1、信息處理技術員多媒體基礎知識1.2音頻、圖形與圖像音頻、圖形與圖像1.1 多媒體技術的概念及分類多媒體技術的概念及分類 媒體的概念及分類q 媒體的概念：通常意義上的媒體有兩種u 指信息的物理載體，即存儲和傳播信息的物質介質指信息的物理載體，即存儲和傳播信息的物質介質如磁帶、磁盤、光盤和半導體存儲器；u 信息的表現形式或傳播形式，信息的表現形式或傳播形式， 如文字、聲音和圖像等文字文字報刊報刊網絡網絡聲音聲音電視電視黑板黑板你能列舉出一些生活你能列舉出一些生活中常見的媒體嗎？中常見的媒體嗎？媒體的概念及分類q 國際電報委員會將媒體分為以下5類：u 感覺媒體（感覺媒體（Perception Med

2、ium）:感覺媒體主要作感覺媒體主要作用于人的感覺器官，使人產生感覺。如圖像使人產生用于人的感覺器官，使人產生感覺。如圖像使人產生視覺反應，聲音使人關生聽覺反應，氣味使人產生嗅視覺反應，聲音使人關生聽覺反應，氣味使人產生嗅覺反應。覺反應。u 表示媒體（表示媒體（Representation Medium）:表示媒表示媒體是傳輸感覺媒體的中介，在計算機中表現為用于數體是傳輸感覺媒體的中介，在計算機中表現為用于數據交換的編碼。如：文字編碼中的據交換的編碼。如：文字編碼中的UTF-8,圖像編碼圖像編碼中的中的JPEG等等u 表現媒體表現媒體 :表現媒體用來輸入和輸出信息。如：常表現媒體用來輸入和輸出

3、信息。如：常見的輸入媒體有鍵盤、鼠標、掃描儀等，常見的輸出見的輸入媒體有鍵盤、鼠標、掃描儀等，常見的輸出媒體有：打印機，顯示器等媒體有：打印機，顯示器等u 存儲媒體存儲媒體 :存儲媒體用來存儲表示媒體。常見的存存儲媒體用來存儲表示媒體。常見的存儲媒體有：硬盤，光盤，儲媒體有：硬盤，光盤，U盤等盤等u 傳輸媒體傳輸媒體 : 傳輸媒體用于傳輸表示媒體。常見的傳傳輸媒體用于傳輸表示媒體。常見的傳輸媒體有：光纜、電線和無線電波等輸媒體有：光纜、電線和無線電波等多媒體的概念q 多媒體（Multimedia)的概念：u多種媒體的綜合（文本，音頻，圖形，圖像，動畫的綜合體）u融合兩種或者兩種以上媒體的一種人

4、-機交互式信息交流和傳播媒體多媒體技術的概念1、多媒體技術（、多媒體技術（Multimedia Computing Technology）多媒體技術是指把文字、音頻、視頻、圖形、圖像、動畫等多種媒體信息，通過計算機進行數字化采集/獲取，壓縮/解壓縮，編輯，存儲等加工處理，再以單獨或合成形式表現出的一體化技術。簡而言之，多媒體技術就是計算機綜合處理聲、文、圖信息的技術。 多媒體最顯著的特點是：數字化、交互性、集成性和實時性多媒體計算機的概念2、多媒體計算機、多媒體計算機多媒體計算機（Multimedia Personal Computer, MPC）一般是指能夠綜合處理文本、音頻、圖形、圖像、動

5、畫和視頻等多種媒體的計算機。多媒體個人計算機MPC并不是全新的個人計算機，初期是在現有PC機基礎上加上硬件板卡和相應軟件使其具有綜合處理聲、文、圖像、視頻等多種媒體信息的多功能計算機。多媒體系統的組成 多媒體系統的層次結構 (視頻卡視頻卡)(DVD-ROM)多媒體計算機硬件多媒體計算機軟件q 多媒體計算機軟件系統包括：u多媒體操作系統多媒體操作系統u多媒體創作工具軟件多媒體創作工具軟件u多媒體應用軟件多媒體應用軟件u多媒體創作工具軟件多媒體創作工具軟件 多媒體創作工具軟件按照組織方式和數據多媒體創作工具軟件按照組織方式和數據管理方式大致可以分為如下幾類管理方式大致可以分為如下幾類:(1)頁面模

