1、多媒體專題1、多媒體知識：1.1多媒體知識概述n      基本概念多媒體信息一般指用文本、圖形、圖像、動畫、音頻和視頻影像等形式表示的信息。多媒體計算機技術是指利用計算機交互地綜合處理相互之間有聯系的文本、圖形、圖像、動畫、音頻、視頻等多種信息。多媒體的主要特性表現在信息載體的多樣性、交互性和集成性。多媒體技術是指能對多種載體上的信息和多種存儲體上的信息進行處理的技術；而媒體是指承載信息的載體；多媒體具有交互性而媒體不具備交互性；屏幕更新頻率：顯示器每秒更新的次數；彩數：顯示畫面的色彩數；(bpp是指表示每個像素所需的2進制位數)分辨率：顯示

2、畫面的細膩程度； n      關鍵技術在多媒體的研究與開放中，利用了許多關鍵技術，這些技術是支持多媒體研究與開發的核心。u 數據壓縮技術數字化的聲音和圖像包含了大量的數據。如果不進行數據壓縮，實時處理數字化的聲音和圖像信息所需要的存儲容量、傳輸率和計算速度都是目前計算機難以承受的。所以數據壓縮技術一直是多媒體各項研究的重點。u  大規模集成電路（VLSI）制造技術進行聲音和圖像信息的壓縮處理要求進行大量的計算。VLSI技術的發展讓我們可以生產低廉的數字信號處理器（DSP）芯片用硬件來完成復雜的計算處理。

3、u   大容量的光盤存儲器（CD-ROM）多媒體信息雖然經過了壓縮處理，但還是含有大量的數據，所以需要有大容量的存儲設備來保存這些信息。u 實時多任務操作系統多媒體技術需要同時處理聲音、文字、圖像等多種媒體信息，其中聲音和視頻圖像還要求實時處理，需要有能支持對多媒體信息進行實時處理的操作系統。 n      構成通常，多媒體系統由以下4個部分構成。u       硬件系統最重要是根據多媒體技術標準而研制生產的多媒體信息處理芯片、板卡和光

4、盤驅動器等。u       多媒體操作系統這是多媒體的核心，具有實時任務調度、多媒體數據轉換和同步控制、對多媒體設備的驅動和控制，以及圖形用戶界面管理等。u       媒體處理系統工具它是多媒體重要的組成部分，也稱為多媒體系統開發工具軟件。u               用戶應用軟件1.2圖形和圖像n   

5、    基本原理亮度、色調和飽和度亮度：表示光的明亮程度，它與被觀察物體的發光強度和人類視覺系統的視敏功能有關。色調：反映的是顏色的種類，是決定顏色的基本特性。飽和度：指顏色的純度，即摻入白光的程度，或者說是顏色的深淺程度。色調和飽和度通稱為色度。彩色空間在多媒體技術中，用得最多的是RGB彩色空間表示。而一般在彩色電視系統中，采用的是YUV彩色空間。另外，還有CIE XYZ、CIE LAB、CCIR601-2YCbCr彩色空間等。圖形圖像文件圖形是指用計算機繪制工具繪制的畫面，包括直線、曲線，圓/圓弧，方框等成分。圖形一般按各個成分的參數形式存儲，可以對各個成分進

6、行移動、縮放、旋轉和扭曲等變換，可以在繪圖儀上將各個成分輸出。圖像是由輸入設備捕捉的實際場景或以數字化形式存儲的任意畫面。圖像可以用位圖或矢量圖形式存儲。位圖 也叫黑白圖象，它是按圖像點陣形式存儲各像素的顏色編碼或灰度級。位圖適于表現含有大量細節的畫面，并可直接、快速地顯示或印出。其存儲量大，一般需要壓縮存儲。矢量圖 它用一組指令或參數來描述其中的各個成分，易于對各個成分進行移動、縮放、旋轉和扭曲等變換。矢量圖適于描述由多種比較規則的圖形元素構成的圖形，但輸出圖像畫面時將轉換成位圖形式。圖形圖像的主要指標有分辨率、色彩數、圖形灰度。分辨率有屏幕分辨率和輸出分辨率。前者用每英

7、寸行數和列數表示，后者是以每英寸的像點數表示。圖形圖像的色彩數和灰度級則是用位來表示。真彩：24位 圖形和圖像文件格式很多，以下主要介紹幾種常見的格式。n          BMP：PC機上最常見的位圖格式，尤其在Windows系統中使用特別廣泛。n          GIF：主要用于在不同平臺上進行圖像交換，是經過壓縮的圖形格式。GIF文件最大64MB，顏色數最多256色。n  

8、60;       JPEG：文件壓縮比較高，文件比較小。雖然它采用的是有損壓縮算法，但對圖形圖像的損失影響并非很大。其色彩數最高可達到24位。n          TIF：有壓縮和非壓縮兩大類，是許多圖像應用軟件所支持的主要文件格式之一，其最高支持的色彩數可達16M。n          PSD：Photoshop中的標準文件格式，專門為Photoshop

