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第九章 多媒体计算机 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science

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第九章 多媒体计算机 第九章 多媒体计算机

Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science

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本章要求:本章要求: 了解多媒体技术的基本概念 理解多媒体计算机系统的主要部件与功

能 了解多媒体信息(声音、图像)的采集

与数字化的基本过程 了解常用的多媒体制作软件

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主要内容主要内容 9.1 多媒体技术的基本概念 9.2 多媒体系统的组成 9.3 多媒体信息的数字化 9.4 多媒体制作软件介绍

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9.1 9.1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念9.1.1 媒体和多媒体 媒体 多媒体 多媒体技术

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9.1.2 9.1.2 多媒体技术的主要特性 多媒体技术的主要特性 多样性:使计算机所能处理的信息范围

从传统的数值、文字、静止图像扩展到声音和视频信息。

集成性:使计算机能以多种不同的信息形式综合地表现某个内容,取得更好的效果。

交互性:人们可以操纵和控制多媒体信息,使获取和使用信息变被动为主动。

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9.1.3 9.1.3 多媒体处理的关键技术 多媒体处理的关键技术 多媒体数据压缩技术 多媒体数据存储技术 集成电路制作技术 多媒体数据库技术

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9.2 9.2 多媒体系统的组成多媒体系统的组成

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9.2.19.2.1 多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机硬件系统包括主机、多媒体接口卡和多媒体外部设备。

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9.2.2 9.2.2 多媒体计算机软件系统 多媒体计算机软件系统 多媒体驱动软件 驱动器接口程序 多媒体操作系统 媒体素材制作软件及多媒体库函数 多媒体创作工具和开发环境 多媒体应用软件

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9.3 9.3 多媒体信息的数字化 多媒体信息的数字化 音频数字化 图像数字化 视频数字化

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9.3.1 9.3.1 音频的数字化 音频的数字化 模拟音频的数字化过程 ( 1 )采样:每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度

值。( 2 )量化:将每个采样点得到的幅度值以数字存储。( 3 )编码:将采样和量化后的数字数据以一定的格式

记录下来。

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声音的波形表示、采样和量化 声音的波形表示、采样和量化

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9.3.2 9.3.2 图像的数字化 图像的数字化 图形是由点、线等组成的有边界画面,文件中

存放描述图形的指令。因此不必对图形中的每一点进行数字化处理。

图像是由图像设备输入的无边界画面,是一种模拟信号,图像的数字化涉及到对图像的采样、量化和编码,数字化后以位图形式存储。图形图像文件的存储格式可以是 BMP 、 GIF 、JPG 、 PNG 等格式。

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图像的数字化过程 图像的数字化过程 ( 1 )采样:图像采样就是将连续的图像转换成离散点的过程,采样的实质就是用若干个像素点来描述这一幅图像,称为图像的分辨率。( 2 )量化:量化则是在图像离散化后,将表示图形色彩浓淡的连续变化值离散化为整数值的过程。一般用 8 位、 16 位、 24 位、 32 位等来表示图像的颜色。 8 位可以表示 28=256 种颜色。 24位以上就称为真彩色。

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图像的数字化过程图像的数字化过程( 3 )编码:图像的分辨率和像素位的颜色深度

决定了图像文件的大小。 计算存储一秒图像公式:列数 × 行数 × 像素

的颜色深度 /8 × 帧 / 秒 = 存储一秒图像字节数

例: 1280×1024 分辨率的“真彩色”电视图像,按每秒 30 帧计算,显示 1 分钟,则需要:

1280×1024×3×30×60 ≈ 6.6 GB

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9.3.3 9.3.3 视频的数字化视频的数字化 视频是由一系列的静态图像按一定的顺序排

列组成,每一幅称为帧。将一幅幅独立图像组成的序列按照一定的速率连续播放,利用视觉暂留现象在人的眼前呈现出连续运动的画面。当帧速率选择到 12 帧 / 秒以上时,可以产生连续的视频显示效果。

视频有模拟和数字两种形式。早期的电视等视频信号是模拟视频,现在出现的 VCD 、 SVCD 、 DVD 等都是数据视频。

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视频的数字化视频的数字化 获取数字视频信息主要有两种方式:一种是将