6、式的創作工具，如：頁面模式的創作工具，如：Powerpoint(2)時序模式的創作工具，如：時序模式的創作工具，如：Flash(3)圖標模式的創作工具，如：圖標模式的創作工具，如：Authorware(4)窗口模式的創作工具，如：窗口模式的創作工具，如：visual stodio系列（系列（Visual C#，C+，VB等）以等）以及其它的編程工具和語言及其它的編程工具和語言多媒體計算機軟件聲音媒體性質及其分類音強聲音信號的兩個基本參數q 幅度：指聲波的振幅，單位為分貝（dB）q 頻率：指每秒鐘聲波變化的次數,單位為赫茲（Hz）數字化音頻的相關知識 聲音信號是一種模擬信號，計算機不能對模擬信號

7、進行處理 ，只有把模擬信號轉換為數字信號(A/D). 把聲音信號進行數字化的方法稱為取樣，取樣需要經過3個步驟： 采樣：采樣： 量化：量化： 編碼：編碼： 采樣：采樣：把時間連續的模擬信號轉換為時把時間連續的模擬信號轉換為時間離散的，而幅度連續的信號。采樣頻率越間離散的，而幅度連續的信號。采樣頻率越高，聲音的保真度越好。高，聲音的保真度越好。 量化：量化：指把幅度上連續的值的樣本轉換指把幅度上連續的值的樣本轉換為離散值，即模為離散值，即模/數轉換（數轉換（A/D)過程。量化精過程。量化精度越高，聲音的質量越好，所需的存儲空間度越高，聲音的質量越好，所需的存儲空間也越大。也越大。 編碼：編碼：把

8、經過采樣和量化后的數字信號把經過采樣和量化后的數字信號進行壓縮和進行壓縮和 編碼，以減少存儲時占用的空間，編碼，以減少存儲時占用的空間，并用規定的格式組織成文件并用規定的格式組織成文件音頻的相關計算 模擬聲音信號經過數字化后變成了數字化的音頻信號，可以使用計算機進行處理 ，其主要的參數有： 采樣頻率 量化位數 聲道數目 數據率 壓縮比音頻的相關計算q 聲道：一般分為單聲道和雙聲道。單聲道一次產生一組聲音波形數據。多聲道一次同時產生兩組波形數據。q 數據率：表示每秒鐘的數據量，以kbps為單位q 壓縮比：同一段時間間隔內的音頻數據壓縮前和壓縮后的數量比音頻的相關計算q 通過以上介紹的幾個參數，可

9、以計算得到數字化后音頻文件的大小：數字化音頻數據量數據傳輸*持續時間/8(B)數據傳輸率采樣頻率*量化位數*聲道數音頻的相關計算q 例1，語音信號的帶寬為3003400Hz，采樣頻率為8kHz，若量化精度為8位，雙聲道輸出，那么每秒鐘的數據量和每小時的數據量各是多少？分析：根據題意，可知采樣頻率為8kHz,量化精度為8位，聲道數目為2，根據音頻數據量計算機公式可得：數據傳輸率8kHz8b2128kbps每秒鐘數字化音頻數據量KBBB625.1516000811000128每小時數字化音頻數據量MBBB93.5457600000836001000128約為55MBq 例2：CD光盤上存儲立體聲數

10、字音樂帶寬為20Hz20kHz，采樣頻率為44.1kHz,量化精度為16位，雙聲道，請計算1小時的數據量。若改為單聲道，數據量是多少？分析：根據題意，可知采樣頻率為44.1kHz,量化精度為16位，聲道數目為2，根據音頻數據量計算機公式可得：數據傳輸率44.1kHz16b21411.2kbps每小時數字化音頻數據量MBkBBskbps62.605635040836002 .1411請自行計算聲道為1的，1小時的數據量。數字聲音的分類q 數字聲音分波形聲音和合成聲音兩種。q波形聲音對現實聲音數字化而獲得，能高保真地表現現實世界中的真實聲音。q合成聲音使用符號對聲音進行描述，通過合成的方法生成聲音