9、而優化。n          CDR：CorelDraw的文件格式。注：Photoshop和CorelDraw都是目前最流行的圖形圖像處理軟件。1.3音頻n      基本概念     模擬錄音方式直接記錄音頻信號的波形，重放時用磁頭拾取信號。目前模擬錄音動態范圍可達到80db（分貝，信噪比的單位），為進一步提高音質，采用數字音頻技術。計算機內的音頻必須是數字形式的。數字聲音是一個數據序列，是一種采樣的聲音，它是由模

10、擬聲音經抽樣、量化和編碼后得到的。在對音頻數據進行壓縮時，需要從語音質量、數據率和計算量3個方面來加以考慮。語音壓縮編碼從壓縮方法來看，可分為3類。Ø         波形編碼：采用這種編碼可獲得高質量語音，但數據率不易降低。Ø         參數編碼：該方法的數據率低，但質量又不高。Ø         混合編碼：綜合前面兩種

11、方法的編碼方法。語音、語言和音樂合成語音合成從合成采用的技術來講可分為：Ø         發音參數合成Ø         聲道模型參數合成Ø         波形編輯合成如果從合成策略上又可分為：Ø         頻譜逼近Ø&

12、#160;        波形逼近實現計算機語音輸出有兩種方法：一.錄音/重放；二.文-與轉換；語言合成目前和僅處于文字到語音轉換的層次上。文-語轉換（TTS）是一種智能型的語音合成，需要建立語音參數數據庫、發音規則庫等。 音樂合成技術有兩種。調頻（FM）合成FM合成方式是將多個頻率的簡單聲音合成復合音來模擬各種樂器的聲音。FM合成方式是早期使用的方法，用這種方法產生的聲音音色少、音質差。波形表（Wave Table）合成這種方法是先把各種真正樂器的聲音錄下來，再進行數字化處理形成波形數據，然后將各種波形數據存儲在

13、只讀存儲器中。發音時通過查表找到所選樂器的波形數據，再經過調制、濾波、再合成等處理形成立體聲送去發音。存儲聲音樣本的ROM容量的大小對波表合成效果影響很大。MIDI:MIDI（musical instrument digital interface）是數字樂器接口的國際標準，它定義了電子音樂設備與計算機的通訊接口，規定了使用數字編碼來描述音樂樂譜的規范。常見的MIDI設備有電子琴等。計算機中以MID為擴展名的文件稱為MIDI文件，其中存放的是對MIDI設備的命令，即每個音符的頻率、音量、通道號等指示信息。最后播出的聲音是由MIDI設備根據這些信息產生的。MIDI聲音可以用于配音，它的缺點是對回

14、放設備的依賴太強，還有就是不能記錄人聲；常見音頻格式：         名稱擴展名特點缺點WAVEWAV完整記錄聲音的波形，不使用壓縮文件太大MODMOD、ST3、XT、S3M、FAR和669等文件中不僅存放了樂譜，還存放了樂曲使用的各種音色樣本?；胤判Ч鞔_，音色種類永無止境。低音效果差MPEG-3MP3目前最流行的格式，壓縮較大。有損壓縮，音質不完美Real AudioRA壓縮比高，失真度小有損壓縮，音質并不好Create Musical FormatCMFCreative公司專用音樂格式。兼容性差C

15、D AudioCDA唱片采用格式，記錄的是波形流無法編輯、文件太大MIDIMID音樂工業的數據標準不能記錄語音1.4視頻動畫（視頻）動態圖像，包括動畫和視頻信息，是連續漸變的靜態圖像或圖形序列，沿時間軸順次更換顯示，從而構成運動視感的媒體。當序列中每幀圖像是由人工或計算機產生的圖像時，稱為動畫。當序列中每幀圖像是通過實時攝取自然景象或活動對象時，稱為視頻。     動畫是以每秒1520幀的速度順序的播放靜止圖像幀來產生運動的錯覺。比較流行的格式有兩種。Ø       

16、0; 蘋果公司的Quicktime：軟件壓縮和解壓縮（注意幾個數字參數）；Ø         微軟的AVI：特點是可伸縮性，1.5數據壓縮和編碼技術標準 H.261H.261是用于音頻視頻服務的視頻編碼解碼器，也稱為P×64標準。由CCITT（ITU-T）制定。其應用目標是可視電話和視頻會議系統。含有此標準的系統必須能實時的按標準進行編碼和解碼。H.261于JPEG、MPEG標準的區別在于它是為動態使用而設計的，并提供完全包含的組織的高水平的交互控制。JPEGJPEG是靜止圖像壓縮和解

17、壓縮算法的標準，它是基于DCT的有損算法，是ISO的國際標準。MPEG在三方面優于其他的壓縮/解壓方案：  開始就是一個國際化的標準，兼容性很好；  比其他算法有更高的壓縮比，最高可達到200：1；在提供高壓縮比的同時，對數據的損失很??；MPEGMPEG-X是一組由ITU和ISO制定發布的視頻、音頻和數據的壓縮標準。MPEG-1制定于1992年，傳輸率最高可達4Mbps5Mbps，質量級別與VHS相當。可用于記錄媒體或是在Internet上傳輸音頻。MPEG-2制定于1994年，傳輸率在3Mbps10Mbps之間，DVD指定標準。MPEG-4傳輸率要求在4800bps640

