1、1 7.1 多媒体技术概述 2 7.1.1 多媒体的基本概念 多媒体是指信息表示媒体的多样化，如数字、多媒体是指信息表示媒体的多样化，如数字、文字、声音、图形、图像、动画、视频。文字、声音、图形、图像、动画、视频。媒体有多种含义，例如，媒体有多种含义，例如，存储信息的介质存储信息的介质：如：如 磁盘、光盘等。磁盘、光盘等。信息的载体：信息的载体：数字、文字、图像、声音等。数字、文字、图像、声音等。多媒体技术中的媒体指后者。多媒体技术中的媒体指后者。3 常见的多媒体信息类型及其特点1.文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式。2.图像是通过扫描仪、数字照相机、摄像机等输入设备捕捉的真实场景的画面
2、。图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。即由计算机绘制的直线、圆、矩形、曲线、图表等。4常见的多媒体信息类型及其特点n 4.音频 音频包括话语、音乐以及自然界发出的各种声音。n 5.视频 视频是使用摄像机获取的自然人物和景物，并拍成连续的帧图像，并以一定的速度连续进行播放。n 6.动画 动画是由人工或计算机绘制出来的连续图像或图形。（人眼“视觉暂留”效应）小科普小科普 视觉暂留视觉暂留 分层暂留分层暂留 阴影暂留阴影暂留7 简单地说，简单地说，利用计算机综合处理多媒利用计算机综合处理多媒体信息的技术。体信息的技术。多媒体技术的具体任务是把多种媒体信息通过计算机进多媒体技术的具体任务是把多种媒体信
3、息通过计算机进行数字化采集、存储、压缩与解压缩、编辑、复制和传输等行数字化采集、存储、压缩与解压缩、编辑、复制和传输等加工处理，再以单独或合成的形式表现加工处理，再以单独或合成的形式表现出来。出来。8 多媒体信息处理的关键技术1.压缩与解压缩技术2.多媒体输入输出技术3.多媒体信息存储技术4.多媒体专用芯片技术5.多媒体系统软件技术9 多媒体技术主要特征 1.数字化 数字化是指文字、数字、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体都是以二进制数字的形式进行存储和传播的。2.交互性是指用户可以与计算机的多媒体信息进行交互操作，用户可以有效控制和使用信息。3.多样化是指计算机所能处理的信息媒体的多样化
4、。4.集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，包括信息媒体的集成和处理这些媒体的硬件、软件的集成。10 多媒体技术的应用领域1.教育与培训2.多媒体信息发布3.多媒体电子出版物4.娱乐游戏5.电子商务6.虚拟现实11 7.2.多媒体计算机系统（MPC)1213 多媒体计算机关键设备 14 多媒体软件系统多媒体软件系统多媒体应用软件多媒体应用软件多媒体系统软件多媒体系统软件 多媒体驱动软件多媒体驱动软件 多媒体操作系统多媒体操作系统多媒体工具软件多媒体工具软件多媒体数据处理软件多媒体数据处理软件多媒体创作软件多媒体创作软件多媒体数据库系统多媒体数据库系统程序设计语言程序设计语言多媒体硬件开
5、发工具或函数多媒体硬件开发工具或函数多媒体编辑软件多媒体编辑软件15 7.3 多媒体信息的数字化 什么是数字化？简单地说，多媒体信息的数字化就是把模拟形式的数据转换为计算机可以读取的数字形式。在数字化过程中，将多种形式的模拟信号转变为可以度量的数字，再以这些数字建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制编码（数字信号），在计算机内部进行统一处理。例如，数字化后的照片就是我们通常说的数码照片，而MP3格式就是一种常用的数字化的音乐格式。16 图像的数字化 图像数字化是指将一幅真实画面（如照图像数字化是指将一幅真实画面（如照片）转变成计算机能够接受的数字形式。其数片）转变成计算机能够接受的数
6、字形式。其数字化过程为：字化过程为：采样采样 量化量化 编码编码17 图像的数字化过程 1.采样 图像采样就是将时间和空间上连续的图像转换成离散点的过程，其实质就是用若干个像素点来描述这一幅图像，称为图像的分辨率。2.量化 量化是在图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变化值离散化为整数值（即灰度级）的过程，从而实现图像的数字化。3.编码 图像编码是指在满足一定质量的条件下，以较少的比特数表示图像的技术。18 声音的数字化 将模拟音频转换为 数字音频，形成声音文件，也要经过采样、量化及编 码的过程。19音频波形的PCM编码 采样点 t1t2t3t4t5t6t7.幅值 0011 0101 011
