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大学计算机基础第4章计算机多媒体技术多媒体技术概述4.1多媒体计算机系统的组成4.22023/2/32多媒体信息处理技术4.32023/2/3

4.1多媒体技术概述多媒体的概念多媒体技术2023/2/34.1.1多媒体的概念多媒体（multimedia）：指信息表示媒体的多样化。常见的多媒体形式有：文本图形图像视频动画音频2023/2/34.1.2多媒体技术

多媒体技术就是利用计算机技术把文本、声音、图像、视频、动画等多种媒体进行综合处理，使多种信息之间建立逻辑连接，集成为一个完整的系统并具有交互性。2023/2/34.2多媒体计算机的组成多媒体计算机硬件系统多媒体计算机软件系统2023/2/34.2.1多媒体计算机硬件系统光盘机扫描仪电视机扬声器显示器网络通信主机声音卡话筒音响设备MIDI视频卡影碟机录像机摄像机打印机网卡2023/2/34.2.2多媒体计算机软件系统按功能分类：⑴多媒体驱动软件⑵支持多媒体的操作系统⑶多媒体数据处理软件⑷多媒体编辑创作软件⑸多媒体应用软件多媒体应用系统多媒体计算机软件系统多媒体计算机主机、外围设备多媒体编辑与创作工具系统多媒体库函数、素材制作工具多媒体设备驱动程序、接口程序多媒体操作系统4.3多媒体信息处理技术2023/2/3音频处理图像处理视频处理动画处理2023/2/34.3.1音频处理1.模拟声音信号

复杂的声波由许多具有不同振幅和频率的正弦波组成。声波在时间上和幅度上都是连续变化的模拟信号，可用模拟波形来表示。振幅振动频率TA声音的波形A：振幅，反映音量。T：振动周期1/T：频率（单位赫兹），反映音调。2023/2/32.模拟声音信号数字化模拟信号在时间上连续，在幅度上也连续。而计算机只能处理0和1两种状态值，所以必须对连续的模拟声音信号数字化（离散化）。采样量化编码声音的模拟信号模拟声音信号的数字化过程声音的数字信号4.3.1音频处理2023/2/3⑴采样采样是每隔一定的时间间隔在模拟波形上取一个幅度值，从而得到一系列的声音采样值，这样就把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。采样的时间间隔称为采样周期，采样周期的倒数就是采样频率，即每秒取得声音样本的次数。采样频率越高，声音的质量越好，但数据量越大。振幅振动频率TA采样点4.3.1音频处理2023/2/3⑵量化量化是将每个采样点的幅度值以数字存储，量化的位数（即采样精度）表示存放采样点幅度值的二进制位数。通常量化的位数有8位、16位等。在相同的采样频率下，量化位数越大，则采样精度越高，音质越好，信息的存储量也相应越大。振幅振动频率T4.3.1音频处理2023/2/3⑶编码将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来。常用的编码方式有脉冲编码调制（PulseCodeModulation，PCM），其主要优点是抗干扰能力强，失真。涮匦晕榷。

4.3.1音频处理2023/2/33.音频文件数字化的声音信息以文件的形式保存，即通常所说的音频文件或声音文件。

常见的音频文件的类型： ⑴WAVE文件（.wav） ⑵MIDI文件（.mid） ⑶MP3格式（.mp3） ⑷WMA格式（.wma） ⑸RealAudio格式（.ra） ⑹CD文件格式（.cda）4.3.1音频处理2023/2/3音频播放、处理软件：WinampGoldWaveAdobeAudition等4.3.1音频处理2023/2/34.3.2图像处理1．图形和图像的基本概念

图形（Graphics）一般是指通过绘图软件绘制的由直线、圆、圆弧、任意曲线等图元组成的画面，以矢量图形文件形式存储。优点：对图形中的各个图元进行缩放、移动、旋转而不失真；占用存储空间小。

图像（Image）是由扫描仪、数字照相机、数字摄像机等输入设备捕捉的真实场景画面产生的映像，数字化后以位图形式存储。放大和缩小要失真，占用空间比矢量文件大。

2023/2/32．模拟图像信息数字化

图像（Image）数字化过程：采样量化图像压缩与编码

4.3.2图像处理2023/2/3（1）采样

图像采样就是将连续的图像转换成离散点（像素点）的过程。采样的实质就是用若干个像素（Pixel）点来描述图像，称为图像的分辨率，用点的“列数×行数”表示。分辨率越高，图像越清晰，存储量也越大。4.3.2图像处理2023/2/3（2）量化

