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2020年8月3日本章主要介绍多媒体技术及其应用，包括多媒体、超媒体、超文本的概念，视频、音频等各种媒体技术及综合应用技术。通过学习，初步掌握多媒体技术及其应用，了解超文本、超媒体的组成和虚拟现实等多媒体应用。本章重点及教学目标什么是多媒体呢？它有什么特征呢？目前，有什么跟多媒体有关的技术呢？媒体:媒体(Media)是指承载或传递信息的载体。在计算机领域中，媒体一方面是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器；另一方面是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像。多媒体:多媒体就是运用多种方法、以多种形态传输信息的介质或载体。例如:电影、电视都是很好的多媒体例子。一般所说的“多媒体”不仅指多种媒体信息本身，而且还指处理和应用多媒体信息的相应技术。因此，在计算机世界里“多媒体”常被当作“多媒体技术”的同义词。7.1多媒体感知媒体：通过视觉、听觉和嗅觉来感知周围的信息。存储媒体：存储多媒体信息的一个数据载体。传输媒体：信息在有线媒体或无线媒体连接的网络上传输。媒体的表示:媒体的内部表示：计算机内部表示多媒体信息的方法。媒体的外部表示：输入输出多媒体信息的工具和设备。媒体的分类：7.1多媒体几种媒体形式图——图形和静止图像文——文本声——声音像——动画和运动图像天空、白云、海洋、空气媒体的多样性：文本、声音、图形、图像、动画和视频等。技术的集成性：新的软件和硬件技术，并将不同性质的设备和信息媒体集成为一体，以计算机为中心综合处理各种信息。处理过程的交互性：交互性使得人们更加具有主动性和可控制性。信息的共享性：计算机网络/通信实现多媒体信息的共享和分发。信息量大。多媒体系统的组成多媒体硬件系统：支持多媒体信息交互处理所需的硬件设备，如大容量内存、声卡、CD-ROM或DVD-ROM驱动器、显卡、视频卡以及显示器、扫描仪、数码相机、摄像机等。多媒体操作系统：提供程序执行的工作环境，如Windows98/2000/XP/7/8等。多媒体创作工具：开发多媒体应用程序的软件系统，如Powerpoint、Photoshop图像处理、Flash动画制作、Authorware等。多媒体应用系统：与特定多媒体应用有关的应用程序和设备，如CD播放器、录音机、支持VCD的豪杰超级解霸、Realplayer等。多媒体计算机系统组成多媒体计算机的接口与设备多媒体的数据的表示与存储技术；多媒体数据的存储设备与技术；多媒体创作和编辑与工具；多媒体的应用开发。多媒体文档文档：由一组不同形式媒体组成的结构化信息体。多媒体文档：由至少一个连续媒体和一个离散媒体组成的文档。连续媒体：视频(动态图像)、音频（声音、音乐等）等与时间相关的数据。离散媒体：静态文字、图片等与时间无关的数据。通过工具软件，例如编辑器、桌面出版程序等，可以操纵多媒体文档的数据。多媒体数据的操纵工具软件：编辑器桌面出版程序其他文本处理程序超文本系统：通过指示器连接非线性的基本信息单元不同信息单元的数据可以由一个或多个媒体表示。多媒体系统：包含连续和离散编码的信息。例如，在视频会议应用中，同时传输文档处理程序产生的文本（离散）和图像（连续），就是一个多媒体应用系统。超媒体系统：包括超文本系统的非线性信息链和多媒体系统中的连续和离散媒体。超文本：Windows中的“帮助”使用了超文本的方式。超媒体：MP3网站上的音乐，娱乐网站的视频（电影）。存储层：又称数据库层，涉及所有存储数据的问题。超文本抽象机：该层以存储层在分布式环境中存储的多媒体数据的数据库功能为基础，决定超文本系统的结点和链的基本特征，记录结点之间的链接关系以及相关链的属性。表现层：又称用户界面层，它根据给定的结构和用户所期望的显示，决定了超文本系统的人机交互界面、信息的表现方式、交互操作方式以及浏览导航方式。