第4章 多媒体应用基础

SECAM制式
SECAM制式的全称为Sequential Couleur Avec Memoire，或 Sequential
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3．数字化
视频信息的数字化是指在一段时间内以一定 的速度对视频信号进行获取并加以采样后形 成数字化数据的处理过程。电视制式的视频 信号是模拟的，计算机在使用电视制式的视 频
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多媒体信息处理的研究领域
多媒体数据的表示技术
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
多媒体创作和编辑工具
使用工具将会大大缩短提供信息的时间，将来人人都要会 使用多媒体创作和编辑工具，就像现在我们使用笔和纸那 样熟练
多媒体数据的存储技术 多媒体的应用开发
包括CD技术，DVD技术等
包括多媒体CD-ROM节目(title)制作，多媒体数据库，环球 超媒体信息系统(Web)，多目标广播技术(multicasting)，影视 点播(video on demand，VOD)，电视会议(video conferencing)， 远程教育系统，多媒体信息的检索等
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4.1.2 多媒体系统
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4.2.3 图形媒体的数字化
图形是指点、线、面、体几何形状及其几何属性 1. 矢量图
矢量图是用一组指令集合来描述图形的内容 矢量图不需要对每一点进行量化保存，只需描述对象的几何特征即可 显示矢量图要有专门的软件支持，这些软件将描述图形的指令转换为 屏幕上显示的形状和颜色
2. 变换
矢量图容易进行移动、缩放、旋转、扭曲等变换 矢量图与分辨率无关，不会因为缩放矢量图而使显示的图形变模糊、 或产生马赛克、或变形
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学习目标
通过本章内容的学习，学生应该能够做到：
1. 了解：多媒体技术的基本概念、多媒体信息的 数字化、多媒体信息的压缩技术和多媒体网络应用 和技术。 2. 理解：多媒体信息处理技术，包括音频、图像、 图形、动画、视频信息的处理技术。 3. 掌握：简单的音频信息处理技术，图像处理信 息技术和动画信息处理技术 4. 应用：能简单地使用Audition、Photoshop、Flash 等多媒体处理软件，完成多媒体作品的制作。
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静止图像压缩标准——JPEG 4.3.3 静止图像压缩标准 JPEG
ISO规定了静止图像压缩标准JPEG（Joint Photographics Expert Group） JPEG标准适合于照片、传真和印刷图像，压缩率为 10:1到100:1 1. JPEG编码模式
JPEG有四种不同的压缩模式
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4.2.2 图像媒体的数字化
1. 分辨率
分辨率有图像分辨率与屏幕分辨率之分
屏幕分辨率与显示模式有关，标准VGA图形卡的最高分辨率为640×480 图像分辨率是指图像水平和垂直方向的像素个数，图像分辨率决定了图像在 一定屏幕分辨率下的显示尺寸，图像分辨率越高，显示的图像越大
2. 灰度
经过采样和量化后，一幅黑白的图像在每一像素的表示可以采用的等 级就是图像的灰度等级 常用的灰度等级是256，即用8位二进制表示
信息压缩
信息压缩是去掉信息中的冗余，即保留不确定的信息， 去除确定可推知的信息
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数据压缩概述
2. 无损压缩和有损压缩
无损压缩 有损压缩
无损压缩是数据压缩和解压缩过程中，不会改变或损失，解压缩后 的数据是对原始对象的完整复制
3. 对称压缩和不对称压缩
对称压缩 不对称压缩
有损压缩在数据压缩过程中会造成一些信息的损失，只要这种损失 被限制在允许的范围内，并且解压缩后的数据对原始对象的复元，完 全适合人体的听觉、视觉不十分敏感的生理特征
表示媒体（Representation Medium） 显示媒体（Presentation Medium）
存储媒体（Storage Medium）
显示媒体分为输入媒体和输出媒体。输入媒体如键盘、鼠标、光笔、扫描仪、 数字化仪、数码相机、摄像机、话筒等；输出媒体如显示器、打印机、投影仪、 绘图仪、喇叭等 存储媒体又称为存储介质，主要有硬盘、CD-ROM、DVD等 传输媒体指的是通信的载体，主要是网络设施。
计算机应用技术基础
任课教师： 答疑时间： 联系电话： Email账号：
第4章 多媒பைடு நூலகம்应用基础
引言
多媒体技术（Technique of MultiMedia）是计 算机技术、通信技术、音频技术、声频技术、 图像压缩技术、视频传播技术、文字处理技 术等多种技术的结合、集成和发展。在多媒 体时代，存储、处理和展示多媒体信息已成 为计算机应用的重要功能。本章论述多媒体 技术与应用的基础知识，包括：多媒体技术、 多媒体系统的含义及其特点，音频、图像、 动画和视频信息的处理技术，网络上的多媒 体应用技术等内容。
传输媒体（Transmission Medium）
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多媒体的信息处理
