《多媒体技术与应用》教学大纲(总)

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1、《多媒体技术与应用》教学大纲第1章多媒体技术概述1.1多媒体技术的特点多媒体技术就是利用计算机技术来处理文本、图形、图像、声音、视频等多种媒体信息，使之在不同媒体间能够建立起逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统。其特点如下。1.集成性多媒体技术不仅集成了多种媒体，而且集成同了多种技术，包括计算机技术、通信技术、电视技术和其他音像处理技术。通过在同一个文件中把来自多个通道的信息统一获取、组织、存储和合成，使文字、图像、声音等各种媒体信息能在播放时同步地作用于我们的听觉、视觉等感官，从而取得最佳的效果。2.实时性在多种媒体信息进行综合处理和集成时，声音和动态图像（视频）密切相关，

2、随时间实时变化，这就决定了多媒体技术必须要支持实时处理，播放时，声音和图像不应出现停顿或不同步现象。3.交互性多媒体技术则可以实现用户对信息的主动选择和控制。在多媒体系统中，用户可以借助交互活动控制信息的传播，甚至参与信息的组织过程，使之对感兴趣的画面或内容进行记录或者专门的研究。4.数字化在多媒体系统中，所有多媒体信息都是用数字信号表示，易于进行加密、压缩等数值运算，提高信息的安全与处理速度，且抗干扰能力强，在信号的存储和复制中能够达到更高的保真度。1.2多媒体信息和文件1.2.1文本媒体文本可区分为英文文本和中文文本，前者由ASCII表示每个字符占用一个字节，后者由符合中

3、国国标的双字节编码表示，每个字符占用两个字节。向计算机输入文本信息主要靠键盘输入，也可以使用扫描仪输入，利用光学字符识别器/阅读器，还可以输入手写字符。1.2.2声音媒体声音包括音乐与语音。频率范围在20Hz~20kHz之间、人耳可以听到的声音称为音频，连续的模拟音频信号须转换为离散的数字信号，组成数字音频后，才能被计算机存储和处理，这个过程就是模拟音频的数字化，包括采样、量化和编码三个环节。在多媒体系统中，用来存储数字音频信息的常用文件有WAV、MID和MP3等多种格式。1.2.3图形与图像61图形是指从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图形，也称为矢量图形。图形文件有二

4、维与三维之分，二维为平面图形，三维为立体图形。图像以像素作为最小元素，用灰度或色彩来显示图像的黑白或颜色。图像可以通过扫描仪输入计算机，或者用数码照相机拍摄后输入计算机。1.1.1动画与视频图像人眼有视觉暂留的生理现象，利用这一现象让一系列逐渐变化的画面以足够的速率连续出现，就可以感觉到画面上的物体在连续运动。动画要求的速率为20帧/秒。动画通常是人工创造的连续图形，画面可以逐帧绘制，也可以根据设定的场景，用计算机和图形加速卡等硬件实时计算出下一帧的画面。动画有二维与三维之分。视频图像也是借助于视觉暂留来实现。每一帧视频图像都是一幅静态图像。在视频技术中除继续采用JPEG压缩

5、标准缩小每帧图像所占用的空间外，还采用MPEG动态压缩标准。常用的视频图像文件主要有AVI、MPEG、ASF等格式。1.1.2多媒体数据文件在多媒体系统中，一切多媒体信息均可用数据文件来存储。有些文件只包含一种媒体类型，也有些可包含多种媒体类型。文件的格式不仅随所描述的媒体而有区别，也随着使用它的公司或软件而不同。多媒体文件通常需要占用较大的存储空间。例如：使用44.1kHz的采样频率进行采样，样本值用16位的精度存储，则录制1分钟的声音，在WAV文件中所需的存储空间为：采样频率（Hz）×样本位数/8×时间（s）=44100×16/8×60=5292000（B），即5.05M

6、B。显而易见，对声音和图像的质量要求越高，所需的存储空间也越大。同样的内容，如果选择不同的存储格式，文件的大小也会有不小的差异。为了方便多媒体文件的制作，许多公司研制了各种工具软件，供用户选择使用，如素材制作工具，集成创作工具。1.2多媒体关键技术及其标准1.2.1只读光盘存储器音频、视频文件通常包含大量的数据，传统的软盘已不能满足需求。光盘不仅易于装卸，且具有存储量大、价格低廉等特点。从CD唱盘、VCD影碟，到DVD数字通用光盘，如今已普及，成为多媒体系统大容量存储的首选。只读光盘上记录的信息是使用激光束预先在反射层上刻录的。一般“1”被刻成凹坑，“0”保持为原来的平面。实

7、际读盘时，“1”信号通常都在凹坑的前沿和后沿出现。CD光盘只有单面盘。DVD使用波长更短的红色可见激光，能读取更小的凹坑和更密的光道。DVD可以制成双层盘和双面盘。光盘的读/写都要遵循一定的标准。在光盘的不同标准中，记录数据的格式也不尽相同，因而不能互换。1.2.2数据压缩和解压缩音、视频文件的大数据量引发了对大容量存储器的要求。压缩和解压缩是减小存储容量和所需数据传输率的有效手段，也是实现对音、视频信息实时处理的重要关键技术。61在声音和图像数据中，都存在着冗余的数据。这就为数据压缩提供了可能性。常见