第八章 多媒体技术基础

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）
采样频率和量化参数比较
4.数字音频的文件格式
• Wave格式文件（. Wav）
记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。 • MIDI格式文件（.MID） 数字音乐的国际标准. • 记录的是音符数字，文件小。
•WMF格式文件
位图与矢量图的混合体, Windows中许多剪贴画图像 是以该格式存储的。广泛应用于桌面出版印刷领域。
8.3.3 视频
视频是将一幅幅独立图像组成的序列按照 一定的速率连续播放，利用视觉暂留现象 在人的眼前呈现出连续运动的画面。 模拟视频常用两种标准： NTSC制式(30帧/秒，525行/帧) PAL制式（25帧/秒，625行/帧），我国采用PAL制式。 例1分钟的数字视频容量
音频数字信号、压缩音频信号
●
视频对象
文字 图形 图像 动画 音频 视频 音频 + 视频 Audio Vedio Information
END
视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG
8.1.3多媒体技术的特点
(1) 集成性 多媒体的集成性主要表现在在两个方面，一方面是信息媒体的集成， 即将各种不同的媒体信息有机地同步，集成为一个完整、协调的多媒体 信息；另一方面是各种不同的显示或表现媒体设备的集成。 (2) 多样性 信息媒体的多样性是指计算机能处理多种信息媒体，也就是能对不 同的输入信息可以经过加工、变换或处理输出新的信息，而不是简单的 记录和重放。 (3)交互性 多媒体计算机除了可以播放各种媒体信息外，还可以与使用者进行 信息交换。 (4)实时性 多媒体技术还表现在信息处理的实时性。如在多媒体系统中，由于声音 和活动视频图像与时间密切相关，所以要求多媒体技术必须支持对这些 媒体的实时同步处理，使声音和图像在播放时不出现停滞。
案例作品使用的技术
• • • • • • 滚屏技术 时间帧 颜色填充与透明 移动、变形、旋转 遮罩、引导 配音
Flash MX工作界面
工具箱 时间轴 列号 编辑模式 工作区域 舞台工作 区行号 其它面板 工作表 混色器
8.1.2 多媒体分类
通常，人们将文本、音频、视频、图形、图像、 动画的综合体笼统称为“多媒体”。由此可见，多 媒体信息包括以下5种： 文本 图形、图像 动画 声音 视频影像
文字和符号百度文库
多媒体 多媒体 多媒体
各类文字和符号
● 矢量图形对象
文字 图形
通过计算而描述的矢量图形
● 位图图像对象
文字 图形 图像
多媒体信息处理的关键技术 5. 虚拟现实技术 利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备，使人能够 沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自 然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空 间。
6. 多媒体网络与通信技术 多媒体通信技术支持是保证多媒体通信实施的条件。
资料:虚拟现实
8.1.5 多媒体技术的应用领域
1.多媒体教育
2.电子出版物
3.多媒体网络应用 互联网直播 视频点播 远程教育
视频会议系统
8.2多媒体信息的数字化和压缩技术
8.2.1音频信息
1.基本概念
复杂的声波由许许多具有不同振幅和 A 频率的正弦波组成。 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。
文件压缩和解压缩软件
Flash动画制作
1、Flash MX概述 2、Flash MX创作环境 3、图形和文字处理 4、动画制作 5、资源的导入与使用 6、交互式动画 7、综合实例制作
Flash MX概述
• Flash MX是美国Macromedia公司推出的一款 非常优秀的基于矢量图形的交互式动画设计 软件。它可以将音乐、声效、动画以及富有 新意的界面等多媒体元素融合在一起，制作 出高品质的动画效果。它可应用在网页设计、 MTV、电子贺卡、广告制作、游戏制作以及课 件制作。 Flash动画作品案例
8.1.4 多媒体信息处理的关键技术
1. 多媒体数据压缩技术 节省存储空间，提高通信介质的传输效率，使计算机实时处理 和播放视频、音频信息成为可能。 2. 多媒体数据存储技术 数字化数据存储的介质有：硬盘、光盘和磁带等。 3. 集成电路制作技术 为多媒体技术的进一步发展创造了有力的条件。 4.多媒体数据库技术 研究多媒体信息的特征、建立多媒体数据模型； 有效地组织和管理多媒体信息； 多媒体信息的检索和统计。
MPEG音频文件（.MP1/.MP2/.MP3）
采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。 • RA格式文件（.ra） RA（Real Audio）是Real Network公司制定的音频压缩规 范，有较高的压缩比，采用流媒体的方式在网上实时播放。
5.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
周期 T
振幅 A f
声音按频率分类
次声波 20HZ 可听声波 20kHZ 超声波 f(HZ) 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: CD 如随身听
次声波 FM:调频 CD-DA FM 广播 AM 广播 电话 10 20 50 200 3.4k 7k 15k 20k f(HZ) 20kHZ
2.常用图像文件格式
