大学计算机基础(第三版)-第7章 多媒体技术基础(new)
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北京高校精品课件《大学计算机基础》第7章多媒体技术基础
视频文件的存储格式
n 影视视频文件 影视视频文件不仅包含了大量图像信息，
同时还包含了大量的音频信息。 Ø AVI（.avi）文件 Ø MPG/MPEG（.mpg/.mpeg）文件 Ø MOV（.mov）文件 Ø DAT（.dat）文件
n 流式视频（Streaming Video）文件
Ø RealMedia Ø QuickTime Ø ASF和WMV格式
视频信息的数字化处理
n视频数字化
Ø 一定的时间以一定的速度对单帧视频信号进行采样、 量化、编码等过程，实现模数转换、彩色空间转换和压 缩编码等，这通过视频卡和相应的软件来实现。
n多媒体计算机系统通过视频卡将视频信息输入到计 算机中
Ø DV卡 Ø 视频采集卡
北京高校精品课件《大学计算机基础》 第7章多媒体技术基础
多媒体编辑和创作系统 多媒体应用程序接口API
多媒体系统软件
多媒体操作系统、多媒体设备驱动程序
多媒体计算机主机、外围设备
北京高校精品课件《大学计算机基础》 第7章多媒体技术基础
7.3 多媒体信息的数字化处理
7.3.1 音频信息 7.3.2 图形和图像 7.3.3 视频信息
北京高校精品课件《大学计算机基础》 第7章多媒体技术基础
北京高校精品课件《大学计算机基础》 第7章多媒体技术基础
7.1.3 多媒体信息处理的关键技术
n 多媒体数据压缩技术 n 多媒体数据存储技术 n 多媒体计算机软、硬件平台 n 多媒体开发和创作工具 n 多媒体数据库 n 超文本和超媒体 n 多媒体通信与分布式多媒体系统
北京高校精品课件《大学计算机基础》 第7章多媒体技术基础
7.2.1 多媒体硬件系统
读写光盘
只读光盘
计算机与信息技术基础(第3版)第七章
>>第一章 概论 >>第二章 计算机基础知识 >>第三章 中文Windows XP >>第四章 中文文字处理系统Word 2003 >>第五章 中文电子表格处理系统Excel 2003
21世纪高等学校公共课计算机教材
□ 第六章 中文幻灯片演示文稿PowerPoint 2003 □ 第七章 多媒体技术基础 □ 第八章 计算机网络基础 □ 第九章 网页制作初步 □ 第十章 计算机信息应用技术
电视卡能使计算机具有电视信号接收功能。卡 上有可被计算机调谐的高频调谐器，包括中频 放大器、视频放大器、彩色解码器、同步信号 分离器等部件的大规模集成电路芯片，控制各 种电视功能的接口电路等。 电视卡的优点：信噪比高、信号失真小、亮点 干扰小
图7.2 电视卡
>>7.2.2 多媒体计算机的硬件设备
多功能电视卡的应用：
>>7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术
1、媒体 一般是指携带信息的载体，它的表现形式有：文本、 声音、图形、图像、动画、视频等。国际电报电话 咨(询3)委表(2员现)表会媒示（体媒C（C体PITr（eTs）Reen对ptar媒etis体oenn的tMa分tei类doin如umM下）e：d：ium）： 感指话为觉指进筒输指指(媒(用接指换文5行、出4传直()体)1传于感传的本信摄媒存)输接、感输存觉输编编息像体储表作表觉媒储的感码码输机。媒示用示媒体表媒觉。（入等体媒于媒体（示体媒如A和为（体人S体（T媒.体图输输如SCr的的t、aPI体的像出入o引Ine码物感r表媒的中编rs的媒a起cm、理觉g现体e物介码媒体听eipG介器s媒理媒（t体；sM觉Bi质i官o体o2介体J。显e反nP3n。，d、质，E1如示应MiMG如使u2存。即键器的e等m、e电人储dd如用盘、）声）Mi缆i产u媒u硬于、打：音和Pmm、生体E盘数鼠印，声)）G光直、、据标机等音：缆传交、、）编输扫喇、描叭仪等、
21世纪高等学校公共课计算机教材
□ 第六章 中文幻灯片演示文稿PowerPoint 2003 □ 第七章 多媒体技术基础 □ 第八章 计算机网络基础 □ 第九章 网页制作初步 □ 第十章 计算机信息应用技术
电视卡能使计算机具有电视信号接收功能。卡 上有可被计算机调谐的高频调谐器，包括中频 放大器、视频放大器、彩色解码器、同步信号 分离器等部件的大规模集成电路芯片，控制各 种电视功能的接口电路等。 电视卡的优点：信噪比高、信号失真小、亮点 干扰小
图7.2 电视卡
>>7.2.2 多媒体计算机的硬件设备
多功能电视卡的应用：
>>7.1.1 媒体、多媒体和多媒体技术
1、媒体 一般是指携带信息的载体，它的表现形式有：文本、 声音、图形、图像、动画、视频等。国际电报电话 咨(询3)委表(2员现)表会媒示（体媒C（C体PITr（eTs）Reen对ptar媒etis体oenn的tMa分tei类doin如umM下）e：d：ium）： 感指话为觉指进筒输指指(媒(用接指换文5行、出4传直()体)1传于感传的本信摄媒存)输接、感输存觉输编编息像体储表作表觉媒储的感码码输机。媒示用示媒体表媒觉。（入等体媒于媒体（示体媒如A和为（体人S体（T媒.体图输输如SCr的的t、aPI体的像出入o引Ine码物感r表媒的中编rs的媒a起cm、理觉g现体e物介码媒体听eipG介器s媒理媒（t体；sM觉Bi质i官o体o2介体J。显e反nP3n。，d、质，E1如示应MiMG如使u2存。即键器的e等m、e电人储dd如用盘、）声）Mi缆i产u媒u硬于、打：音和Pmm、生体E盘数鼠印，声)）G光直、、据标机等音：缆传交、、）编输扫喇、描叭仪等、
