第7章 多媒体应用基础
文档属性
| 名称 | 第7章 多媒体应用基础 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 149.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪教版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2010-06-12 08:35:00 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
第7章 多媒体应用基础
【本章概述】
多媒体技术应用十分广泛，它具有直观、信息量大、易于接受和传播迅速等显著的特点。本章通过介绍多媒体技术的基本概念和特征，让学习者了解计算机对文本、图形图像、音频、视频处理的原理与特点，并认识多媒体文件格式和数据压缩技术的重要性。
7.1 多媒体的基本概念
7.1.1 多媒体
多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、图形、声音、图像、动画、视频等。
多媒体技术是利用计算机对文字、声音、图形、图像、动画和视频等多媒体信息，进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储和加工等处理，再以单独或合成的形式表现出来的一体化技术。利用计算机技术对媒体进行处理和重现，并对媒体进行交互式控制，就构成了多媒体技术的核心。
7.1.2 媒体类型
表7-1 媒体类体
媒体类别
作 用
表 现
内 容
感觉媒体
感知客观环境
视觉、听觉、触觉
各种声音、音乐、文字、图形、静止和运动的图像等
表示媒体
定义信息的表达特征
计算机数据格式
ASCII编码、声音编码、图像编码和视频编码等
显示媒体
表达信息
输入、输出信息
键盘、鼠标器、麦克风、扫描仪、显示器、喇叭、打印机等
存储媒体
存储信息
保存、取出信息
磁盘、硬盘、USB闪存和CD-ROM光盘等
传输媒体
数据信息的传输
信息传输的介质
电话线、同轴电缆、光纤、电磁波和红外线等
7.1.3 多媒体的主要特征
1．信息载体的多样性
2．多媒体的集成性
3．多媒体的交互性
7.1.4 多媒体技术的产生
1．多媒体计算机的硬件条件
2．数据压缩技术
3．多媒体的软件条件
4．相关技术的支持
7.1.5 多媒体技术的应用
1．电子出版物
2．教育
3．过程模拟
4．商业广告
5．影视娱乐
7.2 多媒体中的媒体元素及特征
7.2.1 文本
指各种文字，包括符号和语言文字两种类型
7.2.2 图形
图形，又称矢量图，一般指用计算机绘制的画面，它是对图像进行抽象化的结果，是以指令集合的形式来描述反映图像最重要的特征，
7.2.3 图像
静态图像又称位图，它是由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面构成。
1、分辨率
2、颜色深度与显示深度
3、图像数据的容量
7.2.4 视频
视频影像实质上是快速播放的一系列静态图像，当这些图像是实时获取的人文和自然景物图时，称为视频影像。
1、帧速
2、数据量
3、图像质量
7.2.5 音频
影响数字声音波形质量的主要因素有三个：
1、采样频率：指波形被等分的份数，份数越多（既采样频率越高），质量越好，
2、采样位数：即每次采样的信息量。采样通过模/数转换器（A/D）将每个波形垂直等分，若用8位A/D等分，可把采样信号分为256等分；而用16位A/D则可将其分为65536等分。
3、通道数：
7.2.6 动画
计算机设计动画方法有两种：
矢量动画
帧动画
7.3 数据压缩
7.3.1 采样与存储
在媒体的采集与存储中，存在着数字化后的视频和音频信息具有数据海量性问题，它给信息的存储和传输造成较大的困难，成为阻碍人类有效地获取和使用信息的瓶颈问题之一。因此，研究和开发新型有效的多媒体数据压缩编码方法，以压缩的形式存储和传输这些数据将是最好的选择。
7.3.2 数据压缩原理
我们说的数据能被压缩是因为数据用来记录和传送信息，而真正有用的不是数据本身，而是数据所携带的信息。
数据与信息的关系是：
信息量=数据量+冗余量
