教学课件
大学计算机基础
1
多媒体技术概述
多媒体计算机系统的组成
多媒体信息的数字化处理
多媒体数据压缩技术
第7章 多媒体应用基础
多媒体应用技术
2
本章重点
多媒体硬件系统和软件系统的组成
多媒体信息的采样、量化、编码等数
字化处理
媒体素材处理技术
图像处理软件PhotoShop的常用功能
动画制作软件Flash的常用功能
3
多媒体技术概述
多媒体及多媒体信息的类型
多媒体技术及其特点
多媒体信息处理的关键技术
多媒体技术的应用及发展前景
4
多媒体及多媒体信息的类型
媒体—信息的载体
文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种
信息的表现形式。
媒体—存储信息的实体
纸张、磁盘、光盘。
多媒体：
在计算机中以数字形式表现的多种
信息形式。包含文字、声音、图形、图
像、视频等。
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多媒体信息的类型
文字
图形
图像
音频
动画
视频
流媒体
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多媒体技术及其特点
多媒体技术是以数字技术为基础，把通信技术、广
播技术和计算机技术融为一体，能够对文字、图形、
图像、声音、视频等多种媒体信息进行存储、传送和
处理的综合性技术。
多样性 媒体多样化，传播、展示手段多样化
集成性 以计算机为中心，综合多种媒体特性
实时性 声音和活动图像等是强实时的
交互性 与用户交互
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多媒体信息处理的关键技术
多媒体数据压缩技术
多媒体数据存储技术
多媒体计算机软、硬件平台
多媒体开发和创作工具
多媒体数据库
超文本和超媒体
多媒体通信与分布式多媒体系统
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多媒体技术的应用及发展前景
多媒体技术的显著特点是改善了人机交互界
面，集声、文、图、像处理一体比，更接近人们
自然的信息交流方式。
教育和培训
咨询和演示
视频会议系统
视频服务系统
计算机支持协同工作
……
9
多媒体技术进一步的发展趋势
进一步完善计算机支持的协同工作环境
智能多媒体技术
把多媒体信息实时处理和压缩编码算法
集成到CPU芯片中 ，提高处理速度
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多媒体计算机系统的组成
多媒体硬件系统
多媒体软件系统
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多媒体硬件系统
读写光盘 只读光盘
SCSI卡或IDE接口
大容量存取设备
摄像头
录放像机
影碟机
电视天线
显示器
触摸屏
视
频
卡
电
视
卡
加
速
显
示
卡视频部分
主
机
数据手套
头盔
立体眼镜
高级多媒体设备
音箱
耳麦
音频播放设备
声
卡
MIDI设备
音频部分
鼠标 键盘 游戏操纵杆
打印机 扫描仪
基本输入/输出部分
多媒体计算机系统构成：
1.直接设计多媒体计算机
2.在已有的计算机或工作
站基础上扩展
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多媒体软件系统
多媒体计算机系统是能对文本、声音、图形、图像、音频和
视频等多媒体进行逻辑互连、获取、编辑、存储、处理、加工
和显示的一个计算机系统。
多媒体计算机主机、外围设备
多媒体操作系统、多媒体设备驱动程序
多媒体应用程序接口API
多媒体编辑和创作系统
多媒体应用系统运行平台 多媒体应用软件
多媒体系统软件
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多媒体信息的数字化处理
音频信息
图形和图像
视频信息
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音频信息
音频信息（Audio）
人耳可感受到的声波的频率范围在20~20000Hz之间，多
媒体计算机中处理的声音主要指人的可听声。
多媒体计算机中的声音有三类
语言
音乐
效果声
多媒体计算机中发出的声音有两种途径
获取法
合成法
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声音信息的数字化
决定数字音频质量的重要参数
采样频率
量化精度
量化采样 编码
模拟信号 数字信号
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数字化声音的质量和存储容量
存储容量
存储容量= 采样频率 样本量化精度/8 声道数 声音持续时间
数字音频的文件格式
WAV（.wav）文件
MPEG（.mp1/.mp2/.mp3）文件
MIDI（.mid）文件
MOD文件
RealAudio文件
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图形和图像
图像
一般是指自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视
觉感受。例如照片、图片和印刷品等。
静态图像
图形 用一组命令来描述的，这些命令用来描述构成该图像的