计算机基础第7章多媒体技术基础ppt课件
6. 视频
视频图像来自录像带、摄像机、影碟机 等视频信号源的影像，是对自然界景物的捕 捉、数字化后的信息。它由一幅幅单独的画 面序列（帧frame）组成，这些画面以一定的 速率连续投射在屏幕上，使观察者具有图像 连续运动的感觉。
5
7.1.3 数据压缩技术
数据量大是多媒体的一个基本属性。 1. 无损压缩与有损压缩 2. 数据压缩国际标准
第7章 多媒体技术基础
7.1 多媒体技术概述 7.2 Photoshop图像处理 7.3 Flash动画制作
1
7.1 多媒体技术概述
7.1.1 多媒体概念 1. 媒体
媒体在计算机领域有两种含义：存储信息的 实体，如磁盘、磁带、光盘等；信息的表现形式 或载体，如文本、图形、图像、声音、动画和视 频等。多媒体技术中的媒体通常指后者。 2. 多媒体和多媒体技术3Fra bibliotek2. 图形
图形一般指计算机绘制的画面，如直线、 圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。
3. 图像
图像是通过扫描仪、数字照相机、摄 像机等输入设备捕捉的真实场景的画面， 数字化后以位图格式存储。
4. 动画
动画是利用了人眼的视觉特性所得 到的，是一幅幅静态图像的连续播放。
4
5. 音频
音频是计算机对任何声音（包括话语、音 乐以及自然界的风、雨、雷等发出的声音） 进行采样量化后所得到的离散化信号。
② 色板面板 ⑤ 信息面板 ⑧ 路径面板 ⑾ 字符面板
(2) 几种常用调板的使用
① 图层面板 ② 通道面板 ③ 路径面板
③ 样式面板 ⑥ 图层面板 ⑨ 历史记录面板 ⑿ 段落面板
11
（2）几种常用调板的使用
① 图层面板 ② 通道面板 ③ 路径面板
12
视频图像来自录像带、摄像机、影碟机 等视频信号源的影像，是对自然界景物的捕 捉、数字化后的信息。它由一幅幅单独的画 面序列（帧frame）组成，这些画面以一定的 速率连续投射在屏幕上，使观察者具有图像 连续运动的感觉。
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7.1.3 数据压缩技术
数据量大是多媒体的一个基本属性。 1. 无损压缩与有损压缩 2. 数据压缩国际标准
第7章 多媒体技术基础
7.1 多媒体技术概述 7.2 Photoshop图像处理 7.3 Flash动画制作
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7.1 多媒体技术概述
7.1.1 多媒体概念 1. 媒体
媒体在计算机领域有两种含义：存储信息的 实体，如磁盘、磁带、光盘等；信息的表现形式 或载体，如文本、图形、图像、声音、动画和视 频等。多媒体技术中的媒体通常指后者。 2. 多媒体和多媒体技术3Fra bibliotek2. 图形
图形一般指计算机绘制的画面，如直线、 圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。
3. 图像
图像是通过扫描仪、数字照相机、摄 像机等输入设备捕捉的真实场景的画面， 数字化后以位图格式存储。
4. 动画
动画是利用了人眼的视觉特性所得 到的，是一幅幅静态图像的连续播放。
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5. 音频
音频是计算机对任何声音（包括话语、音 乐以及自然界的风、雨、雷等发出的声音） 进行采样量化后所得到的离散化信号。
② 色板面板 ⑤ 信息面板 ⑧ 路径面板 ⑾ 字符面板
(2) 几种常用调板的使用
① 图层面板 ② 通道面板 ③ 路径面板
③ 样式面板 ⑥ 图层面板 ⑨ 历史记录面板 ⑿ 段落面板
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（2）几种常用调板的使用
① 图层面板 ② 通道面板 ③ 路径面板
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920780-大学计算机基础-第七章-多媒体技术基础知识
7.2多媒体技术的研究内容和应用领域
7.2.1 多媒体技术的研究内容 多媒体技术研究内容主要包括感觉媒体的表示技术、数 据压缩技术、多媒体数据存储技术、多媒体数据的传输 技术、多媒体计算机及外围设备、多媒体系统软件平台 等。
1．多媒体数据压缩/解压缩算法与标准 2．多媒体数据存储技术 3．多媒体计算机硬件平台和软件平台 4．多媒体开发和编著工具 5．网络多媒体与Web技术 6．多媒体数据库与基于内容的检索技术 7．多媒体应用和多媒体系统开发
示1分钟，则需要： 1280×1024×3×30×60 ≈ 6.6 GB
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.
