第九章-多媒体技术基础课件.ppt

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1、第第九九章章 多媒体技术基础多媒体技术基础一、多一、多媒体技术的概念媒体技术的概念在在计算机领域，媒体有两种含义：一是指存储计算机领域，媒体有两种含义：一是指存储信息的实体，例如磁盘、磁带、光盘、半导体信息的实体，例如磁盘、磁带、光盘、半导体存储器等；二是指传递信息的载体，例如声音、存储器等；二是指传递信息的载体，例如声音、图像、图形、文字等。多媒体技术中的图像、图形、文字等。多媒体技术中的“媒体媒体”是指后者，是一种能够表达信息的形式。是指后者，是一种能够表达信息的形式。国国际电话电报咨询委员会际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成了把媒体分成了以下五类，即感觉媒体、表示媒体、表现媒体、以

2、下五类，即感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。存储媒体和传输媒体。1）感觉媒体：指直接作用于人的感觉器官，使人产）感觉媒体：指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音，引起生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音，引起视觉反应的图像等视觉反应的图像等2）表示媒体表示媒体：指传输感指传输感觉媒体的中介媒体，即用于觉媒体的中介媒体，即用于数据交换的编码。如图像编码、文本编码和声音编数据交换的编码。如图像编码、文本编码和声音编码等。码等。3）表现媒体：指进行信息输入和输出的媒体。如键）表现媒体：指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为

3、输入媒体；盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体；显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。4）存储媒体：指用于存储表示媒体的物理介质。如）存储媒体：指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、软盘、磁盘、光盘、硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及及RAM等。等。5）传输媒体传输媒体：指传输表示指传输表示媒体的物理介质。如双绞媒体的物理介质。如双绞线、同轴电缆和光缆等。线、同轴电缆和光缆等。多媒体（多媒体（MultimediaMultimedia）从字面上理解就是）从字面上理解就是两种及两种以上媒体的集成。多媒体技术是对两种及两种以上媒体的集成。多媒体技术是对多种媒体进行综

4、合处理的技术。确切地说，多多种媒体进行综合处理的技术。确切地说，多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来，利用计算机、和动画等各种媒体有机组合起来，利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。并能进行加工处理的技术。二、二、多媒体技术的特点多媒体技术的特点多媒体具有多样性、集成性、交互性和实时性多媒体具有多样性、集成性、交互性和实时性的特点。的特点。1.多媒体信息的多样性多媒体信息的多样性：计算机所处理的信息计算机所处理的信息空间范围拓展了，不再局限

5、于数值、文本、图空间范围拓展了，不再局限于数值、文本、图形和特殊对待的图像，并且强调计算机与声音形和特殊对待的图像，并且强调计算机与声音、活动图像（或称为影像）相结合、活动图像（或称为影像）相结合。2.多媒体技术的集成性多媒体技术的集成性：一是多媒体信息的集一是多媒体信息的集成；二是操作这些媒体信息的工具和设备的集成；二是操作这些媒体信息的工具和设备的集成成。3.多媒体系统的交互性多媒体系统的交互性：多媒体系统采用人机对多媒体系统采用人机对话方式，对计算机中存储的各种信息进行查找、话方式，对计算机中存储的各种信息进行查找、编辑及同步播放，操作者可通过鼠标或菜单选择编辑及同步播放，操作者可通过鼠

6、标或菜单选择自己感兴趣的内容。自己感兴趣的内容。4.多媒体系统的实时性多媒体系统的实时性：由于声音和图像都是和由于声音和图像都是和时间相关的，因此，要求多媒体支持实时处理。时间相关的，因此，要求多媒体支持实时处理。这就要求多媒体系统在处理信息时有严格的时序这就要求多媒体系统在处理信息时有严格的时序要求和很高的速度要求。要求和很高的速度要求。三、三、多媒体技术中的媒体元素多媒体技术中的媒体元素媒体元素是指多媒体应用中可显示给用户的媒体组成媒体元素是指多媒体应用中可显示给用户的媒体组成部分。目前，多媒体技术处理的媒体元素主要包括文部分。目前，多媒体技术处理的媒体元素主要包括文本、图像、动画、声音和

7、视频影像五类信息。本、图像、动画、声音和视频影像五类信息。1.文本文本以文字和各种专用符号表达的信息形式，是现实生活以文字和各种专用符号表达的信息形式，是现实生活中使用得最多的一种信息存储和传递方式。主要用于中使用得最多的一种信息存储和传递方式。主要用于对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、原理和问对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、原理和问题以及显示标题、菜单等内容。题以及显示标题、菜单等内容。2.图像图像多媒体软件中最重要的信息表现形式之一，它是决定多媒体软件中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体软件视觉效果的关键因素一个多媒体软件视觉效果的关键因素。3.动画动画利用人的视觉暂留