11、。q合成聲音相對波形聲音點用的空間小。數字聲音的壓縮方法 波形編碼：直接對采樣、量化后的波形進行壓縮處理。這類編碼可獲得高質量的語音，但壓縮比較低。 參數編碼：基于聲音生成模型的壓縮方法。這類編碼可獲得很高的壓縮比，但音質不理想。 混合編碼：是波形編碼與參數編碼的混合，可獲得較高的壓縮比，也能保證一定的質量。按壓縮的可逆性，可分為無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮經過還原后，能提供和CD音質同樣效果的音質，但壓縮比較低。無損壓縮后的音頻格式有APE,FLAC 等。而有損壓縮以損失音質為代價，可獲得較高的壓縮比。如MP3,WMA和AAC等。常見的音頻文件格式 WaVE:是微軟公司的音頻文件格式，后綴名

12、為.wav，該文件數據量大，需要占用很大的存儲空間。 APE：是Monkeys Audio定義的一種無損音頻數據壓縮格式，后綴后為.ape. FLAC：后綴后為.flac。采用無損壓縮算法 MP3：MP3是目前最流行的聲音文件格式，具有極大的壓縮比。常見的音頻文件格式 WMA:后綴后為.wma，有有損壓縮和無損壓縮兩種。 RealAudio：后綴后為.ra。具有極大的壓縮比和極小的失真。一一.常用概念：常用概念： 圖形圖形：點、線組成平面或立體幾何圖形。又稱：點、線組成平面或立體幾何圖形。又稱矢量圖矢量圖 圖像圖像：實際場景畫面，并以數字化形式存儲。：實際場景畫面，并以數字化形式存儲。又稱位圖

13、又稱位圖 像素像素：如果把影像放大數倍，會發現這些連續：如果把影像放大數倍，會發現這些連續色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成，這色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成，這些小方點就是構成影像的最小單位，稱為些小方點就是構成影像的最小單位，稱為”像像素素”。 圖形和圖像 分辨率分辨率：指圖片中，單位距離中所含像素點的：指圖片中，單位距離中所含像素點的數量，用于表示圖片的清晰度。數量，用于表示圖片的清晰度。 屏幕分辨率屏幕分辨率PPIPPI：長度為：長度為1 1英寸的范圍內單排像英寸的范圍內單排像素的個數稱為圖像的分辨率。如素的個數稱為圖像的分辨率。如:1024X768:1024X768， 8

14、00X600, 640X480.800X600, 640X480.分辨率越高分辨率越高, ,圖像更清晰圖像更清晰, ,圖像圖像存儲空間更大。存儲空間更大。 打印機打印機LPILPI：每英寸線數：每英寸線數, ,打印機的分辨率打印機的分辨率, , 用用來衡量打印機的輸出精度來衡量打印機的輸出精度. .圖形和圖像 色彩三要素： 亮度亮度：指彩色明暗深淺的程度。 色調色調：指顏色的類別，如紅色，藍色等。 飽和度飽和度：指某一顏色的深淺程度。 三基色： 紅（Reb)、綠（Green)、藍(Blue) 模式構成方法特點作用RGB(默認) 以紅、綠、藍為基色的加色法混合方式，也稱為屏幕顯示模式色彩顯示絢麗

15、，但顯示與打印效果不符用于屏幕的顯示CMYK以青、紅（洋紅、品紅、桃紅）、黃、黑為基色的四色打印模式顯示與打印效果基本一致用于打印、輸出Lab 由國際照明委員會制定的，具有最寬的色域，是Photoshop內部色彩模式L：色彩亮度A：由深綠到灰到亮粉紅色的轉變B：由亮藍到灰到焦黃色的轉變HSBH：色相，組成可見光譜的單色范圍：0360度S：飽和度，色彩鮮艷程度B：亮度，顏色明暗程度 ; 范圍：各為0%100%位圖1位圖像(位指2的N次冪種顏色),黑白位圖,由黑白兩種顏色構成畫面。16位, 32位,64位位圖.灰度8位圖片，由256級灰階構成的圖片.二二. 色彩模式：指色彩構成圖片的方式。色彩模式

