大学计算机基础之多媒体应用基础

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,教学课件,大学计算机基础,1,7.1 多媒体技术概述,7.2 多媒体计算机系统的组成,7.3 多媒体信息的数字化处理,7.4 多媒体数据压缩技术,第7章 多媒体应用基础,7.5 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,3,7.1 多媒体技术概述,7.1.1,多媒体及多媒体信息的类型,7.1.2,多媒体技术及其特点,7.1.3,多媒体信息处理的关键技术,7.1.4,多媒体技术的应用及发展前景,4,7.1.1 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。,5,多媒体信息的类型,文字,图形,图像,音频,动画,视频,流媒体,6,7.1.2 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,7,7.1.3 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,8,7.1.4 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,10,7.2 多媒体计算机系统的组成,7.2.1,多媒体硬件系统,7.2.2,多媒体软件系统,11,7.2.1 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：,直接设计多媒体计算机,在已有的计算机或工作站基础上扩展,12,7.2.2 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,13,7.3 多媒体信息的数字化处理,7.3.1,音频信息,7.3.2,图形和图像,7.3.3,视频信息,14,7.3.1 音频信息,音频信息（Audio）,人耳可感受到的声波的频率范围在2020000Hz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,15,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,16,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,17,7.3.2 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。,18,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,19,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,20,7.3.3 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。,22,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,23,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,24,7.4 多媒体数据压缩技术,7.4.1,数据压缩技术概述,7.4.2,无损压缩,7.4.3,有损压缩,7.4.4,数据压缩的国际标准,自学P,305,-P,312,25,7.4.1 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 。,26,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, 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。, 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。, 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。, 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,27,7.5 多媒体应用技术,7.5.1,媒体素材处理技术,7.5.2,多媒体著作工具,7.5.3,图像处理软件,Photoshop,7.5.4,网页动画制作软件,Flash,28,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,29,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,30,7.5.1 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,31,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,32,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,33,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,35,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,36,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。,37,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,38,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。,39,7.5.2 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。,40,7.5.3 图像处理软件Photoshop,41,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,42,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。,43,7.5.4 网页动画制作软件Flash,44,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。,45,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,。,46,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。,47,逐帧动画,48,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。,49,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。,50,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？,21Photoshop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,