多媒体基础.ppt
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1、8.1 多媒体技术概述多媒体技术概述 8.2 多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的组成8.3 多媒体信息处理技术多媒体信息处理技术8.4 多媒体信息处理软件多媒体信息处理软件 第第8章章 计算机多媒体技术基础计算机多媒体技术基础1.8.1.1 多媒体多媒体多媒体多媒体(multimedia multimedia)是指信息表示媒体的)是指信息表示媒体的多样化多样化 。常见的多媒体形式有常见的多媒体形式有 :文文 本本 图图 形形 图图 像像 视视 频频 动动 画画 音音 频频 8.1 多媒体技术概述多媒体技术概述2.8.1.2 多媒体技术多媒体技术多媒体技术多媒体技术:使用计算机综合处理文本
2、、声音、图:使用计算机综合处理文本、声音、图形、图像、视频、动画等多种不同类型媒体信息形、图像、视频、动画等多种不同类型媒体信息的技术。的技术。多媒体技术的特点多媒体技术的特点:数字化数字化 多样性多样性 交互性交互性 集成性集成性3.8.2.1 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统1高性能高性能CPU 2大容量的存储设备大容量的存储设备3声卡声卡4视频卡视频卡5扫描仪扫描仪6数码相机与数码摄像机数码相机与数码摄像机8.2 多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的组成4.?高性能的高性能的CPU 目前的目前的CPU产品,如产品,如Intel公司的公司的Pentium处理器有专门的多媒体扩展
3、处理器有专门的多媒体扩展(multimedia extension,MMX)技术指)技术指令,并定义了新的令,并定义了新的64位的数据类型,且位的数据类型,且主频可达主频可达1G以上,完全可以胜任多媒体以上,完全可以胜任多媒体数据处理的要求。数据处理的要求。5.?声卡声卡:又称音频卡又称音频卡,是处理音频信号的硬件。是处理音频信号的硬件。6.?视频卡视频卡 用来支持视频信号(主要指活动彩色图像信号)用来支持视频信号(主要指活动彩色图像信号)的输入和输出的输入和输出。主要功能:主要功能:逐帧捕捉图像并把图像数字化,对逐帧捕捉图像并把图像数字化,对数字化的图像数据进行压缩和解压缩,数字化的图像数据
4、进行压缩和解压缩,将捕捉的图像还原(即解压缩)后供显将捕捉的图像还原(即解压缩)后供显示器显示或转换为示器显示或转换为PAL制式的模拟视频制式的模拟视频信号供电视机播放及录像机录制,即实信号供电视机播放及录像机录制,即实现对语音、图像的采集、压缩和重放。现对语音、图像的采集、压缩和重放。7.?扫描仪扫描仪 扫描仪是常用的图形、图像、文本等信息的输扫描仪是常用的图形、图像、文本等信息的输入设备。利用它可以快速地将图形、图像、照片、入设备。利用它可以快速地将图形、图像、照片、文本等信息从外部环境输入到计算机中。扫描仪一文本等信息从外部环境输入到计算机中。扫描仪一般通过般通过RS-232或或USB接
5、口与主机相连。接口与主机相连。?数码相机与数码摄像机数码相机与数码摄像机 获取电子图像、动态影像获取电子图像、动态影像 。通过。通过USBUSB接口与计算机相连,并可以将存储接口与计算机相连,并可以将存储的数字信息直接传送到计算机中。的数字信息直接传送到计算机中。8.按功能分类:按功能分类:支持多媒体的操作系统支持多媒体的操作系统多媒体驱动软件多媒体驱动软件 多媒体数据处理软件多媒体数据处理软件 多媒体编辑创作软件多媒体编辑创作软件 多媒体应用软件多媒体应用软件 8.2.2 多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统9.8.3.1 音频处理音频处理 振幅振幅振动频率振动频率TA声音的波形声音的波
6、形A A:振幅,反映音量。:振幅,反映音量。T T:振动周期:振动周期1/T1/T:频率(单位赫兹),:频率(单位赫兹),反映音调。反映音调。1.模拟声音信号数字化模拟声音信号数字化 复杂的声波由许多具有不同振幅和频率的正弦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。信号,可用模拟波形来表示。8.3 多媒体信息处理技术多媒体信息处理技术10.采样采样量化量化编码编码声声音音的的模模拟拟信信号号模拟声音信号的数字化过程模拟声音信号的数字化过程声声音音的的数数字字信信号号 模拟信号在时
7、间上连续,在幅度上模拟信号在时间上连续,在幅度上也连续。而计算机只能处理也连续。而计算机只能处理0和和1两种状两种状态值,所以必须对连续的模拟声音信号态值,所以必须对连续的模拟声音信号数字化(离散化)。数字化(离散化)。11.采样的时间间隔称为采样周期,采样周期的倒数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。率越高,声音的质量越好,但数据量越大。振幅振幅振动频率振动频率TA采样点采样点 采样采样 采样是每隔一定的时间间隔在模拟波形上取一采样是每隔一定的时间间隔在模拟
8、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。把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。12.在相同的采样频率下,量化位数越大,则采样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。精度越高,音质越好,信息的存储量也相应越大。振振幅幅振动频率振动频率T 量化量化 量化是将每个采样点的幅度值以数字存储,量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。通常量化的位数有二进制位数。通
