多媒体技术基础(3)

第一章多媒体技术基础第一节多媒体技术基本概念一、媒体及多媒体技术的含义媒体一词来源于拉丁语“MEDlUM”意思是“两者之间”。它是指在信息的传送过程中,信源与信宿之间携带和传递信息的任何物质工具,所以媒体有时亦称之为“媒介”或“传播媒体”。当媒体用于教学、传递教学信息时,又称之为“教学媒体”。目前,关于教学媒体的界定范围世界各国众说不一。在以美国为代表的西方一些发达国家认为教学媒体是泛指用于教学的一切资源的总称。在我国，教学媒体主要代表以声、光、电、磁为能源的现代电子设备。美国教育心理学家加涅(R·M·Gagne)认为,“在教学背景中所用的媒介这个术语,意味着用来向学习者提供交流或教学刺激的事物组合或事物系统”。在加涅看来，教学媒体是教学中用来向学习者传递信息的工具。媒体本身是各种事物的组合(combinationofthings)或事物系统(systemsofthings)。有人则把教学媒体看作是“任何用来传递知识的通讯手段”。我们认为,可以把教学媒体看作是教学过程中用以负载信息、传递(transfer)经验的物质手段或信号。返回根据国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion）下属的国际电报电话咨询委员会（CCITT——ConsultativeCommitteeInternationalTelegraphandTelephone）的定义，媒体可分为下列五大类。（1）感觉媒体（PerceptionMedium）：感觉媒体是指能直接作用于人们的感觉器官，使人能直接产生感觉的一类媒体。感觉媒体包括人类的各种语言、文字、音乐、自然界的其他声音、静止的或活动的图像、图形和动画等信息。（2）表示媒体（RepresentationMedium）：表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。借助于此种媒体，便能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到遥远的另一个地方。常见的可概括为声、文、图、视频和动画等5类信息的数字化编码表示。（3）显示媒体（PresentationMedium）：显示媒体是指感觉媒体传输中电信号和感觉媒体之间转换所用的媒体。显示媒体又分为输入显示媒体和输出显示媒体。输入显示媒体和键盘、鼠标器、光笔、数字化仪、扫描仪、麦克风、摄像机等，输出显示媒体如显示器、喇叭、打印机、投影仪等。（4）存储媒体（StorageMedium）：存储媒体又称存储介质，指的是用于存储表示媒体（也就是把感觉媒体数字化以后的代码进行存入），以便计算机随时加工处理和调用的物理实体。这类存储媒体有硬盘、软盘、CD-ROM等。（5）传输媒体（TransmissionMedium）：作为通信的信息载体，用来将表示媒体从一处传送到另一处的物理实体。这类媒体包括各种导线、电缆、光缆、电磁波等。二、多媒体技术基本术语（1）文本（Text）：指编辑的文字，含字体、大小、格式等变化。（2）图形（Graphics）：对计算机来说，是现实生活中图像的形象再现。它是用点、线、面等构图的基本元素通过有机的组合生成二维或三维的现实物体。（3）静止图像（Stillimage）：指存在于某一载体或印刷品上的图片、幻灯片等。（4）照片（Picture）：包括个人照片、风景照片、技术照片、工程照片等。（5）动画（Animation）：指活动的图形，用点、线、面等构图元素，通过二维或三维的算法，以关联为纽带生成动画。例如：卡通片就是动画制作的典型。（6）影片（Video）：存于录影带、电影带、CD-ROM上的电影片等。（7）音响（Sound）：即任何一种能发出声音的激励信号。（8）音乐（Music）：即各种歌声、乐声、乐器的旋律等。（9）对话（Interaction）：指人机交互的问答、按钮、指示、感应、触摸等。（10）单频（Audio）：声音的电信号。