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多媒体技术基础讲义


rm
RealNetworks公司的流放式声音文件格式
snd
Apple计算机上的声音文件存储格式
wav
Windows采用的波形声音文件存储格式
二、乐器数字接口(MIDI)
MIDI信息实际上是一段音乐的描述,只记录产生某 种声音的指令,指令中包含了使用MIDI设备的音乐、 音量和持续时间的长短等信息。是数字化的乐谱,由 音符序列、定时及合成音乐的乐器定义组成。
1992年,由美国高级网络服务公司组建的高级网络服务网取代国家 科学基金网成为Internet的主干网,联入主机达100万台;
1993年,美国政府制定了NII国家信息基础设施行动纲领,揭开了数 字化信息革命的序幕;
1994年,我国与美国政府相互批准中国联入Internet;
1995年,高级网络服务网转给美国在线公司运营,这一年被称为 Internet年,联入主机达1000万台。
Internet应用信息服务的发展:
60年代-70年代:Telnet远程登陆、电子邮件、FTP文 件传送 70年代-80年代:BBS电子公告系统、新闻组 80年代-90年代:信息浏览和查询、万维网系统 90年代末:信息实时传输与通信服务(音视频点播、 实时广播与电视、可视电话、视频会议等)
Internet在我国的发展:
二、基于应用的分类 1、多媒体信息咨询系统 2、多媒体管理系统 3、多媒体辅助教育系统 4、多媒体通信系统 5、多媒体娱乐系统
第三节 局域网和广域网
一、局域网的定义
局域网LAN(Local Area Network)能够“把分散 在一个建筑物或相临几个建筑物中的计算机,终端, 带大容量存储器的外围设备,控制器,显示器以及连 接其他网络而使用的网络连接器等相互连接起来,以 很高的速率进行通信”。
(3)媒体可以是有形的,也可以是无形的。如,聋哑人用打手势 与人交流,不需要时手势就不存在了。
(4)媒体是有层次的,也是可以相互转化的。如,音乐的载体是 声音,而声音的载体是唱片、磁带等不同的媒体。
(3) 多媒体:声音,图形,图象和动画等是 信息的载体,其中两个或多于两个的组合 构成了多媒体。 (4) 多媒体技术 :在计算机中能够将文字、 声音、图象、动画、视频等多种媒体集成 为一个完整的系统,并且可以与使用者进 行交互操作的信息存储、加工、传输以及 再现的技术。
三、局域网应用关键技术
1、通信技术 2、局域网的访问控制方式和通信协议 3、网络操作系统
四、广域网 广域网(WAN 即Wide Area Network)是在较大 地理范围内将计算机连起来的计算机网络。
广域网的不规则结构示意图
Internet(因特网)
1、Internet的概念
Internet是将全世界不同国家和地区、不同部 门和机构的不同类型的国家主干网、广域网、 城域网、局域网和计算机通过网络互联设备相 互联接的国际计算机互联网络,是一个“计算 机网络的网络”。
20世纪80年代:出现了激光视盘和只读光盘系统(CDROM)。
20世纪90年代:各种各样的多媒体产品陆续出现,多媒 体技术进入了高速发展时期。
五、多媒体技术的现状
20世纪90年代后期,在超大规模集成电路的支持下,以计 算机技术和网络技术为主导的多媒体技术迅速发展,取得了 令人瞩目的进展。
CPU的主频已经发展到千兆级 内存已经配置了256MB以上 硬盘容量达到了120G以上 DVD已经开始配置到个人电脑上 无辐射、高分辨率的液晶显示器进入个人电脑 多媒体专用处理芯片的计算能力达到了2000兆位/每秒 显示卡的图形处理速度和帧存储容量等都有了极大的提高 声卡有了新型音效芯片,可以实现专业的音响效果 多媒体操作系统、数据压缩技术、人工智能技术、多媒体数据 库技术、多媒体网络技术等软件技术也取得了巨大的进展
四、矢量图形
1、 图形:图形是一种抽象化的图象,是把图象按某个标准 进行分析而产生的结果。 2、 矢量图形:矢量图形是用一个指令集合来描述的。这些 指令用来描述构成一幅图的所包含的直线、矩形、圆、圆弧、 曲线等的形状、位置、颜色等各种属性和参数。
3、矢量图形文件的格式: EPS格式:EPS为Adobe System公司的页面描述语言的产物, 该语言是用来描述矢量图形的。 WMF格式:是比较特殊的图元文件,在桌面出版印刷领域应 用广泛,Windows 中许多剪贴画就是以该格式存储的。 3DS格式:用于3D造型。
数字化音频的过程如下图所示:
模拟音频信号
音频信号的采样
采样信号的量化
声音文件大小=采样频率时间声道数(分辨率/8)
如果采样频率为44.1kHz,分辨率为16 位,立体声,录音时间为10s,符合CD音 质的声音文件的大小是多少?
