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920411-计算机基础讲义-第四章 计算机多媒体技术


千千静听是一款免费的国产音频播放软件,它最早
由郑南岭开发,主要功能有播放、音效、转换、显
示歌词等,几乎支持所有常见的音频格式,包括 MP3、MIDI、MP4、WMA、WAVE、RM等格式, 以及AVI、数字多媒体的基本理论与应用工具
◦ 多媒体的表示形式
声音、图像、视频等
◦ 多媒体开发工具
Authorware 、Photoshop和Flash 等
◦ 网页设计
Dreamweaver
• 多媒体技术(Multimedia Technology)起源于上 世纪80年代中期,人们开始使用计算机处理图像、
数字多媒体的数据量很大,无论数字声音、图像、 动画还是视频,都需要大容量的存储设备和一定的 网络带宽来满足其存储和传输的需要。因此,有必 要对多媒体数据进行压缩,本节以数字图像为例, 简要介绍多媒体数据的压缩。
数字图像压缩是指在满足一定图像质量要求的前提 下,以最小位数来表示原始图像的技术。由于图像 数据的冗余度较大,对图像进行压缩可减小存储空 间,提高传输速度,使用时再将数据进行解压缩, 还原图像。图像压缩可分为无损压缩和有损压缩两 种,衡量压缩技术的主要参数是压缩比、恢复效果、 压缩和解压缩的速度等。
关键参数,用每秒钟采样的次数表示,单位为赫兹 (Hz)。采样率越高,声音录制质量越好,但所占 的存储空间越大。若以44.1KHz的采样率对一首 CD 音质的立体声(每个样本需要32位的存储空间) 进行采样时,长度为1分钟的音乐需占10MB 的存 储空间。而采用11KHz的采样率录制同样声音,文 件大小仅为前者的四分之一。
多媒体技术是利用计算机对以上多种媒体信息进行
采集、处理、存储和传输技术的总称,具有集成性、 交互性以及实时性等特点。
• 集成性表现在信息和设备集成两个方面,信息集成是指 各种媒体信息有机地组成一个整体,设备集成是指多媒 体设备集成为一个整体,如键盘、鼠标、打印机、扫描 仪、数码相机、摄像机、音箱等设备可以与计算机联合 工作,实现媒体信息的输入和输出。
• ii) 扫描仪获取图像:扫描仪可以把现有的印刷图像,
包括照片、图片、纸质文件等放在平板上,利用光 栅反射将图像转换为数字位图。
位图图像的属性参数主要包括分辨率和颜色深度。
分辨率是指图像中含有像素的数目,用“列数×行 数”表示,如位图分辨率可设为800×600或 1280×1024等。对于大小相同的图像,分辨率越
• 实时性是指具有相关关系的声音、文字、图形等各种媒 体信息能够被实时、同步地处理和显示,例如多媒体视 频中,声音、图像与文字的变化保持严格同步。
• 多媒体系统是指能够综合处理多媒体信息的计算机 系统,主要包括多媒体硬件、多媒体操作系统、多 媒体数据库和多媒体网络传输等部分。多媒体硬件 主要包括音频和视频的输入、输出设备,例如声卡、 视频卡、CD-ROM或DVD-ROM等,它们可以实现
播放数字声音,需要将数字声音文件从存储器传送
到微处理器,然后在发送到声卡中。声卡可以将声
音数据解压,并转换为模拟信号,这样可以听到计 算机播放出的声音。
• Windows的附件录音机可以实现数字声音的录制和
播放,是最简单的数字声音处理工具。点击“开始” 菜单,选择“程序”/“附件”/“娱乐”/“录音 机”,打开录音机,其用户界面如图4-2所示。录
WMA(Windows Media Audio,Windows媒体音 频)是微软推出的Windows 操作系统平台的音频 格式,文件扩展名为.wma。WMA的压缩率较高, 可达到18:1,且音质较好,适于网络播放。此外, WMA还增加了安全措施,通过加入DRM(Digital Rights Management,数字版权管理)防止盗版。
• 1. 数字音频基础 • ●数字音频的形成
• 日常生活中的音频(声音)要进入计算机系统必须经过数字化的 过程,包括采样、量化和编码三个步骤。
• 首先是通过声卡采集外界声音,利用麦克风输入口或Line-in音频 输入口录制的声音由空气的震动引起,造成声卡的电压变化(如 图4-1a所示)。声卡的A/D(模拟/数字)转换器每隔固定的时 间采集获取的电压值,这个过程称为采样(如图4-1b所示)。
RA格式
RA(RealAudio,实时音频)是Real Networks 公司开发的一种流式音频文件格式,是RM (RealAudio,实时媒体)格式的一部分。RA格式 的压缩率较高,文件体积小,适于在线播放。
• 目前,数字音频软件可以分为两大类,即音频播放 软件和音频编辑软件。音频播放软件可以播放多种 不同格式的数字音频文件。目前,音频播放软件的 种类很多,如Nullsoft Winamp 、千千静听和 Windows Media Player等,用户可以组织和更改
音频文件格式,通过创建播放列表可以随时播放喜
爱的音频文件。音频编辑软件可以完成音频的录制、 混合、编辑和控制等操作,其中以 Adobe Audition最为著名。