（11）采样频率（SamplingRate）：指一秒钟内采样的次数，它反映了采样点之间的间隔大小；间隔越小，采样频率越高，丢失的信息越少，但要求的存储量越大。（12）视频（Video）：人们肉眼可见图像的电信号。（13）像素（Pixel）：显示面上能独立地赋予彩色或亮度的最小元素。（14）帧（Frame）：在影片录制或电视播放中的单个完整的画面。（15）图像（Image）：指计算机可以再现的现实生活中的画面，是由不同色彩元素组成的。图像可分为活动图像和静止图像两种。活动图像是连续显示的动态画面，必须每秒播放25幅以上才不至于在人眼中产生滞留。（16）背景（Background）：动画中为其他图像作衬底的图像。（17）前景（Foreground）：在放映中，位于其他图像之前而显示的图像。（18）课件（Courseware）：为讲述一门课程或一般教学内容所需要的软件或支持材料。（19）CD-ROM（CompactDiscRead-OnlyMemory）：只读型光盘。具有容量大、单位存贮成本低、只可读不能写的特点。（20）CD-DA（CompactDiscDigitalAudio）：数字音频光盘。光盘的一种存储格式，是专门用来记录和存储音乐的，可存储多达73分钟的高质量数字音频数据。（21）AVI（Audio-VideoInterleaved）：音频、视频交互格式，是一种不需要专门硬件参与就可以实现大量视频压缩的视频文件格式。AVI格式是由美国Intel公司制定，并被Microsoft所认可、并积极推广的视频文件格式。（22）MIDI文件（MidiFile）：一种保存MIDI乐曲的文件格式。在多媒体Windows中，MIDI文件的扩展名为·MID。（23）多媒体平台：计算机、音响系统和图像系统的集成，可提供多种信息格式的存取。三、多媒体的基本特征多媒体技术的出现，为现代社会的信息传播和交流提供了新的功能，最明显的是在通信中结合了电视的音像能力、电子出版发行能力以及计算机的交互处理能力。与传统的计算机技术相比，多媒体及技术从本质上具有如下几个显著的特征，其中主要特征包括：•多样化•集成性•交互性•实时性•和人机合作第二节多媒体信息的表示一、图像及图像文件格式（一）图像的类型在计算机中，图像类型大致可以分为以下两种：向量式图像与点阵式图像，这两种类型的图像各有特色，也各有其优缺点，两者之间的优点恰巧可以弥补对方的缺点，因此在绘图与图像处理的过程中，往往必须将这两种形态的图像交叉运用，才能相互搭配取长补短，使其作品更为完善。1.向量式图像向量式图像也可以说是矢量式图像，它以数学的矢量方式来记录图像内容，它的内容以线条和色块为主，例如一条线段的数据只需要记录两个端点的坐标、线段、粗细和色彩等，因此它的文件所占的容量较小，也可以很容易地进行放大、缩小或旋转等操作并且不会失真，精确度较高并可以制作3D图像；但这种图像有一个缺陷，不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像，而且绘制出来的图形不是很逼真，无法像照片一样精确地描写自然界的景象，同时也不易在不同的软件间交换文件。制作向量式图像的软件有：Freehand、Illustrator、CorelDraw、AutoCAD等，美工插图与工程绘图多半都在向量式软件上进行。2.点阵式图像点阵式图像弥补了向量式图像的缺陷，它能够制作出色彩和色调变化丰富的图像，可以逼真地表现自然界的景象，同时也可以很容易地在不同软件之间交换文件，这就是点阵式图像的优点；而其缺点则是它无法制作真正的3D图像，并且图像缩放和旋转时会产生失真的现象，同时文件较大，对内存和硬盘空间容量的需求也较高。点阵式图像是由许多点组成的（pixel）。当许许多多不同色彩的点（即像素）组合在一块后便构成了一幅完整的图像，例如照片由银粒子组成，屏幕图像由光点组成以及印刷品由网点组成。点阵式图像在保存文件时，它需要记录下每一个像素的位置和色彩数据，因此，图像像素越多（即分辨率越高），文件也就越大，处理速度也就越慢。