18、00bps之間。其主要特點是交互性和綜合性。更適合交互AV服務記憶即遠程監控，是第一個使觀眾由被動變主動的動態圖象標準。DVIDVI視頻圖像壓縮算法的性能與MPEG相當，圖像質量可達到VHS的水平。壓縮以后的圖像傳輸率約為1.5Mbps。1.6 多媒體應用開發過程   多媒體創作系統是多媒體電腦技術的嚴格重要組成部分，它介于多媒體工作平臺于應用軟件之間，是支持應用開發人員進行多媒體應用軟件創作的工具，因此也稱為多媒體創作工具。多媒體創作工具的初衷是非計算機領域的專家對計算機技術的不了解，因此就需要一種工具，使應用開發人員不用編程也能做出很優秀的多媒體軟件產品，這種工具稱之為

19、多媒體創作工具，用這種工具做出來的產品稱為節目。多媒體創作工具是能夠用來集成各種媒體、并可設計閱讀信息內容方式的軟件。其功能日趨完善，總結起來，以下幾個方向和功能是多媒體創作工具應具備的：1編輯能力及環境編輯能力主要是支持用戶對節目所需要的外部媒體資料的生成、增刪、修改于管理能力。這些功能不是通過用戶編程來實現，而是在系統中通過可視化的界面，幫助用戶使用簡便操作來達到相同的效果。2. 媒體數據輸入能力即處理靜態和動態的多媒體的能力，支持的格式越多越好。3. 交互能力從最簡單的設置按鈕來連接事件，道后來的超鏈接功能，再道現在的菜單交互、可視媒體對象交互、文字輸入交互等，隨著多媒體創作工具對系統硬

20、件的控制能力的加強，語音交互、觸控交互、三維立體觸控交互以及未來的智能判斷交互都是交互能力的新技術。4. 功能擴充能力為了滿足高層次節目的需求，媒體創作工具提供外部接口，可以連入其他的高級對象和組件，這樣就實現了三級用戶開發環境，這三級用戶是不懂編程的普通用戶、稍懂編程的用戶和富有豐富編程經驗的用戶。5. 調試能力目前還制停留再放映節目的范圍，未來的調試工具應該是多斷點、逆向回放等功能，再調試過程中顯示調試信息。6.動態數據交換能力使用變量給某些媒體構件賦予屬性，并且可以通過程序改變變量，從而達到動態改變媒體屬性的目的。7.數據庫功能應具有數據庫的查詢、排序、更新、刪除和增加等功能。8.網絡組

21、件及模板套用能力能有效支持一組人通力制作一個節目的創作工具稱為組件版本，支持異構電腦系統之間的互連和資料傳遞，。模板功能是提高擁護編輯效率的一個重要手段，方便用戶大量制作某一類型的節目。9.其他能力2  多媒體重點和難點1   圖形和圖象的各種格式、幾個主要的概念：2音頻采集計算：聲音文件的存儲量=采樣頻率×采樣位數×聲道數3視頻圖象的容量計算和國家標準：圖像文件的存儲量=分辨率×色彩數（位）。4視頻的幾種集中壓縮格式：例題1：MPEG-I編碼器輸出視頻的數據率大約為_C_。PAL制式下其圖像亮度信號的分辨率為_A_，幀速為_B_。

22、（多媒體）(44)A128Kb/sB320Kb/sC1.5Mb/sD15Mb/s(45)A352×288B576×352C720×576D1024×720(46)A16幀/秒B25幀/秒C30幀/秒D50幀/秒例題2：在多媒體的音頻處理中，由于人所敏感的聲頻最高為A赫茲（Hz），因此數字音頻文件對音頻的采樣頻率為B赫茲（Hz）。對一個雙聲道的立體聲，保持1秒鐘聲音，其波形文件所需的字節數為C，這里假設每個采樣點的量化位數為8位。      MIDI文件是最常用的數字音頻文件之一，MIDI是一種D

23、，它是該領域國際上的一個E。     A： 50               10k                 22k            &

24、#160;    44k      B： 44.1k            20.05k              10k             &

25、#160;   88kC： 22050            88200               176400              44100     

26、;D： 語音數字接口                           樂器數字接口          語音模擬接口           

27、                樂器模擬接口     E： 控制方式        管理規范         通信標準           輸入格式在音頻處理中，采樣頻率是決定音頻質量的一個重要因素，它決定了頻率響應范圍。對聲音進行采樣的三種標準以及采樣頻率分別為：語音效果（11 kHz）、音樂效果（22 kHz）、高保真效果（44.1 kHz），目前聲卡的最高采樣率為44.1KHz。    另外，一般人的聽覺帶寬為20Hz20kHz，人敏感的聲頻最高為22kHz。