Winamp是Nullsoft公司在1997年推出的一款音频 播放软件,它是早期支持MP3格式的播放器之一。此 外,Winamp还支持MP2, CD-Audio, Line-In等 多种音频格式。Winamp播放器可以从Winamp官 方网站下载, Winamp5.6的用户界面如图4-3所示。
• 交互性是指用户和计算机可以进行交互沟通,用户可以 根据需要选择信息,而不是单方面被动接受信息。因此, 交互性是多媒体技术区别于传统信息媒体的一个关键特 征。随着人工智能技术的发展,人机交互在交识别,提高了人机交互效率。
国际电信联盟)将媒体定义为感觉媒体 (Perception Media)、表示媒体 (Representation Media)、显示媒体 (Presentation Media)、传输媒体 (Transmission Media)和存储媒体(Storage Media)5类。计算机处理的媒体主要是表示媒体, 包括文字、声音、图像、动画和视频等形式。
编辑、控制和效果处理功能,可以编辑波形,制作 高质量的音频作品。
1. 数字图像基础
数字图像是以数字的形式存储和处理的图像。根据 数字图像的创建方式,可分为位图图像和矢量图形。
位图图像是由阵列网格点组成,每个点的颜色都以
二进制数字形式存储和表示。也就是说,一幅图像 被分成很多栅格(称为像素Pixel),每个栅格都用
• 然后,将采样后的电压利用一定长度的二进制符号来表示的过程 称为量化(如图4-1c所示),例如8个二进制比特可以分为256 个等级,数值范围0-255。
• 量化后的数值是最简单和直接的编码形式。一般来说,由于多媒 体数据量较大,通常要进行适当的压缩编码,达到有效存储和传 输的目的。
采样率是决定数字声音质量和存储空间大小的一个
• JPEG(Joint photographic Experts Group ,联
合图片专家组)是由联合图片专家组开发的一种带 有内置压缩的图形格式,文件的扩展名为.jpg 或.jpeg。JPEG支持有损压缩,在压缩过程中会丢
失一些数据,但压缩比较高,能够存储在较小的文 件中。JPEG格式较为灵活,压缩程度可在创建或转 换JPEG文件时进行控制,支持不同的压缩比例、多 级别压缩,是目前网络上最受欢迎的图像格式。
声音、动画和视频等数字媒体信息并进行信息交互。 计算机技术和信息技术的快速发展,有效地推动了多
媒体技术的普及和应用,彻底改变了人类社会传统 的信息表示和传播方式。特别是近年来,多媒体技 术与网络相结合,进一步拓展了多媒体的应用范围, 在商业、教育、出版业和服务业等领域得到了广泛 应用。
• 媒体是指信息的表示形式或载体。1993年,ITU (International Telecommunication Urnel Streaming和ASIO等高级 音频流输出方式、64比特混音、AddIn插件扩展技
术,具有资源占用低、运行效率高,扩展能力强等 特点,受到用户的青睐。
Adobe Audition是Adobe 公司开发的一款专业级 音频编辑软件,其前身Cool Edit Pro是一款优秀的 数字音频编辑器,可以制作MP3格式音频文件。 Audition 功能强大,操作灵活,具有高级的混合、
高,图像越清晰,同时所占存储空间越大。颜色深
度是在图像中可用颜色的数量,深度越大,可用颜 色的数量越多,位图图像越接近真实景象。
• 矢量图形的产生、处理和存储方式与位图不同,是 根据几何特性绘制图形,常用于线段绘图,如绘制 直线、曲线等图元组成图像。矢量图形的优点之一 就是能够被任意放大、缩小而不损失细节和清晰度, 也不会扭曲。存储矢量图形时,只需存储图元的位 置、大小等属性,因此矢量图形的另一个优点是占 用的存储空间较小。但是矢量图形通常有卡通图画 的外观,真实感较差。
件的体积,可以适当降低音频的采样率、量化位数 和声道数,但音质也因此降低。
MP3(Moving Picture Expert Group Audio Layer3,MPEG音频第三层)是采用国际音频压缩 标准MPEG-1中第三层编码模式的音频文件格式, 文件扩展名为.mp3。MP3格式的压缩率较高,可 以达到10:1至12: 1,而且音质较好,仅次于WAV, 可以被多种播放软件支持。因此MP3成为目前使用 最广泛、最受欢迎的音频格式,特别适合网络应用。
日常生活中模拟信号和计算机所需的数字信号的相 互转换,以及海量多媒体信息的存储。多媒体操作 系统除具备操作系统的基本功能外,还需要管理和 控制多媒体信息和设备,实现多媒体系统的协调工 作等。
• 多媒体系统中信息是以数字化形式存储和表示的。 数字化信息的优势非常明显,例如实现远距离传输、 无失真的复制、有效的信息加密以及知识产权的保 护等。除此之外,数字化的多媒体数据可以进行压 缩存储,节省存储空间,降低网络传输所需的带宽。 近年来,随着嵌入式技术的发展,人们甚至可以利 用家电或小型数字设备进行多媒体信息处理,有力 地推动了数字多媒体的普及。
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