1991年，在第六届国际多媒体和CD-ROM大会上宣布了扩展结构系统标 准CD-ROM/ XA，从而填补了原有标准在音频方面的缺陷，经过几年的发展， CD-ROM技术日趋完善和成熟。而计算机价格的下降，为多媒体技术的实 用化提供了可靠的保证。
1992年，正式公布MPEG-1数字电视标准，它是由运动图像专家组（
moving picture expert group）开发制定的。MPEG系列的其他标准还有
MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和现正在制定的MPEG-21。
1993年，“多媒体计算机市场协会”又推出了 MPC的第二个标准，其中包括全动态的视频图像， 并将音频信号数字化的采集量化位数提高到16位。
采样频率和量化参数比较
3.常见声音文件格式
（1）CD （2）WAV （3）MP3 （4）WMA
多媒体技术基础课件
《大学计算机基础》
14
8.3 多媒体信息的数字化
8.3.1 数字声音
要使计算机能存储和处理声音信号，就必 须将模拟音频数字化。
截取模拟信号振幅值的过程称为采样。 采样值以二进制形式表示称为量化编码。 以上工作可由计算机中的声卡或音频处理
芯片负责完成。
《大学计算机基础》
15
8.3 多媒体信息的数字化
8.2 多媒体计算机系统组成
早期的多媒体计算机必须进行专门设计和 制造。
目前几乎所有微机都具备了多媒体功能， 不需要单独进行设计和制造。
多媒体计算机的硬件结构与普通计算机相 同。
《大学计算机基础》
11
8.2 多媒体计算机系统组成
多媒体计算机除了需要较高的硬件配置外， 通常还需要音频、视频、光盘驱动器等各 种多媒体输入/输出设备。
物体本身的颜色和质地； 环境因素，包括灯光和周围的场景等。 设置材质需要美术修养。
《大学计算机基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ》
37
8.3 多媒体信息的数字化
8.3.3 数字视频
不同材质下的三维模型
《大学计算机基础》
38
8.3 多媒体信息的数字化
8.3.3 数字视频
（3）动画 动画是三维创作中更难的部分。 动画设计时不但需要熟练的技术，还要有
图8-4 矢量图形（左、中）和点阵图形（右）
《大学计算机基础》
19
8.3 多媒体信息的数字化
8.3.2 数字图像
矢量图形中的曲线是由短的直线逼近的 （插补）。
矢量图形的尺寸可以任意变化而不会损失 图形的质量。
在矢量图形中可以只编辑修改其中的某一 个物体，而不会影响图中其他物体。
《大学计算机基础》
大学计算机基础(第三版)-7
的应用涉及到教育和培训、商业和服务行业、家庭娱乐 和休闲、电子出版业、Internet上的应用以及虚拟现实等。
7.2 多媒体计算机系统
7.2.1 多媒体计算机系统的构成
可以将多媒体计算机系统看作一个分层结构，如图7-1所示。
多媒体应用系统 7-1 多媒体计算机的分层结构 多媒体开发系统 多媒体软件平台 多媒体硬件系统 多媒体数据准备工具 多媒体制作工具
第7章 多媒体技术简介 第8章 计算机网络与应用
第9章 Access数据库技术基础
第7章 多媒体技术简介
随着计算机软硬件技术的不断发展，计算机的能力逐渐提高 ，具备了处理图形图像、声音视频等多媒体信息的能力。 计算机多媒体技术近几年发展迅速，并已在教育、宣传、训 练、仿真等方面得到了广泛的应用。
本 章 目 录
—Win7+Office 2010
目录
第1章 计算机基础知识 第2章 计算机系统 第3章 Windows 7操作系统的使用 第4章 文字处理软件Word 2010
教师在讲解 时，可重点 介绍第 1 章 中的第 3~4 节、第2、3、 4、5、6和8 章，第1、2、 7、9章部分 内容自学。
第5章 电子表格软件Excel 2010 第6章 演示文稿软件PowerPoint 2010
7.1.2
多媒体技术的发展和应用
1．多媒体技术的发展 自20世纪80年代开始，个人计算机（PC）在性能上的不断进步和应 用的不断扩展，使人们利用计算机处理多媒体信息成为可能。至此，基 于计算机的多媒体技术大体上经历了3个阶段。 第一个阶段是1985年以前，这一时期是计算机多媒体技术的萌芽阶 段，在这个时期，人们已经开始将声音、图像通过计算机数字化后进行 处理加工。该阶段具有代表性的事件是美国Apple公司推出了具有图形用 户界面和图形图像处理功能的Macintosh计算机，并且提出了位图（ Bitmap）的概念。 第二阶段是1985～1990年，是多媒体计算机初期标准的形成阶段。 这一时期发表的重要标准有：CD-I光盘信息交换标准、CD-ROM及CD-R可 读写光盘标准、MPC标准1.0版、PhotoCD图像光盘标准、JPEG静态图像压 缩标准和MPEG动态图像压缩标准等。 第三个阶段是1990年至今，是计算机多媒体技术飞速发展的阶段。 在这一阶段，种类标准进一步完善，各种多媒体产品层出不穷，价格不 断下降，多媒体技术的应用日趋广泛。
7.2 多媒体计算机系统
7.2.1 多媒体计算机系统的构成
可以将多媒体计算机系统看作一个分层结构，如图7-1所示。
多媒体应用系统 7-1 多媒体计算机的分层结构 多媒体开发系统 多媒体软件平台 多媒体硬件系统 多媒体数据准备工具 多媒体制作工具
第7章 多媒体技术简介 第8章 计算机网络与应用
第9章 Access数据库技术基础
第7章 多媒体技术简介
随着计算机软硬件技术的不断发展，计算机的能力逐渐提高 ，具备了处理图形图像、声音视频等多媒体信息的能力。 计算机多媒体技术近几年发展迅速，并已在教育、宣传、训 练、仿真等方面得到了广泛的应用。
本 章 目 录
—Win7+Office 2010
目录