表现层超文本抽象机存储层结点：结点是超文本中的信息单元，是围绕某一特殊主题组织起来的数据集合。如文本、图形、图像、动画、视频和音频、计算机程序等。表现型：表现型结点用于记录各种媒体信息。组织型：组织型结点用于组织并记录各结点间的连接关系，是连接超文本网状结构的纽带。同步：多媒体系统中的同步指的是，多媒体系统中媒体对象之间的时间关系点为超文本中的信息单元，是围绕某一特殊主题组织起来的数据集合。系统中各媒体在不同的通信路径上传输，将分别产生不同的延迟和损耗，造成媒体之间协同性的破坏，为了解决声音、图像、文字等多媒体信息的时空同步问题。媒体同步是一个关键问题。指示器是一个超文本网状结构的边或链。简单指示器：链接超文本网状图中的两个结点，但不包含任何其他信息。链接指示器：除了链接两个结点外，还包含进一步的信息。例如作者和创作日期。隐式指示器：结点之间的关系由超文本系统自动设立，创作者只需根据需要编制设立指示器的算法。显式指示器：指作者创建的固定的所有链接。多媒体技术是一种将文字、声音、图像、动画、视频与计算机集成在一起的技术，而不是指多种媒体本身。定义：利用计算机把文本、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体进行综合处理，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统。文本信息的数字化图形信息的数字化图像信息的数字化音频信息的数字化动画信息的数字化视频信息的数字化文本信息的数字化文本（Text）由字符型数据（数字、字母、符号、汉字等）组成，文本信息的数字化主要是对文本信息在计算机中的表示进行统一的二进制编码。图形信息的数字化矢量图形矢量图形是用一组指令集合来描述图形的内容。矢量图形（左）和点阵图形（右）图像信息的数字化图像的数字化数字图像（Image）由多媒体设备获取，这些多媒体设备按照计算机能够接受的格式，对自然图像进行数字化处理，然后通过多媒体设备与计算机之间的接口传输到计算机，并且以文件的形式存储在计算机中。图像的色彩深度不同色彩深度的图像图像信息的数字化图像文件格式BMP格式TIF格式JPG格式GIF格式PNG格式图像信息的数字化音频信息的数字化音频信号的数字化处理音频文件的格式音频文件可分为：波形文件（如WAV、MP3音乐）音乐文件（如手机MIDI音乐）两大类音频信息的数字化动画信息的数字化动画的类型动画（Animation）是多幅按一定频率连续播放的静态图像。帧动画是由多帧内容不同而又相互联系的画面，连续播放而形成的视觉效果。矢量动画是一种纯粹的计算机动画形式。变形动画是把一个物体从原来的形状改变成为另一种形状，在改变过程中，把变形的参考点和颜色有序地重新排列，就形成了变形动画。三维动画（1）建模。（2）材质。（3）动画。基于三角形面和四边形面形成的立体模型动画信息的数字化视频信息的数字化模拟视频标准目前国际上流行的视频制式标准分别为：NTSC（美国国家电视标准和员会）制式PAL（隔行倒相）制式SECAM制式。模拟视频信号数字化NTSC制式和PAL制式的电视是模拟信号，计算机要处理这些视频图像，必须进行数字化处理。模拟视频信号的数字化一般采样以下方法：(1)复合数字化(2)分量数字化视频信息的数字化音频技术用于处理声波，它涉及编码、录音机或数字音频磁带上的存储以及音乐和语音的处理。音频的文件格式：WAV文件：又称波形文件，Microsoft公司的音频文件格式。VOC文件：是Creative公司波形音频文件格式，声霸卡常使用该格式。RMI文件：MIDI是数字化乐器接口，是一种将电子乐器与计算机相连接的标准，RMI文件是Microsoft公司的MIDI文件格式Windows98/2000/XP中的“WindowsMediaPlayer”提供音频操作的功能。它可以播放多种多媒体文件。音频技术图像是一个对象的立体表现，它可以是两维或三维的景色。数字图像的表示：数字图像用矩阵表示，矩阵中每个元素值表示图像的一个像素。黑白图像：由0或1表示。具有灰度或彩色的图像，每个像素需要多位二进制表示。