第7章_多媒体hy.pptVIP

第7 章多媒体技术基础 多媒体技术概述 多媒体信息的数字化处理 多媒体计算机系统 7.1 多媒体技术概述 7.1.1 基本概念 一、媒体与多媒体 媒体是信息表示、存储和传播的载体。分为5类： （1）感觉媒体：是直接作用于人的感官、使人产生感觉的媒体，如语言、文字、图形、图像等。 （2）表示媒体：如文字、图像、音频编码等。 （3）表现媒体：键盘、鼠标、扫描仪等。 （4）存储媒体：磁盘、光盘、U盘等。 （5）传输媒体：电话线、网线等。 其中，表示媒体是核心。 7.1 多媒体技术概述 在多媒体技术中， “媒体”一词通常是指感觉媒体，分为文字、音频、图形、图像、视频和动画等单媒体。 多媒体是多种媒体的综合，也就是指融合两种或两种以上感觉媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体。 7.1 多媒体技术概述 二、多媒体技术 多媒体技术是指利用计算机综合处理图、文、声、像等媒体信息的技术。具有以下特点： （1）集成性 （2）交互性 （3）实时性 7.1 多媒体技术概述 7.1.2 多媒体处理的关键技术 一、数据压缩技术 二、多媒体专用芯片技术 三、多媒体输入/输出技术 四、多媒体存储技术 五、多媒体通信技术 六、多媒体软件技术 七、虚拟现实技术 7.1 多媒体技术概述 7.1.3 多媒体技术的应用领域 (1)教育与培训 (2)电子出版物 (3)娱乐应用 (4)视频会议 (5)咨询演示 (6)艺术创作 (7)模拟训练 7.1 多媒体技术概述 7.1.4 多媒体技术的发展 一、起步阶段（1984~1985，Amiga系统） 二、快速发展阶段（1985~1992年， CD-ROM→Windows 3.1） 与此同时，数据压缩理论的深入研究和大规模集成电路制造技术的发展，为多媒体设备的研制打下了坚实的理论和技术基础。各种处理音频、视频的专用插卡纷纷面世，使多媒体计算机的发展和应用进入了高潮。 三、标准化阶段（1991年~至今， MPC-1→MPC-2→MPC-3→MPC-4） 四、应用发展阶段（1990年~至今） 7.2 多媒体信息的数字化处理 7.2.1 音频信息 7.2.1.1 基本概念 音频（Audio）是声音采集设备捕捉或生成的声波以数字化形式存储，并能够重现的声音信息。 音频技术主要包括声音的采集、数字化、压缩/解压缩以及声音的播放。 7.2 多媒体信息的数字化处理 声音是由空气中分子振动而产生的一种机械振动波，通常用模拟的连续波形描述声波形状，如图7.1所示。其中 基线是测量模拟信号的基准点； 振幅是波形相对基线的最大位移，反映音量； 周期表示两个相邻波峰（或波谷）之间的时间长，而周期的倒数就是频率，表示每秒振动的次数，以赫兹（Hz）为单位。频率反映音调。 7.2 多媒体信息的数字化处理 7.2.1.2 模拟音频的数字化 将随时间连续变化的声波模拟信号转换成离散变化的数字信号，这个过程也称为模/数（A/D）转换；反之，播放数字音频时进行数/模（D/A）转换。 模拟音频的数字化包括采样、量化和编码三个步骤，如图7.2所示。 7.2 多媒体信息的数字化处理 采样是指每隔一个时间间隔在模拟音频波形上取一个幅度值，从而把连续的模拟信号转换为采样值序列。其中，时间间隔称为采样周期，其倒数是采样频率，单位是赫兹（Hz），其中44.1kHz是高保真采样频率 。 量化是指按照量化编码表，把每个原始采样值转换为量化值。所谓采样精度是指表示采样量化值的二进制位数。 编码是指将已量化的音频数值数据表示成计算机的二进制格式，从而最终将模拟音频信号转换为数字音频信号。 7.2 多媒体信息的数字化处理 7.2.1.3 数字音频的技术指标 数字音频的质量取决于采样频率、采样精度和声道数 存储容量的基本计算公式是： 采样频率×采样精度×声道数×时间／8 例如以44.1kHz采样频率、16位采样精度录制1分钟立体声所需字节是： 60×44.1×1000×16/8×2 = Byte ≈ 10.1MB 7.2 多媒体信息的数字化处理 7.2.1.4 常见音频文件类型 （1）光盘数字音频（简称CD-DA）文件 （2）波形音频（WAV）文件 （3）乐器数字接口（简称MIDI）文件 （4）MP3（MPEG Audio Layer 3）音频文件 （5）WMA（Windows Media Audio）音频文件 （6）RA（Real Audio）音频文件 7.2 多媒体信息的数字化处理 7.2.2 图像信息 7.2.2.1 基本概念 模拟图像是指人们在日常生活中接触到的各类图像（如图片、照片、X光片等） 数字图像是用数据表示的图像 图像处理技术包括图像数字化、图像编辑、压缩与解压缩、增强与复原以及图像