计算机多媒体技术.pptx
计算机多媒体技术,1掌握媒体、多媒体、多媒体技术的基本概念、特点和媒体的表现形式。2了解多媒体计算机系统的构成。3了解常见图形图像文件、音频文件和视频文件的格式。4了解常用媒体软件的使用方法。,学习目标,掌握多媒体、多媒体技术的基本概念、特点和媒体表现形式 了解多媒体计算机的系统构成 了解各种媒体素材制作整理的基本知识 掌握音频、图形图像、视频等媒体素材的采集处理方法 了解开发多媒体应用系统的基本知识 了解常用媒体软件的使用方法,8.1多媒体技术概述,随着计算机软硬件技术的不断发展，计算机的处理能力逐渐提高，具备了处理图形图像、声音、视频等多媒体信息的能力，使计算机更形象逼真地反映自然事物和运算结果，从而诞生了计算机多媒体技术。8.1.1基本知识 1.多媒体 媒体(Media)就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说，就是信息的载体，也称为媒介。多媒体(Multimedia)就是多重媒体的意思，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。,8.1.1 基本知识,2.媒体的分类 国际电信联盟(ITU)根据媒体的表现形式做如下分类。(1)感觉媒体(Preception Medium)感觉媒体是指能直接作用于人的感官，使人能产生直接感觉的媒体。用于人类感知客观环境。例如，人的语音、文字、音乐、自然界的声音、图形图像、动画、视频等都属于感觉媒体。(2)表示媒体(Representation Medium)表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体，即信息在计算机中的表示。表示媒体表现为信息在计算机中的编码，如ACSII码、图像编码、声音编码等。(3)表现媒体(Presentation Medium)表现媒体又称为显示媒体，是指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体，是计算机用于输入/输出信息的媒体。如键盘、鼠标、光笔、显示器、扫描仪、打印机、绘图仪等。(4)存储媒体(Storage Medium)存储媒体用于存放表示媒体，以便于保存和加工这些信息，也称为介质。常见的存储媒体有硬盘、软盘、磁带和CD-ROM等。(5)传输媒体(Transmission Medium)传输媒体是指用于将媒体从一处传送到另一处的物理载体。例如，电话线、双绞线、光纤、同轴电缆、微波、红外线等。,8.1.1 基本知识,3.多媒体技术 所谓多媒体技术，就是指把文字、图形图像、动画、音频、视频等各种媒体通过计算机进行数字化采集、获取、加工处理、存储和传播而综合为一体的技术。其涉及的技术有信息数字化处理技术、数据压缩和编码技术、高性能大容量存储技术、多媒体网络通信技术、多媒体系统软硬件核心技术、多媒体同步技术、超媒体技术、超文本技术等，其中信息数字化处理技术是基本技术，数据压缩和编码技术是核心技术。,8.1.1 基本知识,4.常见感觉媒体信息 多媒体技术处理的感觉媒体信息类型有以下几种。(1)文本信息 文本信息是由文字编辑软件生成的文本文件，由汉字、英文或其他文字符号构成。文本是人类表达信息的最基本的方式，具有字体、字号、样式、颜色等属性。在计算机中，表示文本信息主要有两种方式:点阵文本和矢量文本。目前，计算机中主要采用的是矢量文本。(2)图形图像 即图片信息。在计算机中，图片信息分为两类，一类是由点阵构成的位图图像，另一类是用数学描述形成的矢量图形。由于对图片信息的表示存在两种不同的方式，对它们的处理手段也是截然不同的。(3)动画 动画是一种通过一系列连续画面来显示运动的技术，通过一定的播放速度，来达到运动的效果。利用各种各样的方法制作或产生动画，是依靠人的“视觉暂留”功能来实现的，把一系列变化微小的画面，按照一定的时间间隔显示在屏幕上，就可以得到物体运动的效果。(4)音频信息 即声音信息。声音是人们用于传递信息最方便最熟悉的方式，主要包括人的语音、音乐、自然界的各种声音、人工合成声音等。(5)视频信息 连续的随时间变化的图像称为视频图像，也叫运动图像。人们依靠视觉获取信息占依靠感觉器官所获得信息总量的80%，视频信息具有直观和生动的特点。,8.1.2多媒体技术的特点,多媒体技术具有多样性、交互性、实时性和集成性等主要特点。1.多样性 多样性是指信息载体的多样化，即计算机能够处理的信息范围呈现多样性。