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920780-大学计算机基础-第七章-多媒体技术基础知识
7.2多媒体技术的研究内容和应用领域
7.2.1 多媒体技术的研究内容 多媒体技术研究内容主要包括感觉媒体的表示技术、数 据压缩技术、多媒体数据存储技术、多媒体数据的传输 技术、多媒体计算机及外围设备、多媒体系统软件平台 等。
1.多媒体数据压缩/解压缩算法与标准 2.多媒体数据存储技术 3.多媒体计算机硬件平台和软件平台 4.多媒体开发和编著工具 5.网络多媒体与Web技术 6.多媒体数据库与基于内容的检索技术 7.多媒体应用和多媒体系统开发
示1分钟,则需要: 1280×1024×3×30×60 ≈ 6.6 GB
2.图像的数字化
• 采样 用多少个像素点的“列数×行数”表示,分辨率越高,图像越 清晰,存储量也越大。
• 量化 量化是在图像离散化后,将表示图像色彩浓淡的连续变化值离 化为整数值的过程。 把量化时所确定的整数值取值个数称为 量化级数,也称为颜色深度.
1991年,在第六届国际多媒体和CD-ROM大会上宣布了扩展结构系统标 准CD-ROM/ XA,从而填补了原有标准在音频方面的缺陷,经过几年的发展, CD-ROM技术日趋完善和成熟。而计算机价格的下降,为多媒体技术的实 用化提供了可靠的保证。
1992年,正式公布MPEG-1数字电视标准,它是由运动图像专家组(
moving picture expert group)开发制定的。MPEG系列的其他标准还有
MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和现正在制定的MPEG-21。
1993年,“多媒体计算机市场协会”又推出了 MPC的第二个标准,其中包括全动态的视频图像, 并将音频信号数字化的采集量化位数提高到16位。
采样频率和量化参数比较
3.常见声音文件格式
(1)CD (2)WAV (3)MP3 (4)WMA
声音的录制与播放
“录音机”是用于声音文件的录制与播放,还可以对 声音进行编辑和特殊效果处理。
• 录制声音 • 编辑声音
删除声音 当前位置之前或之后 插入声音 移动声音 删除和插入间接完成
数字图像及处理
第七章 多媒体技术基础知识
7.1 多媒体技术概述 7.2 多媒体技术的研究内容和应用领域 7.3 多媒体产品及其开发
7.1多媒体技术基础知识 7.1.1多媒体技术的基础概念
1.媒体的概念及类型
媒体(medium)是信息表示和传播的载体。媒体在计算机领域有两种含义: 一种是指媒质,即存储信息的实体,如磁盘、光盘、U盘等;二是指传递信息 的载体,如数字、文字、声音、图形和图像等。 (1)感觉媒体 (2)表示媒体 (3)表现媒体 (4)存储媒体 (5)传输媒体 (6)视觉类媒体 (7)听觉类媒体 (3)触觉类媒体
编码
数字信号
模拟信号
采样
采样 每隔一定时间间隔对模拟 波形上取一个幅度值。
量化 将每个采样点得到的幅度值 以数字存储。
量化
振幅
0111000111000 编码成数字信号
T
采样点
T 振幅
频率 1/T
编码 将采样和量化后的数字数据
以一定的格式记录下来
1/T
采样频率、量化位数和声道数
采样频率: 每秒钟的采样次数
CD 如随身听 FM次:调声波频 AM:调幅
可听声波
CD-DA FM 广播 AM 广播
电话
10 20 50 200 3.4k 7k
f(HZ) 20kHZ
f(HZ) 15k 20k
20kHZ
2.模拟音频的数字化
用计算机对音频信息处理,就要将模拟信号(如语音、音乐 等)转换成维数字信号。
模拟信号
采样
量化
7.2.1 多媒体技术的应用领域 随着多媒体技术的不断发展,多媒体技术的应用也越来 越广泛。多媒体技术涉及文字、图形、图像、声音、视 频、网络通信等多个领域,多媒体应用系统可以处理的 信息种类和数量越来越多,极大地缩短了人与人之间、 人与计算机之间的距离,多媒体技术的标准化、集成化 以及多媒体软件技术的发展,使信息的接收、处理和传 输更加方便快捷。
图像
采样
量化
数字图像
颜色深度
①黑白图 图像的颜色深度为1,则用一个二进制位1和0表示纯白、 纯黑两种情况;
②灰度图 图像的颜色深度为8,占一个字节,灰度级别为256级。通 过调整黑白两色的程度(称颜色灰度)来有效地显示单色图像;
③RGB 24位真彩色 彩色图像显示时,由红、绿、蓝三基色通过不 同的强度混合而成,当强度分成256级(值为0~255),占24位, 就构成了224=16777216种颜色的“真彩色”图像。
3.多媒体技术的主要特征 (1)集成性 (2)实时性 (3)数字化 (4)交互性
7.1.2多媒体技术的发展历程
多媒体计算机是一个不断发展、不断完善的系统。多媒体技术最早起源 于20世纪80年代中期。