8、特性，快速播放一系列连续运动利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形图像，也包括画面的缩放、旋转、变换变化的图形图像，也包括画面的缩放、旋转、变换、淡入淡出等特殊效果。、淡入淡出等特殊效果。4.声音声音人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。在多媒体中声音基本上分为音乐和音效两式之一。在多媒体中声音基本上分为音乐和音效两类。类。5.视频影像视频影像视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于说视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于说明事物的发展过程。明事物的发展过程。9.2 多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的组成多媒

9、体计算机系统是指能够对文字、图像、视频等多媒体计算机系统是指能够对文字、图像、视频等多种媒体进行处理的计算机系统，即具有多媒体功多种媒体进行处理的计算机系统，即具有多媒体功能的计算机系统。平时常见的多媒体计算机都是多能的计算机系统。平时常见的多媒体计算机都是多媒体个人计算机（媒体个人计算机（Multimedia PersonalComputer，简称，简称MPC）。）。MPC是能够输入、输出并综合处理文字、声音、图是能够输入、输出并综合处理文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体信息的计算机，它将计形、图像和动画等多种媒体信息的计算机，它将计算机软、硬件技术及数字化声像技术和高速通信网算机软、硬

10、件技术及数字化声像技术和高速通信网络技术等结合起来构成一个整体，使多媒体信息的络技术等结合起来构成一个整体，使多媒体信息的获取、加工、处理、传输、存储和展示集于一体。获取、加工、处理、传输、存储和展示集于一体。简单地说，简单地说，MPC就是一种具有多媒体信息处理功能就是一种具有多媒体信息处理功能的个人计算机。的个人计算机。一、一、多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统与通用的与通用的PC机相比，多媒体计算机的主要硬件除机相比，多媒体计算机的主要硬件除了常规的硬件如主机、内存储器、软盘驱动器、了常规的硬件如主机、内存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、显示器和网卡之外，还要有光盘驱硬盘驱动器、显示器

11、和网卡之外，还要有光盘驱动器、音频信息处理硬件和视频信息处理硬件等动器、音频信息处理硬件和视频信息处理硬件等部分。部分。图图1 多媒体计算机硬件系统示意图多媒体计算机硬件系统示意图1.声卡声卡 声卡又称音频卡，是处理音频信号的硬件，目声卡又称音频卡，是处理音频信号的硬件，目前已作为微机必备功能集成在主板上前已作为微机必备功能集成在主板上1）声卡的组成）声卡的组成 实现录音和放音的部件实现录音和放音的部件包括在声音输入过程中把模拟信号转换为数字信包括在声音输入过程中把模拟信号转换为数字信号的模数转换电路，以及在声音输出过程中把数号的模数转换电路，以及在声音输出过程中把数字信号转换为模拟信号的数模

12、转换电路。字信号转换为模拟信号的数模转换电路。支持乐器合成的支持乐器合成的MIDIMIDI合成器合成器这是决定声卡音质的关键部件。早期的合成器采这是决定声卡音质的关键部件。早期的合成器采用用FMFM（频率调制）合成技术，现在流行的声卡普（频率调制）合成技术，现在流行的声卡普遍采用遍采用“波表波表”（Wave TableWave Table）合成技术，其中）合成技术，其中又有又有“硬波表硬波表”与与“软波表软波表”两种不同的方法。两种不同的方法。近几年随着近几年随着PCIPCI总线的流行而推出的总线的流行而推出的PCIPCI声卡，把声卡，把硬波表和软波表的优点结合起来，提出了一种新硬波表和软波表

13、的优点结合起来，提出了一种新的的MIDIMIDI合成方案。合成方案。连接声音设备的各种端口连接声音设备的各种端口通常在声卡的后端设有许多端口。安装声卡后，通常在声卡的后端设有许多端口。安装声卡后，这些端口便伸出机箱外，供用户连接音箱、麦克这些端口便伸出机箱外，供用户连接音箱、麦克风等音频设备。风等音频设备。2）声卡的功能）声卡的功能 录制和编辑音频文件录制和编辑音频文件：能以一定频率和精度采能以一定频率和精度采样声源的模拟波，并通过对其数字化，以样声源的模拟波，并通过对其数字化，以*.voc、*.wav或或*.au等声音文件格式存储等声音文件格式存储；可根据可根据要要求对音频文件做修改、编辑、

14、文件类型转换等，求对音频文件做修改、编辑、文件类型转换等，还可根据需要，将音频文件插入到其他应用程序还可根据需要，将音频文件插入到其他应用程序中去。中去。合成和播放音频文件合成和播放音频文件：利用声卡上的合成器利用声卡上的合成器将存储在计算机内存中的音频信息合成为音乐乐将存储在计算机内存中的音频信息合成为音乐乐曲或语音曲或语音；通过混合器混合和处理多个不同音频通过混合器混合和处理多个不同音频源的声音，控制和调节音量大小，最后送至音箱源的声音，控制和调节音量大小，最后送至音箱或耳机播放。或耳机播放。压缩和解压缩音频文件压缩和解压缩音频文件：必须对音频进行编码必须对音频进行编码压缩。大多数声卡上都