常见的数据的冗余有：
空间冗余
时间冗余
结构冗余
知识冗余
视觉冗余等。
7.3.3 数据压缩的方法
目前常用的压缩编码方法可以分为两大类：
无损压缩法，也称冗余压缩法。其方法是在压缩时去掉或减少数据中的冗余，而这些冗余值是可以重新插入到数据中的，这是一个可逆的过程。因此采用冗余压缩法不会产生数据失真，一般用于文本、数据的压缩，以保证完全地恢复原始数据，但这种方法的压缩比比较小，一般在2:1～5:1之间。典型的冗余压缩法有Huffman编码、Fano-Shannon编码、算术编码、行程编码、Lempel-Zev编码等。
有损压缩法，也称熵压缩法。这种压缩方法会减少信息量，且减少的信息不能再恢复，是一种不可逆的过程，会使原始数据产生一定程度的失真。这种压缩方法可用于图像、声音、动态视频等数据的压缩，压缩比可达几十到上百。
7.3.4 数据压缩的标准
1、音频压缩
音频的技术参数主要有声音采样频率、采样的信息量、声道数、数据量。音频信息文件所需存储空间的计算公式为：
存储容量（字节）=采样频率×采样精度/8×声道数×时间
2、图像压缩
图像压缩标准可分为二种：静止图像压缩标准和动态图像压缩标准，
7.4 多媒体文件格式
7.4.1
图像文件格式
7.4.2
视频文件格式
7.4.3
声音文件格式
表7-3 部分媒体文件扩展名
媒体类型
扩 展 名
说 明
文字
txt
doc
wps
wri
纯文本文件
Word文件
WPS文件
写字板文件
声音
wav
midi
mp3
标准Windows声音文件
乐器数字接口的音乐文件
MPEG Layer III声音文件
图形图像
bmp
pcd
pct
pcx
psd
jpg
tif
Windows位图文件
通用PCD文件格式
通用PCT文件格式
Zsoft的位图文件
图像处理软件独特的PSD文件格式
JPEG压缩的位图文件
标记图像格式文件
动画
gif
flc
swf
mmm
图形交换格式文件
Autodesk的Animator文件
Macromedia的Flash动画文件
Microsoft Multimedia Movie文件
视频影像
avi
mov
mpg
dat
ram（ra、rm）
asf
Windows视频文件
Quick Time视频文件
MPEG视频文件
VCD中的视频文件
RealAudio和RealVideo的流媒体文件
Microsoft Media Server的流媒体文件
第7章 多媒体应用基础
【本章概述】
多媒体技术应用十分广泛，它具有直观、信息量大、易于接受和传播迅速等显著的特点。本章通过介绍多媒体技术的基本概念和特征，让学习者了解计算机对文本、图形图像、音频、视频处理的原理与特点，并认识多媒体文件格式和数据压缩技术的重要性。
7.1 多媒体的基本概念
7.1.1 多媒体
多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、图形、声音、图像、动画、视频等。
多媒体技术是利用计算机对文字、声音、图形、图像、动画和视频等多媒体信息，进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储和加工等处理，再以单独或合成的形式表现出来的一体化技术。利用计算机技术对媒体进行处理和重现，并对媒体进行交互式控制，就构成了多媒体技术的核心。
7.1.2 媒体类型
表7-1 媒体类体
媒体类别
作 用
表 现
内 容
感觉媒体
感知客观环境
视觉、听觉、触觉
各种声音、音乐、文字、图形、静止和运动的图像等
表示媒体
定义信息的表达特征
计算机数据格式
ASCII编码、声音编码、图像编码和视频编码等
显示媒体
表达信息
输入、输出信息
键盘、鼠标器、麦克风、扫描仪、显示器、喇叭、打印机等
存储媒体
存储信息
保存、取出信息
磁盘、硬盘、USB闪存和CD-ROM光盘等
传输媒体
数据信息的传输
信息传输的介质
电话线、同轴电缆、光纤、电磁波和红外线等
7.1.3 多媒体的主要特征
1．信息载体的多样性
2．多媒体的集成性
3．多媒体的交互性
7.1.4 多媒体技术的产生
1．多媒体计算机的硬件条件
2．数据压缩技术
3．多媒体的软件条件
4．相关技术的支持
7.1.5 多媒体技术的应用
