1、200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分2 2 2多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念 多媒体定义多媒体定义多媒体计算机技术的主要特征多媒体计算机技术的主要特征 多媒体关键技术多媒体关键技术多媒体相关领域多媒体相关领域 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分3 3 3多媒体定义多媒体定义 n媒体媒体 存储信息的实体：如磁盘、光盘、磁带等存储信息的实体：如磁盘、光盘、磁带等 传递信息的载体传递信息的载体：如数字、文字、声音、图形：如数字、文字、声音、图形和图像等和图像等
2、n多媒体多媒体多种媒体的组合使用，一般看作多种媒体的组合使用，一般看作“多媒体技术多媒体技术”的同义语，不仅仅是指多种媒体本身，而主要是的同义语，不仅仅是指多种媒体本身，而主要是指处理和应用它的一整套技术指处理和应用它的一整套技术200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分4 4 4多媒体定义多媒体定义 n多媒体技术多媒体技术能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体（文字、图形、图像、以上不同类型信息媒体（文字、图形、图像、声音、动画和影视声音、动画和影视）的技术）的技术n多媒体
3、计算机技术多媒体计算机技术计算机综合处理的多种媒体信息（采样量化、计算机综合处理的多种媒体信息（采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等），使其具有逻辑关系，并集成为交互系统），使其具有逻辑关系，并集成为交互系统 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分5 5 5多媒体定义多媒体定义 小结小结n多媒体技术是用计算机综合处理多种媒体并使多媒体技术是用计算机综合处理多种媒体并使各种媒体建立逻辑链接的技术各种媒体建立逻辑链接的技术n多媒体技术是信息传播技术、信息处理技术和多媒体技术是信息传播
4、技术、信息处理技术和信息存储技术的组合信息存储技术的组合 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分6 6 6多媒体计算机技术的特性多媒体计算机技术的特性 多媒体的基本要素多媒体的基本要素n文字文字n声音声音：乐音、噪音、语音、自然音：乐音、噪音、语音、自然音n静态图形：图形、图像静态图形：图形、图像n动态图形：动画、影视动态图形：动画、影视200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分7 7 7多媒体计算机技术的特性多媒体计算机技术的特性 多媒体计算机技术的特点多媒体计算机技术的特
5、点n多样化：媒体、处理方式多样化：媒体、处理方式 n集成性集成性：媒体、设备与软件媒体、设备与软件 n交互性：用户与多媒体信息交互性：用户与多媒体信息 n实时性：声音媒体和视频媒体实时性：声音媒体和视频媒体与时间因子密切相关与时间因子密切相关 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分8 8 8多媒体计算机技术的特性多媒体计算机技术的特性 各种媒体文件格式的转换各种媒体文件格式的转换n文字文字 Word 2000可在以下文本格式之间相互转换：可在以下文本格式之间相互转换：纯文本（*.txt）、Word文档（*.doc）、Works（*.
6、wps）Web页（*.html、*.htm）、RTF格式（*.rtf）等n声音声音 Audio Editor：*.mp3、*.rm、*.dat、*.wmv *.mpa、*.wav 超 级 解 霸：CD mp3 MP3 Compressor：wav mp3 Midi2Wav Recorder：mid wav200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分9 9 9多媒体计算机技术的特性多媒体计算机技术的特性 各种媒体文件格式的转换各种媒体文件格式的转换n图形图像：图形图像：画图：可在画图：可在 bmp、gif、jpg 格式之间相互转换格式之间相
7、互转换Photoshop：可在：可在 bmp、gif、jpg、psd、png、tif、eps、tga 等格式之间相互转换等格式之间相互转换CorelDRAW：可在：可在 ai（Illustrator）、）、wmf、cdr、dwg/dxf（AutoCAD）、）、bmp、gif、jpg、psd、png、tif等格等格 式之间相互转换式之间相互转换 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分101010多媒体计算机技术的特性多媒体计算机技术的特性 各种媒体文件格式的转换各种媒体文件格式的转换n动画影视：动画影视：Flash：可在：可在 swf
8、、gif、avi、mov 等格式之间相互转换等格式之间相互转换Video Editor：可在：可在 avi、c3d（Cool 3D）、）、mpg等格式等格式 之间相互转换之间相互转换超级解霸：超级解霸：VCD AVI200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分111111多媒体关键技术多媒体关键技术 一、数据压缩和编码技术一、数据压缩和编码技术11.02kHz采样的采样的1分钟声音，每个采样点分钟声音，每个采样点8位时，数位时，数据量据量110206088661200B640480的彩色图像，每个像素的彩色图像，每个像素24位，数据量位，
