第4章多媒体技术基础(4) 本章重点和难点:多媒体音频和视频处 理技术以及多媒体课件制作 本章学习目的:了解多媒体音频和视频 处理技术,初步掌握多媒体课件制作技 术,了解VOD的组成和应用 本章学习内容:多媒体技术基本概念、 多媒体的音频技术、多媒体视频处理技 术、多媒体课件制作实例、多媒体视频 点播技术、多媒体光盘技术
1 第4章 多媒体技术基础（4） • 本章重点和难点：多媒体音频和视频处 理技术以及多媒体课件制作。 • 本章学习目的：了解多媒体音频和视频 处理技术，初步掌握多媒体课件制作技 术，了解VOD的组成和应用。 • 本章学习内容：多媒体技术基本概念、 多媒体的音频技术、多媒体视频处理技 术、多媒体课件制作实例、多媒体视频 点播技术、多媒体光盘技术
41多媒体技术基本概念 4.1.1多媒体计算机技术及其特点 媒体是指信息表现、传输及存储的基本技术和手段,即 指对各种形式的信息进行处理和应用的整套技术。多媒 体( Multimedia)技术是利用计算机综合地处理文字、图 像、声音、视频、动画等。三个特点:集成性(载体、设 备)、实时性(声音、视频图像)、交互性(人机交互 界面,主动性) 多媒体技术是微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术等相 关科学技术综合发展的产物。计算机若离开了网络和多媒体技术, 无从谈应用前景。无从谈所有人青睐 多媒体应用技术是利用计算机将各种媒体以数字化的方式集成在一起 从而使计算杋具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力。常 见的媒体形式有:文字、图形、图像、声音等
2 4.1 多媒体技术基本概念 • 4.1.1 多媒体计算机技术及其特点 媒体是指信息表现、传输及存储的基本技术和手段，即 指对各种形式的信息进行处理和应用的整套技术。多媒 体（Multimedia）技术是利用计算机综合地处理文字、图 像、声音、视频、动画等。三个特点：集成性(载体、设 备）、实时性（声音、视频图像）、交互性（人机交互 界面，主动性）。 多媒体技术是微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术等相 关科学技术综合发展的产物。计算机若离开了网络和多媒体技术， 无从谈应用前景。无从谈所有人青睐。 多媒体应用技术是利用计算机将各种媒体以数字化的方式集成在一起 从而使计算机具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力。常 见的媒体形式有：文字、图形、图像、声音等
42多媒体音频技术 声卡的主要功能:录制、编辑和回放数字声音文件; 压缩和解压缩信号,以节省存储空间;具有乐器数字接 口(MIDI- Musical instrument data interface)。 音频技术的基本概念:声带—震动—声波空气 分子传播——声音(频率、振幅、周期描述),频率决 定声音的音调,振幅决定声音的响度 音频数据数字化的过程:采样、量化和编码。 单位时间内采样的次数称为采样频率,目前经常使用的 国际采样标准有44.1KHZ、22.05KHZ、11.025KHZ三 种 表示采样值的二进制数的位数称为量化位数,量化位数 越多声音就越好。(8位、16位、32位)
3 4.2 多媒体音频技术 • 声卡的主要功能：录制、编辑和回放数字声音文件； 压缩和解压缩信号，以节省存储空间；具有乐器数字接 口（MIDI-Musical Instrument Data Interface）。 • 音频技术的基本概念：声带——震动——声波——空气 分子传播——声音（频率、振幅、周期描述），频率决 定声音的音调，振幅决定声音的响度。 • 音频数据数字化的过程：采样、量化和编码。 单位时间内采样的次数称为采样频率，目前经常使用的 国际采样标准有44.1KHZ、22.05KHZ 、11.025KHZ三 种。 • 表示采样值的二进制数的位数称为量化位数，量化位数 越多声音就越好。（8位、16位、32位）