图像的格式：BMP格式：一种与设备无关的图像文件。GIF格式：Compu-Serve公司为制订彩色图像传输协议所开发。TIFF格式：Alaus和Microsoft公司为扫描仪和桌面出版系统研制所开发。PCX格式：Zsoft公司研制开发的，主要与商业性PC-Paintbrush图像软件一起使用。TGA格式：Truevision公司用于Targe和VISTA图像获取电路板中的TIPS软件。图形的表示：用直观的位图形式显示。图形的格式：图形格式通过图形的基本元素和属性来表示。基本元素：线、矩形、圆和椭圆属性：表示诸如线的风格、宽度和色彩等影响图形输出效果的内容计算机视频：计算机的视频格式与视频媒体的输入输出设备有很大的关系，多媒体计算机中常用的有MPG、AVI以及AVS。MPG是ISO/1993年8月1日正式颁布的国际标准，即MPEG。AVI和AVS是Intel和IBM公司共同研制开发的数字视频交互系统的动态图像文件格式。计算机动画：计算机使用图形软件工具所完成的具有视觉效果的动画。它一般也是以视频的方式进行存放，最常用的文件格式就是AVI。压缩数据是对数据重新进行编码，以减少所需要的存储空间，缩短信息传输的时间.当需要使用这些数据时,则需要通过“解压缩”的过程来还原。压缩方法：有损编码和无损编码。静态图像压缩编码的国际标准：连续色调、多级灰度、静止图像的JPEG数字压缩编码方法。运动图像压缩编码的国际标准：MPEG。初始文件压缩解压还原文件可以安装压缩软件：WinRAR实现对文件的压缩与解压。7.4多媒体通信系统技术多媒体通信：通过已存在的网络,传输压缩的数字图像和声音信号。电视会议可视电话IP电话声音的制作多媒体技术的特点是对声音、文字和图像等多种媒体信息进行综合式交互处理。声音则是多媒体信息的重要组成部分之一，是多媒体技术研究中的一个重要内容。它能与文字、图像等一并传递信息。今天的多媒体计算机早已不像以前，通过语音识别技术，它可以听懂人们说话；通过音乐合成技术，它可以唱歌。计算机上常用的声音文件格式MIDI格式文件(美国CakeWalk公司的CakeWalkpro)WAV格式文件MP3格式RM格式CD-DA(CompactDisk-DigitalAudio)格式图形、图像处理软件主要包括桌面出版、图像编辑和绘图程序。桌面出版程序：允许用户混合文本和图形创建具有专业水准的出版物。常用的桌面出版程序包括AdobeFrameMaker、AdobePageMaker、QuarkXpress以及北大方正。图形与图像制作图像编辑程序:用于创建和修改位图（bitmap）图像文件，当前使用的多数图像编辑程序具有对不同图像文件格式进行自动转换的功能，流行的图像编辑器有AdobePhotoshop、CorelPhoto以及MacromediaxRes。绘图程序：用于修改矢量图形、图像，常用的绘图程序有AdobeIllustrator、CorelDraw、MacromediaFreeHand以及MicrografxDesigner。图形与图像制作图形、图像的数字化是对所要处理的画面的每一个象素进行采样，并且按颜色和灰度进行量化，得到图形、图像的数字化结果。1.位图（点阵）图像位图由一个矩阵描述，矩阵中的元素对应图像中的点，而相应的值对应于该点的灰度（或颜色）等级。该元素称为像素，与显示器上的显示点一一对应，简称位图图像。位图psd(Photoshop生成格式）bmp(Windows位图格式）GIF格式JPG格式、TIFF格式、PCX格式2.计算机上常用的位图文件类型位图3.矢量图形矢量图指用计算机绘制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。它不直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程及方法。.max（用3DMAX生成三维造型）.dxf（用于CAD）.wmf（用于桌面出版）.c3d(用于三维文字)、.cdr（CoralDraw矢量文件）。.