9、数据量640480243921600B以每秒以每秒24帧播放帧播放30秒这样的画面的数据量秒这样的画面的数据量9216002430663552000B632.8125MB200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分121212多媒体关键技术多媒体关键技术二、多媒体网络技术二、多媒体网络技术三、多媒体信息检索技术三、多媒体信息检索技术MPEG-7：多媒体内容描述接口：多媒体内容描述接口200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分131313多媒体关键技术多媒体关键技术四、大容量的光盘存
10、储技术四、大容量的光盘存储技术五、多媒体同步技术五、多媒体同步技术 六、超大规模集成（六、超大规模集成（VLSI）电路制造技术）电路制造技术DSP芯片的大量使用芯片的大量使用 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分141414多媒体信息的数字化多媒体信息的数字化 图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储视频信息的数字化和存储视频信息的数字化和存储 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分151515图形、图像信息
11、的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 概念概念n类型：类型：图形图形 图像图像n形式：形式：位图位图 矢量图矢量图200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分161616图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 矢量图概念矢量图概念矢量图就是利用矢量来描述的图。利用矢矢量图就是利用矢量来描述的图。利用矢量的数学公式来描述图中各元素的形状、大小量的数学公式来描述图中各元素的形状、大小，同时调用调色板来描述色彩。这些图形元素，同时调用调色板来描述色彩。这些图形元素在矢量图应用中称为对象。矢量图形与分辨率在矢量图应用中称为
12、对象。矢量图形与分辨率无关，放大或缩小矢量图尺寸不会使之模糊和无关，放大或缩小矢量图尺寸不会使之模糊和变形。变形。常用的矢量图制作软件有：常用的矢量图制作软件有：CorelDraw、Flash、AutoCAD、3ds max等。等。200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分171717图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 矢量图特点矢量图特点n矢量图图形由图元（即对象）组成矢量图图形由图元（即对象）组成n图元有位置、维数、形状、颜色图元有位置、维数、形状、颜色 等各种属等各种属性描述性描述n指令根据图元属性在屏幕上显
13、示图形指令根据图元属性在屏幕上显示图形n容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换容易进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换n与分辨率无关，放大时不产生马赛克现象与分辨率无关，放大时不产生马赛克现象 n主要用于表示线框型的图画、工程制图、主要用于表示线框型的图画、工程制图、美术字等美术字等200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分181818图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 位图概念位图概念也叫点阵图、光栅图或栅格图，它由一也叫点阵图、光栅图或栅格图，它由一系列像素点组成。像素是构成位图图像的最系列像素点组成。像素是构成位图
14、图像的最小单位，每个像素都被分配一个特定的位置小单位，每个像素都被分配一个特定的位置和颜色值。位图图像中所包含的像素越多，和颜色值。位图图像中所包含的像素越多，其分辨率越高，细节越突出。同时图像文件其分辨率越高，细节越突出。同时图像文件的容量也就越大。放大或缩小位图尺寸会使的容量也就越大。放大或缩小位图尺寸会使之模糊和变形。之模糊和变形。数码相机、扫描仪、绘图程序（如数码相机、扫描仪、绘图程序（如 Corel PHOTO-PAINT）、图像处理软件（如）、图像处理软件（如PhotoShop）等都可以产生位图。）等都可以产生位图。200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日1
15、01010时时时333333分分分191919图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 位图特点位图特点n位图的质量由位图的质量由分辨率分辨率和和色彩位数色彩位数决定决定n在其它因素相同的情况下，分辨率越高在其它因素相同的情况下，分辨率越高，色彩越丰富，位图所占的存储空间越，色彩越丰富，位图所占的存储空间越大大n放大后图像会出现马赛克现象放大后图像会出现马赛克现象 n图像色彩实际显示效果受显示器影响图像色彩实际显示效果受显示器影响 n位图适合于表现含有大量细节的画面，位图适合于表现含有大量细节的画面，比如风景照、人物照等比如风景照、人物照等200520052005年年年8 8
16、8月月月181818日日日101010时时时333333分分分202020图形、图像信息的数字化和存储图形、图像信息的数字化和存储 小结小结在实际应用中位图与矢量图为互补关系，各有在实际应用中位图与矢量图为互补关系，各有优势，用途也各不相同。优势，用途也各不相同。一般来说，矢量图所占用的存储空间较小，而一般来说，矢量图所占用的存储空间较小，而位图文件则比较大。位图图像擅长表现细腻柔和、位图文件则比较大。位图图像擅长表现细腻柔和、过渡自然的色彩，图像内容更趋真实，所以适合表过渡自然的色彩，图像内容更趋真实，所以适合表现含有大量细节的画面，比如风景照、人物照等。现含有大量细节的画面，比如风景照、人
