期。到了年代末期。到了9090年代，多媒体技术年代，多媒体技术的应用领域已十分广泛，不仅覆盖计算机的大部分应用领域，同的
9、应用领域已十分广泛，不仅覆盖计算机的大部分应用领域，同时还开拓了新的应用领域。时还开拓了新的应用领域。v 信息管理信息管理v视频会议系统视频会议系统 v 数字图书馆数字图书馆v多媒体出版物与多媒体出版物与CAICAI系统系统v电影制作电影制作v家庭视听家庭视听5.3 5.3 多媒体系统的应用和发展多媒体系统的应用和发展继续继续 随着网络技术的发展，多媒体技术的应用随着网络技术的发展，多媒体技术的应用进一步深入到社会的各行各业，通过高速信息进一步深入到社会的各行各业，通过高速信息网实现数据与信息的查询、高速通信服务网实现数据与信息的查询、高速通信服务(电电子邮件、电视电话、电视会议、文档传输子邮
10、件、电视电话、电视会议、文档传输)、电子教育、电子娱乐、电子购物电子教育、电子娱乐、电子购物(通过网络选通过网络选看商品、办理购物手续、质量投诉等看商品、办理购物手续、质量投诉等)、远程、远程医疗和会诊、交通信息管理等。医疗和会诊、交通信息管理等。2.多媒体系统的发展多媒体系统的发展继续继续多媒体技术最令人注目的地方是它能实时地、动态地、多媒体技术最令人注目的地方是它能实时地、动态地、高质量地处理声音和运动的图像，要实现这些过程需要处高质量地处理声音和运动的图像，要实现这些过程需要处理的数据量非常大。理的数据量非常大。压缩数据是对数据重新进行编码，以减少所需要的存储压缩数据是对数据重新进行编码
11、，以减少所需要的存储空间，缩短信息传输的时间空间，缩短信息传输的时间.当需要使用这些数据时当需要使用这些数据时,则需则需要通过要通过“解压缩解压缩”的过程来还原。的过程来还原。5.4 5.4 数据的压缩概述数据的压缩概述初始文件初始文件压压 缩缩解解 压压还原文件还原文件可以安装压缩软件：可以安装压缩软件：WinRARWinRAR实现对文件的压缩与解压。实现对文件的压缩与解压。继续继续 多媒体计算机需要综合处理声音、文字和图像等媒体信息，而以人多媒体计算机需要综合处理声音、文字和图像等媒体信息，而以人的眼睛与计算机的交流最为广泛。的眼睛与计算机的交流最为广泛。1.1.特效文字的制作特效文字的制
12、作 在计算机世界中，文字是表达信息的一种重要形式，而图形、图像、在计算机世界中，文字是表达信息的一种重要形式，而图形、图像、则更加直观，更能吸引人们的注意力。因此，多媒体计算机中图形、图像则更加直观，更能吸引人们的注意力。因此，多媒体计算机中图形、图像信息的获取以及它们的文件格式就显得非常重要。信息的获取以及它们的文件格式就显得非常重要。2.2.声音的采集与加工声音的采集与加工多媒体技术的特点是对声音、文字和图像等多种媒体信息进行综合式交多媒体技术的特点是对声音、文字和图像等多种媒体信息进行综合式交互处理。声音则是多媒体信息的重要组成部分之一，是多媒体技术研究中互处理。声音则是多媒体信息的重要
13、组成部分之一，是多媒体技术研究中的一个重要内容。它能与文字、图像等一并传递信息。今天的多媒体计算的一个重要内容。它能与文字、图像等一并传递信息。今天的多媒体计算机早已不像以前，通过语音识别技术，它可以听懂人们说话；通过音乐合机早已不像以前，通过语音识别技术，它可以听懂人们说话；通过音乐合成技术，它可以唱歌。成技术，它可以唱歌。5.5 5.5 编织绚丽的多媒体世界编织绚丽的多媒体世界继续继续v WAV格式文件格式文件 v MIDI格式文件格式文件 v MP3格式格式 v RM格式格式 v CD-DA(Compact Disk-Digital Audio)格式格式 3.3.计算机上常用的声音文件格
14、式计算机上常用的声音文件格式继续继续5.6 5.6 多媒体中的图形、图像多媒体中的图形、图像 通常，能为视觉系统所感知的信息形式或人们心通常，能为视觉系统所感知的信息形式或人们心目中的有形想象都称为图像。无论是图形，还是文字、目中的有形想象都称为图像。无论是图形，还是文字、影像视频等，最终都是以图像形式出现的。静态的图影像视频等，最终都是以图像形式出现的。静态的图像在计算机中可以分为像在计算机中可以分为矢量图和位图矢量图和位图。继续继续1.1.位图（点阵）图像位图（点阵）图像 位图由一个矩阵描述，矩阵中的元素对应图像中的点，而相位图由一个矩阵描述，矩阵中的元素对应图像中的点，而相应的值对应于该