多种信息载体使信息的交换更加灵活、直观。多种信息载体的应用也使得计算机更容易操作和控制。2.集成性 集成性是指处理多种信息载体的能力，也称为综合性。集成性体现在两个方面:一方面是多种媒体信息，即声音、文字、图形图像、音频、视频等的集成;另一方面是媒体信息处理设备的集成性，计算机多媒体系统不仅包括计算机本身，还包括处理媒体信息的有关设备。3.交互性 交互性是指用户与计算机之间在完成信息交换和控制权交换时的一种特性。交互性使用户与计算机在信息交换中的地位变得平等，改变了信息交换中人的被动地位，使得人可以主动参与媒体信息的加工和处理。4.实时性 实时性是指在计算机多媒体系统中声音及活动的视频图像是实时的、同步的。计算机必须提供对这类媒体的实时同步处理能力。,8.1.3多媒体技术的发展和应用,1.多媒体技术的发展 多媒体技术的开端是以1839年法国的达盖尔发明的照相术开始的，此后，人们除了继续把文本和数值处理作为信息处理的主要方式外，开始重视图形图像以及陆续出现的音频(Audio)和视频(Video)技术在信息领域的作用。自从20世纪40年代发明计算机以后，信息处理技术获得了空前的发展，其应用逐步覆盖社会的各个领域。特别是在20世纪80年代，个人计算机(PC)在性能上的不断进步和应用的不断扩展，使利用计算机处理多媒体信息成为可能。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。第二个阶段是在1985年至20世纪90年代初，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、Photo CD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20世纪90年代至今，是计算机多媒体技术飞速发展的阶段。在这一阶段，各类标准进一步完善，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。,8.1.3多媒体技术的发展和应用,2.多媒体技术的应用 由于多媒体技术的引进，极大地改善了人和计算机之间的界面，更进一步提高了计算机的易用性与可用性，扩大了计算机的应用领域，促进了全新的产品和服务的出现，也推动了多媒体技术自身的发展。在可以预见的将来，多媒体技术的应用将遍及社会生活的各个领域。(1)教育应用 由于多媒体具有图、文、声、像的一体化效果，它的直观性和交互性，使其特别适合教育和培训。可以使学习者能够根据自己的实际情况，主动地、创造性地学习，真正确立受教育者在学习中的主体地位，从根本上改变传统教学模式，大大提高教学效果。(2)电子出版 电子出版物是以计算机存储介质为载体，采用计算机信息检索技术的新型出版物。它利用的素材范围广泛，包括文字、图形图像、动画、音频、视频及软件、程序等。与传统图书相比，电子出版物以其大容量信息存储能力，多种媒体信息处理能力，先进灵活的信息查询能力，成为人类信息传播技术的又一次革命。(3)广告与信息咨询 在公共服务场所，如旅游、邮电、交通、商业、宾馆、百货大楼等，可以利用多媒体大信息容量的图、文、声、像，提供高质量的产品广告和无人咨询服务，既方便了广大消费者，也给经营者创造了新的商机。(4)管理信息系统和办公自动化 多媒体技术能提供如图形图像、动画、音频、视频等全新的信息内容，除了能处理通常的数据或文字外，还极大地增强了应用系统的功能，改善了管理信息系统(MIS)和办公自动化OA)应用系统的人机界面，扩展了应用领域。(5)家庭应用 目前，多媒体声像制品和视频游戏，以其逼真的画面、高保真的声音、强大的交互性，给人们带来了身临其境的真实感受。家庭娱乐已经发展成为计算机多媒体技术应用的重要领域之一。(6)虚拟现实 虚拟现实(VR)就是利用多媒体技术创建的一种虚拟真实情形的环境。目前，虚拟现实主要应用于训练、展示和视频游戏等方面。以上所述只是多媒体技术的一些典型应用，随着多媒体技术的不断成熟和发展，它的应用将遍及人类生活的各个领域。,8.2 多媒体计算机系统,在开发和利用多媒体技术的过程中形成了多种专用的交互式多媒体系统，其中著名的有Philips和Sony公司在1986年开发的光盘交互系统(Compact Disc-Interactive CD-I)IBM和Intel公司在1989年开发的数字视频交互系统等。