•BMP和DIB格式文件 与设备无关的位图格式文件，Windows环境中经常使用. •GIF格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超过64 KB， 256色以内，压缩比较高，与设备无关。
•JPEG格式文件（.JPG）
利用JPEG方法压缩, Internet上重要文件格式之一， 适用于处理256色以上、大幅面图像。
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
8.2.2数字图像及处理
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 示1分钟，则需要： 1280×1024×3×30×60 ≈ 6.6 GB
2. 有损压缩
有损压缩方法是以牺牲某些信息（这部分信息基本不影 响对原始数据的理解）为代价，换取了较高的压缩比。
数据压缩的国际标准 JPEG标准 适用于连续色调和多级灰度的静态图像 MPEG标准 适用于运动图像、音频信息。包括MPEG视频、MPEG 音频、MPEG系统（视频和音频的同步）。MPEG已制定了MPEG-1、 MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7四种。
•MPG(.mpg)文件
是按照MPEG标准压缩的全屏视频的标准文件。 •DAT文件 是VCD专用的格式文件，文件结构与MPG文件格式基本相同。
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
应用
• 互联网直播 • 视频点播 • 远程教育 • 视频会议系统
分辨率 采样深度 帧/秒
640×480 ×3 ×30 ×60 =1 658 880 000字节
时间
常用视频文件格式
•AVI（Audio-Video Interleaved）文件 将视频与音频信息交错地保存在一个文件中，较好地解决了音频 与视频的同步问题，已成为Windows视频标准格式文件。 •MOV文件 利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。
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.
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。
用像素点描述的自然影像
●
动画对象
文字 图形 图像 动画
单画面矢量动画
多画面帧动画
FRAME
01
FRAME
02
FRAME 03
FRAME
04
FRAME 05
FRAME
06
FRAME 07
单画面矢量动画和多画面帧动画
● 音频对象
文字 图形 图像 动画 音频
● midi音频 ● wav音频 ● mp3压缩音频
8.3.4 数据压缩技术
1. 无损压缩（解压缩后信息不失真，可逆）
行程编码：对连续出现的符号用一个计数值来表示，能确保解 压后的数据不失真 。 例用于文字压缩: AAAAABBBBCCDDDDDD 5A4B2C6D 对计算机绘制的图像比较合适，ＢＭＰ，AVI的文件 对拍摄的照片色彩丰富不合适
8.3.4 数据压缩技术
第八章 多媒体技术基础
8.1 多媒体技术的基本概念 8.2 多媒体信息的数字化和压缩技术 8.3 Flash 动画制作
8.1多媒体技术的基本概念 8.1.1多媒体
媒体 存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等 信息的表现形式或载体,如文字、图形、图像、动画、声音等
多媒体 融合两种或两种以上媒体的一种人-机交互式信息交流和传播 媒体，使用的媒体包括文字、图形、图像、声音、动画和电视 图像。 多媒体技术 是一种基于计算机的综合技术，包括数字化信息的处理技术、 音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识 别技术、通信和图像技术等，是一门跨学科的综合技术。
常用流媒体文件
•RealMedia (RealNetworks) RA （RealAudio）用来传输接近CD音质的音频数据
RM（RealVideo）在低速率的网络上实时传输活动视频影像
RF（RealFlash）一种高压缩比的动画格式 •QuickTime(Apple) 是数字媒体领域事实上的工业标准，是创建3D动画、实时效果、 虚拟现实、A/V和其他数字流媒体的重要基础。 •ASF与WMA(Microsoft) ASF是一种数据格式，音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒 体信息通过这种格式，以网络数据包的形式传输，实现流式多媒 体内容发布。 WMV是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种音频格式，是用于 高清晰度映像的编解码器。
振幅
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
3.数字音频的技术指标 采样频率、量化位数和声道数
采样频率： 每秒钟的采样次数 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：
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。
AM:调幅
可听声波
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 编码 数字信号
0111000111000 模拟信号 采样 量化 编码成数字信号
振幅
T 频率 1/T 采样点 T
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。