15、固化了不同标准的音频压压缩。大多数声卡上都固化了不同标准的音频压缩和解压缩软件，常用的压缩编码方法有缩和解压缩软件，常用的压缩编码方法有ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）和（自适应差分脉冲编码调制）和ACM（微软音频压缩管理器）等，压缩比大约为微软音频压缩管理器）等，压缩比大约为2:15:1。具有与具有与MIDI设备和设备和CD驱动器的连接功能驱动器的连接功能：通通过声卡上的过声卡上的MIDI接口，计算机可以同外界的接口，计算机可以同外界的MIDI设备相连接，使设备相连接，使MPC机具有创作乐曲和播机具有创作乐曲和播放放MIDI文件的功能文件的功能；游戏杆也可通过游戏杆也可通过MIDI接口接

16、口与计算机相连接，使游戏玩起来得心应手与计算机相连接，使游戏玩起来得心应手；通过通过声卡上提供的声卡上提供的CD-ROM音频接口，音频接口，CD-ROM驱驱动器可连接到计算机上。动器可连接到计算机上。2.视频卡视频卡 视频技术使得动态图像能在计算机中输入、编辑和视频技术使得动态图像能在计算机中输入、编辑和播放。视频技术通过软、硬件都能实现，但目前用播放。视频技术通过软、硬件都能实现，但目前用得较多的是视频卡。视频卡的种类大体可分为视频得较多的是视频卡。视频卡的种类大体可分为视频叠加卡、视频捕捉卡、电视编码卡、叠加卡、视频捕捉卡、电视编码卡、MPEG卡和卡和TV卡。卡。1）视频叠加卡）视频叠加卡

17、功能是通过视频输入口输入标准的视频信号，经功能是通过视频输入口输入标准的视频信号，经A/D转换后形成混合信号，再与计算机显示卡中的转换后形成混合信号，再与计算机显示卡中的VGA信号相叠加，叠加后的信号显示在显示屏上信号相叠加，叠加后的信号显示在显示屏上。视频信号与。视频信号与VGA信号叠加的方式有窗口和色键信号叠加的方式有窗口和色键两种。两种。2）视频捕捉卡）视频捕捉卡又称视频采集卡，用于图像捕捉尤其适用于捕捉视频又称视频采集卡，用于图像捕捉尤其适用于捕捉视频图像图像，经数字化后，将图像以经数字化后，将图像以AVI格式文件保存在磁格式文件保存在磁盘上，供以后编辑使用。盘上，供以后编辑使用。3）

18、电视编码卡）电视编码卡功能是将计算机送往功能是将计算机送往VGA显示器的显示器的VGA显示信号转显示信号转换成标准的换成标准的NTSC、PAL或或SECAM电视信号，因电视信号，因而可以将计算机上的影像传到电视机上观看。而可以将计算机上的影像传到电视机上观看。4）MPEG卡卡又称视频播放卡或电影卡，作用是将压缩存储在又称视频播放卡或电影卡，作用是将压缩存储在VCD影碟中的电影解压缩后回放，使用户可利用影碟中的电影解压缩后回放，使用户可利用CD-ROM及显示器观看电影。功能包括及显示器观看电影。功能包括MPEG音频音频解压、解压、MPEG视频解压、音频和视频同步解压。视频解压、音频和视频同步解压

19、。5）TV卡卡由由TV调谐卡和视频叠加卡合并构成，前者能通调谐卡和视频叠加卡合并构成，前者能通过高频头选择接收电视台的信号，把它们转过高频头选择接收电视台的信号，把它们转换为视频信号；后者可将电视的视频信号与显换为视频信号；后者可将电视的视频信号与显示器的示器的VGA信号叠加在一起，在计算机显示器信号叠加在一起，在计算机显示器上显示。有些上显示。有些TV卡上还设有视频输入口，可直卡上还设有视频输入口，可直接接收来自录像机或摄像机的视频信号。因此接接收来自录像机或摄像机的视频信号。因此，利用，利用TV卡除观看电视外，还可观看录像带或卡除观看电视外，还可观看录像带或摄像机的画面。摄像机的画面。3.