第1章 计算机基础知识 第2章 计算机系统 第3章 Windows 7操作系统的使用 第4章 文字处理软件Word 2010
教师在讲解 时，可重点 介绍第 1 章 中的第 3~4 节、第2、3、 4、5、6和8 章，第1、2、 7、9章部分 内容自学。
第5章 电子表格软件Excel 2010 第6章 演示文稿软件PowerPoint 2010
7.1.2
多媒体技术的发展和应用
1．多媒体技术的发展 自20世纪80年代开始，个人计算机（PC）在性能上的不断进步和应 用的不断扩展，使人们利用计算机处理多媒体信息成为可能。至此，基 于计算机的多媒体技术大体上经历了3个阶段。 第一个阶段是1985年以前，这一时期是计算机多媒体技术的萌芽阶 段，在这个时期，人们已经开始将声音、图像通过计算机数字化后进行 处理加工。该阶段具有代表性的事件是美国Apple公司推出了具有图形用 户界面和图形图像处理功能的Macintosh计算机，并且提出了位图（ Bitmap）的概念。 第二阶段是1985～1990年，是多媒体计算机初期标准的形成阶段。 这一时期发表的重要标准有：CD-I光盘信息交换标准、CD-ROM及CD-R可 读写光盘标准、MPC标准1.0版、PhotoCD图像光盘标准、JPEG静态图像压 缩标准和MPEG动态图像压缩标准等。 第三个阶段是1990年至今，是计算机多媒体技术飞速发展的阶段。 在这一阶段，种类标准进一步完善，各种多媒体产品层出不穷，价格不 断下降，多媒体技术的应用日趋广泛。
大学计算机基础多媒体技术基础课件
9.1.1 多媒体技术的发展与定义
2.媒体的表现形式
媒体类型
媒体特点
媒体形式
媒体实现方式
感觉媒体
人类感知客观环境的信 息
视觉、听觉、触觉
文字、图形、声音、图 像、动画、视频等
表示媒体
信息的处理方式
计算机数据格式
ASCII编码、图像编码、 音频编码、视频编码等
显示媒体 存储媒体
信息的表达方式 信息的存储方式
1. ASCII（ASCII码） 计算机中常用的字符编码标准有ASCII（美国标准
信息交换编码），它用1个字节的低7位（最高位为0）表 示128个不同的字符。
2. GB2312-80（国标码） 我国在GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集基
本集》国家标准中规定: 一个汉字用两个字节表示，每个 字节只用低7位，最高位为0。
PPT文档演模板
大学计算机基础多媒体技术基础ppt 课件
9.2.2 图形信息的数字化
3.矢量图形文件格式 (1) CDR格式: 矢量图形设计软件CorelDRAW专用格式。 (2) IA格式: Adobe公司矢量图形设计软件Illustrator专用格 式。 (3) DWG格式: 计算机辅助设计软件Auto CAD专用格式。 (4) 3DS格式: 三维动画设计软件3DS MAX专用图形格式。 (5) FLA格式: Flash动画设计软件专用格式。 (6) VSD格式: 微软公司网络结构图设计软件Visio专用格式。 (7) WMF格式: Windows中的图元文件格式. (8) EMF格式: 微软公司开发的Windows 32位扩展图元文件 格式。
PPT文档演模板
大学计算机基础多媒体技术基础ppt 课件
9.2.2 图形信息的数字化
大学计算机基础课件第七章多媒体技术
多媒体技术也广泛应用于娱乐领域，如数 字音乐、数字电影、游戏等，提供了更加 丰富和多样化的娱乐体验。
医疗领域
工业领域
多媒体技术还可以应用于医疗领域，如远 程医疗、医学影像处理等，提高了医疗服 务的效率和准确性。
在工业领域中，多媒体技术可以应用于产 品设计和展示等方面，提高产品的质量和 设计效率。
02
。
20世纪90年代
随着计算机硬件性能的提高和互 联网的普及，多媒体技术得到了 广泛应用，出现了许多多媒体应
用软件和工具。
21世纪
随着云计算、大数据和人工智能 等技术的发展，多媒体技术逐渐 向智能化、网络化和移动化方向 发展，出现了许多新型的多媒体
应用和服务。
多媒体技术的应用领域
教育领域
娱乐领域
多媒体技术广泛应用于教育领域，如电子 教材、网络课程、数字博物馆等，提供了 更加生动和多样化的教学方式。
视频处理技术
视频编码与解码
视频处理涉及将连续的图像序列转化为数字信号 ，再通过解码还原为连续的图像序列。
视频特效处理
包括转场效果、滤镜效果等，以增加视频的艺术 感和视觉冲击力。
视频压缩与传输
通过数据压缩技术减小视频文件的大小，便于存 储和传输。
数据压缩技术
无损压缩与有损压缩
无损压缩能够完全还原原始数据，而有损压缩则会在一定程度上 损失数据信息。
图像处理技术
图像编码与解码
类似于音频处理中的编码和解码，图像编码将图像信号转化为数字 信号，解码则是将数字信号还原为图像信号。
图像增强与修饰
通过调整图像的色彩、亮度、对比度等参数，改善图像质量，或者 对图像进行裁剪、缩放、旋转等操作以满足特定需求。
图像识别与处理
多媒体技术基础第三版教学设计
多媒体技术基础第三版教学设计一、教学目标本课程旨在掌握多媒体技术的基本概念、原理和应用，培养学生分析和设计多媒体系统的能力，提高学生的实际操作能力。
具体目标如下：1.熟悉多媒体技术的基本概念和理论知识；2.掌握多媒体制作的方法和技术；3.熟悉多媒体系统的组成和功能；4.能分析和设计多媒体系统；5.提高实践操作能力。
二、课程内容安排2.1 第一讲：多媒体技术概述1.多媒体技术的基本概念和分类；2.多媒体技术的发展历程；3.多媒体应用领域及市场前景；4.多媒体技术在教育、广告等行业中的应用。
2.2 第二讲：图像处理技术1.图像处理的基本概念和方法；2.图像压缩技术及其原理；3.图像处理软件的应用；4.图像处理在数字媒体中的应用。
