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多媒体制作技术蔡晓航E-mail：110838071@qq.com上一页下一页回目录课程教学资料教材：采用新教材－－中国铁道出版社出版的《多媒体应用技术》（第三版），姚怡等编著。课程特点：实践性很强，在教学过程中，更注重实践环节教学。上一页下一页回目录1-1-1什么是多媒体文字、声音、图形、图像、音频、动画、视频……各种已知或未知的信息载体都可称为媒体。多媒体实际上就是多种媒体的集成。–“多”是其多种媒体表现，多种感官作用，多种设备，多学科交汇，多领域应用；–“媒”是指人与客观事物之中介；–“体”是言其综合、集成一体化。上一页下一页回目录1-1-２什么是多媒体技术多媒体技术是指把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。多媒体技术具有以下的关键特性：1．多样化２．交互性３．集成性上一页下一页回目录1-1-３常见的媒体元素名称说明文本指各种文字，包括各种字体、尺寸、格式及色彩的文本。图形和图像图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图；图像是由像素点阵组成的画面。视频是图像数据的一种，若干有联系的图像数据连续播放便形成了视频。音频音频包括音乐语音和各种音响效果。动画是利用了人眼的视觉暂留特性，快速播放一连串静态图像，在人的视觉上产生平滑流畅的动态效果就是动画。二维计算机动画按生成的方法可以分为逐帧动画、关键帧动画和造型动画等几大类。上一页下一页回目录1-1-4媒体的分类根据国际电信联盟（ITU-T），媒体可以分为5大类1感觉媒体2表示媒体3显示媒体4存储媒体5传输媒体（6交换媒体：存储媒体或传输媒体，也可以是两种媒体的组合）上一页下一页回目录1-1-5多媒体能做什么1．广告2．展示系统3．计算机游戏4．教学系统5．办公自动化和会议系统6．交互式电视与视频点播上一页下一页回目录1-1-5多媒体能做什么多媒体技术涉及的内容多媒体数据压缩：多模态转换、压缩编码；多媒体处理：音频信息处理，如音乐合成、语音识别、文字与语音相互转换；图像处理，虚拟现实；多媒体数据存储：多媒体数据库；多媒体数据检索：基于内容的图像检索，视频检索；多媒体著作工具：多媒体同步、超媒体和超文本；多媒体通信与分布式：会议系统、视频点播系统设计；多媒体专用设备技术：多媒体专用芯片技术，多媒体专用输入输出技术；多媒体应用技术：CAI与远程教学，GIS与数字地球、多媒体远程监控等。上一页下一页回目录1-1-5多媒体能做什么多媒体技术涉及面音频技术:音频采样、压缩、合成及处理、语音识别等。视频技术:视频数字化及处理。图像技术:图像处理、图像、图形动态生成。图像压缩技术:图像压缩、动态视频压缩。通信技术:语音、视频、图像的传输。标准化:多媒体标准化。上一页下一页回目录多媒体教育中使用的多媒体课件上一页下一页回目录1-2-1多媒体计算机系统的层次结构多媒体计算机系统的层次多媒体编辑与写作工具多媒体系统软件操作系统的多媒体扩充音频/视频信息的压缩、还原设备多媒体硬件设备多媒体设备的I/O控制多媒体应用软件上一页下一页回目录1-2-2多媒体计算机的硬件–多媒体计算机的主要硬件除了常规的硬件如主机、软盘驱动器、硬盘驱动器、显示器、网卡之外，还要有音频信息处理硬件、视频信息处理硬件及光盘驱动器等部分。上一页下一页回目录1-2-3多媒体计算机的软件1．多媒体核心软件–包括多媒体操作系统和音／视频支持系统，或音／视频核心，或媒体设备驱动程序等。2．多媒体工具软件–包括多媒体数据处理软件、多媒体软件工作平台、多媒体软件开发工具和多媒体数据库系统等。3．多媒体应用软件–它是综合运用多媒体工具软件而编辑的实用性多媒体软件系统，是最终用户使用的多媒体产品。上一页下一页回目录1-2-3多媒体制作常用软件工具多媒体应用范围经典软件举例图像处理Photoshop、CorelDRAW、FireWorks、AutoCAD等音频处理SoundForge、CoolEdit、GoldWave等视频处理Premiere、PersonalAVIEditor、VideoStudio等文字处理Word、Wps等动画制作ImageReady、Flash、Animator、3DSMAX等多媒体合成Authorware、Director、Dreamweaver、Flash等多媒体程序设计语言VisualBasic等上一页下一页回目录1-3-1多媒体制作流程1．创作脚本2．流程图3．素材选取与加工4．媒体集成5．产品发布上一页下一页回目录1-3-2人机交互界面设计与屏幕设计1．界面设计原则–（1）用户原则–（2）信息最小量原则–（3）帮助和提示原则–（4）媒体最佳组合原则2．屏幕设计原则–布局：屏幕布局因功能不同考虑的侧重点不同。各功能区要重点突出，功能明显。①平衡原则。②预期原则。③经济原则。④顺序原则。⑤规则化原则。–文字与用语：文字和用语除作为正文显示媒体出现外，还在设计题头、标题、提示信息、控制命令，会话等功能时展现。①用语简洁性。②文字格式。③信息内容。多媒体制作技术蔡晓航E-mail：110838071@qq.com上一页下一页回目录1-4-1多媒体信息的数据量多媒体数据在计算机中采用二进制数码来表示相应的信息1）文本的数据量假设屏幕的分辨率为1024×768，屏幕上的字符为16×16点阵，每个字符用2个字节表示．