第 1 章
多媒体技术的基本概念
什么是“多媒体”?
1. 媒体:存储和传递信息的载体
2. 媒体的类型:
① 感觉媒体:文字、声音、图像等
② 表示媒体:文字编码、声音编码等
③ 显示媒体:键盘、显示器、打印机等
④ 存储媒体:纸张、光盘、闪盘等
⑤ 传输媒体:电话线、电缆、光纤等
3. 多媒体技术:能同时获取、处理、编辑、
存储和展示两个以上不同类型信息的媒体技
术
思考
分析:媒体(media)在计算机领域中有两种含
义:用以存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘
和半导体存储器;信息的的载体,如数字、文字、
声音、图形和图像。多媒体技术中的媒体是指后
者。答案:B
多媒体计算机中媒体的含义是指_______
A磁盘、磁带、光盘、半导体存储器
B文字、数字、声音、图形、图像
C声音、文字、磁介质、光介质
D声卡、视频卡、光驱、音箱
多媒体的主要特性
1. 多样性
① “感觉媒体”的多样性:文字、声音、图
像、动画等
② “表示媒体”的多样性:各种不同媒体都
有自己不同的编码
③ “存储媒体”的多样性:磁盘、光盘、闪
盘等
④ “显示媒体”的多样性:显示器、打印机、
投影仪等
⑤ “传输”的多样性:单机、网络等
2. 集成性
指处理多种信息载体集合的能力,是一次系统
级的飞跃。
硬件方面:应有相匹配的设备和配置
软件方面:能处理集成信息的操作系统和应用
程序
3. 交互性
人机交互的能力
思考
对媒体技术的主要特征有________
A 多样性
B 集成性
C 交互性
D 实时性
分析:多媒体技术的特征包括多样
性、集成性和交互性
答案: ABC
多媒体计算机的基本技术
1. 视频和音频数据压缩和解压缩技术
不压缩的数字化的视频、音频、图像的数据量
都非常大:
1分钟CD音质声音文件:10MB
1 分钟DVD视频(720×576)文件:200MB
1024×768真彩图像文件:230MB
数据的压缩方法:
无损压缩:利用数据统计冗余性进
行压缩且可通过解压缩完全恢复原始数
据而不引入任何失真
有损压缩:利用人类视觉的不敏感
部分的特性,允许压缩过程中损失一定
信息
数据压缩的国际标准:
Jpeg多灰度静止图像压缩标准
Mpeg运动图像压缩标准
─视频通信编码标准
无损压缩(解压缩后信息不失真,可逆)
行程编码:对连续出现的符号用一个计数值
来表示,能确保解压后的数据不失真 。
例用于文字压缩:
AAAAABBBBCCDDDDDD
5A4B2C6D
– BMP:位图文件,是最基本的一种图像格式。存
储量极大,对计算机绘制的图像比较合适;对拍摄
的照片色彩丰富不合适。
– AVI:是Windows所使用的动态图像格式,不需要
特殊的设备就可以将声音和影像同步播出,这种格
式的数据量较大。
有损压缩
有损压缩方法是以牺牲某些信息(这部
分信息基本不影响对原始数据的理解)
为代价,换取了较高的压缩比。
数据压缩的国际标准
– JPEG标准 适用于连续色调和多级灰度的静
态图像(文件比较小;可用参数调整压缩倍
数)
– MPEG标准 适用于运动图像、音频信息。
包括MPEG视频、MPEG音频、MPEG系统
(视频和音频的同步)。MPEG已制定了
MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7
四种。 Motion Pictures Experts Group
2. 超大规模集成电路制造技术
数字信号处理器DSP:能完成特定信号的处理
3. 大容量的光盘存储器
CD-ROM:700MB
DVD-ROM:~17GB
3. 多媒体同步技术
各媒体在不同的通信路径上传输,因此,媒体
同步是个关键问题
4. 多媒体网络和通信技术
网络时代的需要
6. 多媒体计算机硬件体系结构的关键
采用多媒体计算机专用芯片:
固定功能芯片
可编程芯片
7. 多媒体计算机系统软件的核心
8. 超文本与超媒体技术
超文本:通过文本进行链接
超媒体:通过文本、图像、声音等进行链接
思考
多媒体计算机与普通计算机相比,要实现的关键技术
有______.