但由于它能够记录下每一个点的数据信息，因而可以精确地记录色调丰富的图像，可以逼真地表现自然界的图像，达到照片般的品质。制作点阵式图像的软件有：AdobePhotoshop、CorelPhotopaint、DesignPainter等。（二）图像格式在计算机绘图中，有相当多的图形和图像处理软件，而不同的软件所保存的图像格式则是各不相同的。例如，用微软公司的画图软件保存的图像是扩展名为.BMP的图像，用柯达公司的PhotoCD保存的图像是扩展名为.PCD的图像。然而，不同的格式都有不同的优缺点，所以每一种图像格式的存在都有它的独到之处。1.BMP（*.BMP；*.RLE）BMP（WindowsBitmap）图像文件最早应用于微软公司推出的MicrosoftWindows系统，是一种MS-Windows标准的点阵式图形文件格式，它支持RGB、Indexed-color、灰度和位图色彩模式，但不支持Alpha通道（Channels）。该文件格式还可以支持1——24bits的格式，其中对于4——8位的图像，使用RunLengthEncoding（RLE，运行长度编码），这种压缩方案不会损失数据。2.TIFF（*.TIF）TIFF的英文全名是TaggedImageFileFormat（标志图像文件格式）。TIFF并不是为某个或某几个商业机构所有，也不是专门为某个软件设计的。TIFF格式的出现是为了便于应用软件之间进行图像数据交换。因此，TIFF格式应用非常广泛，可以在许多图像软件之间转换。TIFF格式支持RGB、GMYK、Lab、IndexedColor、位图模式和灰度的色彩模式，并且在RGB、CMYK和灰度三种色彩模式中还支持使用Alpha通道（Channels）。TIFF独立于所在系统的操作系统和文件，它对PC机和苹果机一视同仁，大多数扫描仪都输出TIFF格式的图像文件。3.PSD（*.PSD）PSD格式是使用AdobePhotoshop软件生成的图像格式，这种格式可以包含有层、通道和色彩模式，并且还可以保存具有调节层、文本层的图像。在保存图像时，若图像中包含有层，则必须用Photoshop（PSD）格式保存。若要将具有层的PSD格式图像保存成其他格式的图像，则在保存之前需要先将层合并。PSD格式在保存时会将文件压缩以减小占用磁盘空间，但由于PSD格式所包含图像数据信息较多（如层、通道、剪辑路径等），因此比其他格式的图像文件要大得多。由于PSD文件带有层，因而修改起来较为方便，这就是它的最大优点。4.PCX（*.PCX）PCX图像格式最早是Soft公司的PCPaintbrush（画笔）图形软件所支持的图像格式。随着PCPaintbrush软件的流行，PCX图像格式文件也被大家所接受。在当前众多的图像格式文件中，PCX是比较流行的。大多数PC软件支持PCX格式的5.X的版本，版本3.X不支持自定义调色板，所以当你打开一个版本3.X的PCX图像格式文件时,调色板会被忽略,取而代之的是一个标准色的调色板。PC格式与BMP格式一样支持1-24bits的格式，并可以用RLE的压缩方式保存文件。PCX格式还可以支持RGB、IndexedColor、灰色和位图的色彩模式，但不支持Alpha通道。5.JPEG（*.JPE；*.JPG）JPEG的英文全称是JointPhotographicExpertsGroup（联合图片专家组），此格式的图像通常用于图像预览和一些超文本文档中（HTML文档）。JPEG格式的最大特色就是文件比较小，经过高倍率的压缩，是目前所有格式中压缩率最高的格式。但是JPEG格式在压缩保存的过程中会以失真最小的方式丢掉一些肉眼不易查觉的数据。因而保存后的图像与原图有所差别，没有原图像的质量好，因此，在出印刷品时最好不要用这些图像格式。6.GIF（*.GIF）GIF格式是CompuServe提供的一种图形格式，能够使在通讯传输时较为经济，它也可使用LZW压缩方式将文件压缩而不会太占磁盘空间，因此它也是一种经过压缩过的格式。这种格式可以支持BMP、Graysca