2.3 第三讲：音频处理技术1.音频处理的基本概念和方法；2.声音的数字化和压缩技术；3.音频处理软件的应用；4.音频处理在数字媒体中的应用。
2.4 第四讲：视频处理技术1.视频处理的基本概念和方法；2.视频压缩技术及其原理；3.视频处理软件的应用；4.视频处理在数字媒体中的应用。
2.5 第五讲：动画制作技术1.动画的基本概念和分类；2.动画制作的方法和技术；3.动画制作软件的应用；4.动画制作在数字媒体中的应用。
2.6 第六讲：多媒体系统的设计与应用1.多媒体系统的组成和功能；2.多媒体系统的设计与实现；3.多媒体系统的应用领域；4.多媒体教学系统的设计与实现。
三、教学方法本课程采用课堂讲授、实验操作和课程设计相结合的教学方法。
重点突出实验操作和课程设计，课堂讲解内容结合实际应用，旨在增强学生的实际操作能力和独立思考能力。
四、评分标准1.课程论文作业占40%。
2.课堂表现、出勤占30%。
3.实验绩效占30%。
五、参考书目1.刘占山等. 多媒体技术基础第三版[M]. 北京：北京邮电大学出版社，2011年。
2.李哲等. 多媒体技术原理与应用[M]. 北京：机械工业出版社，2014年。
大学计算机基础多媒体技术基础
数据压缩原理
01
02
03
信息冗余
数据压缩基于信息冗余原 理，通过去除或减少数据 中冗余的部分，实现数据 量的减少。
编码技术
采用特定的编码技术，对 数据进行重新编码，以更 少的位数表示相同的信息 。
熵编码
一种基于数据出现概率的 编码方法，通过为高频出 现的符号分配较短的码字 ，降低整体数据量。
音频压缩技术
交互性
多媒体技术具有交互性，用户能 够主动参与和操作，而不是单纯 地接收信息。
多媒体技术发展历程
起始阶段
多媒体技术的起始阶段主要是基 于简单的音频和视频技术的运用
。
发展阶段
随着技术的进步，多媒体技术开始 融合更多的信息类型，并逐渐应用 于各个领域。
高速发展阶段
近年来，随着网络技术和移动设备 的迅猛发展，多媒体技术也进入了 高速发展阶段，实现了更加丰富的 应用和传播。
多媒体技术在娱乐中的应用
电子游戏
01
多媒体技术是电子游戏的核心，通过图像、音频、动画等多媒
体元素为玩家提供沉浸式的游戏体验。
影视制作
02
多媒体技术在影视制作中发挥着重要作用，包括特效制作、音
频处理、非线性编辑等方面。
虚拟现实与增强现实
03
多媒体技术可以构建虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用，
为用户提供全新的娱乐体验。
大学计算机基础多媒体技术 基础
汇报人： 2023-11-23
目录
• 计算机多媒体技术概述 • 多媒体技术基础 • 多媒体数据压缩技术 • 多媒体存储与传输技术 • 多媒体技术应用与发展趋势
01
计算机多媒体技术概 述
多媒体技术定义
融合技术
《计算机应用基础》第7章多媒体技术基础
《计算机应用基础》第7章多媒体技术基础在当今数字化的时代，多媒体技术已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常观看的电影、聆听的音乐，到线上教学、远程会议等，多媒体技术都发挥着重要作用。
这一章，我们将深入探讨多媒体技术的基础。
多媒体技术，简单来说，就是将多种媒体形式，如文本、图像、音频、视频等，通过计算机技术进行整合和处理的技术。
它的出现极大地丰富了信息的表达和传递方式，让我们能够更直观、更生动地获取和理解信息。
首先，我们来了解一下多媒体中的图像技术。
图像是多媒体中最常见的元素之一。
图像可以分为位图和矢量图两大类。
位图是由像素点组成的，每个像素点都有自己的颜色和亮度信息。
当我们放大位图时，会看到像素点变得明显，图像可能会出现模糊或锯齿现象。
常见的位图格式有 BMP、JPEG、PNG 等。
而矢量图则是通过数学公式来描述图像的形状和颜色，无论如何放大或缩小，都不会失真。
SVG 就是一种常见的矢量图格式。
在图像的处理方面，我们有许多强大的工具和软件。
例如，Photoshop 可以对图像进行各种编辑操作，如裁剪、调整颜色、添加滤镜等。
这些工具让我们能够将原始图像加工成符合我们需求的作品。
接下来是音频技术。
音频是多媒体中另一个重要的组成部分。
我们日常听到的音乐、语音等都是音频的表现形式。
音频的数字化涉及到采样、量化和编码等过程。
采样频率越高，量化位数越大，音频的质量就越好，但同时文件也会越大。
常见的音频格式有 MP3、WAV、FLAC 等。
对于音频的编辑和处理，也有专门的软件，如 Audacity。
它可以帮助我们录制音频、剪辑音频片段、添加特效等。
在音乐制作、有声读物录制等领域，音频处理技术发挥着关键作用。
视频技术也是多媒体技术的重要部分。
视频是由一系列连续的图像帧组成的，通过快速播放这些帧，就形成了动态的视觉效果。
视频的压缩编码技术对于视频的存储和传输至关重要。
常见的视频编码格式有 H264、H265 等。
大学计算机基础教程第7章
大学计算机基础教程
7.1.2 多媒体计算机系统
1.多媒体计算机 1.多媒体计算机 2.多媒体计算机的硬件设备 2.多媒体计算机的硬件设备
大学计算机基础教程
1.多媒体计算机 1.多媒体计算机
多媒体计算机一般指多媒体个人计算机 （Multimedia Personal Computer，MPC）, Computer，MPC） 是一种能够对文本、声音、图像、视频等 多种媒体信息进行综合处理，并在它们建 立逻辑关系，使之成为一个交互式系统的 计算机。1985年出现了第一台多媒体计算 计算机。1985年出现了第一台多媒体计算 机，其主要功能是指可以把音频视频、图 形图像和计算机交互式控制结合起来，进 行综合的处理。
大学计算机基础教程
7.2.1 文本素材及其数字化