A添加声卡、电视卡、光驱、音箱
B包括视音频信号的获取、数据压缩、视音频数据的实时
处理和输出
C添加声卡、视频卡、光驱、音箱、扫描仪、绘图仪
D包括声音和视频信号的输入/输出
分析:现在要综合处理声、文、图的多媒体计算机首先
要解决视频音频信号获取问题;而数字化后的视频和音
频信息数据量大,许研究响应的压缩编码反复。由于视
频音频信息数据量大,对其进行相关的预处理和运算,
还需研究专用的实时处理技术。这些都是多媒体计算机
要研究的关键技术 。 答案B
多媒体素材的计算机表示
1. 素材的分类:
文字、声音、图形、图像、动画、视频、程序
媒体类型 扩展名 说明
文字
txt 纯文本文件
doc Word文件
wps WPS文件
wri 写字板文件
rtf Rich Text Format文件
hlp 帮助信息文件
声音
wav 标准Windows声音文件
wma Windows Media Audio格式文件
mid 乐器数字接口音乐文件
mp3 MPEG Layer Ⅲ声音文件
au(snd) Sun 平台声音文件
aif Macintosh平台声音文件
视频
avi Windows 视频文件
mov Quick Time 视频文件
mpg MPEG 视频文件
dat VCD中的视频文件
媒体类型 扩展名 说明
动画
gif 图形交换格式文件
flc Autodesk的Animator文件
fli Autodesk的Animator文件
swf Flash 动画文件
mmm Microsoft Multimedia Movie 文件
avi Windows 视频文件
图形图像
bmp Windows 位图文件
pcx Zsoft 位图文件
gif 图形交换格式文件
jpg JPEG压缩的位图文件
tif 标记图像格式文件
eps Post Script 图像文件
其他
exe 可执行程序文件
wri VRML虚拟现实对象文件
ram(ra、rm) RealAudio和RealVideo的流媒体文件
2. 素材的准备:
① 文字素材的准备
最基本的素材类型之一
尽量使用*.txt和*.rtf格式
如使用了特殊字体,可以图像方式保存
② 声音素材的准备
⑴ 声音素材光盘
⑵ 用麦克风采集语音
⑶ 网络下载
⑷ 抓轨
⑸ 创作MIDI音乐
③ 图形图像素材的准备
⑴ 用软件创作
⑵ 用扫描仪扫描
⑶ 用数码相机拍摄
⑷ 数字化仪输入
⑸ 素材光盘和网络下载
④ 动画素材的准备
二维动画: GIF
Flash
flc、fli(Animator软件生成)
三维动画: 3DS MAX软件
文字动画: Cool 3D软件
⑤ 视频素材的准备
主要软件:
专业视频处理
Premiere Adobe公司
MediaStudio 台湾友立资讯(Ulead
System)
半专业视频处理
会声会影(是MediaStudio 的简化版本)
⑥ 其他素材的准备
外部程序
各类文字和符号各类文字和符号
文本和文本和符号符号 多媒体 多媒体 多媒体
多媒体概述
通过计算而描述的矢量图形通过计算而描述的矢量图形
文本文本
图形图形
矢量图形对象●●
用像素点描述的自然影像用像素点描述的自然影像
文本文本
图形图形
图像图像
位图图像对
象
●●
图像 采样 量化 数字图像
单画面矢量动画和多画面帧动画单画面矢量动画和多画面帧动画
文本文本
图形图形
图像图像
动画动画
多画面帧动画多画面帧动画
单画面矢量动画单画面矢量动画
FRAMEFRAME 01 01 FRAME FRAME 02 02 FRAME FRAME 0303 FRAME FRAME 04 04 FRAME FRAME 0505 FRAME FRAME 06 06 FRAME FRAME 0707
动画对象●●
音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号
文本文本
图形图形
图像图像
动画动画
音频音频
● ● midimidi音频音频
●● wavwav音频音频
●● mp3mp3压缩音频压缩音频
音频对象●●
视频数字信号视频数字信号AVIAVI、压缩视频信号、压缩视频信号MPGMPG
文本文本
图形图形
图像图像
动画动画
音频音频
视频视频
音频音频 + + 视频视频
Audio Vedio InformationAudio Vedio Information
视频对象●●
ENDEND
多媒体素材的存储
CD-ROM驱动器和DVD-ROM驱动器
1. CD-ROM驱动器的选购
① 数据传输率
单倍速:150KB/秒
52倍速:150*52=7800KB/秒
② 平均读取时间:小于95ms
③ 缓存( Cache ):数据缓冲区,越大越好
④ 接口类型:IDE、SCSI(一般用IDE)
2. DVD-ROM驱动器的选购
容量大,并且向下兼容,因此已取代CD-ROM,
成为市场的主流产品
数据传输率
单倍速:1350KB/秒
16倍速:1350*16=21600KB/秒
是CD-ROM的倍
数据缓存:一般比CD-ROM大
区域代码
可写光驱
大容量数据的传递及备份的需要
1. CD-RW激光存储器
可刻录CD-R和CD-RW光盘
① 工作原理
CD-R :通过激光束在有机染料层产生凹点
CD-RW :通过有机物质在结晶与非结晶状态的变化
② 接口类型:IDE、SCSI(一般用IDE)
③ 连接方式:内置与外置(一般用内置)
④ 数据的写入速度、读取速度:
单倍速:150KB/秒
对CD-R写入速度、读取速度均可达52倍速
对CD-RW写入速度可达32倍速
⑤ 缓冲区:
缓冲区欠载会造成刻录失败!