注意几个单位的换算细节
时间单位换算:1分=60秒 采样频率单位换算:1KHz=1000Hz 数据量单位换算:1MB=1024×1024=1048576B
二、多媒体技术的特性
1、集成性:多媒体技术是指将计算机 组成一个完整的多种媒体的集成系统。 2、交互性:操作者与计算机在多媒体 方面能够很方便地进行交流。 3、综合性:多媒体技术是一种综合的 计算机信息处理技术。
三、促进多媒体技术发展的关键技术
1、 CD-ROM 解决了多媒体信息的存储问题。 2、 高速计算机网络可以传送多媒体信息。 3、 高速位处理技术,专用集成电路技术和亚
在多媒体技术中,存储声音信息的常用文件 格式见下表:
文件扩展名


au
Sun公司的声音文件存储格式(8位)
aif
Apple计算机上的声音文件存储格式
cmf
声霸卡的MIDI文件存储格式
mid
Windows的MIDI文件存储格式
mp2
MPEG Layer 2
mp3
MPEG Layer 3
mod
MIDI文件存储格式
声音具有音调,音强,音色三要素。音调与频 率有关,音强与幅度有关,音色由混入基音的泛 音所决定。
声音数据具有很强的前后相关性,数据量大, 实时性强,又由于声音是连续的,所以通常把其 称之为连续型时基媒体类型。
一、数字音频
音频数字化: 把模拟音频信号转换成有限个数字表示的 离散序列。 在这一处理技术中,要考虑采样,量化和编码的问题。 一个音频信号转换成在计算机中的表示过程如下: (1)选择采样频率,进行采样; (2)选择分辨率,进行量化; (3)形成声音文件。
上网用户:1997年:62万,1998年:210万,1999年:890 万,2000年:2250万,2001年:3370万。
Internet的未来发展:
新的网络概念:旨在提高Internet的速度和安全性 新的网络协议:旨在解决IP地址不足、支持多媒 体数据高速传输和提高网络安全的协议
新的网络应用开发语言:旨在提供网上三维图像、 矢量动画和数据库与交互主页的编写环境
二、图象文件的格式:
三、图象的获取:
CCD摄像:CCD是电荷耦合器件的简称,也用作摄像机的 简称,通过光-电转换的方式获取信号。
图象扫描:图象扫描仪主要应用于图纸之类的平面图象的 采集,根据外形和产生图象的方式可分为手持式、平板式 和滚筒式三种类型,它们工作的原理基本相同。
数字摄影:数字摄影是近十年来兴起的计算机化的数字式 照相机,与普通照相机相比,它省去了胶片和冲洗过程, 而是直接将采集的数字图象信息保存在存储器中。
1994年,第一条Internet专线在中国科学院高能物理研究所 接通,同年,清华大学、北京大学和中国科学院建立了示 范网;
1995年,原邮电部建立了面向社会的中国公用计算机互联 网(ChinaNet);
1999年以后,陆续建立了中国联通互联网、中国网通公用 互联网、中国移动互联网、中国国际经济贸易互联网等;
微米集成电路技术的发展,为多媒体技术提 供了高速处理的硬件环境。 4、数据压缩技术。 5、多媒体软件技术。
四、多媒体技术的发展
20世纪50年代:出现阴极射线管。
20世纪60年代:显示器的分辨率提高,出现了计算机图 形处理理论。
20世纪80年代:在计算机中位图(Bit Map)概念和图形 用户操作界面。
声音的模拟电信号 采样
量化 编码 声音的数字信号
从上图中我们可以看到,如果声音信号量化后的最大值是一个字节,当 以一定的时间间隔t1、t2、t3、t4对声音信号采样时,所采到的样本模拟量 是2.7、4.3、4.8、5.1,经过数模转换被量化为数字量42、66、77、81,然 后在根据具体应用程序的需要对量化的声音信号进行编码,从而得到有意 义的数据。
三、数字化声音和MIDI的比较
1、MIDI数据优点——编辑灵活,可自由转换曲调、音色等 重放质量好 占用空间小
2、MIDI数据缺点——声音小
第三节 视觉媒体
位图图象、矢量图形、动态图象、符号图象等都 是视觉媒体。 一、位图图象 1、位图的概念:位图是一个用来描述像素的简 单的信息矩阵。 2、位图图象:位图图象是指在在空间和亮度上 已经离散化的图象。它适用于逼真照片或要求精 细细节的图象。
新的网络应用发展:集中于多媒体数据实时传输 与通信的实际应用上
2、Internet 提供的服务
第二章 多媒体信息的表示
第一节 文字
文字是人与计算机之间进行信息交换的主要 媒体。在现实世界中,文字是人们进行通讯的 主要形式,文字包括西文与汉字。
一 、西文
在计算机中,西文采用ASCII码表示。 例如:字符A的ASCII码值为065;
五、多媒体技术的展望
1、高分辨率多媒体播放(数字电视逐步取代模拟 电视) 2、高速多媒体数据传输(宽带网络技术使网络的 传输速率达到了千兆级) 3、智能化多媒体信息服务(多媒体信息服务将更 加人性化) 4、多媒体技术规范化和标准化
第二节 多媒体技术的分类
一、基于功能和应用分类 1、开发系统 2、演示系统 3、培训系统 4、家庭系统
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