20、信息获取设备信息获取设备1）数码相机（）数码相机（DC）是一种与计算机配套使用的照相机，与普通光学是一种与计算机配套使用的照相机，与普通光学照相机之间最大区别在于数码相机用存储器保存照相机之间最大区别在于数码相机用存储器保存图像数据，而不通过胶片曝光来保存图像。图像数据，而不通过胶片曝光来保存图像。（1）数码相机的工作原理）数码相机的工作原理数码相机的心脏是电荷耦合器件数码相机的心脏是电荷耦合器件(CCD)。使用数。使用数码照相机拍照时，图像被分成红、绿、蓝三种光码照相机拍照时，图像被分成红、绿、蓝三种光线投影在电耦合器件上，线投影在电耦合器件上，CCD把光线转换成电把光线转换成电荷，其强度与

21、被摄物反射的光线强度有关，荷，其强度与被摄物反射的光线强度有关，CD把这些电荷送到模把这些电荷送到模/数转换器，对光线数据进行数转换器，对光线数据进行编码，再储存到存储装置中。在软件支持下，可编码，再储存到存储装置中。在软件支持下，可在屏幕上显示照片。照片可用彩色打印机输出。在屏幕上显示照片。照片可用彩色打印机输出。（2）数码相机的性能指标）数码相机的性能指标 分辨率：是数码相机最重要的性能指标。使用图像的分辨率：是数码相机最重要的性能指标。使用图像的绝对像素数来衡量。分辨率越高，所拍图像的质量也就绝对像素数来衡量。分辨率越高，所拍图像的质量也就越高，在同样的输出质量下可打印的照片尺寸越大。越

22、高，在同样的输出质量下可打印的照片尺寸越大。颜色深度：描述数码相机对色彩的分辨能力。目前几颜色深度：描述数码相机对色彩的分辨能力。目前几乎所有的数码相机的颜色深度都达到了乎所有的数码相机的颜色深度都达到了24位，可以生成位，可以生成真彩色的图像。真彩色的图像。存储介质：是闪存记忆体，主要有存储介质：是闪存记忆体，主要有SD卡、卡、CF卡。卡。数据输出方式：输出接口为串行口、数据输出方式：输出接口为串行口、USB接口或接口或IEEE 1394接口。通过这些接口和电缆，就可将数码相接口。通过这些接口和电缆，就可将数码相机中的影像数据传递到计算机中保存或处理。若相机提机中的影像数据传递到计算机中保存

23、或处理。若相机提供供TV接口，可在电视机上观看照片。接口，可在电视机上观看照片。连续拍摄：两张照片之间等待的时间间隔就成为数码连续拍摄：两张照片之间等待的时间间隔就成为数码相机的另一个重要指标。越是高级的相机，相机的另一个重要指标。越是高级的相机，间隔越短间隔越短，就是说连续拍摄的能力越强就是说连续拍摄的能力越强。（3）数码照片输入计算机）数码照片输入计算机 先用连接线将数码相机与计算机连接起来。数先用连接线将数码相机与计算机连接起来。数码相机的驱动程序（需要事先安装到计算机上）码相机的驱动程序（需要事先安装到计算机上）就会将相机的存储卡视为计算机的一个可移动磁就会将相机的存储卡视为计算机的一

24、个可移动磁盘，存储卡中的图像会以略图方式显示。盘，存储卡中的图像会以略图方式显示。2 2）数码摄像机（）数码摄像机（DVDV）数码摄像机的优点是动态拍摄效果好，电池容量数码摄像机的优点是动态拍摄效果好，电池容量大，大，DVDV带也可以支持长时间拍摄，拍、采、编、带也可以支持长时间拍摄，拍、采、编、播自成一体，相应的软、硬件支持也十分成熟。播自成一体，相应的软、硬件支持也十分成熟。目前数码摄像机普遍都带有存储卡，一机两用切目前数码摄像机普遍都带有存储卡，一机两用切换起来也很方便。换起来也很方便。数码摄像机上通常有数码摄像机上通常有S-VideoS-Video、AVAV、DV In/OutDV I

25、n/Out等等接口，其中接口，其中DV In/OutDV In/Out接口是标准的数码输出接口是标准的数码输出/输输入接口，它是一种小型的入接口，它是一种小型的4 4针针13941394接口。接口。4.存储设备存储设备1 1）CD-ROMCD-ROM随着多媒体技术的迅速发展，光盘已成为随着多媒体技术的迅速发展，光盘已成为MPCMPC机机中不可缺少的外部存储器之一。中不可缺少的外部存储器之一。优点：存储容量大，制作成本低，不怕磁和热优点：存储容量大，制作成本低，不怕磁和热，工作稳定，密度高，寿命长，便于携带等。，工作稳定，密度高，寿命长，便于携带等。CD-ROMCD-ROM驱动器简称光驱，作用是

26、通过伺服机构驱动器简称光驱，作用是通过伺服机构控制光盘的转速、控制光束的定位和焦距，以控制光盘的转速、控制光束的定位和焦距，以检测并读出光盘上所携带的信息。检测并读出光盘上所携带的信息。（1 1）CD-ROMCD-ROM光盘光盘CD-ROMCD-ROM光盘简称光盘，利用光存储技术实现数据的光盘简称光盘，利用光存储技术实现数据的读写操作。读写操作。常用的常用的CD-ROM盘片的存储容量是盘片的存储容量是650 MB容量容量。光盘盘片的容量又分为格式化容量和用户容量，。光盘盘片的容量又分为格式化容量和用户容量，采用不同的格式和不同的驱动器，光盘格式化后的采用不同的格式和不同的驱动器，光盘格式化后的

