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

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

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

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

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。

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

9.2 9.2 多媒体系统的组成多媒体系统的组成

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。

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

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

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。

声音的波形表示、采样和量化 声音的波形表示、采样和量化

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。

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。

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

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。

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。

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

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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？