除了这些专用的多媒体系统(Digital Video Interactive.DVI)外，使用最为广泛的是多媒体个人计算机(Multimedia.Personal ComputerMPC)o MPC是指在个人计算机(PC)的基础上，融合了图形图像、音频、视频等多媒体信息处理技术，包括软件技术和硬件技术，构成的多媒体计算机系统。8.2.1多媒体计算机系统构成 可以把多媒体计算机系统看作一个分层结构，如图8-1所示。,8.2.1多媒体计算机系统构成,1.多媒体计算机的硬件系统 计算机的硬件系统在整个系统的最底层，包括多媒体计算机中的所有硬件设备和由这些设备构成的一个多媒体硬件环境。2.多媒体软件平台 多媒体软件平台是多媒体软件核心系统，其主要任务是提供基本的多媒体软件开发的环境，它要具有图形和音视频功能的用户接口，应具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步算法等功能，能完成对多媒体设备的驱动和控制，对图形用户界面、动态画面的控制。多媒体软件平台依赖于特定的主机和外围设备构成的硬件环境，一般是专门为多媒体系统而设计或是在已有的操作系统的基础上扩充和改造而成的。典型的多媒体操作系统有Commodore公司为专用Amiga系统研制的多任务Amiga操作系统，Intel和IBM公司为DVI系统开发的AVSS和AVK操作系统，Apple公司在Macintosh上的System7.0中提供的Quick Time操作平台。在个人计算机上运行的多媒体软件平台，应用最广泛的是Microsoft公司的Windows 9X/NT/2000/XP操作系统。,8.2.1多媒体计算机系统构成,3.多媒体开发系统 多媒体开发系统是多媒体系统的重要组成部分，是开发多媒体应用系统的软件工具的总称。多媒体开发系统主要包括多媒体数据准备工具和著作工具。多媒体数据准备工具的功能是收集和整理多媒体素材;多媒体著作工具的功能是把多媒体素材组织成一个结构完整的多媒体应用系统。(1)多媒体数据准备工具 多媒体数据准备工具由各种采集和创作多媒体信息的软件工具组成，用于多媒体素材的收集、整理和制作。通常按照多媒体素材的类型对多媒体数据准备工具进行分类，如声音录制编辑软件、图形图像处理软件、扫描软件、视频采集编辑软件、动画制作软件等。(2)多媒体著作工具 多媒体著作工具又称多媒体创作工具或多媒体编辑工具，它为多媒体开发人员提供组织编排多媒体数据和连接形成多媒体应用系统的软件工具。多媒体著作工具除了具有编辑、写作等一般编辑软件具备的信息控制能力外，还必须有将各种媒体信息编入程序的能力，并具有时间控制、调试能力以及动态文件输入或输出的能力。,8.2.1多媒体计算机系统构成,多媒体著作工具主要包括以下几类:.以图标为基础的多媒体著作工具。在这种著作工具中，数据是以对象或事件的顺序来组织的，并且以流程图为主干，将各种图表、声音、控制按钮等放在流程图中，形成完整的多媒体应用系统。这类多媒体著作工具一般只做多媒体素材的组织，而 多媒体素材的收集、制作、整理都由其他软件完成。例如，Macromedia公司的Authorware。.以时序为基础的多媒体著作工具。这种多媒体著作工具中，数据是以一个时间顺序来组织的。这类工具使用起来如同电影剪辑，可以精确地控制在什么时间播放什么镜头，能精确到每一帧。例如，Macromedia公司的Director等。.以页为基础的多媒体著作工具。在这种工具中，文件与数据是用类似一叠卡片或书页来组织的。这些数据大多是用图标表示，使得它们很容易理解和使用。这类多媒体著作工具的超文本功能最为突出，适合于制作电子图书，如Asymetrix公司的ToolBook等。超媒体Web网页制作工具也属于以页为基础的多媒体著作工具，如Microsoft FrontPage,Macromedia Dreamweaver等。.以程序设计语言为基础的多媒体著作工具。此类的程序设计语言很多，Microsoft公司的Visual Basic和Visual C+等都是适用于多媒体编程的程序设计语言。在多媒体开发系统中，除了媒体准备工具和著作工具以外，还包括媒体播放工具和其他媒体处理工具，如多媒体数据库管理系统、VCD制作工具等。,8.2.1多媒体计算机系统构成,4.多媒体应用系统 多媒体应用系统是由多媒体开发人员利用多媒体开发系统制作的多媒体产品，它面向多媒体的最终用户。多媒体应用系统是多媒体系统的必要组成部分，它的功能和表现是多媒体技术的直接体现，重视多媒体应用系统开发，有利于多媒体技术的普及和推广，有利于多媒体技术自身的发展。