1．利用键盘文字输入 2．语音技术 3．手写输入
大学计算机基础教程
7.2.2 声音素材及其数字化
1.数字音频信号的获取 1.数字音频信号的获取 2.常见的音频处理软件 2.常见的音频处理软件
大学计算机基础教程
1.数字音频信号的获取 1.数字音频信号的获取
是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息 类型综合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制， 能支持完成一系列交互式操作的信息技术。
大学计算机基础教程
多媒体技术的主要特点
集成性 控制性 交互性 非线性 实时性 信息使用的方便性 信息结构的动态性
大学计算机基础教程
2. 多媒体技术的应用与发展
多媒体技术的发展 多媒体技术的应用
声音的模 拟信号 采 样 量 化 编 码 声音的数 字信号
声音信号的数字化过程
描述声音的模拟信号是一个连续的模拟波 形信号，不能直接由计算机处理，故必须 将其数字化。声音信号的计算机获取过程 就是声音信号的数字化处理过程。
第7章多媒体技术(第三版21)
计算机导论
多媒体的媒体元素
文本 图形和图 像 视频 音频 动画 指各种文字，包括各种字体 、尺寸、格式及 色彩的文本。 图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或 彩色几何图；图像是由像素点阵组成的画面。 是图像数据的一种，若干有联系的图像数据 连续播放便形成了视频。 音频包括音乐语音和各种音响效果。 是利用了人眼的视觉暂留特性，快速播放一 连串静态图形，在人的视觉上产生平滑流畅 的动态效果就是动画。
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7.1.3 多媒体系统的组成
多媒体硬件系统：支持多媒体信息交互处理
所需的硬件设备，如大容量内存、声卡、CDROM 或 DVD-ROM 驱动器、显卡、视频卡以及显 示器、扫描仪、数码相机、摄像机等。 多媒体操作系统：提供程序执行的工作环境， 如Windows 98/2000/XP等。 多媒体创作工具：开发多媒体应用程序的软 件系统，如 Flash 、 Authorware 、 Cakewalk 等。 多媒体应用系统：与特定多媒体应用有关的 应用程序和设备，如 CD 播放器、录音机、支 持VCD的豪杰超级解霸、Realplayer等。
多媒体数据的存储设备与技术：包括CD技术，DVD技术等。 多媒体创作和编辑工具：使用这些工具会大大缩短提供信息
的时间，并且容易创作出丰富多彩的多媒体产品。
多媒体的应用开发：包括多媒体数据库，环球超媒体信息系
统，多目标广播技术，影视点播，电视会议，远程教育系统， 多媒体信息检索等。
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7.2 多媒体技术
7.2.1 文本
文本（Text）是人类表达信息最基本的方式之 一，数字技术的发展，使得文本信息的创作、编排、 印刷、发行、检索和阅读方式发生了很大的变化。 文本是计算机表示文字及符号信息的一种数字媒体， 实际使用的数字文本有简单文本、格式文本和超文 本三种类型。
大学计算机基础-多媒体技术基础课件
第 七 章
多 媒 体 技 术 基 础
大学计算机基础 3、多媒体数据压缩方法 一、无损压缩：也称为可逆压缩、无失真编码、熵编码等。 工作原理为去除或减少冗余值，但这些被去除或减少的冗余 值可以在解压缩时重新插入到数据中以恢复原始数据。它大多 使用在对文本和数据的压缩上，压缩比较低，大致在2:1～5:1 之间。典型算法有：哈夫曼编码、香农-费诺编码、算术编码、 游程编码和Lenpel-Ziv编码等。 二、有损压缩：也称不可逆压缩和熵压缩等。 这种方法在压缩时减少了数据信息是不能恢复的。在语音、 图像和动态视频的压缩中，经常采用这类方法。它对自然景物 的彩色图像压缩，压缩比可达到几十倍甚至上百倍。
多 媒 体 技 术 基 础
压缩潜力2 对于图像、音频和视频等，人的感知可 容忍某些细节信息的丢失（失真）。如视觉 冗余和听觉冗余。 视觉冗余：人类视觉系统并不是对图像的任 何变化都很敏感。事实上人类视觉系统一般 分辨能力约为26灰度等级，而一般图像量化 采用28灰度等级，这类冗余称为视觉冗余。 例如，人的视觉对于边缘的急剧变化不 敏感，且人眼对图像的亮度信息敏感，对颜 色的分辨率弱等。
大学计算机基础
第 七 章
多 媒 体 技 术 基 础
第七章 多媒体技术基础
大学计算机基础
教学目标
第 七 章
多 媒 体 技 术 基 础
了解多媒体的概念，掌握多媒体数据压缩技术 掌握多媒体信息的展现与交互 掌握多媒体通信的关键技术，了解多媒体通信的应 用 了解虚拟现实的定义、重要特征和硬软件基础，掌 握虚拟现实技术的体系结构
基 础
大学计算机基础
第 七 章
多 媒 体 技 术 基 础
7.1 多媒体的概念 1、多媒体概述 一、感觉媒体 能直接作用于人的感觉器官、使人产生直接感觉的媒体。 如图像、文字、动画、音乐等均属于感觉媒体。 二、显示媒体 在通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。如键 盘、鼠标、显示器、打印机等均属于显示的媒体。 三、表示媒体 为了传送感觉媒体而研究出来的媒体。如电报码、语言编码 等均属于表示媒体。 四、存储媒体 用于存储信号的媒体。如磁盘、光盘、磁带等均属于存储媒 体。 五、传输媒体 用于传输信号的媒体。如光缆电缆等均属于传输媒体。
大学计算机基础电子课件(刘晓燕)第7章 多媒体技术(1)
7.2.1 音频处理(6)
