多媒体技术基础知识

文字 图形 图像 动画
单画面矢量动画 多画面帧动画
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单画面矢量动画、多画面帧动画
● 媒体对象——音频
文字 图形 图像 动画 音频
● midi音频 ● wav音频 ● mp3压缩音频
● 错误检测和校正处理 CD-ROM采用二级错误校正：一级是CIRC（Cross Interleaved
Reed-Dolomon Code），另一级是ECC（Error Correction Coed）。
● CD与DVD的结构比较
CD 650MB
标签
DVD 4.7GB
片基厚度 0.9 ~ 1mm
记录信息介质易损坏 工艺简单，成本低
置。把两种颜色混合。为了使两种颜色不要区分得那么明显，大力抖动 色盘，则A颜色向B颜色靠过来，B颜色也向A颜色端混过来，结果在中 间地区形成一些由原来两种颜色混合起来的过渡色。
● 最大分辨率 1600×1200 ● 像素点距 0.22~0.25mm ● 行频 (刷新频率、带宽) 200MHz ● 视角 接近180° ● 屏幕尺寸 17、19、22in
(可视面积＜屏幕尺寸)
0.14mm 点距 0.24mm
CRT显示屏结构的变迁 ● 球面 球面上的显示信息变形严重 。
● 柱面 横向呈弧形、纵向呈平面的形式 。
采用按钮、菜单等实现媒体间的控制功能
1.1.2 关键技术
1) 数据获取、编码压缩技术 为了快速传输数据、提高处理速度和节省存储空间，一些压缩算法 和压缩手段已经标准化和模块化，被写入芯片中。
2) 音频视频实时处理技术 在多媒体的应用中，根据不同的应用目的，对这些媒体进行加速、 放慢、重复等处理。
3) 大容量信息存储技术 存储技术逐步走向成熟，光盘存储器从单一品种的CD-ROM存储器 发展到M.O.、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW存储器等。
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 多媒体对象，MPC标准，存储介质，软件，过程，必要的知识 ● CD-ROM工作原理，CRT显示器，液晶显示器，显示卡，声卡 ● 触摸屏，扫描仪，数码照相机，各种类型打印设备
● DVD 数字影视光盘，利用的MPEG2.0数据压缩技术。使用DVD标准的激
光盘可以容纳133-488min的影片；如果用于记录数据，可以保存4.7--
17GB。
1.2 多媒体技术的应用领域
教育领域 （形象教学、模拟展示）
1.2 多媒体技术的应用领域
过程模拟领域 （生物、人类智能模拟）
1.2 多媒体技术的应用领域
显示卡的模式 ● VL模式 ● PCI模式 ● AGP模式
显示卡的种类 ● 普通显卡 完成显示基本功能。
● 3D图形卡 专为带有3D图形的高档游戏开发的显卡。
● 显示/TV集成卡 在显卡上集成了TV高频头和视频处理电路。
● 显示/视频输出集成卡 在显卡上集成了视频处理部件。
1.3.2 显示适配器与显示器 ● CRT (阴极射线管)显示器
4) 集成电路制作技术 具有强大数据压缩运算能力的大规模集成电路是解决数据压缩等大 量计算问题的硬件保证，为多媒体技术的发展创造了有利的条件。
● CD-Audio（红皮书） 容量标准：单片光盘的容量为74min数字音乐，该音乐的采样频率为
44.1Khz，量化位数为16bit，且为立体声，那么它最多可存储的数据量 为： 74×60×44100×2×16/8=746.9MB
旋转的驱动马达的速度要随光头所处的位置而变化。 在CD-ROM标准中，线速度为1.2m/s，为保持这个恒定速度，光头
从导入区移到导出区，光盘驱动马达的速度从500r/min降到200r/min。
● EFM调制 从聚焦伺服系统系统输出的数据信号是经过EFM调制后的信号。这
个过程要从通道位中检测出同步位、去掉合并位、把14位通道位变成8 位数据，最后还原成原始的帧格式。
(4) 传播信息的媒体种类很多，从而改变计算机信息处理的单一模式，体现 多媒体的“多”字。
● 媒体对象 —— 文字 文字
多媒体 多媒体 多媒体
各类文字和符号
● 媒体对象——矢量图形 文字 图形
通过计算而描述的矢量图形
● 媒体对象——位图图像 文字 图形 图像
用像素点描述的自然影像
● 媒体对象——动画
子束。遮罩上有很多小孔，每个小孔对应一个像点，三束电子束穿过小 孔照射到荧光体上。
荧光体按照电子枪的排列形状，分别涂有红、绿、蓝荧光物质，每 个电子束对应一种颜色。当穿过遮罩小孔的三束电子束强度各自发生变 化时，小孔后面的三色荧光物质将产生不同强度的光线。
1.3.2 显示适配器与显示器 ● LCD彩色液晶显示器
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 音频文件，采样频率，格式转换，编辑软件Cool Edit ● 编辑区域的确定，音频剪辑，音量控制，音轨合成
主讲教师：何 源
多媒体技术
学时和内容安排
本课程主要讲授1～5章的内容 学时安排如下： 理论课（28学时） 第1章：4学时 第2、3章：16学时 第4、5章：8学时
实验课（12学时） 音频处理：4学时（Windows录音机、Cool Edit） 图像处理：4学时（Photoshop） 多媒体开发工具：4学时（Authorware）
● CD-ROM（黄皮书） 基本数据传输速率：每个扇区2KB，共有75个扇区，则数据传输速
度为：75×2048B=150KB/s。
● CD-I（绿皮书） 定义了CD-I的光碟格式与播放系统硬件的规格。
● Video CD （白皮书） 存储影视节目。图像数据压缩标准使用MPEG1数据压缩技术，把
74min的视频信息和声音同时记录在轨道上，即VCD标准。
商业广告 （特技合成、大型演示）
1.2 多媒体技术的应用领域
影视娱乐业 （电影特技、变形效果）
1.2 多媒体技术的应用领域
旅游业 （景点介绍）
1.3 基本设备 1.3.1 CD-ROM激光存储器
CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory) ——只读激光存储器
音频数字信号、压缩音频信号
● 媒体对象——视频
文字 图形 图像 动画 音频 视频
END
音频 + 视频 Audio Video Information
视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG
● 媒体对象——控制
文字 图形 图像 动画 音频 视频 控制
Button
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1. 概述 2. 课程演示 3. 课间音乐 4. 课堂作业
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 56 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● Authorware创作工具，文字，图形，声音，视频设计
第1章
多媒体技术概述
1.1 定义和关键技术 1.2 多媒体技术的应用领域 1.3 基本设备
● TN技术 (液晶硅) ● TFT技术 (非晶硅) 高亮度
亮度
对比度
显示
本底 时间
● 屏幕尺寸 15 in ~ 22 in ● 亮度 260 ~ 320 nits ● 对比度 300:1 ~ 1000:1
● 响应时间 8 ms ~ 20 ms ● 可视角度
水平：120°~ 170° 垂直： 95°~ 120°
● 聚焦伺服 为了使激光束的聚点落在光盘的信息面上，CD-ROM驱动器采用自动
聚集伺服系统来实现。
● 道跟踪伺服 为确保聚集光束能沿着螺旋形光道正确读出信息，CD-ROM采用径向
光道跟踪技术。光道跟踪伺服系统是通过产生偏离光道的误差信号，控 制光头调整聚集光束，使它能落在凹坑的光道中央的。
● CLV伺服 由于CD-ROM盘要以恒定线速度（CLV）旋转，这意味着驱动光盘
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 静态图像，动态图像，声音文件的数据描述与特点
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 工作原理
激光盘
标签表面 铝反射层 聚碳酸酯片基 数据凹坑
聚焦透镜
激光头
导轨
激光源
光电转换
电信号
译码
数字信号
● 工作原理
● 激光头 功能：把存储在CD-ROM盘上的信息转换成电信号。 CD-ROM把经聚集后的激光投射到光盘上，利用激光在凹坑上反射
的激光强度，比在非凹坑上反射的激光强度弱得多这一特性，再通过光 电转换器件变成电信号，从而区分凹坑和非凹坑长度和它们的跳变沿。
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● 理解: (1) 多媒体是一种信息交流和传播的媒体，是用来进行信息交流和传播的。
(2) 是一种人—机交互式的媒体。信息交互的层次：简单的低层次交互对象 是数据流；较复杂的包括文字、图形、图像、动画、视频等的高层次交互； 虚拟现实（Virtual Reality，简写为VR）。
(3) 多媒体信息是以数字形式，而不是模拟信号存储、传输。
液晶显示器和纯平显示器 比较
● 色彩表现力比较 色彩的表现力方面，CRT超过LC的。早几年，LCD厂商宣传的
LCD显示器能显示32位真彩色实际上是通过抖动算法实现的。 图像的抖动（Dithering）：一种非常有用的利用较少的色彩显示
较丰富颜色信息的方式。 假设有两个调开的水彩颜色，放在色盘上，两种颜色中间空出些位
● 物理纯平 显示屏的内外表面均呈平面的形式。即显像管内外部达到真正的完全
平面，视角达180度。
● 视觉纯平 显示屏的外表面呈平面，内表面呈弧线的形式，视觉上呈现真正的平
面，达到了所谓的“视觉纯平”效果 。
ห้องสมุดไป่ตู้
彩色显示器原理
● 三枪三束CRT 三枪三束CRT有三个独立的电子枪，分别透过遮罩向荧光体发射电
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 美学表现手段，平面构图，色彩构成 ● 颜色的三要素，颜色搭配要点
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
● 数据压缩基本原理，数据压缩算法，图像压缩编码等
● 课程概述
第 1 章 多媒体技术概述 第 2 章 美学基础 第 3 章 多媒体数据描述 第 4 章 多媒体数据压缩技术 第 5 章 图像处理技术
第 6 章 数字音频处理技术 第 7 章 多媒体平台设计
● 图像原理，图像文件，图像处理技术，图像浏览 ● 图像处理软件Photoshop，选区、色调、图层、通道、蒙版、滤镜
● CD-ROM的构成 激光盘片
● CD-ROM的性质 ● 只读 (用户不能写入，只能读出) ● 光学存储 (激光烧结)
● CD-R (Recordable) 的性质 ● 可追加写 / 读 ● 光学存储 (激光烧结)
激光驱动器
● CD-RW (ReWritable) 的性质 ● 可擦写 / 读 ● 光学存储 (激光烧结)
1.1 定义和关键技术 1.1 1 定义
●“多媒体”一词源自“Multimedia”
Multiple
多重、复合
medium的复数形式media
介质、媒介和媒体
1
● 多媒体技术定义 多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视
频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。
2
金属反射层 (记录信息介质)
聚碳酸酯片基
片基厚度 0.4 ~ 0.5mm
记录信息介质不易损坏 工艺复杂，成本高
1.3.2 显示适配器与显示器 ● 显示适配器
主板
显示适配器 主机箱
显示电缆
显示器
● ROM BIOS：只读驱动程序 ● RAM ：显示缓冲存储器 ● 控制电路 ● 信号输出端子
显示信号输出 显示处理器 独立显卡