,8.2.2 MPC硬件系统,MPC硬件系统是在PC硬件设备的基础上，附加了多媒体附属硬件。多媒体附属硬件主要有两类:适配卡类和外围设备类。1.多媒体适配卡 多媒体适配卡的种类和型号很多，主要有:视频卡、声卡、电话语音卡、传真卡、图形图像加速卡、电视卡、CD-I仿真卡、MODEM卡等。(1)声卡 声卡能完成的主要功能有:录制和播放音频、音乐合成等。主要由以下部分组成:输入输出接口:声卡主要的输入输出接口有:LINE IN(线路输入)、LINE OUT(线路输出)、MIC IN(麦克风输入)、SPK OUT(声音输出)、JOYSTICK/MIDI(游戏杆/MIDI等。目前微型计算机主流声卡是支持杜比AC-3的具有3D音效的声卡，原来的LINE OUT接口已经被REAR(环绕)接口取代。专用芯片:由数字声音处理器、FM音乐合成器以及MIDI控制器等专用芯片组成，是声卡的核心部分，主要完成声音信号的数字/模拟转换、音乐合成、MIDI音乐等功能。(2)视频卡MPC上用于处理多媒体视频信号的是视频卡，按其功能分大致有以下几种。频采集卡:视频采集卡(Video Capture Card)的主要功能是从摄像机、录像机等视频信息源中捕捉模拟视频信息并转存到计算机外存中，以便进行后期编辑处理。视频采集卡主要有两种:静态视频采集卡和动态视频采集卡，分别用于从视频信息中捕捉静态图像和连续的动态图像。视频转换卡:视频转换卡(Video Conversion Card)用于将计算机的VGA信号与模拟电视信号相互转换。视频播放卡:又称为解压缩卡，用于把压缩视频文件，经过解压缩处理后播放。,8.2.2 MPC硬件系统,2.多媒体外围设备 以外围设备形式连接到计算机上的多媒体硬件设备有:光盘驱动器、扫描仪、打印机、数码照相机、触摸屏、摄像机、传真机、麦克风、多媒体音箱等。(1)光盘与光盘驱动器 数字化的多媒体信息经过压缩编码处理后的数据量仍然很庞大，因此多媒体信息存储需要大容量、高性能存储设备。容量日益增大的硬盘可以满足存储需求却不便于信息交换，使用光盘存储正是为了满足这一要求而出现的。光盘和光盘驱动器价格低廉、容量大，目前光盘存储介质主要有CD-ROM和DVD-ROM两种。(2)扫描仪 扫描仪是一种图形输入设备，用于将黑白或彩色图片资料、文字资料等平面素材，扫描形成图像文件。,8.2.2 MPC硬件系统,(3)数码照相机 数码照相机种类 通常按照结构特点和性能，把数码照相机分为以下几种。经济型数码照相机:采用120300万像素的CCD，成像质量一般，适合家用。中档数码照相机:采用300500万像素的CCD，适合家用和要求不高的场合。高档数码照相机:采用500800万像素的CCD，成像质量高，适合图像素材的拍摄及数码艺术作品的制作。专业数码照相机:采用8001 000万像素的CCD，成像质量高，色彩表现完美，适用于各种专业摄影、平面印刷出版等领域。基本原理 数码照相机的关键技术是CCD(电荷祸合器件，用于实现光电转换)。进入照相机镜头的光线聚集在CCD上，CCD就把照在各个光敏单元上的光线，按照强度转换成模拟电信号，再转换成数字信号，存储在相机中的存储设备中，可转存到计算机中进行处理。(4)数码摄像机 数码摄像机简称DV Digital Video)是一种使用数字视频格式记录音频、视频数据的摄像机。DV在记录视频时采用数字信号处理方式，它的核心部分就是将视频信号经过处理后转变为数字信号，并通过磁鼓螺旋扫描记录在数码录像带上，视频信号的转换和记录都是以数码形式存储的。DV可以获得很高的图像分辨率，色彩的亮度和频宽也远比普通摄像机高，音视频信息以数字方式存储，便于加工处理，可以直接在DV上完成视频的编辑处理。另外，DV可以像数码照相机一样拍摄静态图像。,8.3 图形图像素材制作整理,图形图像媒体所包含的信息具有直观、易于理解、信息量大等特点，是多媒体应用系统中最常用的媒体形式。图形图像不仅用于界面美化，还用于信息表达，在某些场合图形图像媒体可以表达文字、声音等其他媒体所无法表达的含义。8.3.1基本知识 1.位图图像 可以把位图看作是在一个栅格网上的图案即“点阵”图。位(Bit是计算机存储信息的最小单位，可以用来代表颜色的黑色和白色。如果把不同的“位”聚集成一个图案，黑白点就可以组成一幅位图。(1)像素 像素是位图图像的基本构成元素。在位图中，每一个小“方块”中被填充了颜色时，它就能表达出图像信息，其中每一个小“方块”称为像素。