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多媒体技术应用刘青liuqingspu.edu课程简介第1章多媒体系统概述1.1多媒体基本概念•1.2多媒体计算机系统•1.3多媒体产品的制作流程1.4本章小结1.1.1什么是多媒体•1.媒体•在现实世界中，媒体（Media）就是人们用于传播和表示各种信息的手段。如报纸、杂志、电视机、收音机等。感觉媒体表示媒体表现媒体存储媒体传输媒体五类媒体国际电报电话咨询委员会把媒体分成5类直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体，如声音、图像等为传播和表达某种感觉媒体而制定的信息编码，如计算机中存储图像的JPEG编码等。•用于信息输入和输出的设备，如计算机系的输入、输出媒体。指存储信息的物理介质，如磁盘、光盘等。指传送数据信息的物理介质，如电缆、光纤等。•计算机领域的媒体有两种含义•①存储信息的载体，如磁盘、光盘和半导体存储器。•②信息的表示形式，如文字、声音（也叫音频）、图形、图像、动画和视频。•多媒体计算机中所说的媒体是指信息的表示形式。•2.多媒体与多媒体技术•（1）多媒体（Multimedia）指文本、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体成分的结合。•计算机能处理的多媒体信息从时效性上分为•静态媒体（指文字、图形、图像等媒体）•时变媒体（指声音、动画、活动影像等）•（2）多媒体技术（MultimediaTechnique）是一种将文本、声音、图形、图像、动画和视频等形式的信息结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能够完成一系列交互式操作的信息技术。•3.多媒体计算机•具有对多种媒体进行综合处理，并在它们之间建立逻辑关系，使之集成为一个交互式系统的计算机称为多媒体计算机（MultimediaPersonalComputer，简称MPC）。•多媒体计算机能处理的媒体中应至少有一种是时变媒体（如声音、动画和活动影像）。•多媒体技术的主要特征•集成性-媒体信息、媒体设备一体化。•交互性-实现人对信息的主动选择和控制。•非线性-借助超文本链接的方法，将内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给使用者。•方便性-用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息，选取图、文、声、像等信息表现形式。多媒体以其丰富多彩的表现形式、高超的交互能力、高度的集成性、灵活多变的适应性得到了广泛的应用1.1.2多媒体中的表示媒体•文字•图形和图像•音频•动画•视频影像各类文字和符号文字多媒体多媒体多媒体通过计算而描述的矢量图形文字图形用像素点描述的自然影像文字图形图像单画面矢量动画、多画面多帧动画文字图形图像动画FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME07单画面矢量动画多画面多帧动画音频数字信号、压缩音频信号文字图形图像动画音频STOP•Midi音频•Wav音频•MP3压缩音频视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG文字图形图像动画音频视频音频+视频1.1.3多媒体技术的发展与应用1984年1985年1986年20世纪90年代美国Commodore公司推出了世界上第一台真正的多媒体系统Amiga，该系统具有完备的视听处理能力、大量丰富的实用工具以及性能优良的硬件Philips联合Sony公司推出了交互式紧凑光盘系统CD-I，它将多种媒体信息以数字化的形式存储在650MB的只读光盘上多媒体市场协会分别于91年和96年公布了微机上的多媒体标准MPC1.0和4.0，使多媒体计算机既能播放全屏幕视频图像，又能听CD音响级的声音，还支持DVD。美国APPLE公司推出世界上第一台具有多媒体特性的Macintosh计算机•1.多媒体技术的发展基本配置要求CPUPentium/133MHz～200MHz内存容量16MB硬盘容量1.6GB软盘容量1.44MBCD-ROM10～16倍速声卡16位精度，44.1kHz/48kHz采样频率带波表显示卡24位/32位真彩色VGA操作系统Windows95、WindowsNT表1.1MPC4.0标准•2.多媒体技术的主要研究内容•（1）数据压缩与编码技术•（2）多媒体专用芯片技术•（3）多媒体数据存储技术••（1）数据压缩与编码技术•图像、声音、视频等数字化媒体信息的数据量通常都很大。在多媒体系统中，必须使用编码压缩技术来要解决它们的大容量存储和实时传输问题。•压缩算法分为无损压缩和有损压缩两种•目前，国际上的两种数字音频和视频数据压缩编码标准：•JPEG标准适用于具有连续色调和多级灰度的静止图像，一般对单色图像的压缩比为10:1，对彩色图像的压缩比为15:1。MPEG标准适用于运动图像和音频信息。目前最常用的有MPEG-1和MPEG-2两种。前者适用于VCD光碟，压缩比通常为50:1；后者适用于DVD光碟，压缩比可达200:1。•（2）多媒体专用芯片技术•采用超大规模集成电路（VLSI）技术，是多媒体硬件系统体系结构的关键技术。•多媒体计算机的专用芯片分为两类：一类是固定功能的芯片，另一类是可编程数字信号处理器芯片。•（3）多媒体数据存储技术大容量、高速度的光盘存储设备解决了多媒体信息存储空间问题。随着超媒体数据快速增长，要求网络存储能力必须不断提高。•（4）多媒体存储管理技术多媒体数据库将传统数据库对单调的文字和数字管理发展成对图像、声音和视频资料进行的管理。•1990年美国Informmix公司开发出多媒体关系数据库Online，将数据文字图形影像报表文件和源程序等集成在数据库中，存储在光盘或硬盘上。•利用多媒体技术将图文、声音和视频信息并用，可激发学习兴趣,其应用范围有CAI辅助教学、公司员工教育、职业培训和外语培训等。