直线、矩形、圆、圆弧、曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参
数。
位图图像 通过描述图像中每一个像素的亮度或颜色来表示该图
像的。
动态图像
视频 习惯上将通过摄像机拍摄得到的动态图像称为视频。
动画 用计算机或绘画的方法生成的动态图像称为动画。
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图像的数字化技术
采样
将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（Pixel）点来描述这一幅图像，称为图像的分辨率，以
点的“列数 行数”来表示。分辨率越高，图像越清晰，但存
储量越大。
量化
一般用8位、16位、24位、32位等来表示图像的颜色，
24位表示的颜色称为真彩色。在多媒体计算机中，表示色彩的
二进制位数也称为颜色深度。
编码
列数 行数 颜色深度 /8 = 字节数
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图形图像文件的格式
GIF（.gif）文件
TIFF（.tiff）文件
BMP（.bmp）文件
JPEG（.jpg）文件
WMF（.wmf）文件
PNG（.png）文件
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视频信息
视频
视频是由一系列的静态图像按一定的顺序排列组成
彩色
亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它
与被观察物体的发光强度有关。
色调是当人眼看—种或多种波长的光时所产生的彩色
感觉。它反映颜色的种类，是决定颜色的基本特性。
饱和度是指颜色的纯度即掺入白光的程度，或者说是
指颜色的深浅程度。
21
三基色（RGB）原理
自然界常见的各种颜色光，都可由红（R）、绿
（G）、蓝（B）三种颜色光按不同比例相配而成，
同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色，
这就是色度学中最基本原理——三基色原理。
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视频信息的数字化处理
视频数字化
一定的时间以一定的速度对单帧视频信号进行采样、
量化、编码等过程，实现模数转换、彩色空间转换和压缩
编码等，这通过视频卡和相应的软件来实现。
多媒体计算机系统通过视频卡将视频信息输入到计
算机中
DV卡
视频采集卡
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视频文件的存储格式
影视视频文件 影视视频文件不仅包含了大量图像信息，
同时还包含了大量的音频信息。
AVI（.avi）文件
MPG/MPEG（.mpg/.mpeg）文件
MOV（.mov）文件
DAT（.dat）文件
流式视频（Streaming Video）文件
RealMedia
QuickTime
ASF和WMV格式
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多媒体数据压缩技术
数据压缩技术概述
无损压缩
有损压缩
数据压缩的国际标准
自学P305--P312
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数据压缩技术概述
数据压缩的必要性
动态图像数据量非常大 。直接存储、处理和传输多媒体信
息比较困难。
数据压缩的可行性 –冗余
统计冗余
多媒体数据信息本身具有较强的相关性，可以用数学的
方法来表示这些重复数据或相关数据，这就是统计冗余 。
感官误差冗余
人们在感知各种媒体对象时，往往对一些细节信息没有
很强的感知，存在一些隐蔽效应，这就是感官误差冗余 。
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衡量数据压缩技术的指标
数据压缩是通过编码的技术来降低数据存储时所需的空间，
当需要使用时，再进行解压缩。
衡量数据压缩技术的好坏的4个重要指标
① 压缩比：压缩前后所需的信息存储之比，压缩比越高，
压缩性能越好。
② 恢复效果：要尽可能恢复到原始数据，即解压缩后的
图像质量要好。
③ 速度：即压缩、解压缩的速度，尤其解压缩速度更为
重要，因为解压缩是实时的。
④ 开销：实现压缩的软、硬件开销要小。
压缩技术
无损压缩
有损压缩
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多媒体应用技术
媒体素材处理技术
多媒体著作工具
图像处理软件Photoshop
网页动画制作软件Flash
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多媒体作品的特点
多种媒体的组合
多媒体作品可以是文本、图片、计算机图形、动画、声音、
视频的任何几种的组合，但不是简单的组合。
交互性
用户可以通过操作去控制整个多媒体产品的播放过程，可
以打乱顺序任意选择。
多媒体作品的特点
清晰美观的屏幕设计
丰富多彩的多媒体素材
灵活方便的交互手段
和谐统一的友好界面
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多媒体作品的设计流程