9、常量化的位数有8位、位、16位等。位等。13.编码编码 将采样和量化后的数字数据以一定将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来。的格式记录下来。常用的编码方式有脉冲编码调制常用的编码方式有脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM),),其主要优点是抗干扰能力强,失真小,其主要优点是抗干扰能力强,失真小,传输特性稳定。传输特性稳定。14.2.音频文件格式音频文件格式 数字化的声音信息以文件的形式保存,即通常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。所说的音频文件或声音文件。常见的音频文件的类型:常见的音频文件的类型:WAVE WAVE文件(文件
10、(.wav.wav)MIDI MIDI文件(文件(.mid.mid)MP3 MP3格式(格式(.mp3.mp3)WMA WMA格式(格式(.wma.wma)RealAudio RealAudio格式(格式(.ra.ra)CD CD 文件格式(文件格式(.cda.cda)15.3.音频格式转换音频格式转换 各种音频格式可以相互转换,有各种音频格式可以相互转换,有专门的音频格式转换软件,可以从专门的音频格式转换软件,可以从Internet上搜索下载。上搜索下载。一些音频播放器也可以实现简单一些音频播放器也可以实现简单的音频格式转换的音频格式转换。16.8.3.2 图形和图像处理图形和图像处理 1图
11、形和图像的基本概念图形和图像的基本概念 图形图形(Graphics):一般是指通过绘图软件绘):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。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、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。旋转而不失真;占用存储空间小。图像图像(Image):是由扫描仪、数字照相机、):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。映像
12、,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。放大和缩小要失真,占用空间比矢量文件大。17.2.图像的数字化图像的数字化图像(图像(ImageImage)数字化过程:)数字化过程:(1)采采 样样 (2)量量 化化 (3)图像编码图像编码压缩压缩18.(1)采采 样样 图像采样就是将连续的图像转换成离散图像采样就是将连续的图像转换成离散点(像素点)的过程点(像素点)的过程 。采样的实质就是用若干个像素采样的实质就是用若干个像素(PixelPixel)点来描述图像,称为图像的分辨率)点来描述图像,称为图像的分辨率,用点的,用点的“列数列数行数行数”表示。表示。分辨率越高,图像
13、越清晰,存储量也越大。分辨率越高,图像越清晰,存储量也越大。19.(2)量量 化化 量化是在图像经采样离散化之后,用二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进制数来表示这些离散点对应的颜色信息的过程。过程。一般用一般用8位、位、16位、位、24位、位、32位等来表位等来表示图像的颜色。示图像的颜色。24位可以表示位可以表示224种颜色,称种颜色,称为真彩色。为真彩色。20.图像的色彩值称为颜色的深度。图像的色彩值称为颜色的深度。l 黑白图黑白图 用用1 1位来表示颜色。位来表示颜色。l 灰度图灰度图 用用1 1个字节即个字节即8 8位来表示颜色位来表示颜色 。
14、通。通过调整黑白两色的程度(称颜色灰度)来有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,灰度级别为效地显示单色图像,灰度级别为2 28 8=256=256级。级。l RGB 24RGB 24位真彩色位真彩色 彩色图像显示时,由红彩色图像显示时,由红(RedRed)、绿()、绿(GreenGreen)、蓝()、蓝(BlueBlue)三基色)三基色通过不同的强度混合而成。通过不同的强度混合而成。如果每种基色强度分成如果每种基色强度分成256256级(值为级(值为0 0255255),则共占),则共占2424位,就构成了位,就构成了2 22424种颜色的种颜色的“真彩色真彩色”图像。图像
15、。21.(3)编码压缩编码压缩有损压缩:对图像中的重复信息压缩,无失真。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。无损压缩:通过去掉图像细节来压缩图像,有失真。JPEGJPEG压缩编码压缩编码:一种有损压缩编码。一种有损压缩编码。JPEGJPEG是联合图像专家组(是联合图像专家组(Joint Joint Picture Expert GroupPicture Expert Group)的英文缩写,)的英文缩写,是国际标准化组织(是国际标准化组织(ISOISO)和国际电话)和国际电话电报咨询委员会(电报咨询委员会(CCITTCCITT)联合制订的)联
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