16、：指色彩構成圖片的方式。圖像的壓縮 圖像的壓縮分為兩類，無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮可以保證在壓縮和還原的過程中，圖像的信息沒有損耗，經過還原后可以和原始圖像完全相同。有損壓縮采用高效的失真壓縮算法，在壓縮過程中損失一些圖像信息，以獲得較高的壓縮比。比較廣泛的有損壓縮有JPEG、MPEG等。圖像格式圖像格式 BMPBMP格式格式BMPBMP是標準是標準WindowsWindows圖像格式圖像格式, ,非壓縮格式，文件存儲非壓縮格式，文件存儲容量較大容量較大, ,擴展名為擴展名為.bmp.bmp。 JPEGJPEG格式格式支持真彩色，適用于色彩較豐富的照片。支持真彩色，適用于色彩較豐富的照片。采

17、用采用JPEGJPEG壓縮格式，廣泛應用于多媒體和網絡中。壓縮格式，廣泛應用于多媒體和網絡中。文件擴展名為文件擴展名為jpgjpg或或jpegjpeg。 如如: 4MB BMP: 4MB BMP位圖位圖, , 壓縮成壓縮成JPEGJPEG格式占格式占200KB200KB。 GIFGIF格式格式常用于網頁數據傳輸的圖像文件。常用于網頁數據傳輸的圖像文件。壓縮格式壓縮格式, , 可用于靜態圖像；也可支持圖像內的多畫可用于靜態圖像；也可支持圖像內的多畫面循環顯示，來制作小型動畫。面循環顯示，來制作小型動畫。 PSDPSD格式格式PhotoshopPhotoshop專用格式，支持圖層、通道存儲等功能。

18、專用格式，支持圖層、通道存儲等功能。圖像的相關計算 圖像的數據量圖像的總像素*圖像的深度/8(轉換為Byte) 圖像的總像素水平方向的像素數*垂直方向的像素數動畫和視頻 動畫是將靜態的圖像、圖形等信息按一定時間順序顯示而形成的連續的運態畫面。 根據運動的控制方式，可以把計算機動畫分為兩類，實時動畫和禎動畫。 根據視覺空間的不同，計算機動畫又分為二維動畫和三維動畫。 視頻是活動的、連續的圖像序列。分為模擬視頻和數字視頻。視頻的壓縮和文件格式 視頻的壓縮可以分為無損壓縮和有損壓縮，幀內壓縮和幀間壓縮，對稱編碼和不對稱編碼。 視頻的文件格式： AVI WMV GIF試題訓練q 1.掃描儀是一種（）

19、A、存儲媒體、存儲媒體 B、表示媒體、表示媒體 C、表現媒體、表現媒體 D、傳輸媒體、傳輸媒體 q 2.單面雙層的DVD光盤屬于（），它可以提供8.5GB的存儲空間 A、DVD-5 B、DVD-9 C、DVD-10 D、DVD-12 q 3. （）是多媒體圖標模式的創作工具A、Authorware B、Delphi C、Director D、Powerpoint q 4. 響度、（）、音調是聲音的3個衡量指標。A、頻率、頻率 B、幅度、幅度 C、音色、音色 D、赫茲、赫茲 q 5. 若要在一張1GB的SD卡上存儲數字化音樂，采樣頻率為44.1kHz,量化精度為16位，雙聲道采樣，則可以存儲（）

20、分鐘的未經壓縮過的音樂。A、82 B、101 C、132 D、120q 6. （）不是音樂文件格式。A、APE(.ape) B、AAC(.aac) C、MP3(.mp3) D、MPEG(.mpg)q 7. 紅、（）藍被稱為3基色，所有的顏色都可以通過這3種顏色混合得到。A、黃、黃 B、綠、綠 C、紫、紫 D、青、青 q 8. 索尼數碼相機配置了4GB的記憶棒，若拍攝像素為19201080、圖像深度為24位的未經壓縮的照片，最多可以存儲（）張。A、690 B、86 C、230 D、388 q 9. （）存儲一個像素的實際值，然后存儲其后每一個像素值與該像素值之后。A、哈夫曼編碼、哈夫曼編碼 B、