27、容量不同。一般用户容量比格式化容量小，因为光容量不同。一般用户容量比格式化容量小，因为光盘还要存储有关控制、校验等信息。盘还要存储有关控制、校验等信息。（2）光盘的分类）光盘的分类 只读光盘（只读光盘（CD-ROM）：即压缩光盘只读存储）：即压缩光盘只读存储器。是最常用的光盘，其直径约器。是最常用的光盘，其直径约12 cm，其容量，其容量650MB，价格便宜。由母盘压模制成的，一旦复，价格便宜。由母盘压模制成的，一旦复制成型则永久不变，用户只能读出信息。制成型则永久不变，用户只能读出信息。一次写多次读光盘（一次写多次读光盘（WORM）：也称）：也称CD-R，是只有一次写操作多次读操作，需要专门

28、的光盘是只有一次写操作多次读操作，需要专门的光盘刻录机才能完成数据的写入，一旦写入就不能再刻录机才能完成数据的写入，一旦写入就不能再更改了。常见的容量为更改了。常见的容量为650 MB。可重写光盘（可重写光盘（CD-RW）：）：也也称可擦写光盘，称可擦写光盘，像硬盘一样可读写，利用浮动磁光头在磁光盘像硬盘一样可读写，利用浮动磁光头在磁光盘上进行磁场调制，可进行高速重写磁光记录。上进行磁场调制，可进行高速重写磁光记录。（3）CD-ROM驱动器驱动器与磁盘一样，要读出光盘上的信息也需要驱动与磁盘一样，要读出光盘上的信息也需要驱动器，对于器，对于CD-ROM来说，该驱动器称为来说，该驱动器称为CD-

29、ROM驱动器，简称光驱。光驱有内置式和外置驱动器，简称光驱。光驱有内置式和外置式两种，内置式装入机箱时，如果是老式机箱式两种，内置式装入机箱时，如果是老式机箱，一般预留，一般预留5.25英寸软驱的位置；新式机箱则英寸软驱的位置；新式机箱则会预留光驱的位置。会预留光驱的位置。2）DVD光盘及其驱动器光盘及其驱动器（1）DVD 光盘光盘意思是意思是“数字视频光盘数字视频光盘”，与，与CDROM相比，相比，DVD使用波长更短的红色激光，可读取更小的使用波长更短的红色激光，可读取更小的凹坑和更密的光道。凹坑和更密的光道。DVD盘与现在使用的盘与现在使用的CD盘盘相比，在形状、尺寸、面积、重量方面都一样

30、，相比，在形状、尺寸、面积、重量方面都一样，也都是用塑料做衬底的金属盘，但同样大小的也都是用塑料做衬底的金属盘，但同样大小的DVD有更大的存储容量。现在定义的有更大的存储容量。现在定义的DVD的存的存储容量最高可达到储容量最高可达到17 GB，一片，一片DVD盘的容量盘的容量相当于相当于25片片CD-ROM（650 MB）的容量。）的容量。（2）DVD驱动器驱动器是对是对DVD光盘进行读写操作的设备。光盘进行读写操作的设备。DVDROM驱动器：是只读型的驱动器：是只读型的DVD，与现在常用的，与现在常用的CD-ROM驱动器作用相似。驱动器的一倍速是驱动器作用相似。驱动器的一倍速是1.3 MB/

31、s。DVD-ROM可看成是可看成是CD-ROM的后继产品，因为它向下兼容，所以的后继产品，因为它向下兼容，所以DVD-ROM驱动器可读音频驱动器可读音频CD和和CD-ROM。对于。对于CD-RRW盘片的支持则要看使用的盘片的支持则要看使用的DVD-ROM驱动器是否支持。驱动器是否支持。DVD-R驱动器：是一次性写入型驱动器：是一次性写入型DVD驱动器，也称驱动器，也称DVD刻刻录机，原理和录机，原理和CD-R有些相似，只能一次写入数据，但可以重有些相似，只能一次写入数据，但可以重复读出。复读出。DVD-RW驱动器：是可擦写数千次的驱动器：是可擦写数千次的DVD驱动器，采用了驱动器，采用了类似类