(2)颜色深度 在一个彩色图像中，每一个像素的颜色，在计算机里是用若干个二进制“位”来记录的。表示每个像素的颜色时所使用的“位”数越多，所能表达的颜色数目就越多。在一个计算机系统中，表示一幅图像的一个像素的颜色所使用的二进制位数就称做颜色深度。(3)位图图像的像素数 位图的像素数目是以宽度和高度乘积来描述的，例如，800 X 600,1 024 X 768等。像素是计算机用来记录颜色的一个单位，它没有实际的物理大小，只有被输出到打印机、显示器等实际的物理设备上时，才具有特定的大小，所以一幅图像的像素数和长宽比不能决定图像的实际物理尺寸，若需要知道它的实际尺寸，还要涉及一个特定的分辨率。(4)位图的特点 位图图像具有真实感强、可以进行像素编辑、打印效果好、位图文件大、有限的分辨率等特点。,8.3.1 基本知识,2.矢量图形 与位图不同，矢量图不用大量的单个点来建立图像，而是用数学公式对物体进行描述以建立图像。例如，同样是在屏幕上画一个圆，位图必须要描述和存储组成图像的每一个点的位置和颜色信息，矢量图的描述则非常简单，如圆心坐标(120，120)，半径60。(1)矢量图形的组织 在矢量图形中，把一些形状简单的物体如点、直线、曲线、圆、多边形、球体、立方体、矢量字体等称做图元。矢量图形用一组命令和数学公式来描述这些图元，包括它们的形状、位置、颜色等信息，再用这些简单的图元来构成复杂的图形。(2)矢量图形的特点 矢量图形最基本的特点是充分利用了输出设备的分辨率，能获得高精度的打印输出;矢量图形信息量少，因而文件较小，能快速打印和屏幕显示;具有高度的可编辑性;与位图相比，矢量图形缺乏真实感;矢量图形能够表示三维物体并生成不同的视图，而在位图图像中，三维信息已经丢失，难以生成不同的视图。,8.3.1 基本知识,3.颜色理论 在物理上，把人的肉眼可见的一部分电磁波的频率范围称为可见光谱，众所周知，白光是可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的可见光谱，可见光谱的每一部分都有唯一的值，称为颜色。(1)发射光和反射光 可见光可以由多种颜色构成，但是人们一般只能看到一种颜色，因为人的眼睛有把多种颜色相混合的能力。我们能看见一些物体是因为它们发光，能看见另一些物体是因为它们反射光。发射光的物体直接发出能见的颜色，而反射光的物体的颜色是由反射出去的光的颜色所决定的。(2)相加混色法和相减混色法 因为颜色具有发射光和反射光两种类型，因而就有了两种相反的方法来描述颜色:相加混色法和相减混色法。相加混色法是指把不同的颜色相加得到颜色的方法。在这种颜色系统中，没有任何颜色时，为黑色;全部颜色都出现时为白色。显然，这是基于发射光原理的颜色系统，是日常生活中最常见的颜色系统，电视、显示器等使用的就是相加混色法颜色系统。相加混色法有3个基本颜色:红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)，即RGB，称为三原色或三基色。当这3种基色等量相加时便形成了白色，3种基色不同量组合便形成了各种颜色。相减混色法所得到的颜色是减剩后的颜色。在没有任何颜色时呈现白色，全部颜色都出现时呈现黑色，这是基于反射光原理的颜色系统。在相减混色法中的三基色是:靛蓝(Cyan),洋红(Magenta)、黄色(Yellow)，即CMY，当这3种基色等量组合到一起就呈现黑色。这种颜色系统主要应用于彩色印刷、彩色打印。,8.3.1 基本知识,(3)颜色模型 为了便于计算机处理颜色，人们建立了各种颜色模型。颜色模型是平面设计最基本的知识，每一种颜色模型都有自己的优缺点，都有自己的适用范围。常见的几种颜色模型如下:RGB颜色模型 计算机中表示颜色时使用若干二进制位来记录颜色。例如，可以使用24位二进制来表示一种颜色，每8位二进制数来表示RGB三种基色中的一种，这样每种基色的取值范围是0255，不同值的三基色合在一起形成各种各样的颜色。就编辑图像而言，RGB颜色模型是最佳的色彩模式，可以提供全屏幕的24bit的颜色。CMYK颜色模型 CMYK颜色模型是基于相减混色法的颜色系统。把CMY三基色相结合，在理论上可以获得可见光谱中的任何颜色。但在实际的打印或印刷过程中，由于墨水或油墨的某些限制，把三基色等量混合后只能得到深棕色，为了得到黑色，在CMY三基色的基础上又加上了黑(Black)，而形成了CMYK颜色模型。