1．电子出版物
2．教育
3．过程模拟
4．商业广告
5．影视娱乐
7.2 多媒体中的媒体元素及特征
7.2.1 文本
指各种文字，包括符号和语言文字两种类型
7.2.2 图形
图形，又称矢量图，一般指用计算机绘制的画面，它是对图像进行抽象化的结果，是以指令集合的形式来描述反映图像最重要的特征，
7.2.3 图像
静态图像又称位图，它是由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面构成。
1、分辨率
2、颜色深度与显示深度
3、图像数据的容量
7.2.4 视频
视频影像实质上是快速播放的一系列静态图像，当这些图像是实时获取的人文和自然景物图时，称为视频影像。
1、帧速
2、数据量
3、图像质量
7.2.5 音频
影响数字声音波形质量的主要因素有三个：
1、采样频率：指波形被等分的份数，份数越多（既采样频率越高），质量越好，
2、采样位数：即每次采样的信息量。采样通过模/数转换器（A/D）将每个波形垂直等分，若用8位A/D等分，可把采样信号分为256等分；而用16位A/D则可将其分为65536等分。
3、通道数：
7.2.6 动画
计算机设计动画方法有两种：
矢量动画
帧动画
7.3 数据压缩
7.3.1 采样与存储
在媒体的采集与存储中，存在着数字化后的视频和音频信息具有数据海量性问题，它给信息的存储和传输造成较大的困难，成为阻碍人类有效地获取和使用信息的瓶颈问题之一。因此，研究和开发新型有效的多媒体数据压缩编码方法，以压缩的形式存储和传输这些数据将是最好的选择。
7.3.2 数据压缩原理
我们说的数据能被压缩是因为数据用来记录和传送信息，而真正有用的不是数据本身，而是数据所携带的信息。
数据与信息的关系是：
信息量=数据量+冗余量
常见的数据的冗余有：
空间冗余
时间冗余
结构冗余
知识冗余
视觉冗余等。
7.3.3 数据压缩的方法
目前常用的压缩编码方法可以分为两大类：
无损压缩法，也称冗余压缩法。其方法是在压缩时去掉或减少数据中的冗余，而这些冗余值是可以重新插入到数据中的，这是一个可逆的过程。因此采用冗余压缩法不会产生数据失真，一般用于文本、数据的压缩，以保证完全地恢复原始数据，但这种方法的压缩比比较小，一般在2:1～5:1之间。典型的冗余压缩法有Huffman编码、Fano-Shannon编码、算术编码、行程编码、Lempel-Zev编码等。
有损压缩法，也称熵压缩法。这种压缩方法会减少信息量，且减少的信息不能再恢复，是一种不可逆的过程，会使原始数据产生一定程度的失真。这种压缩方法可用于图像、声音、动态视频等数据的压缩，压缩比可达几十到上百。
7.3.4 数据压缩的标准
1、音频压缩
音频的技术参数主要有声音采样频率、采样的信息量、声道数、数据量。音频信息文件所需存储空间的计算公式为：
存储容量（字节）=采样频率×采样精度/8×声道数×时间
2、图像压缩
图像压缩标准可分为二种：静止图像压缩标准和动态图像压缩标准，
7.4 多媒体文件格式
7.4.1
图像文件格式
7.4.2
视频文件格式
7.4.3
声音文件格式
表7-3 部分媒体文件扩展名
媒体类型
扩 展 名
说 明
文字
txt
doc
wps
wri
纯文本文件
Word文件
WPS文件
写字板文件
声音
wav
midi
mp3
标准Windows声音文件
乐器数字接口的音乐文件
MPEG Layer III声音文件
图形图像
bmp
pcd
pct
pcx
psd
jpg
tif
Windows位图文件
通用PCD文件格式
通用PCT文件格式
Zsoft的位图文件
图像处理软件独特的PSD文件格式
JPEG压缩的位图文件
标记图像格式文件
动画
gif
flc
swf
mmm
图形交换格式文件
Autodesk的Animator文件
Macromedia的Flash动画文件
Microsoft Multimedia Movie文件
视频影像
avi
mov
mpg
dat
ram（ra、rm）
asf
Windows视频文件
Quick Time视频文件
MPEG视频文件
VCD中的视频文件
RealAudio和RealVideo的流媒体文件
Microsoft Media Server的流媒体文件