⑥ 兼容性:有些刻录机有挑盘现象
⑦ 刻录方式:
轨道一次刻录、光盘一次刻录两种
如果不支持“光盘一次刻录”,在刻录CD唱盘时就会在
两个音轨间产生2秒间隙
2. COMBO激光存储器
也称“康宝”
把CD-RW和DVD-ROM两项功能整合在一起
是一个过渡性产品,随着DVD刻录机的普及,康
宝必将被市场淘汰
3. DVD刻录机
① DVD盘片种类
表1-2 DVD盘片种类
盘片种
类
面数与层数 数据存储容量
DVD视频播放时
间
DVD-5 单面单层 超过2小时视频
DVD-9 单面双层 大约4小时视频
DVD-10 双面单层 大约小时视频
DVD-18 双面双层 17GB 超过8小时视频
② DVD刻录机的各种规格
1)DVD-RAM:与大部分DVD光驱都存在兼容问题
2)DVD-RW:DVD国际论坛认可,兼容性不错
3)DVD+RW:获得Microsoft支持,已成为一种产品标准
4)DVD Dual:也称DVD±RW,能同时兼容DVD-RW和
DVD+RW这两种规格,使消费者不必再考虑DVD盘片
的兼容问题。现在生产的DVD刻录机,基本上都采用
DVD Dual规格,使用户在购买盘片时有更大的选择余
地。
③ DVD刻录机的选购
1)静音设计
2)散热
3)缓存容量
4)刻录盘片的选择
闪盘和移动式硬盘
1. 闪盘
采用Flash Memory(闪存)芯片作为存储介质
通过USB口与计算机交换数据
具有即插即用、抗震性能强、防磁防潮、可靠性较
高等优点,而且容量相对较大,体积小重量轻,
便于携带。
① 闪盘的选购
1)USB接口类型
USB :12Mb/秒,即
USB :480Mb/秒,即60MB/秒
选购接口的闪盘才能真正发挥其效率。
2)容量
在多媒体制作中,推荐选购大容量闪盘。
3)附加功能
附加功能有可启动、随身邮、移动QQ、杀毒型、数
据加密等。其中以支持启动的功能最受欢迎。
4)制作工艺
制作工艺是区分产品优劣的很重要标准。
5)品牌:尽可能选择知名厂商的品牌产品
① 闪盘的使用
1)合理的插拔操作
在拔除闪盘前,必须通过任务栏通知区域中的“安全
删除硬件”小图标关闭闪盘的供电。这样做的优点
有两个:第一,断电后再拔除,对闪盘控制芯片更
安全;第二,对启用了“后写高速缓存”功能的闪
盘,如直接拔除,往往造成数据的丢失。
2)合理的保存、清洁方式
3)尽量不要保存太多零散的文件
2. 移动式硬盘
优点是容量比闪盘大得多 ,性价比高。
缺点是抗震性比较差。
选购:
① 尺寸:
1)寸:是台式机硬盘,优点是容量大、速度快、价格
相对较低;缺点是体积大、抗震性差,
2)寸和寸:是笔记本电脑专用硬盘,优点是体积小、
抗震性好;缺点是硬盘价格较贵、速度较慢。这两种
尺寸是当前使用较多的规格,是市场的主流
3)1寸:称为“微硬盘”,目前仅有IBM等少数厂商能生
产,市场面还相当狭窄
② 接口类型:
USB接口:是目前的主流产品。
IEEE1394:俗称“火线”口,数据传输率理论上可达到
400Mbit/s,需要配备一块专用IEEE1394接口卡才能工作,
所以还没普及。
③转速:主要有4200r/m和5400r/m两种。
④容量:是影响价格的最主要因素,可根据自己的实
际需要进行选择。
⑤移动硬盘盒的材料、散热及防震问题:尽量选用金
属材质的外壳,以利于散热。应有防震设计,以
减少外来冲击对硬盘的影响。
多媒体系统的组成
高性能的硬件、操作系统平台、应用工具软件、用户应用软件
多媒体系统中的硬件和软件
(1) 多媒体系统中的硬件
视频卡:对视频信号进行处理
声卡:对音频信号进行处理
TV卡:接收电视台传来的电视信号
触摸屏:用手指或笔来代替鼠标进行输入
光驱:读或写光盘数据的一种设备
(2) 多媒体系统中的软件
操作系统平台:微软公司的Windows 2000/XP,Apple公司的
Macintosh以,IBM公司的OS/2等
应用开发工具软件:Microsoft PowerPoint、Flash、Macromedia
Director、AuthorWare、Firework等
多媒体素材加工软件:
图形图像编辑软件:Photoshop、Corel Draw、AutoCAD
动画创作编辑软件:3D Studio MAX、Extreme 3D
音频编辑软件:豪杰音乐工作室
视频捕捉与编辑软件:Windows Movie Maker
常用多媒体硬件设备
。
谢 谢
一月-
2311:13:2311:1311
:13一月-23一月-
2311:13
11:1311:13:2
3一月-23一月
-2311:13:23
2023/1/17 11:13:23