则显示一屏字符所需的存储空间为：(1024/16)×(768/16)×2B=6144B（约合6.2KB）上一页下一页回目录1-4-1多媒体信息的数据量2）图像的数据量图像由像素点构成，假定一幅彩色图像（24位真彩色）显示分辨率为1024×768，则满屏幕像点所占用的空间为：（1024×768×24）8=2.25MB上一页下一页回目录1-4-1多媒体信息的数据量3）音频的数据量数字音频的数据量由采样频率、采样精度、是否是立体声三个因素决定。假定需要还原的模拟声音频率是22050Hz，这个频率已经达到人耳听觉的上限，则数字采样频率取44100Hz，采样精度为16bit，双声道立体声模式，1分钟所需的数据量为:44100Hz×2B(16bit采样)×2(双声道)×60S=10MB/min按照一音乐曲或歌曲的长度为4min计算对应的音频数据量约40MB。上一页下一页回目录1-4-1多媒体信息的数据量4）视频的数据量假设NTSC制式的视频图像分辨率为：800×600，每秒显示30帧图像，色彩深度为24位，则一秒钟不含声音的视频所需要的存储空间为：（800×600×30×24）/8=41.2MB可见，多媒体信息的数据量是很大的．如果不对如此大量的数据做任何形式的压缩处理，信息的保存、传输和携带都将成为很大问题，因此有必要对多媒体信息进行压缩。上一页下一页回目录1-4-2多媒体数据的冗余数据为何能被压缩？首先，数据中间常存在一些多余成分，既冗余度。比如下面的字符串：KKKKKKAAAAVVVVAAAAAA上面的字符串可以被编码为下面的形式：6K4A4V6A其次，数据中间尤其是相邻的数据之间，常存在着相关性。因此，有可能利用某些变换来尽可能地去掉这些相关性。上一页下一页回目录1-4-2多媒体数据的冗余1.冗余：指信息所具有的各种性质中多余的无用空间，其多余的程度叫做“冗余度”。一般而言，图像和语音的数据冗余度很大。2.冗余的类型:1）空间冗余2）时间冗余3）统计冗余4）结构冗余5）视觉冗余6）知识冗余上一页下一页回目录1-4-3无损压缩和有损压缩无损压缩–无损压缩利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引入任何失真，但压缩率受到数据统计冗余度的理论限制，一般为2:1到5:1。这类方法广泛用于文本数据、程序和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像、医学图像等）的压缩。–经常使用的无损压缩方法有Shannon-Fano编码、Huffman编码、游程（Run-length）编码、LZW编码（Lempel－Ziv－Welch）和算术编码等。上一页下一页回目录1-4-3无损压缩和有损压缩有损压缩–有损压缩方法利用了人类视觉对图像中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响较小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。衡量一个压缩编码方法优劣的重要指标是：(1)压缩比要高；(2)压缩与解压缩要快；(3)解压缩的图像质量要好。上一页下一页回目录1-4-4多媒体数据压缩标准目前已公布的数据压缩标准有：–用于静止图像压缩的JPEG标准；–用于视频和音频编码的MPEG系列标准；–用于视频和音频通信的H.261、H.263标准；–用于二值图像编码的JBIG标准等。上一页下一页回目录1-5-1光存储的原理一般来说，CD光盘、DVD光盘等光存储介质采用的存储方式都与软盘、硬盘相同，都是以二进制数据的形式来存储信息。要在这些光盘上存储数据，需要借助激光将电脑转换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、具有反射能力的盘片上。而为了识别数据，光盘上定义激光刻出的小坑代表二进制的“1”，而空白处则代表二进制的“0”。上一页下一页回目录1-5-2光存储技术的发展蓝光光盘Blu-rayDisc是下一代光存储技术中最为强烈的竞争者,在人类对多媒体的品质要求日益严格的情况下，用以储存高画质的影音以及高容量的资料储存。Blu-ray的命名是来自于其采用的激光波长405纳米（nm），刚好是光谱之中的蓝光，因而得名。HD-DVD——蓝光技术最为强大的挑战者HD-DVD规格，就是改编自目前标准DVD规格而设计的,它完全承袭标准DVD数据层相同厚度，却是不折不扣采用蓝光激光技术，但却拥有较短的光波长度，能储存较密集的数据到盘片上。HD-FVD——国内市场的新兴之秀由中国台湾地区工业技术研究院联合29家厂商所组成的台湾前瞻光存储研发联盟，共同开发了“红光高画质影音光碟机（HighDenifitionFVD，HD-FVD）”。HD-FVD在播放相同画质的影音节目时，其成本大约是蓝光HD-DVD的1/10，因此HD-FVD是相对具有较强价格竞争力的产品。上一页下一页回目录1-6多媒体技术的发展趋势智能化–多媒体有关图像信息处理技术的研究，已经不再是停留在信号特征这一级，而是发展到了对于图像内容的理解，这对于提高图像信息在网络上的传输速度和提高压缩效率非常重要。三维化–如今多媒体技术的研究就是要将计算机视觉技术和图形学技术的内容结合起来，即所谓的增强现实技术。–这样做可以将诸如视频会议系统的现场图像和计算机生成的图像叠加在一起，使多媒体的应用效果产生极大的改观，应用范围也随之发生新的拓展。