32、似CD-RW的相变技术。的相变技术。（3）DVD-RAM驱动器驱动器DVD驱动器，是驱动器，是DVD协会确定和公布的新的可擦写协会确定和公布的新的可擦写DVD驱动驱动器标准。器标准。DVD-RAM也采用相变技术来擦写信息，可重复擦写也采用相变技术来擦写信息，可重复擦写十万次以上。十万次以上。5.其他设备其他设备 为适应实际应用中的不同需要，计算机经常为适应实际应用中的不同需要，计算机经常需要配置其他硬件设备，如扫描仪、触摸屏需要配置其他硬件设备，如扫描仪、触摸屏、影碟机、音响设备等、影碟机、音响设备等。二、多二、多媒体计算机软件系统媒体计算机软件系统多媒体计算机的应用除了要具有一定的多媒体计算

33、机的应用除了要具有一定的硬件设备外，更重要的是软件系统的开硬件设备外，更重要的是软件系统的开发和应用。多媒体计算机的软件系统由发和应用。多媒体计算机的软件系统由多媒体系统软件、多媒体工具和多媒体多媒体系统软件、多媒体工具和多媒体应用软件组成。应用软件组成。1）多媒体系统软件）多媒体系统软件 多媒体驱动软件和接口程序多媒体驱动软件和接口程序：是最底层硬件的支是最底层硬件的支撑环境，与计算机硬件相关，完成设备初始化、设撑环境，与计算机硬件相关，完成设备初始化、设备的打开和关闭、设备操作、基于硬件的压缩备的打开和关闭、设备操作、基于硬件的压缩/解压解压缩、图像快速变换及功能调用等。通常驱动软件有缩、

34、图像快速变换及功能调用等。通常驱动软件有视频子系统、音频子系统及视频视频子系统、音频子系统及视频/音频信号获取子系音频信号获取子系统。接口程序是高层软件与驱动程序之间的接口软统。接口程序是高层软件与驱动程序之间的接口软件，为高层软件建立虚拟设备件，为高层软件建立虚拟设备。多媒体操作系统多媒体操作系统：实现多媒体环境下多任务调度实现多媒体环境下多任务调度，保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性，保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性，提供多媒体信息的各种基本操作和管理。操作系统提供多媒体信息的各种基本操作和管理。操作系统还独立于硬件设备和具有较强的可扩展性还独立于硬件设备和具有较强的可扩展性

35、。2）多媒体工具）多媒体工具 多媒体素材制作工具多媒体素材制作工具：为多媒体应用程序进行为多媒体应用程序进行数据准备的软件，主要是多媒体数据采集软件，作数据准备的软件，主要是多媒体数据采集软件，作为开发环境的工具库，供开发者调用。多媒体素材为开发环境的工具库，供开发者调用。多媒体素材制作工具按功能可分为文本素材编辑工具、图形素制作工具按功能可分为文本素材编辑工具、图形素材编辑工具、图像素材编辑工具、声音素材及材编辑工具、图像素材编辑工具、声音素材及MIDI音乐的编辑工具、动画素材编辑工具和视频音乐的编辑工具、动画素材编辑工具和视频影像素材编辑工具等。影像素材编辑工具等。多媒体创作工具多媒体创作

36、工具：是在多媒体操作系统上进行是在多媒体操作系统上进行开发的软件工具，用于编辑生成多媒体应用软件。开发的软件工具，用于编辑生成多媒体应用软件。多媒体创作工具提供将媒体对象集成到多媒体产品多媒体创作工具提供将媒体对象集成到多媒体产品中的功能，并支持各种媒体对象之间的超级链接以中的功能，并支持各种媒体对象之间的超级链接以及媒体对象呈现时的过渡效果。及媒体对象呈现时的过渡效果。3）多媒体应用软件）多媒体应用软件多媒体应用软件是根据多媒体系统终端用户要多媒体应用软件是根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统，它是面向大规模用户的

37、系统产品用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品，如媒体播放软件、辅助教学软件、游戏软件，如媒体播放软件、辅助教学软件、游戏软件、电子工具书和电子百科全书等。、电子工具书和电子百科全书等。9.3 多媒体技术多媒体技术多媒体技术是利用计算机综合处理声、文、图多媒体技术是利用计算机综合处理声、文、图等信息的综合技术。多媒体技术的研究涉及多等信息的综合技术。多媒体技术的研究涉及多个方面，如计算机体系结构、数值处理技术、个方面，如计算机体系结构、数值处理技术、编辑技术、声音信号处理、图形学及图像处理编辑技术、声音信号处理、图形学及图像处理、动态技术、人工智能、计算机网络和高速通、动态技术、人工智能、计

38、算机网络和高速通信技术等。信技术等。一、多一、多媒体技术研究的主要方向媒体技术研究的主要方向1）多媒体数据的表示技术）多媒体数据的表示技术：文字、声音、图形、图文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体在计算机中的表示方法。像、动画、影视等媒体在计算机中的表示方法。2）多媒体数据的存储技术）多媒体数据的存储技术：多媒体数据的存储的目多媒体数据的存储的目标是实现大容量信息的存储和管理。在发展集中式的标是实现大容量信息的存储和管理。在发展集中式的海量存储技术的同时，也在向分布存储、并行访问的海量存储技术的同时，也在向分布存储、并行访问的方向发展。方向发展。3）多媒体的应用开发）多媒体的应用开发：多媒