4．数字音频的文件格式 WAV格式 MIDI格式 MP3格式 CDA格式 RA格式 WMA格式
7.2.1 音频处理(7)
5．音频处理软件 常用的音频处理软件有Coll Edit、Windows内置的录 音机和GoldWave等，Windows录音机是系统自带的音频 处理软件，使用它可以录制、混合、播放和编辑声音文件 （.wav 文件），也可以将声音文件链接或插入到另一个文档 中。
7.2.3 图形/图像处理(6)
3．图像压缩 （1）图像数据容量 图像数据容量指磁盘上存储整幅图像所需的存储空间大小， 计算表达式为： 图像数据容量=图像分辨率×图像色彩深度/8B （2）图像压缩 数字图像压缩的方法有无损压缩法和有损压缩法 。 图像数据压缩率=压缩前的图像数据量/压缩后的图像数据量
采样：采样指按照固定的时间（一般 为1秒）间隔截取声音信号的振幅值， 把时间上的连续信号变成实际上的离 散信号 。 量化：量化是将每个采样点得到的幅 度值以数字形式存储。
采样点
t O
采样图
0
量化图
7.2.1 音频处理(4)
编码：把采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来，这一过程称为 编码。 常用的编码方式有： ① 脉冲编码调制（pulse code modulation，PCM） ② 差分脉冲编码调制（DPCM） ③ 自适应差分编码调制（ADPCM） 采用PCM方式编码后的声音信号（未压缩）的文件大小可以按下式计算： 文件大小=取样频率×量化位数×声道数×时间/8（字节）
RGB模式示意图
7.2.3 图形/图像处理(5)
CMYK模式： 用彩色墨水或颜料进行混合墨水或颜料的三基色是青 （cyan）、品红（magenta）和黄（yellow），通常 写成CMY，称为CMY模式。在真正印刷时，通常需加入一 种真正的黑色，用K表示，这样CMY模式就变成了CMYK 模式。打印机和彩色印刷系统大都采用CMYK模式。
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图像文件的大小(存储整幅图像所需字节数)
图像文件大小=图像分辨率×颜色深度÷8
位图图像
● 图像由基本显示单元“像点”构
成
● 像点由若干个二进制位进行描述 ● 二进制位代表图像颜色的数量 ● 具有位映射关系的图叫作“位图”
图像像点 8bit ( 28 = 256色 )
16bit ( 216 = 65536色 ) 24bit ( 224 = 1670万色 )
第七章
多媒体技术基础
本 章 内 容
多媒体与多媒体技术的基本概念
多媒体计算机系统的基本组成
多媒体信息的计算机表示方法
多媒体信息的数字化和压缩技术
动画制作的基本过程 多媒体系统的典型应用
多媒体技术的发展
多媒体技术是计算机技术发展和社会需求相结合的产物。 社会需求
● 简捷、形象地传播信息的需要 ● 影视、娱乐业的需要
● 近代教育的需要
技术背景
● 人工智能模拟的需要
● 计算机CPU速度的提高
● 计算机存储容量的增加 ● 计算机实时信息的处理 ● CD-ROM的诞生与发展 ● CD-DA技术的发展
7.1 多媒体与多媒体技术的基本概念
●媒体（Media）指的是信息的载体。“多媒体”一词源自“Multimedia” Multiple 多重、复合
视 频 卡
主 机
声 卡
音频播 放设备 MIDI设备 话筒
打印机
扫描仪
多媒体计算机软件系统
多媒体操作系统 媒体素材制作软件 多媒体函数库 多媒体创作工具 多媒体驱动程序
7.3 多媒体信息的计算机表示方法
文本 图形 图像 动画 音频 视频
多媒体 多媒体 多媒体
文 本
＄ ★ ③ 》
＠
各类文字和符号
● 8位图像 ● 16位图像 ● 24位图像 ● “位图”特指图
像
数字化图像文件格式与用途
文件 .GIF . BMP . TIF . JPG 用途 用于动画、多媒体程序界面，网页界面 用于Windows环境下的任何场合 用于专业印刷 用于数字图片保存、传送
. TGA
. PCD
用于专业动画影视制作
用于PHOTO CD
● 音频（每秒钟存储声音容量的公式为：采样频率×采样精度×声道数/8）
若采样频率为44100Hz，16bit (2Byte)，立体声 (2声道)，
则1分钟的总数据量为: 44100×2 Byte×2 (STEREO) ×60s = 10336 KB (10MB)
数据压缩条件
● 数据存在冗余 (重复数据、可忽略数据)
(4) 制定MPC三级基本标准 (MPC-1 / 2 / 3)
MPC 的结构
MPC联盟规定 多媒体计算机硬件 系统的最低配置要 求。由5个基本部件 组成： PC机、CD-ROM、 声卡、音箱和 Windows操作系统。
CD-ROM
音箱
声卡
MPC-1 标准
设备
CPU 时钟 内存 硬盘 接口
1991年公布
7.5 动画制作的基本过程
动画的原理
所谓动画，就是利用人眼 的视觉滞留的特性，快速 将一系列静止状态的图片 连续播放，使人眼产生连 续活动的视觉效果。在动 画专业术语中，把一个静 止的画面称为一帧，按标 准一般以每秒24帧的速度 播放。右图是一小段胶片 的示意图，每帧的播放时 间≤ 1 / 24秒，就能产生图 片中的小人动起来的动画 效果。
行 程 编 码
●行程编码（游程编码）—— ● 编码原理
无损编码
—— 用一个符号值或串长代替具有相 同值的连续符号，使符号的长度小于原始数据的长。 例如,如下文本: 本:102222222222224587000000000243333333333333398 压缩编码为 ： 10A2124587A00924A31498 其中，数字2连续出现了12个，用原数据2和重复 次数12表示，记作A212，其中A表示这是压缩数据。