量化是在图像经采样离散化之后，用二进制数来表示这些离散点对应的颜色信息的过程。一般用8位、16位、24位、32位等来表示图像的颜色。24位可以表示224种颜色，称为真彩色。4.3.2图像处理2023/2/3图像的色彩值称为颜色的深度。黑白图用1位来表示颜色。灰度图用1个字节即8位来表示颜色。通过调整黑白两色的程度（称颜色灰度）来有效地显示单色图像，灰度级别为28=256级。

RGB24位真彩色彩色图像显示时，由红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三基色通过不同的强度混合而成。如果每种基色强度分成256级（值为0～255），则共占24位，就构成了224种颜色的“真彩色”图像。4.3.2图像处理2023/2/3（3）压缩编码

有损压缩：对图像中的重复信息压缩，无失真。

无损压缩：通过去掉图像细节来压缩图像，有失真。

JPEG压缩编码：一种有损压缩编码

JPEG是联合图像专家组（JointPictureExpertGroup）的英文缩写，是国际标准化组织（ISO）和国际电话电报咨询委员会（CCITT）联合制订的静态图像的压缩编码标准。

4.3.2图像处理2023/2/33．常见的图像文件格式

⑴位图文件格式（.bmp）⑵JPEG文件格式（.jpg或.jpeg）⑶GIF文件格式（.gif）⑷TIFF文件格式（.tif或.tiff）⑸PSD文件格式（.psd）4.3.2图像处理2023/2/34.常用的图像编辑软件： AdobePhotoshop

光影魔术手

等4.3.2图像处理2023/2/34.3.3视频处理1．视频概念

视频即运动图像，是由一系列的静态图像按一定的顺序排列组成，每一幅称为。‵rame）。电影、电视通过快速播放每帧画面，再加上人眼视觉效应便产生了连续运动的效果。当帧速率达到12帧/秒以上时，可以产生连续的视频显示效果。

模拟视频NTSC制式和PAL制式数字视频2023/2/32．模拟视频信息数字化

在一定的时间内以一定的速率对单帧视频信号进行采样、量化、编码等处理，实现模数转换、彩色空间变换和编码压缩等。可通过视频捕捉卡和相应的软件来完成。4.3.3视频处理2023/2/33．视频数据压缩标准

MPEG（MovingPictureExpertGroup，活动图像专家组）标准，是由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合成立的专家组，负责制订的关于运动图像在不同速率的传输介质上传输的一系列压缩标准，它不仅适用于运动图像，也适用于音频信息。它主要包括三大部分：

MPEGAudio规定音频数据的编码和解码。

MPEGVideo规定视频数据的编码和解码。

MPEGSystem规定音频数据、视频数据及其它相关数据的同步。目前，已出台了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21等多种标准。4.3.3视频处理2023/2/34．常见的视频文件格式

⑴AVI格式（.avi）⑵MPEG格式（.dat、.vob、.asf等）⑶MOV格式（.mov）⑷DivX格式（.divx）⑸流媒体视频格式（实现视频信息的实时传送和实时播放） ①RM格式（.rm、.rmvb） ②ASF格式（.asf） ③WMV格式（.wmv）

④FLV格式（.flv）

4.3.3视频处理2023/2/3视频播放软件：

RealPlayer

AdobeFlashPlayer等视频处理软件：AdobePremiere“格式工厂”等4.3.3视频处理2023/2/34.3.4动画处理1．什么是计算机动画

计算机动画（ComputerAnimation）是指采用图形与图像处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面，采用连续播放的方法产生物体运动的效果。

2．计算机动画的种类

(1)二维动画

(2)三维动画2023/2/33．常见的动画文件格式

⑴GIF89a格式（.gif） ⑵FLIC格式（.flc） ⑶SWF格式（.swf）4.3.4动画处理2023/2/33．动画制作软件

⑴

Flash。⑵3DSMAX⑶

Maya等4.3.4动画处理