整体规划需求分析 脚本设计
素材准备 集成制作 测试
商品化
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媒体素材处理技术
图像处理技术
对获取的图像进行编辑处理、增加特殊效果及格式转换
输出等，或进行二次创作。
音频处理技术
声音数字化、对数字化的声音进行编辑、加工、合成
视频处理技术
对视频媒体素材进行剪辑、叠加、声音同步、添加特效、
应用特技等的处理
动画制作技术
借助计算机生成一系列动态实时演播的连续图像
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图像处理技术
亮度调节
对比度调节
图像边缘的处理
图像锐化/柔化处理
图像尺寸的调整
图像的镜像
图像的合成
图像的特殊效果
图像文件格式转换
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图像处理软件
浏览图像软件
ACDSee、Windows图片和传真查看器 等
具有亮度/对比度调整、颜色校正、尺寸调整等简
单功能
Microsoft Office Picture Manager
具有强大的图像处理功能的软件
Adobe Photoshop
其他图像处理软件
Fireworks、PhotoImpact、Microsoft
PhotoDraw、CorelDraw
……
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音频处理技术
录制声音
录制的声音可以是CD-ROM播放的音乐、音频电缆传送过来的录
音机信号或通过麦克风现场录音。
声音剪辑
去掉一段不需要的音乐片段，截取一段声音并删除或移动、复
制到其它位置，连接两个声音片断或将多种声音合成。
增加特殊效果
对某段声音增加混响时间、生成回声效果、改变频率、制作淡
入淡出效果及颠倒声音数据排列顺序等。
音频文件格式转换
不同格式的音频文件其声音质量和压缩比不同，为了提高在网
络中的传输速率和便于在介质中保存可能需要进行音频文件格式
转换。 34
音频处理软件
GoldWave
Windows中的录音机软件
Easy CD-DA Extrator
Exact Audio Copy
Cool Edit Pro
Real Jukebox
Acid WAV
WinDAC32
Ulead MediaStudio
……
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视频处理技术
视频
一组连续画面的信息集合，来自于数字摄像
机、数字化的模拟影像资料、媒体素材库等，
与加载的同步声音共同呈现动态的视觉和听觉
效果。
主要视频处理功能
视频剪辑
视频叠加
视频和声音同步
添加特殊效果
视频特技
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视频处理软件
Premiere
典型的视频处理软件是Adobe公司的Premiere，这是一款
专门用于处理视频信息的非线性视频编辑软件，有“电影制作
大师”之称。它功能强大，具有视频、音频同步处理，剪辑加
工、合成视频素材，生成特效等功能。
Windows Movie Maker
Windows XP的附件中自带的Microsoft Windows
Movie Maker软件也可以进行音频和视频素材的录制、导入摄
像机拍摄的视频、音频、照片等素材文件，然后对其进行编辑
和加工，最终制作出电影。
……
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动画制作技术
动画
由很多内容连续但各不相同的画面组成，利用人
眼的“视觉残留效应”来达到活动画面的效果。
动画的制作过程
绘制关键画面
上色和增加效果
自动画面生成
控制画面播放及为画面配音
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动画制作软件
三维动画
3D Studio、3D Studio MAX、MaYa等制作软件。
平面动画
Animator Pro、Animation Studio、WinImage制作软
件。
其他动画软件
Cool 3D三维文字动画制作软件，Poser人体三维动画制作
软件，以及网页动画制作软件Flash。
……
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多媒体著作工具
在多媒体创作过程中，通常是先利用媒体素材制作软件对各种媒体素材
进行加工和制作，然后再使用多媒体著作工具将它们集成，形成一个互相关
联的整体。
Visual Basic等高级程序设计语言
Visual Basic是功能强大的可视化面向对象程序设计语言，有专门的多
媒体对象处理模块来完成多媒体素材的连接、调用和交互性控制。
Authorware
它将各种多媒体功能集成为一个个图标，提供了13种用以表现不同媒体
对象的编辑图标以及11种在人们日常生活、工作中经常被采用的交互方式，
向开发者提供了一种“搭积木”式的创作方法。
Director
以时间轴为基础，按照对象的出场时间设计和规划整个作品的表现方式。
可以处理高品质的图像、全屏数字视频、声音、动作、3D模型、文本、超文
本、位图以及Flash内容。
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图像处理软件Photoshop