4.3多媒体视频处理技术 图形与图像:图形反映物体的局部,它是真实物 体的模型化;图像反映物体的整体性,它是物体 的真实再现。计算机存储图形或图像采用两种格 式:位图( bitmap)格式和矢量( vector)格式 位图是以数字点阵信息组成的二维像素矩阵,用 以反映图形或图像文件中各个像素点的亮度、灰 度和色彩等信息。优点是大量细节信息可快速地 显示在计算机屏幕上。矢量图不直接描述图像中 每个像素点的信息,而是通过一组指令来描述其 中所有像素点产生的过程和方法。优点是容易实 现图像的移动、缩放、旋转和扭曲等变换。一般 图像处理软件都是对位图进行,矢量图要先进 转换
4 4.3 多媒体视频处理技术 • 图形与图像：图形反映物体的局部，它是真实物 体的模型化；图像反映物体的整体性，它是物体 的真实再现。计算机存储图形或图像采用两种格 式：位图（bitmap）格式和矢量（vector）格式。 位图是以数字点阵信息组成的二维像素矩阵，用 以反映图形或图像文件中各个像素点的亮度、灰 度和色彩等信息。优点是大量细节信息可快速地 显示在计算机屏幕上。矢量图不直接描述图像中 每个像素点的信息，而是通过一组指令来描述其 中所有像素点产生的过程和方法。优点是容易实 现图像的移动、缩放、旋转和扭曲等变换。一般 图像处理软件都是对位图进行，矢量图要先进行 转换
视频技术的基本概念 计算机处理的图像是数字化的图像,是由规则排列的细小的点组成的矩阵, 并根据每一点的颜色和亮度赋予不同的数值。把这些数据按一定的格式进 行编码组合就得到了数字化的图像,其中的点叫做像素。组合图像数据的 格式,叫数字图像格式,把图像数据存成文件就得到图像文件。图像文件 按其数字图像格式的不同一般具有不同的扩展名,常见的图像文件格式有 位图文件(*,BMP)、PCX文件(*,PCⅩ)、GF文件(*,GIF)、TFF文 件(*.TIFF)、JPG等。数据压缩算法:PCM、哈夫曼、变换编码、插值 和外推码等 无损压缩——根据数学中的数据统计原理进行的图像数据压缩处 理,压缩比2:1到5:1,压缩比不高,但保留了愿图像文件中的 全部信息,常用的无损压缩图像格式有:BMP、TIFF、PCX GIF 有损压缩—是以损失图像中某些信息为代价来换取较高的压缩 率,但损失的信息多数是对人的视觉感知不太重要的信息,由于 损失的信息不能恢复,有损压缩是不可逆的。如:JPG 视频卡——是对所有用于视频信号的输入输出接口功能卡的总称。 根据功能可划分为:显示卡、图形加速卡、视频采集卡、电视卡、 视频解压卡和视频压缩卡。图形加速卡是一种对二维或三维图形 数据进行加速处理的硬件设备,与显示卡配合,形成一种新型的 视频显示卡(AGP,采用AGP总线),数据的传输速度能达到内 存的速度,即将内存中的数据快速的显示在屏幕上。视频采集卡 的功能是将模拟视频信号转换成数字视频信号,主要由视频信号 采集模块、音频信号采集模块和总线接口模块组成
5 • 视频技术的基本概念 计算机处理的图像是数字化的图像，是由规则排列的细小的点组成的矩阵， 并根据每一点的颜色和亮度赋予不同的数值。把这些数据按一定的格式进 行编码组合就得到了数字化的图像，其中的点叫做像素。组合图像数据的 格式，叫数字图像格式，把图像数据存成文件就得到图像文件。图像文件 按其数字图像格式的不同一般具有不同的扩展名，常见的图像文件格式有 位图文件（*．BMP）、PCX文件(*．PCX)、GIF文件(*．GIF)、TIFF文 件 (*．TIFF)、JPG等。数据压缩算法：PCM、哈夫曼、变换编码、插值 和外推码等 • 无损压缩——根据数学中的数据统计原理进行的图像数据压缩处 理，压缩比2：1到5：1，压缩比不高，但保留了愿图像文件中的 全部信息，常用的无损压缩图像格式有：BMP、TIFF、PCX、 GIF • 有损压缩——是以损失图像中某些信息为代价来换取较高的压缩 率，但损失的信息多数是对人的视觉感知不太重要的信息，由于 损失的信息不能恢复，有损压缩是不可逆的。如：JPG • 视频卡——是对所有用于视频信号的输入输出接口功能卡的总称。 根据功能可划分为：显示卡、图形加速卡、视频采集卡、电视卡、 视频解压卡和视频压缩卡。图形加速卡是一种对二维或三维图形 数据进行加速处理的硬件设备，与显示卡配合，形成一种新型的 视频显示卡（AGP，采用AGP总线），数据的传输速度能达到内 存的速度，即将内存中的数据快速的显示在屏幕上。视频采集卡 的功能是将模拟视频信号转换成数字视频信号，主要由视频信号 采集模块、音频信号采集模块和总线接口模块组成