7、1 1001 1011 1101 1110.207.4 多媒体数据的编码与压缩21 7.4.1 数据压缩的必要性 多媒体信息数字化后产生的数据量是极大的多媒体信息数字化后产生的数据量是极大的：例例1 1 存储存储3 3分分3030秒的秒的CDCD音质立体声歌曲音质立体声歌曲 44.1kHz2B2210=37044KB=36.2M 例例2 2 存储一幅分辨率为存储一幅分辨率为352352288288的静态写真彩色图像的静态写真彩色图像 3522883B=304.13kB 例例3 3 存储存储1 1分钟视频分钟视频（每秒（每秒2525帧）帧）304.13kB2560=456195kB=456.2M
8、 海量的数据对于数据的存储、传输以及加工均带来了巨海量的数据对于数据的存储、传输以及加工均带来了巨大的压力，因此必须对多媒体数据进行有效的压缩，去掉数大的压力，因此必须对多媒体数据进行有效的压缩，去掉数据中的冗余信息。据中的冗余信息。22 7.4.2 数据压缩的可能性 数据冗余数据冗余是指在数据中存在的多余是指在数据中存在的多余成分。多媒体数据，尤其是音频和图像信成分。多媒体数据，尤其是音频和图像信息，在数字化表示后存在着大量的重复数息，在数字化表示后存在着大量的重复数据，由于数据冗余的存在，这就为数据压据，由于数据冗余的存在，这就为数据压缩提供了可能性。缩提供了可能性。数据压缩技术的目的就是
9、尽量消除数据压缩技术的目的就是尽量消除这些冗余，大大减少多媒体信息的数据量这些冗余，大大减少多媒体信息的数据量。23 数据冗余的几种类型。24 数据压缩技术数据压缩技术是是多多媒体技术中的关键技媒体技术中的关键技术。通过数据压缩手段把庞大的信息数据量术。通过数据压缩手段把庞大的信息数据量降下来，以压缩形式存储和传输。降下来，以压缩形式存储和传输。压缩处理一般是由两个过程组成：一是压缩处理一般是由两个过程组成：一是过程，即将原始数据经过编码进行过程，即将原始数据经过编码进行压缩压缩，以便存储与传输；二是以便存储与传输；二是过程，称为过程，称为解压解压，就是把编码数据还原为可以使用的数据。因就是把
10、编码数据还原为可以使用的数据。因此，数据压缩方法也称为编码方法。此，数据压缩方法也称为编码方法。7.4.3 数据压缩与编码技术25 按照压缩方法是否产生失真分类按照压缩方法是否产生失真分类,数据压缩数据压缩可分为三种类型：可分为三种类型：1.1.压缩后的文件通过解压，得到的文件同压缩后的文件通过解压，得到的文件同 压缩前完全一致。压缩前完全一致。2.2.压缩后的文件通过解压，得到的文件会压缩后的文件通过解压，得到的文件会 有信息的某些损失。有信息的某些损失。3.3.利用各种单一压缩的长处，以求在压缩比、利用各种单一压缩的长处，以求在压缩比、压缩效率及保真度之间取得最佳折中。压缩效率及保真度之间
11、取得最佳折中。26 无损压缩 无损压缩是对文件本身的压缩，和其它数据文件的压缩一样，是对文件的数据存储方式进行优化，对数据信息中重复的内容只存储一次，文件可以完全还原，不会影响文件内容，对于数码图像而言，也就不会使图像细节有任何损失。我们常用的WinRAR、WinZip等压缩软件都是无损压缩软件。27 有损压缩 所谓有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响较小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压缩。28 数据压缩技术的三个重要指标 。29 1.MP3
12、 mp3是目前广泛采用的一种音频压缩技术，其特点是：压缩比高，文件体积小，且能较好的保持原来音乐的音质。2.WAV wav是Windows系统所使用的音频文件格式，称为波形文件，它记录了对实际声音进行采样的数据，能重现各种声音，但文件的体积大。128K 临界点30 1.JPEG-静态图像压缩标准 JPEG是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像。JPEG 图像文件是目前使用的最广泛的静态图像文件，JPEG 采用的是有损压缩方法，由于它采用了高效的DCT 变换、哈夫曼编码等技术，既实现了高压缩比，又可达到图像的高质量。31 2.MPEG-动态图像（视频）压缩标准
13、 MPEG是关于运动图像的一系列压缩标准。其压缩原理为：动态图像是由一系列静态图像构成的，每一幅静态图像称为一帧。但若每一幅静态图像都使用JPEG的压缩算法来压缩，则压缩后的数据总量相当巨大，所以，采用的方法是用JPEG的方式记录某一帧，在随后的帧中，仅仅记录该帧和前一帧不同的地方，相同的则不再记录。32 在使用计算机的过程中经常需要对计算机在使用计算机的过程中经常需要对计算机中的一些大文件或不经常用到的文件进行打包中的一些大文件或不经常用到的文件进行打包压缩，再保存。这样，既可保证文件不易损坏，压缩，再保存。这样，既可保证文件不易损坏，又节省了硬盘使用空间，同时也便于传输，例又节省了硬盘使用空间，同时也便于传输，例如，在发电子邮件时通常要先对大文件进行压如，在发电子邮件时通常要先对大文件进行压缩后再发送。缩后再发送。常用的压缩与解压软件有：常用的压缩与解压软件有：WinZip、WinRAR、CAB、PKZIP 等。等。337.5 常用多媒体制作软件