39、体多媒体CD-ROM节目制作、节目制作、多媒体数据库、环球超媒体信息系统多媒体数据库、环球超媒体信息系统、多目标广播技多目标广播技术术、影视点播、电视会议影视点播、电视会议、远程教育系统、多媒体信远程教育系统、多媒体信息的检索等息的检索等。4）多媒体创作和编辑工具的研究开发）多媒体创作和编辑工具的研究开发：功能强大、功能强大、适应性强、使用方便等，为将来人人都会使用多媒体适应性强、使用方便等，为将来人人都会使用多媒体创作和编辑工具提供了条件。创作和编辑工具提供了条件。二、音二、音频信息处理频信息处理多媒体技术的特点是交互式地综合处理声音、多媒体技术的特点是交互式地综合处理声音、文字和图像等多种

40、信息。在多媒体系统中，语文字和图像等多种信息。在多媒体系统中，语音和音乐是必不可少的，没有音频的视频是不音和音乐是必不可少的，没有音频的视频是不可接受的。音频和视频同步，使视频图像更具可接受的。音频和视频同步，使视频图像更具真实性。娓娓动听的音乐和解说，使静态图像真实性。娓娓动听的音乐和解说，使静态图像变得更加丰富多彩。可视电话、电视会议中的变得更加丰富多彩。可视电话、电视会议中的声音更为重要。声音更为重要。1.声音的基本概念声音的基本概念声音是人类进行交流和认识自然的主要媒体形式。从本声音是人类进行交流和认识自然的主要媒体形式。从本质上说，声音是通过一定介质传播的一种连续的波，在质上说，声音

41、是通过一定介质传播的一种连续的波，在物理学中称为声波。物理学中称为声波。声波是随时间连续变化的模拟量，有三个重要指标：声波是随时间连续变化的模拟量，有三个重要指标：1）振幅）振幅：声波的振幅通常是指音量，它是声波波形的声波的振幅通常是指音量，它是声波波形的高低幅度，表示声音信号的强弱程度。高低幅度，表示声音信号的强弱程度。2）周期）周期：声音信号的周期是指两个相邻声波之间的时声音信号的周期是指两个相邻声波之间的时间长度，即重复出现的时间间隔，以秒为单位。间长度，即重复出现的时间间隔，以秒为单位。3）频率）频率：声音信号的频率是指信号每秒钟变化的次数声音信号的频率是指信号每秒钟变化的次数，即为周

42、期的倒数，以赫兹，即为周期的倒数，以赫兹(Hz)为单位。声音质量是用为单位。声音质量是用声音信号的频率范围来衡量，频率范围又叫频域或频带声音信号的频率范围来衡量，频率范围又叫频域或频带，不同种类的声源其频带也不同。一般而言，声源的频，不同种类的声源其频带也不同。一般而言，声源的频带越宽，表现力越好，层次越丰富。带越宽，表现力越好，层次越丰富。2.2.声音的数字化声音的数字化把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声音的数字化，它是通过对声音信号进行采样、量化音的数字化，它是通过对声音信号进行采样、量化和编码来实现的。和编码来实现的。1）采样）采样：

43、以固定的时间间隔（采样周期）抽取模以固定的时间间隔（采样周期）抽取模拟信号的幅度值。在拟信号的幅度值。在MPC中，采样频率标准定为中，采样频率标准定为11.25kHz、22.05kHz、44.1kHz。2）量化）量化：把采样得到的信号幅度的样本值从模拟把采样得到的信号幅度的样本值从模拟量转换成数字量。在量转换成数字量。在MPC中，量化精度标准定为中，量化精度标准定为8位、位、16位。位。采样和量化过程称为模采样和量化过程称为模/数（数（A/D）转换。）转换。3）编码）编码：把数字化声音信息按一定数据格式表示把数字化声音信息按一定数据格式表示。3.音频文件的格式音频文件的格式1）WAV格式格式2

44、 2）MP3MP3格式格式3 3）CDCD格式格式4 4）WMAWMA格式格式1.图形与图像图形与图像计算机绘制的图片有两种：图形和图像。计算机绘制的图片有两种：图形和图像。图形又称矢量图形或几何图形，是用一组图形又称矢量图形或几何图形，是用一组指令来描述的，这些指令给出构成该画面的指令来描述的，这些指令给出构成该画面的所有直线、曲线、矩形、椭圆等的形状、位所有直线、曲线、矩形、椭圆等的形状、位置、颜色等各种属性和参数。置、颜色等各种属性和参数。图像又称点阵图像或位图图像，是指在空间图像又称点阵图像或位图图像，是指在空间和亮度上已经离散化的图像。和亮度上已经离散化的图像。三、图像信息处理三、图