模拟视频信号数字化;另一种是利用数字摄像机拍摄实际景物,从而直接获得无失真的数字视频。

视频数字化过程同音频相似,在一定的时间内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、彩色空间转换和编码压缩等,再通过视频捕捉卡和相应的软件实现。视频文件可以以影像视频文件格式和流媒体文件格式存储。

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9.4 9.4 多媒体制作软件介绍 多媒体制作软件介绍 Photoshop Flash 3DS MAX Authorware

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9.4.1 9.4.1 图像处理软件—图像处理软件— PhotoshoPhotoshop p PhotoShop 是全世界著名的平面设计软件,它具有强大的绘图、校正图片及图像创作功能。作为 PhotoShop 的前身是一个叫 Barney Scan 的扫描仪配套软件,后来被 Adobe 公司看中了它优秀的图像处理功能,将它开发成为功能更为强大的图像处理软件并把它命名为 PhotoShop 。现在 PhotoShop已经开发到了 8.0版本。

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PhotoshopPhotoshop 的主要功能 的主要功能 ( 1 )支持多种文件格式 ( 2 )强大的绘图功能 ( 3 )灵活的选取功能 ( 4 )方便的调整 ( 5 )支持多种色彩模式 ( 6 )变形功能 ( 7 )丰富的滤镜功能 ( 8 )提供图层和通道功能

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9.4.2 9.4.2 二维动画制作软件—二维动画制作软件— Flash Flash Flash 是由 Macromedia 公司开发设计的,

Flash 是集向量绘图、动画制作和交互式设计三大功能于一身的二维动画制作软件,它可以让网页中不再只有简单的 GIF 动画或 Java 小程序,而是一个完全交互式多媒体网站,并且具有很多的优势。现在 Flash已经开发到了 8.0版本。

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主要特点 主要特点 ( 1 )是一种基于矢量的图形系统,非常适合在网络上使

用。可以做到真正的无级放大。( 2 )采用插件工作方式。( 3 )非常有用的增强功能,如支持声音、位图图像、渐

变色、 Alpha透明等。( 4 )采用了信息流的数据传送方式,满足了实时播放的

要求。( 5 ) Flash 的文件格式可以分为静态与动态两种。静态

格式包括: GIF 、 JPEG 、 BMP 、 WMF 、 PMG 等。动态格式包括: Shockwave Flash ( SWF )、 QuickTime 、 AVI 等。

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9.4.3 9.4.3 三维动画制作软件—三维动画制作软件— 3DS MAX 3DS MAX

3DS MAX 是三维造型与动画的设计制作软件。Autodesk 公司的媒体和娱乐子公司 Discreet 公司发布了专为“ 3DS MAX 维护合约用户”而特制的升级版本 3DS MAX 7.5 Extension 。该版本提供了一系列备受瞩目的新特色和新功能。如内置的毛发制作系统、渲染器 mental ray 3.4 ,以及集成的可视化设计工具,将极大地扩展 Discreet 公司三维造型和动画系统的制作能力。

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9.4.4 9.4.4 多媒体系统开发工具软件—多媒体系统开发工具软件—Authorware Authorware

Authorware 是多媒体系统开发工具软件,是美国Macromedia 公司的产品 , 。该软件采用的面向对象的设计思想,不但大大提高了多媒体系统开发的质量与速度,而且使非专业程序员进行多媒体系统开发成为现实。

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主要特点 主要特点 ( 1 )面向对象的创作。( 2 )跨平台体系结构。( 3 )灵活的交互方式。( 4 )高效的多媒体集成环境。( 5 )标准的应用程序接口。( 6 )脱离开发环境独立运行。

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思考题思考题 计算机中的媒体类型有哪些? 什么叫多媒体技术?它有什么特点? 多媒体计算机硬件系统由哪些主要部件组成? 分别简述音频的数字化、图像的数字化和视频

数字化的过程。 获取数字视频信息主要有哪两种方式? 为什么要对多媒体信息进行压缩编码? 你熟悉的多媒体制作软件有哪些?