15、点的灰度（或颜色）等级。该元素称为像素，与应的值对应于该点的灰度（或颜色）等级。该元素称为像素，与显示器上的显示点一一对应，简称位图图像。显示器上的显示点一一对应，简称位图图像。v psd(Photoshop生成格式）生成格式）v bmp(Windows位图格式）位图格式）v GIF格式格式v JPG格式、格式、v TIFF格式、格式、v PCX格式格式2.2.计算机上计算机上常用常用的位图文件类型的位图文件类型位图位图继续继续3.3.矢量图形矢量图形 矢量图指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩矢量图指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。它不直接描述数据的每一点
16、，而是形、任意曲线和图表等。它不直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程及方法。描述产生这些点的过程及方法。v.max（用用3D MAX生成三维造型）生成三维造型）v.dxf（用于用于CAD）v.wmf（用于桌面出版）用于桌面出版）v.c3d(用于三维文字用于三维文字)、v.cdr（CoralDraw矢量文件）。矢量文件）。v.swf 4.4.计算机上常用的矢量图形文件类型计算机上常用的矢量图形文件类型矢量矢量图形图形继续继续5.5.位图与矢量图的比较位图与矢量图的比较6.6.分辨率分辨率v 从存储空间来看：矢量图形所需空间远比位图图像小；从存储空间来看：矢量图形所需空间远比位图图像小；
17、v 从显示效果来看：矢量图形不如位图图像逼真；从显示效果来看：矢量图形不如位图图像逼真；v 从运行速度来看：矢量图形不如位图图像快。从运行速度来看：矢量图形不如位图图像快。v 屏幕分辨率：指显示器屏幕上的最大显区域，即水平与屏幕分辨率：指显示器屏幕上的最大显区域，即水平与垂直方向的像素个数。垂直方向的像素个数。常见的屏幕分辨率有常见的屏幕分辨率有1024768，800600，600480。图像分辨率：指数字化图像的大小，即该图像的水平与垂图像分辨率：指数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数。直方向的像素个数。v 继续继续5.7 5.7 图形、图像、动画、视频处理图形、图像、动画、
18、视频处理扫描仪扫描仪数码相机、打印机数码相机、打印机图形、图像的数字化是对所要处理的画面的每一个象素进行图形、图像的数字化是对所要处理的画面的每一个象素进行采样采样，并且按并且按颜色和灰度颜色和灰度进行量化，得到图形、图像的数字化结果。进行量化，得到图形、图像的数字化结果。1.图形、图像的数字化图形、图像的数字化继续继续2.2.动画信息的数字化及处理动画信息的数字化及处理 (1)(1)动画制作的方法：动画制作的方法：v 用专门的动画制作软件生成独立的动画文件。用专门的动画制作软件生成独立的动画文件。v 利用多媒体创作工具中提供的动画功能，制作简单利用多媒体创作工具中提供的动画功能，制作简单的对
19、象动画。的对象动画。继续继续(2)(2)动画制作的主要步骤动画制作的主要步骤1)1)编写稿本；编写稿本；2)2)绘制关键帧（包括着色）；绘制关键帧（包括着色）；3)3)生成中间帧（利用动画软件自动生成）；生成中间帧（利用动画软件自动生成）；4)4)生成动画文件；生成动画文件；5)5)编辑（将若干动画文件合成）；编辑（将若干动画文件合成）；继续继续计算机上常用的动画文件格式有：计算机上常用的动画文件格式有：v FLI格式格式 v FLC格式格式 v AVI格式格式v SWF 格式格式(3)(3)动画的文件存储动画的文件存储 继续继续4.5.1 4.5.1 视频信息的基础视频信息的基础 4.5.3
20、 4.5.3 视频信息的文件存储和格式视频信息的文件存储和格式 4.5.2 4.5.2 视频信息的数字化及处理视频信息的数字化及处理 继续继续v 在计算机上通过视频采集设备捕捉下来的录像机、电视在计算机上通过视频采集设备捕捉下来的录像机、电视等视频源的数字化信息称为数字视频信息，相应的数字化文等视频源的数字化信息称为数字视频信息，相应的数字化文件称为视频文件。件称为视频文件。v 动画是直接使用计算机制作出来的，不存在模拟到数字动画是直接使用计算机制作出来的，不存在模拟到数字的转换问题，所以它不属于数字视频。的转换问题，所以它不属于数字视频。3.3.多媒体视频处理基础多媒体视频处理基础 视频和动画的区别视频和动画的区别继续继续4.Windows XP4.Windows XP中的多媒体附件中的多媒体附件 1.1.录音机录音机本节待续本节待续2.2.媒体播放机媒体播放机 3.3.音量控制器音量控制器 后续后续4.6.2节节结束