HSB颜色模型 HSB颜色模型的三基色是色度(Hue)、饱和度(Saturation)和亮度(Brightness)。HSB颜色模型是人眼认识颜色的模式中最自然的方法，比其他模型优点更多，只是在实际应用中实现较困难。其他常见的颜色模型还有:Lab颜色模型、Indexed颜色模型、GrayScale颜色模型等。,8.3.1 基本知识,4.分辨率 分辨率在计算机图形图像处理中是被误解和混用最多的概念之一。造成这种情况的主要原因，是这个词来源于各个不同的场合，有时甚至是互相矛盾的场合。分辨率一个典型的定义是给定长度上的单位的数目，通常使用每英寸作为度量单位。例如，一台打印分辨率为300DPI的激光打印机，表示该打印机的分辨率在每英寸直线上可打印300个单独的点。(1)颜色分辨率 颜色分辨率，即颜色深度。图形图像的总的颜色数目是以2为底，颜色深度为指数的值。如一个颜色深度为8位的图像，它的像素可以是2g即256种可能的颜色。常见的颜色深度有8位(256色)、16位、24位、32位、36位、48位、64位等。(2)图形图像的分辨率 图形图像的分辨率是用每英寸像素数(Pixel Per Inch,PPI)来衡量的。计算机图形图像的像素本身是没有大小的，只是用于记录一个颜色，只有在向显示器或打印机输出时，它才具有物理意义上的大小。位图的大小会随着输出设备的不一样而发生变化。位图要克服不同输出大小这一问题就需要记录图形图像的分辨率，这就要求输出设备在每个英寸上打印出规定的像素数，输出设备会计算出这个图像的每个像素要用多少个“单位”(如打印机打印的点，显示器上的一个亮点)来表示。要想打印出一定尺寸的图像，就要根据打印机的分辨率来设置位图的分辨率。,8.3.1 基本知识,(3)设备的分辨率 输入输出设备的分辨率是由设备本身的最小单位决定的，多数设备分辨率就是用“最小单位/英寸”来表示的。输入设备如鼠标器、扫描仪及数字化仪等都具有输入分辨率，由硬件记录物理移动的精度所决定。大多数输入设备也都具有可变的分辨率，它由软件对该设备的输入信号的解释来决定分辨率。例如，Windows操作系统可以更改鼠标指针对鼠标器移动的敏感程度。输入设备的分辨率并不直接影响图形，但却影响如何去建立这些图形。显示器的分辨率有两个:物理分辨率和显示分辨率。显示器的物理分辨率是它能产生的最多的显示亮点，它是由水平方向的扫描点数和垂直方向所能产生的点数组成的。显示器的显示分辨率由视频显示适配卡和软件来决定，它是指屏幕上的亮点在水平和垂直方向上能产生的视频像素数。对于运行 Windows操作系统的计算机系统，显示分辨率是能改变的，如640 X 480.800 X 600.1 024 X 768等。打印机的分辨率是最容易理解的，如激光打印机在每英寸上打出的激光点或喷墨打印机在每英寸上打印的墨点，若它们的分辨率为300即i，则表示可以在每英寸上可以打印300点。,8.3.1 基本知识,5.数据压缩 数字化的声音、图像以及视频信号的数据量非常大，例如，存储一个像素数为640 X 480,颜色深度为24位(3个字节)的屏幕信息，需要约900KB的存储空间，若是采用PAL制式的视频信号即25帧/秒，则每秒的数据传输量为23.04MB，这样大的数据量，无论是传送还是存储，都是十分困难的。因此，数据压缩编码技术是多媒体信息处理的关键技术。(1)数据冗余 数据是信息的载体，是用来记录和传送信息的。人们使用的是数据所携带的信息，而不是数据本身。而信息数据往往存在很大的冗余量，这是数据可以进行压缩处理的前提。在多媒体数据中，数据冗余主要有以下几种:空间冗余、时间冗余、编码冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余等。(2)数据压缩编码方法 数据压缩处理一般由两个过程组成:一是编码过程，即将原始数据经过编码进行压缩，以便于存储与传输;二是解码过程，即对编码压缩的数据进行解码，还原为可以使用的数据。针对冗余类型的不同，人们提出了各种各样的数据压缩方法。根据解码后的数据与原始数据是否完全一致来进行分类，数据压缩方法一般划分为两类:可逆编码方法和不可逆编码方法。可逆编码方法的解码图像必须和原始图像严格相同，即压缩是完全可以恢复的或无偏差的。这种压缩方法也称为无损压缩。例如，霍夫曼压缩、词典编码等。用不可逆编码方法压缩的图像，在还原以后与原始图像相比有一定的误差，所以又称为有损压缩编码。例如，脉冲编码调制(PCM)。