多媒体信息通常是指在媒体中传播的信息， 是指文字、声音、图形、图像、动画、电视 图像（video）等 多媒体信息都是以数字的形式存储和传输的 多媒体信息处理是使用计算机，实现对多媒 体信息的获取、制作、加工、处理、存储、 传播、表示和显示
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1. 色彩空间表示
多媒体系统最常用的色彩空间表示有：RGB、 YUV、YIQ和YCrCb四种
RGB。RGB分别代表红绿蓝三种基色。从理论上讲， 任何一种颜色都可用RGB三种 YUV。在PAL彩色电视制式中使用YUV模型，Y表示 亮度，UV用来表示色差，U、V是构成彩色的两个 分量，YUV表示法的重要性是它的亮度信号Y和色 度信号U、V是相互独立的，所以可以对这些单色图 分别进行编码 YIQ。在NTSC彩色电视制式中使用YIQ模型，其中 的Y表示亮度，I、Q是两个彩色分量 YCrCb。YCrCb适用于计算机用的显示器
3. 分贝（dB）
分贝是音频信号的强度指标，分贝的幅度就是音量
4. 声音质量与数据率
声音信号的重要参数是带宽，它用来描述组成复合信号的频率范围
5. 声音文件
现在主流的音频格式文件有：WAV音频、MP3歌曲、VQF音频、RM在 线听、微软新品WMA、MIDI音乐，常见的声音文件的扩展名见表4-4
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4.3 多媒体信息压缩技术
多媒体信息压缩技术（包括编码技 术）是实现多媒体信息处理的关键 技术，目的是减少存储容量和降低 数据传输量。
4.3.1 数据压缩概述
信息压缩理论主要讨论信息的度量的方法和 信息压缩技术两个方面 1. 信息度量与信息压缩
信息度量
信息的度量是排斥了信息的主观含义的一种概率信息
多媒体信息的数字化是多媒体信息处理的 基础，多媒体信息的数字化包括了采样、 量化、编码和存储四个过程，媒体信息的 不同，如声音、图形、图像、视频等，其 数字化的方法也不同
4.2.1 声音媒体的数字化
1. 采样 2. 量化 3. 编码 4. 存储
声音数字化后的每秒所需要的存储空间为： 存储空间=（采样频率×量化位数）/8 若采用双声道的立体声，则存储空间增加一倍
(1) MPEG-1图像 (2) MPEG-1声音 (3) MPEG-1系统
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运动图像压缩标准——MPEG MPEG 运动图像压缩标准
2. MPEG-2标准
MPEG-2标准是对MPEG-1标准扩充、丰富和完善。适用于宽屏幕和高 清晰电视（HDTV）的高质量电视广播
MPEG-2解码器通常支持MPEG-1标准和MPEG-2标准。 MPEG-2的基本分辨率为720×480，传输速率为每秒30帧，具有CD的音质。 MPEG-2允许在一定范围内改变压缩比，在画面质量、存储容量和带宽之间 权衡。 MPEG-2压缩比高达200:1。实际的压缩比依赖于重放的质量，运动和背景的 变化越多，压缩比越少。 MPEG-2能够对可变分辨率的视频信号进行压缩编码，传输速率为10M bps。
1. 系统的特征 2. 多媒体信息处理的基本技术
压缩技术 超大规模集成电路（VLSI，Very Large Scale Integrated） 存储技术 同步技术 网络技术 其他技术的支持
3. 多媒体系统
多媒体个人计算机系统（MPC） 通用的计算机多媒体系统 多媒体工作站
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4.2 多媒体信息的数字化
3. 存储量
矢量图在表现线框型的图画、工程制图、美术字时，存储量较小 对于具有灰度或色彩的图形，实际上就按图像的数字化方法处理
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4.2.4 视频媒体的数字化
视频（Video）是由一幅幅的图像序列组成， 每一幅图像称为一帧（Frame），当帧以一定 的速率连续显示时，将得到连续运动的视频 图像。帧运动的速率单位是fps，每秒的显示 帧数。通常伴随视频图像还有一个或多个音 轨，以提供配套的声音。
媒体可以分为五大类：感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体。 而多媒体（multimedia）是融合两种以上媒体的人机交互式信息交流和传播媒体 感觉媒体是指能直接作用于人的感觉器官，包括了人类的各种语言、音乐、其 他声音、文字、图形、图像、动画等 表示媒体是对数、文、声、形、图五类信息的数字化表示
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4.1 多媒体技术的基本概念
多媒体技术简单地说，是计算机技 术将文、图、声、像媒体结合起来 进行传播、处理和存储的技术
4.1.1媒体的定义和多媒体的信息处理
国际电信联盟（ITU，International Telecommunication Union）下属的国际 电报电话咨询委员会（CCITT，Consultative Committee International Telegraph and Telephone）的定义 感觉媒体（Perception Medium）
3. 色彩 4. 存储
图像的色彩是由色彩位数决定，采用RGB（红绿蓝）三基色，每一颜 色用8位，共24位，能表示16,772,216种颜色 图像数字化后所需要的存储空间为： 存储空间=（水平分辨率×垂直分辨率×色彩位数）/8 例如，一幅分辨率为1024×768的24位的彩色图像，其数据量为 1924*768*24/8= 2.356Mb