计算机中采用RGB(红、绿、蓝)三原色根据色 度学理论使用不同的比例混合得到各种不同的颜 若计算机中用于表示R、G、B的颜色分量的位 数分别为N1,N2,N3,则可表示的像素的图 像深度为N1+N2+N3,则表示的图像的颜色数 为2(N+N2+N3)。单色图像的颜色深度为1,只 能表示两种颜色;颜色深度为8,则可表示256 种不同的颜色;真彩色的图像深度为24位,即 分别用8位来表示R、G、B三个颜色分量,可 表示的颜色数为24=16,777,216
6 计算机中采用RGB（红、绿、蓝）三原色根据色 度学理论使用不同的比例混合得到各种不同的颜 色。 • 若计算机中用于表示R、G、B的颜色分量的位 数分别为N1，N2，N3，则可表示的像素的图 像深度为N1+N2+N3，则表示的图像的颜色数 为2（N1+N2+N3） 。单色图像的颜色深度为1，只 能表示两种颜色；颜色深度为8，则可表示256 种不同的颜色；真彩色的图像深度为24位，即 分别用8位来表示R、G、B三个颜色分量，可 表示的颜色数为2 24 =16,777,216
44多媒体课件制作实例 环境分析、教学设计 流示文靴 区 脚本设计、软件编写 评价与修改、使用与发 第四章多媒体技术 行 -待教术 学习者的特点、教学内 二神青 三待痧 容单元的划分、文字内 四把件险面 容描述与媒体表现方式 六超文本糊泽 及交互式界面
7 4.4 多媒体课件制作实例 • 环境分析、教学设计、 脚本设计、软件编写、 评价与修改、使用与发 行 • 学习者的特点、教学内 容单元的划分、文字内 容描述与媒体表现方式 及交互式界面
4.5多媒体视频点播系统 VOD概述 通常多媒体信息的传输处理发展路线有三种,它们 分别是“电信网+多媒体”、“计算机网+多媒 体”、“电视网+多媒体”。视频点播(VOD) 又称为交互式电视( Interactive Tv,TV),由 于视频信息量大,一般是指利用电视网来进行多 媒体信息的处理,实现电视的点播。但随着通讯 网络传输带宽的提高,尤其是互连网技术的飞速 发展,利用计算机网络、电信网络实现视频信息 的处理也已得到飞速的发展。特点:主动性、选 择性 ATM- Asynchronous Transfer Mode异步传输模式8
8 4.5 多媒体视频点播系统 • VOD概述 通常多媒体信息的传输处理发展路线有三种，它们 分别是“电信网+多媒体” 、 “计算机网+多媒 体” 、 “电视网+多媒体” 。视频点播（VOD） 又称为交互式电视（Interactive TV，ITV），由 于视频信息量大，一般是指利用电视网来进行多 媒体信息的处理，实现电视的点播。但随着通讯 网络传输带宽的提高，尤其是互连网技术的飞速 发展，利用计算机网络、电信网络实现视频信息 的处理也已得到飞速的发展。特点：主动性、选 择性 ATM-Asynchronous Transfer Mode异步传输模式
VOD网络结构及其子系统框架 视频服务器 机顶盒 电视机 ATM宽带网 视频服务器器器 络 入口网络 机顶盒 电视机 网络 机顶盒 电视机 视频服务器
9 VOD网络结构及其子系统框架 视频服务器 视频服务器器器 视频服务器 ATM 宽 带网 络 网络 入口网络 机顶盒 机顶盒 机顶盒 电视机 电视机 电视机
VOD的应用 电影点播服务 远程购物 远程教学 游戏 新闻点播 TV列表 Internet访问 卡拉OK服务
10 VOD的应用 • 电影点播服务 • 远程购物 • 远程教学 • 游戏 • 新闻点播 • TV列表 • Internet访问 • 卡拉OK服务