1984年美国Apple公司首先在Macintosh机上引入位图(bitmap)等技术, 并提出了视窗和图标的用户界面形式,从而使人们告别了计算机枯燥无味的 黑白显示风格,开始走向色彩斑斓的新征程。
1987年,RCA公司首次公布了交互式数字视频系统(digital video interactive,DVI)技术的科研成果。它以计算机技术为基础,用标准光盘 片来存储和检索静止图像、动态图像、音频和其他数据。1988年Intel公司 将其技术购买,并于1989年与IBM公司合作,在国际市场上推出第一代DVI 技术产品,随后在1991年推出了第二代DVI技术产品。
频率的正弦波组成。
A
周期T:重复出现的时间间隔;
振幅A:波形相对基线的最大位移,
表示音量的大小;
频率f:信号每秒钟变化的次数,即1/T
以赫兹(Hz)为单位。
周期
T
振幅 A
f
声音按频率分类
次声波
可听声波
超声波
20HZ
20kHZ
正常人所能听到的声音频率范围
超声波
为20 Hz~20 kHz。
声音质量的频率范围:
在1985年,美国Commodore公司推出了世界第一台真正的多媒体系统 Amige,这套系统以其功能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,使全世界看到了多媒体技术的美好未来。
1986年荷兰Philips公司和日本Sony公司联合推出了交互式紧凑光盘系统 CD-I,它将高质量的声音、文字、计算机程序、图形、动画及静止图像等 都以数字的形式存储在650MB的只读光盘上。用户可以通过读取光盘上的 数字化内容来进行播放。大容量光盘的出现为存储表示文字、声音、图形、 视频等高质量的数字化媒体提供了有效的手段。
(a)键盘
(b)摄像机
(c)光笔
图6.1.1 一些输入表现媒体
(d)话筒
(a)显示器
(b)音箱 图6.1.2 一些输出表现媒体
(c)打印机
2.多媒体技术的特点
多媒体(multimedia)是指信息表示媒体的多样化,它能够同时获取、处 理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体 包括文字、声音、图形、图像、动画与视频等。
7.1.5数字视频的基础知识
1.MPEG标准 (1)MPEG-1 (2)MPEG-2 (3)MPEG-4 2.常见视频文件格式 (1)AVI (2)ASF (3)WMV (4)RM,RMVB
流媒体概述
流媒体 一种可以使音频、视频等多媒体文件能在Internet上以实时的、 无需下载等待的流式传输方式进行播放的技术
量化位数(采样精度) :存放采样点振幅值的二进制位数。通常量化
位数有8位、16位,分别表示有28、216个等级。 声道数 :声音通道的个数 ,立体声 为双声道。
每秒钟存储声音容量的公式为:
采样频率×采样精度×声道数/8=字节数 例如,用44.10 kHz的采样频率,16位的精度存储,则录制1秒钟的 立体声节目,其WAV文件所需的存储量为: 44 100×16×2/8=176 400(字节)
1995年6月,多媒体个人计算机市场协会又宣布 了新的多媒体计算机技术规范MPC3.0。事实上, 随着应用要求的提高,多媒体技术的不断改进,多
媒体功能已成为新3 图形图像基础知识 1.位图与矢量图
矢量图像,也称为面向对象的图像或绘图图 像,在数学上定义为一系列由线连接的点。矢 量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是 一个自成一体的实体,它具有颜色、形状、轮 廓、大小和屏幕位置等属性。
1.基本概念
• 图形和图像 图形:由点、线等组成的有边界画面,文件中存放描述图形的指令。 图像:由图像设备输入的无边界画面,数字化后以位图形式存储。
• 图形与图像的数字化 分辨率(行、列)和颜色深度 真彩色每个像素点占3个字节,224=16777216 种颜色。 计算存储一秒图像公式: 列数×行数×像素的颜色深度/8 ×帧/秒=字节数 例:1280×1024分辨率的“真彩色”电视图像, 按每秒30帧计算,显
灰度图
彩色图
图像的分辨率和像素位的颜色深度决定了图像文件的大小, 计算公式为:
列数×行数×颜色深度÷8=图像字节数 例8.2 当要表示一个分辨率为640×480的“24位真彩色”图
像,则需要:
640×480×24÷8≈1MB 由此可见,数字化后的图像数据量十分巨大,必须采用编码
技术来压缩信息。它是图像传输与存储的关键。
应用
• 互联网直播 • 视频点播 • 远程教育 • 视频会议系统
7.1.6流媒体技术
1.流式传输的概念和分类 (1)流式传输 (2)流媒体 (3)顺序流式传输 (4)实时流式传输 2.流媒体技术原理
图6.1.4 流媒体工作原理
7.1.6流媒体的文件格式
公司
文件格式
微软 RealNetworks 苹果
文字和符号
多媒体 多媒体 多媒体
各类文字和符号