,8.3.1 基本知识,(3)声音数据编码 声音数据编码根据压缩方法不同分为波形编码、参数编码和混合编码，基于波形的压缩编码可以获得高质量的语音，但数据率不易降低;参数编码的典型方法是线性预测编码，数据率较低，但语音质量差;混合编码则综合了波形编码与参数编码的优点，在语音质量、数据率和计算量三方面都有较好的效果。(4)图像数据压缩编码 目前，图像数据压缩技术主要有3个标准:静态图像压缩标准(JPEG)、动态图像压缩标准(MPEG)以及用于电视会议和视像电话领域的视频通信的H.261标准。JPEG标准是由国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合成立的“联合照片专家组(Joint Photographic Experts Group)，制定的一套用于静止彩色图像和灰度级图像的压缩编码标准。MPEG标准是由国际标准化组织(ISO)和CCITT联合组织的“运动图像专家组(MovingPicture Experts Group)”制定的全屏幕动态图像并配有伴音的压缩编码标准。H.261标准是由国际电报电话咨询委员会(CCITT)提出的用于电视会议和可视电话的建议标准，也称为PX64标准。,8.3.2常见图形图像文件格式,开发图形图像处理软件的厂商很多，由于在存储方式、存储技术及发展观点上的差异，导致了图像文件格式的多样化，常见的图形图像文件格式主要有以下几种。1.BMP格式BMP格式是标准的Windows和OS/2操作系统的基本位图(Bitmap)格式，几乎所有Windows环境下运行的图形图像处理软件都支持这一格式。由于作为图像资源使用的BMP文件是不压缩的，因此BMP文件占磁盘空间较大。BMP文件格式支持从黑白图像到24位真彩色图像。2.JPG格式 JPG格式是由联合照片专家组(JPEG)制定的压缩标准产生的压缩图像文件格式。JPG格式文件压缩比可调，可以达到很高的压缩比，文件占磁盘空间较小，适用要处理大量图像的场合，是Internet上支持的主要图像文件格式之一。JPG支持灰度图、RGB真彩色图像和CMYK真彩色图像。3.GIF格式 GIF(Graphics Interchange Format，图形交换文件格式)格式是由Compuseve公司开发的。各种平台都支持GIF格式图像文件。GIF采用LZW格式压缩，压缩比较高，文件容量小，便于存储和传输，因此适合在不同的平台上进行图像文件的传播和互换。GIF文件格式支持黑白、16色和256色图像，有87a和89a两个标准，后者还支持动画。和JPG格式一样，也是Internet上支持的主要图像文件格式之一。,8.3.2常见图形图像文件格式,4.TIF格式 TIF Tagged Image File Format格式是由原Aldus公司(已经合并到Adobe公司)与 Microsoft公司合作开发的，最初用于扫描仪和平面出版业，是工业标准格式。TIF格式分为压缩和非压缩两大类，其中非压缩格式由于兼容性极佳，压缩存储有较大的余地，所以这种格式是众多图形图像处理软件所支持的主要图像文件格式。PC和Macintosh同时支持该格式，所以TIF是两种平台之间进行图像互换的主要格式。5.PCD格式 PCD格式是美国Kodak公司开发的电子照片文件存储格式，是Photo CD专用格式。PhotoCD应用广泛，是计算机图形图像的主要来源之一。很多图形图像处理软件都可以读取PCD格式文件，并且可以转换为其他格式，但是这些软件无法存储PCD格式。6.EPS格式 EPS格式是Adobe公司的Post Script页面描述语言的文件格式，这种语言用于描述矢量图形，由于桌面出版大多使用Post Script页面描述语言打印输出，因此，几乎所有的图形图像处理软件和桌面出版软件都支持EPS格式。另外，EPS格式也通用于Windows和Macintosh平台。上面所述的只是几种流行的通用的图像文件格式，另外，各种图形图像处理软件大都有自己的专用格式，如AutoCAD的DXF格式、Core1DRAW的CDR格式、Photoshop的PSD格式等。,8.3.3图形图像媒体素材的获取,在制作多媒体系统时，图形图像媒体素材主要是以各种格式的图形图像文件形式输入到多媒体作品中。获得这些图形图像文件有两种办法，一种是用图形绘制软件进行创作;另一种就是利用各种方法收集原始图像，然后使用图像处理软件进行加工处理。在使用图形图像处理软件处理图像之前，需要把原始图像输入并存储在计算机中。