21、行程長度編碼、行程長度編碼 C、增量調制編碼、增量調制編碼 D、JPEG編碼編碼 q 10. （）文件格式既可以是圖像文件，又可以是視頻文件。A、.gif B、.bmp C、.wmv D、.rmvbq 11. 下列關于無損壓縮的敘述中，正確的是（） 。A、無損壓縮可以將原來文件中的信息完全保留，解壓、無損壓縮可以將原來文件中的信息完全保留，解壓后數據可以完全復原后數據可以完全復原B、無損壓縮可以將原來文件中的信息完全保留，解壓無損壓縮可以將原來文件中的信息完全保留，解壓后數據不能完全復原后數據不能完全復原 C、無損壓縮不能將原來文件中的信息完全保留，解壓無損壓縮不能將原來文件中的信息完全保留，

22、解壓后數據可以完全復原后數據可以完全復原D、無損壓縮不能將原來文件中的信息完全保留，解壓無損壓縮不能將原來文件中的信息完全保留，解壓后數據不能完全復原后數據不能完全復原 q 12. 目前廣泛使用的觸摸屏技術屬于計算機技術中的（）。A、工程技術、工程技術 B、輸出技術、輸出技術 C、傳輸技術、傳輸技術 D、多媒體技術、多媒體技術q 13. 下列選項中，既可以作為輸入設備，又可以作為輸出設備的是（）。A、打印機、打印機 B、鍵盤、鍵盤 C、掃描儀、掃描儀 D、移動硬盤、移動硬盤q 14. 衡量顯示器顯示圖像清晰程度的主要指標是（）。A、亮度、亮度 B、點距、點距 C、對角線長度、對角線長度 D、對

23、比度、對比度q 15. 下列關于輸入聲音時的采樣頻率和信息儲存量的敘述中，正確的是（）。A、采樣頻率與信息儲存量沒有關系、采樣頻率與信息儲存量沒有關系 B、采樣頻率越高，信息儲存量越小、采樣頻率越高，信息儲存量越小 C、采樣頻率越高，信息儲存量越大采樣頻率越高，信息儲存量越大 D、采樣頻率越低，信息儲存量越大采樣頻率越低，信息儲存量越大 q 16. 下列關于無損壓縮的敘述中，不正確的是（）。A、無損壓縮是一種可逆壓縮、無損壓縮是一種可逆壓縮 B、無損壓縮的壓縮比高、無損壓縮的壓縮比高 C、無損壓縮可以保留源文件中的全部信息、無損壓縮可以保留源文件中的全部信息 D、常用的無損壓縮格式有、常用的無

24、損壓縮格式有BMP、PCX等等q 17. 下列（）組設備依次為輸入設備、輸出設備和存儲設備。A、CRT CPU ROM B、鼠標、手寫板、光盤、鼠標、手寫板、光盤 C、鍵盤、顯示器、磁盤、鍵盤、顯示器、磁盤 D、聲卡、掃描儀、聲卡、掃描儀、U盤盤q 18. 圖像數據壓縮的主要目的是（）。A、提高圖像的清晰度、提高圖像的清晰度 B、提高圖像的對比度、提高圖像的對比度 C、提高圖像的亮度、提高圖像的亮度 D、減少存儲空間、減少存儲空間q 19. 根據文件的擴展名判斷，下列文件中屬于聲音文件的是（）。A、a.txt B、a.mp3 C、a.doc D、a.bmpq 20、在獲了取與處理音頻信號的過程中，正確的處理順序是（）A、采樣、量化、編碼、存儲、解碼、D/A轉換B、量化、采樣、編碼、存儲、解碼、A/D轉換C、編嗎、采樣、量化、存儲、解碼、A/D轉換D、采樣、編碼、存儲、解碼、量化、D/A轉換 A、麥克風、麥克風 B、攝像頭、攝像頭 C、掃描儀