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Photoshop的工具箱
矩形/椭圆/单行/单列选择工具 选择块移动工具
套索/多边形套索/磁性套索选择工具矩形/椭圆/
单行/单列选择工具
魔术棒工具
剪裁工具
画笔/铅笔工具喷枪工具
仿制图章/图案图章工具
橡皮/背景色橡皮/魔术橡皮工具
切片工具
历史记录画笔工具
渐变/油漆桶工具
减淡/加深/海绵工具
文字工具
模糊/锐化/涂抹工具
选择/路径选择工具
钢笔/自由钢笔工具 各种几何形状绘制工具
注释工具 吸管/颜色取样器/度量工具
缩放工具抓手工具
前景/背景色转换
编辑模式转换
图像查看模式转换
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图层的概念及图像的合成
Photoshop利用图层（Layer）
将图像的不同部分相互隔离开，
这样可以对每个图层进行单独编
辑加工 。
使用图层进行添加原图时，就像
是在透明的塑料纸上绘画，每张
纸上只绘制一部分，每张纸上图
像的编辑、修改、删除等都不会
影响其他纸上的图像。
多个图层的图像叠加起来就形成
了一幅原图。
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网页动画制作软件Flash
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Flash中的基本概念
关键帧
关键帧是描述关键画面的帧，用于表现动作的转折、关
键动作的位置以及首、尾帧。
时间轴
用于组织动画各帧的内容，并控制动画每帧每层的显示。
由帧、层和播放指针组成。
场景
一个场景就好像话剧中的一幕，一个Flash作品就是由
一幕幕场景组成的。
元件
元件是一种把图形、按钮和影片剪辑模块化的特殊对象，
在重复编辑一个对象或类似的对象时提高工作效率。
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Flash中的基本概念
动画的层
单独编辑的图层，各层动画可以单独编辑和加工。
把多个图层的动画叠加起来播放，可以增加动画的表
现力。
动画的类型
逐帧动画
逐帧动画需要制作者绘制每一帧画面
过渡动画
过渡动画只需制作者绘制关键帧中的画面，关键帧
之间的其它普通帧由计算机通过插值计算自动生成。
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动画的类型
逐帧动画
逐帧动画的每一帧都是关键帧，都需要制作者绘制。
适用于非常复杂的动画。
运动模式渐变动画
运动模式渐变指图形的位置、大小、旋转、颜色深
浅等的渐变过程。
形态渐变动画
形态渐变是指物体从一种形态逐渐变化为另一种形
态的过程。
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逐帧动画
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运动模式渐变动画
运动模式渐变动画将对象从一个位置移动到另一个位置，也
可以用于制作缩放、扭曲或旋转。
是在影视、卡通动画中最常用的一种动画形式。
在使用组合、元件和可编辑文字等对象进行动画制作时，经
常会用到。
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形态渐变动画
用户只需创建关键帧上的不同形状或不同颜色的对象，就可
设置形态渐变动画。
形态渐变动画中关键帧中的对象可以是直接绘制的图形，也
可以是被分离的元件、组合对象和位图。
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习题
1．什么是多媒体和多媒体技术？多媒体技术具有哪几个显著特点？
2．多媒体信息处理的关键技术有哪些？
3．一个典型的多媒体系统的硬件结构包括哪些基本设备？
4．简述多媒体计算机系统的层次结构。
5．决定数字化声音的质量和存储容量的因素有哪些？
6．数字音频常见的文件格式有哪些？WAV（.wav）文件和MIDI（.mid）文件有什么区别？波形声
音文件的存储容量怎样计算？
7．什么是图形？什么是图像？矢量图形和位图图像有什么区别？
8．目前流行的图形图像文件格式包括哪几种？各有何优缺点？
9．视频文件的存储格式分为哪两大类？常见的格式有哪些？各有什么特点？应用于什么场合？
10．为什么对多媒体数据必须采取数据压缩技术？数据压缩的可行性体现在什么方面？衡量数据压
缩技术的主要指标有哪些？
11．无损压缩和有损压缩的主要区别是什么？各有哪些常见的编码方法？
12．数据压缩的国际标准主要有哪些？
13．多媒体作品的制作流程是什么？
14．图象处理软件的主要功能有哪些？
15．音频处理软件的主要功能有哪些？
16．视频处理软件的主要功能有哪些？
17．动画的原理是什么？帧动画和矢量动画有什么不同？动画的主要制作过程包括哪些步骤？
18．常见的多媒体著作工具有哪些？各有何特点？
19．如何在Photoshop中实现图像的浮雕效果？
20．图像的尺寸可以无限次的放大或缩小吗？为什么？
21．Photoshop中的图层有什么作用？
22．什么是Flash中的关键帧？Flash动画包括哪几种类型？Flash中运动引导层的作用是什么？ 51