目前获得原始图形图像的主要方法有:使用扫描仪输入图像，利用数字相机采集数字照片，从屏幕上捕捉图像，购买图形图片库。计算机图形绘制和图像处理这两类软件大都既可以处理位图图像，又可以手工绘制图形，只是它们的侧重点不同。例如，Windows操作系统“附件”程序中的“画图”工具就是一个简单的图像处理软件，它也包含了基本的绘制功能，可以绘制一些简单的几何形状，拥有可以选择的多种绘制工具，有可以选择颜色的调色板，可以对图形图像进行裁剪、粘贴、翻转、拉伸等简单的编辑处理功能，这些功能是所有图像处理软件所必备的。常用图形绘制软件有Core1DRAW,Macromedia Freehand,Adobe Illustrator等软件。常用的图像处理软件有Adobe Photoshop,Corel Photo Paint,Ulead PhotoImpact,Paint Shop等软件。,1。CoreIDRAW简介(1)Core1DRAW的特点 Core1DRAW是平面设计领域中的优秀软件，是最为流行的矢量图形设计软件。与Photoshop相比，Core1DRAW不仅在矢量绘图方面能力比较强，而且更适用于图文混排，在彩色印刷、广告制作等平面出版领域是首选软件之一。CoreIDRAW集合了图形绘制、图像编辑、图像抓取、图像转换、动画制作等一系列应用软件，构成了一个高级图形设计和编辑出版软件包，主要应用于图文混排，制作海报、宣传单、宣传画册、广告等:用于绘画，绘制图标、商标以及各种复杂的图形;用于印刷出版，是印前制作、分色付印的优秀的印前系统;用于制作各种平面作品。(2)Core1DRAW的工作界面（略）,2.Photoshop简介(1)Photoshop的特点 Photoshop是优秀的图像处理软件，主要用于平面设计、建筑装修设计、三维动画制作及网页设计等。从应用功能上看，Photoshop可分为图像编辑、图像合成、图像色彩调校及特效制作几部分。图像编辑是图像处理的基础，可以对图像做各种变换如放大、缩小、旋转、倾斜、镜像、透视等;也可进行复制、去除斑点、修补、修饰图像的残损等:图像合成则是将几幅图像通过图层操作合成完整的具有明确意义的图像，这是平面设计中经常使用的方法;颜色调校是Photoshop中最常用的功能之一，可方便快捷地对图像进行亮度、对比度、色相、色阶和饱和度等的调整和校正，可以对不同的颜色模式进行转换，以满足图像在网页设计、印刷、多媒体应用系统等不同领域的应用;特效制作在Photoshop中卞要由滤镜、通道及工具综合应用完成，包括图像的特效创意和特效字的制作，如油画、浮雕、石膏画、素描等常用的传统美术技巧都可使用Photoshop特效制作完成。(2)Photoshop的工作界面（略）(3)Photoshop的几个基本概念(4)Photoshop的基本操作,8.4音频素材采集处理,在多媒体应用系统中所使用的音频数据一般分为音乐和语音两种，音乐主要用于背景声音，语音用于解说。音乐通常是符合MIDI标准的合成的数字化音乐，而语音般采用WAVE波形音频。计算机多媒体音频处理技术包括音频信息的采集技术、音频信号的编码和解码技术、音乐合成技术、语音的识别和理解技术、音频和视频的同步技术、音频的编辑以及音频数据传输技术等。8.4.1基本知识 1.音频数字化 声音本身是一种具有振幅和频率的波，通过麦克风可以把它转为模拟电信号，称为模拟音频信号。模拟音频信号需要经过“模拟/数字(A/D”转换电路通过采样和量化转变成数字音频信号，计算机才能对其进行识别、处理和存储。数字音频信号经过计算机处理后，播放时，又需要经过“数字/模拟(D/A)”转换电路还原为模拟信号，放大输出到扬声器。2.波形音频 波形音频是计算机中处理声音最直接、最简便的方式。由多媒体计算机中的声卡对麦克风、CD等音源的声音信号进行采样、量化处理后以文件形式存储到硬盘上，声音重放时，声卡将声音文件中的数字音频信号还原为模拟信号，经过混音器混合后，输出到扬声器。3.乐器数字接口MIDI MIDI(Musical Instrument Digital Interface)是乐器数字接口的缩写，它是1983年由YAMAHA,ROLAND等公司联合制定的一种数字音乐的国际标准。MIDI标准提供了多媒体计算机所支持的又一种声音产生方法，MIDI不记录声音的波形的信息，而是记录描述音乐信息的一系列指令，如音符序列、节拍速度、音量大小，甚至可以指定音色，即MIDI通过描述声音产生了数字化的乐谱，是对声音的符号表示。由声卡上的合成器根据这个“乐谱”完成音乐合成