17、物照等。矢量图比较容易对画面中的对象进行移动、缩放、矢量图比较容易对画面中的对象进行移动、缩放、旋转和扭曲等变换，更适合描绘漫画、卡通画和进旋转和扭曲等变换，更适合描绘漫画、卡通画和进行图形设计（文字设计、标志设计、服装设计等）行图形设计（文字设计、标志设计、服装设计等）。200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分212121音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储 一、基本参数：一、基本参数：振幅与频率振幅与频率 n振幅振幅 波峰波峰 或波谷坐标的绝对值或波谷坐标的绝对值 振幅越大，声音越响振幅越大，声音越响 n周期周期：两波峰间
18、的距离n频率频率 单位时间内的周期数单位时间内的周期数单位：Hz（周期/秒）标准标准A调：调：440Hz人耳：人耳：2020000Hz200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分222222音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储 二、声音的采样二、声音的采样 n按一定的时间间隔采集该时间点的波幅值按一定的时间间隔采集该时间点的波幅值n 采样频率（采样频率（图示图示）单位时间内的采样数（单位时间内的采样数（Hz）一般采用：一般采用：11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz n以二进制形式存储，播放时还原以二进制形式存储，播
19、放时还原n保真度保真度200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分232323音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储 三、声音采样的量化三、声音采样的量化n量化：采样数据按大小存储的过程量化：采样数据按大小存储的过程n量化级别：量化级别：8位、位、16位、位、32位等位等 n量化等级：量化等级：256级级 65536级级 声道数声道数 n音频数字化质量的另一个因素音频数字化质量的另一个因素 单声道单声道 双声道（立体声）双声道（立体声）多多声道声道200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时33
20、3333分分分242424音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储 四、数字音频的编码和存储容量四、数字音频的编码和存储容量n数字音频的编码数字音频的编码 用相应位数的二进制符号来表示已经量化的采样值用相应位数的二进制符号来表示已经量化的采样值 有有N个量化级需要的二进制位数为个量化级需要的二进制位数为log2N 通常为通常为8 32 位位n存储空间：采样频率存储空间：采样频率量化位数量化位数8 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分252525音频信息的数字化和存储音频信息的数字化和存储 四、数字音频的编码和存储容量四、数字音
21、频的编码和存储容量n存储容量举例存储容量举例 采样频率采样频率44.1kHz，位数，位数16位，双声道位，双声道 一分钟的视频所需要的存储量为：一分钟的视频所需要的存储量为：44.1100016260/8=10584000（字节）（字节）200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分262626视频信息的数字化和存储视频信息的数字化和存储 视频由一幅幅单独的画面视频由一幅幅单独的画面(帧帧)序列组成序列组成还伴随有一个或多个音频轨还伴随有一个或多个音频轨 一、色彩空间表示一、色彩空间表示 各种视频输出设备和多媒体计算机所采用的色彩空间中各种
22、视频输出设备和多媒体计算机所采用的色彩空间中 最常见的三种是：最常见的三种是：RGB 即红绿蓝三基色色彩空间表示，多媒体计算机系统不管采用哪种色彩空间表示，最后输出一定转化为RGB色彩空间表示 YUV 亮度信号Y和色差信号U、V是由R、G、B三个分量信号经过处理得到的。YUV是色彩空间的另一种表示方法，用于PAL制式电视信号 YIQ Y仍是亮度信号，I、Q是与U、V不同的色差信号。YIQ色彩空间用于NTSC制式电视信号200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分272727视频信息的数字化和存储视频信息的数字化和存储 二、电视视频标准二、
23、电视视频标准 NTSC制（制（National Television Standards Committee）30帧帧/秒秒、每帧、每帧525行行 和和PAL制（制（Phase Alternation Line）25帧帧/秒秒，每帧，每帧625行行 三、视频信息的数字化三、视频信息的数字化 包括采样、量化、模数转换、色彩空间变换等过程包括采样、量化、模数转换、色彩空间变换等过程 视频信号的采集与数字化只有通过视频采集卡视频信号的采集与数字化只有通过视频采集卡 采集方式：采集方式：单帧采集单帧采集、连续采集连续采集 200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分282828声音波形的采样与还原声音波形的采样与还原n对原始声波采样对原始声波采样n采样后得到的数据采样后得到的数据n还原后的声波与还原后的声波与原始声波的比较原始声波的比较200520052005年年年8 8 8月月月181818日日日101010时时时333333分分分292929数字音频的编码数字音频的编码