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•利用多媒体和触摸屏等技术制作POS商场导购系统,可让消费者任意选择商品，并通过声音、图像等视听手段了解该产品教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•由于数字化的多媒体储存方便、保真度高，在个人电脑用户中广泛受到青睐，而数字化的视听产品，如CD、VCD、DVD等，也大量进入家庭，丰富了人们的文化生活。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•多媒体技术的应用，使多媒体电子图书中的人物、动物都可以活动起来。目前，有很多世界名著都有了多媒体光盘；世界各大美术馆、博物馆也纷纷为它们的馆藏，制作出多媒体电子出版物。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•是一种重要的多媒体通信系统，它将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性融为一体，在办公自动化和商务系统中有着重要应用。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。VR技术的发展潜力巨大，将大量应用在训练、展示、游戏等方面。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•超文本提供了将“声、文、图”结合在一起，并以非线性、非顺序性的方式表达信息的强有力的手段。超媒体是将多媒体信息加入超文本系统中,使系统不仅包含文字,还包括图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体信息。也就是说,将多媒体的界面运用在超文本的系统上。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用•是指用户不仅可以从网络上接受信息、选择信息，还可以发送信息，其信息是以多媒体的形式传输。教育培训商业服务家庭娱乐电子出版物视像会议虚拟现实超文本和超媒体交互式多媒体3.多媒体技术的应用1.2多媒体计算机系统•一个完整的多媒体计算机系统包括硬件系统和软件系统两个方面，MPC标准规定了多媒体计算机系统的最低要求.•凡符合或超过这种规范的系统以及能在该系统上运行的软硬件都可以用MPC标识。1.2.1多媒体系统的软硬件平台硬件平台软件平台•1．大容量的存储设备•2.声卡与音箱•3.视频卡•4.扫描仪•5.多媒体数码设备•多媒体操作系统•多媒体应用系统•多媒体数据库管理系统•多媒体压缩／解压软件•多媒体通信软件•1．大容量的存储设备是多媒体计算机系统的必备部件。•（1）磁盘存储器目前的PC机都带有几十个GB～几百个GB的固定硬盘;此外还有USB接口的硬盘或闪存等可移动存储设备，大大方便了数据的传递和携带。•（2）光盘存储器具有存储容量大（普通CD盘为650MB，DVD盘高达17GB）、读取速度快、可靠性高、携带方便等特点。硬件平台•2.声卡与音箱•（1）声卡（音频卡）将模拟波形的声音转换成声音的数字信息，供计算机存储和处理；或将声音的数字信息转换为音响设备能够识别的模拟信号。•声卡的主要作用是录音和放音。•（2）音箱要发挥声卡的性能，必需有一对性能优异的大功率有源音箱。硬件平台•3.视频卡支持视频信号的输入和输出，实现对语音和活动图像的采集、压缩与重放。•视频卡的种类很多，常见的有视频采集卡、MPEG解压卡（也称电影卡）、电视卡等。视频采集卡电影卡电视卡硬件平台•4.扫描仪是多媒体计算机系统中常用的图像输入设备，可以快速地将纸面上的图形、图像和文字输入到计算机中。硬件平台•5.多媒体数码设备••（1）数码相机•（2）数码摄像机••（3）数码录音笔硬件平台1.2.2多媒体系统的软件平台•多媒体软件主要包括多媒体操作系统和多媒体应用系统，以及多媒体数据库管理系统、多媒体压缩/解压缩软件和多媒体通信软件等。•目前，在PC机中多媒体的大量使用通常都是基于Windows环境的，可支持各种媒体设备，并对多媒体数据进行有效的管理，因此也被称为多媒体Windows平台。•要开发多媒体应用系统，必须使用多媒体编辑工具来创作或编辑多媒体素材，然后再使用多媒体开发工具将各种媒体素材整合在一起，制作出具有交互功能的多媒体应用程序。1.2.3多媒体开发工具•多媒体开发工具•编程语言多媒体创作工具VisualBasic、VisualC++、Delphi、Java等高级语言，可设计出灵活多变且功能强大的多媒体应用程序。但是常常需要编写很多复杂的代码。•一种专门用来制作多媒体产品的工具软件，它让不懂编程的创作人员也可以简单直观地调度各种媒体信息、设计用户界面以及人机交互等。•根据组织和排序媒体素材的方式，通常分为三种类型：•（1）基于卡片的开发平台这种结构由一张一张的卡片构成，用户只要把用文字、图形、图像等媒体表示的信息制作在一张张的卡片上，然后再在这些卡片之间设定一些能使它们互相链接起来的按钮、菜单等交互动作，通过系统整合之后，就可以完成产品的制作。•洪图、方正奥思、ToolBook多媒体创作工具•（2）基于图标的开发平台在这种结构中，图标是构成系统的基本元素，在图标中可集成文字、图形图像、声音、动画和视频等媒体素材；用户可以在设计窗口中组建流程线，在流程线上放入相应的图标，并在图标与图标之间通过某种链接，构成具有交互性的多媒体系统。•代表性的开发工具是美国Macromedia公司的Authorware，它和ToolBook一起，成为多媒体创作工具事实上的国际标准。多媒体创作工具•（3）基于时间的开发平台这种结构主要是按照时间顺序组织各种媒体素材，如Macromedia公司的Director，它用“电影”的比喻，把创作者看作“导演”，把媒体素材看作“演员”；“导演”利用通道控制媒体的出现顺序；“演员”则在时间线上随着时间进行动作。利用这两个坐标轴可以构成一个丰富多彩的场景。多媒体创作工具1.3多媒体产品的制作流程创意制作图片制作动画制作声音编制程序制作CD说明书、包装分析任务选取内容设计表现形式制作媒体素材使用创作工具整合节目调试产品生成多媒体产品封装上市用户心理