45、像信息处理图像只有经过数字化后才能成为计算机处理的位图。图像数图像只有经过数字化后才能成为计算机处理的位图。图像数字化就是把连续的空间位置和亮度离散，它包括两方面的内字化就是把连续的空间位置和亮度离散，它包括两方面的内容：空间位置的离散和数字化，亮度值的离散和数字化。响容：空间位置的离散和数字化，亮度值的离散和数字化。响图像数字化质量的主要参数有分辨率、颜色深度等图像数字化质量的主要参数有分辨率、颜色深度等。1）分辨率）分辨率：分为显示分辨率、图像分辨率和像素分辨率等分为显示分辨率、图像分辨率和像素分辨率等。（1）显示分辨率。指在显示器上能够显示出的像素数目，）显示分辨率。指在显示器上能够显示

46、出的像素数目，它由水平方向的像素总数和垂直方向的像素总数构成。它由水平方向的像素总数和垂直方向的像素总数构成。（2）图像分辨率。指数字图像的实际尺寸，反映了图像的）图像分辨率。指数字图像的实际尺寸，反映了图像的水平和垂直方向的大小。水平和垂直方向的大小。（3）像素分辨率。指显像管荧光屏上一个像素点的宽和长）像素分辨率。指显像管荧光屏上一个像素点的宽和长之比，在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图像变之比，在像素分辨率不同的机器间传输图像时会产生图像变形。形。2.图图像的数字化像的数字化2）颜色深度）颜色深度：指记录每个像素所使用的二进制指记录每个像素所使用的二进制位数。对于彩色图像来说，颜

47、色深度决定了该位数。对于彩色图像来说，颜色深度决定了该图像可以使用的最多颜色数目；对于灰度图像图像可以使用的最多颜色数目；对于灰度图像来说，颜色深度决定了该图像可以使用的亮度来说，颜色深度决定了该图像可以使用的亮度级别数目。级别数目。图像文件的大小是指在磁盘上存储整幅图像所图像文件的大小是指在磁盘上存储整幅图像所需的字节数，它的计算公式是：需的字节数，它的计算公式是：图像文件的字图像文件的字节数节数=图像分辨率图像分辨率颜色深度颜色深度/83.图像压缩标准图像压缩标准1）二值图像压缩（）二值图像压缩（JBIG）2）静止图像压缩标准（）静止图像压缩标准（JPEG/JPEG 2000）3）动态图像

48、压缩标准（）动态图像压缩标准（H.261）4）动态图像压缩标准（）动态图像压缩标准（MPEG-1）5）动态图像压缩标准（）动态图像压缩标准（MPEG-2/H.262）6）动态图像压缩标准（）动态图像压缩标准（MPEG-4/H.263）4.图像的文件格式图像的文件格式1）BMP格式格式2）GIF格式格式3）JPEG格式格式4）PNG格式格式四、视四、视频处理频处理视频信息是连续变化的影像，通常是指实际场景的视频信息是连续变化的影像，通常是指实际场景的动态演示，例如电影、电视、摄像资料等。视频信动态演示，例如电影、电视、摄像资料等。视频信息带有同期音频，画面信息量大，表现的场景复杂息带有同期音频，

49、画面信息量大，表现的场景复杂，常采用专门的软件对其进行加工、修改，常采用专门的软件对其进行加工、修改。1.视频的基本概念视频的基本概念连续的图像变化每秒超过连续的图像变化每秒超过24帧（帧（Frame）画面时）画面时，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别每幅单独的静，根据视觉暂留原理，人眼无法辨别每幅单独的静态画面，看上去是平滑连续的视觉效果。这样的连态画面，看上去是平滑连续的视觉效果。这样的连续画面叫做视频。当连续图像变化每秒低于续画面叫做视频。当连续图像变化每秒低于24帧画帧画面时，人眼有不连续的感觉，叫做动画面时，人眼有不连续的感觉，叫做动画（Cartoon）。）。2.视频的数字化视频的数字化

50、模拟视频数据流进入计算机时，每帧画面均应对每模拟视频数据流进入计算机时，每帧画面均应对每一像素进行采样，并按颜色或灰度量化，故每帧画一像素进行采样，并按颜色或灰度量化，故每帧画面均形成一幅数字图像。对视频按时间逐帧进行数面均形成一幅数字图像。对视频按时间逐帧进行数字化得到的图像序列即为数字视频。因此，可以说字化得到的图像序列即为数字视频。因此，可以说图像是离散的视频，而视频是连续的图像。图像是离散的视频，而视频是连续的图像。3.视频压缩标准视频压缩标准主要采用的是主要采用的是MPEG系列标准系列标准4.视频文件的格式视频文件的格式1）本地影像视频）本地影像视频：AVI格式格式、MPEG/MPG