矢量表示 ● 对矢量图进行移动、缩 放、变形等不会影响图形 质量。 矢量图形的质量与显 示器分辨率无关。
图像的主要参数
图像分辨率 水平和垂直方向的像素点个数的乘积来表示
颜色深度（用多少位二进数记录颜色）
1位：黑白图,表示黑和白两色 8位：灰度图,用256（28）个灰度级表示图像 3位：红绿蓝三色组合，产生8（23）种颜色 24位：真颜色图,可产生1670（224）万种颜色
FRAME AME 07
利用人眼的视觉滞留的特性，快速将一系列静止状态的图片连续播放， 使人眼产生连续活动的视觉效果。
音频对象
● midi音频 ● wav音频 ● mp3压缩音频
音频
话语、音乐以及各种动物和自然界发出的各种声音。
视频对象
视频
音频 + 视频（avi） Audio Vedio Information
medium的复数形式media
介质、媒介和媒体
1
● 多媒体技术 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
3
4
● 多媒体特征
多样性——信息的多样化、处理方式多样化 集成性——媒体、设备与软件的集成 交互性——人、机对话，是多媒体技术的关键特征 实时性——声音、动态图像(视频)随时间变化 数字化——媒体信息以数字的形式存储和处理
标准配置
386 SX 16MHz 2MB 30MB 串行、并行、游戏棒接口
MIDI
显示 激光驱动器
MIDI合成、混音接口
VGA模式，分辨率640×480，16色 单速CD-ROM，数据传输速率50KByte/s
MPC-2标准
设备
CPU
时钟 内存 硬盘 接口 MIDI 显示
1993年5月公布
标准配置
什么是MPC
MPC —— Multimedia Personal Computer(多媒体个人计算
机) 符合MPC标准的具有多媒体功能的个人计算机 MPC标准的基本内容 (1) 对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标 准的规范 (2) 规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化标 准 (3) 制定高于MPC基本标准的升级规范
数字音频文件的种类
● WAVE（Waveform Audio）波形音频文件
.wav
来源于对声音模拟波形的采样和量化。记录了真实 声音的二进制采样数据，文件尺寸较大。 MIDI (Musical Instrument Digital Interface）乐器数字 化接口文件
●
.mid
记录音符时值、频率、音色特征，使用电子键盘乐器， 文件尺寸小 .mp3 ● MP3 (MPEG音频压缩标准）压缩音频文件
录像机、摄像机等输入设备捕捉到的自然景物。活动的图像或动态图像
7.4 多媒体信息的 数字化和压缩技术
多媒体信息的数字化是多媒体技术的关 键问题 视频和音频数据的压缩与解压缩技术最 为重要
声音的采集与数字化过程
声音定义:声音是振动波，具有振幅、周期和频率
复杂的声波由许许多具有不 同振幅和频率的正弦波组成。 波形相对基线的最大位移称为 振幅A，反映音量；波形中两个 相邻的波峰（或波谷）之间的 距离称为振动周期T，周期的倒 数1/T即为频率f，以赫兹（Hz） 为单位。正常人所能听到的声 音频率范围为20 Hz～20 kHz。
Pentium CPU或兼容CPU
75MHz 8MB 540MB 串行、并行、游戏棒接口 MIDI合成、混音接口 VGA模式，分辨率640×480，64K色
激光驱动器
4倍速CD-ROM，数据传输速率600KByte/s
多媒体计算机硬件系统
下图示出了一个具有基本功能的多媒体计算机的硬件系统
电视机 显示器 录像机 摄像机 影碟机 网卡 光存储器 扬声器
486 SX or 兼容CPU
25MHz 4MB 160MB 串行、并行、游戏棒接口 MIDI合成、混音接口 VGA模式，分辨率640×480，256色
激光驱动器
倍速CD-ROM，数据传输速率300KByte/s
MPC-3标准
设备
CPU
时钟 内存 硬盘 接口 MIDI 显示
1995年6月公布
标准配置
采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。MP3 格式音乐，生成文件较大，用于录制原声，音乐 质量较好。
图
像
原
理
●图像：直接量化的原始信号形式
●图形：运算形成的抽象化产物
● 图形由具有方向和长度的 ● 图像的最小单位是像点 ● 数据占用的存储空间
大，图形显示质量受显示 器分辨率的影响 ，缩放位 图可能导致图像质量下降
图像信息数字化
图像的数字化是指将一幅真实的图像转变为计算机能够 处理的数字形式。 图像信息数字化过程涉及到采样、量化、以及编码等。
采样 是将连续图像转化成离散点的过程。采样的实质就是用若干 个像素点来描述这一图形。图中“故”字的像素点表示。
量化 量化则是在图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变 化值离散化为整数值的过程。一般用8位、16位、24位来表示每个 像素点的颜色。 编码 将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来
多媒体信息的数据量
● 文本
若1024×768显示分辨率、16×16点阵文字、4 Byte/字，则一屏
汉字的总数据量为: (1024/16)×(768/16)×4 = 12288 Byte (12KB)
● 图像（每屏图像文件大小的公式为：图像分辨率×颜色深度÷8 ）
若1024×768显示分辨率，256色，则满屏图像的总数据量为: 1024×768×8 ÷8 = 786432 Byte (768 KB)