醫學計算機應用基礎

中國醫科大學計算機教研室預習第6章內容，自學windowslive影音制作，并制作自己的視頻作品第6章多媒體技術基礎6.1多媒體技術概述6.2多媒體信息的處理6.3數據壓縮技術基礎6.4多媒體通信及網絡技術本章目錄知識點釋放利用網絡收集多媒體素材。使用windowslive制作影音作品。本章知識點了解多媒體計算機系統的基本構成和多媒體設備的種類及虛擬現實技術。掌握常用多媒體文件的類別和文件格式；文件壓縮和解壓縮的基本知識。熟練掌握使用Windows音頻工具進行音頻播放、簡單的音頻處理；使用Windows視頻工具進行視頻播放、簡單的視頻處理。6.1多媒體技術概述實現了信息資源共享，成為當今信息技術領域發展最快、最活躍的技術之一。當前多媒體技術的應用范圍包括多媒體演示系統的制作和多媒體網絡傳輸等方面。多媒體演示系統的制作是應用最為廣泛的領域之一，包括多媒體輔助教學系統、大屏幕多媒體演示系統、公司或產品的多媒體介紹系統等等。多媒體技術6.1.1媒體媒體（Media）是人與人之間實現信息交流的中介，就是信息的載體，也稱為媒介。分成5類：感覺媒體、表示媒體、表現媒體、存儲媒體和傳輸媒體5類。聲音文字圖像ASCII編碼JPEG編碼定義感覺媒體表示媒體指存儲信息的物理介質，如軟盤、閃存存儲器（也稱U盤或優盤）、硬盤、光盤等。表現媒體存儲媒體傳輸媒體6.1.2

多媒體技術

多媒體（Multimedia），是將文本、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等多種媒體元素有機地組合在一起所構成的。多媒體文本聲音圖形圖像視頻動畫定義

多媒體技術（MultimediaTechnique）就是計算機綜合處理多種媒體信息（文本、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等），使多種媒體信息結合在一起，并且通過計算機及其它電子設備對信息進行綜合處理和控制，完成一系列交互式操作的信息技術。定義6.1.3多媒體設備音頻設備多媒體設備視頻設備光存儲設備多媒體音頻設備是音頻輸入輸出設備的總稱。常見的音頻輸入設備有音頻采樣卡、合成器、麥克風等；常見的音頻輸出設備有音箱、耳機、功放機等。常見多媒體視頻設備有視頻卡、視頻采集卡、DV卡、電視卡、電視錄像機、視頻監控卡、視頻信號轉換器、視頻壓縮卡、網絡硬盤錄像機等，各種視頻設備均有其自身的用途。光存儲系統由光盤盤片和光盤驅動器組成。常見的光存儲系統有只讀型、一次寫入型和可擦寫型三大類。目前常見的光存儲系統有CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD等。多媒體計算機（MPC，MultimediaPersonalComputer）是指具有對多種媒體進行綜合性、交互性處理的計算機。嚴格地說，只能處理數字和文本的傳統型計算機不能稱為多媒體計算機。6.1.4多媒體計算機定義6.2多媒體信息的處理所謂數據信息采集就是指，將文本、聲音、圖形、圖像、視頻等這些媒體信息轉換成計算機所能夠識別的數字信號，即由0和1表示，然后才能進行其他的處理。定義文本采集；聲音采集；圖形、圖像采集；視頻采集媒體信息的種類很多，對應的數據信息的采集方法也有很多，常用的有：6.2.1圖像信息圖像文件格式BMP格式JPEG格式GIF格式TIFF格式PSD格式Windows操作系統下的標準的圖像文件格式壓縮格式，是目前網絡上最流行的圖像格式之一。工業標準格式，主要用于掃描儀和桌面出版物。Photoshop專用的圖像文件格式。是基于LZW壓縮算法的連續色調的無損壓縮格式。分辨率數字圖像屬性像素深度偽彩（PseudoColor）指每英寸像素點的個數，單位為DPI（dotsperinch）。對同樣大小的一幅圖，如果組成該圖的圖像像素數目越多，則說明圖像的分辨率越高，看起來越真實。存儲每個像素所用的位數。如真彩色圖的像素深度為24，即用24位二進制位表示顏色，可以表示1650萬種顏色，大大超過人的眼睛所能夠分辨的顏色數，故稱其為真彩色。顯示顏色時需查找一張表，通過像素值可以找到表的某個入口，取出某個顏色的R、G、B三個分量，然后用這三個分量控制RGB基色的強度，合成某個顏色。位圖(點陣圖)圖像的分類矢量圖把圖分成許許多多的像素點，其中每個像素用若干二進制位來指定該像素的顏色、亮度和其他屬性。用一系列計算機指令來表示一幅圖，利用數學表達式，和編程語言來實現。圖像的最小單位是像素點

圖形由具有方向和長度的矢量表示位圖(點陣圖)圖像的分類矢量圖把圖分成許許多多的像素點，其中每個像素用若干二進制位來指定該像素的顏色、亮度和其他屬性。用一系列計算機指令來表示一幅圖，利用數學表達式，和編程語言來實現。圖像的最小單位是像素點

圖形由具有方向和長度的矢量表示占用空間放大后效果復雜性如何獲得運行速度矢量圖和位圖的優缺點比較抓屏圖像信息的采集Windows截圖工具編輯圖像可以通過多種方法獲取圖像信息，如使用繪圖軟件繪制圖形、通過掃描儀掃描圖像、利用數碼相機獲取圖像和抓取屏幕圖像等。聲音文件范例6.2.2音頻信息音頻文件格式WAV格式MP3格式MIDI格式CD格式WMA格式為Windows操作系統設計的一種波形音頻文件存儲格式。一種有損壓縮的音頻文件格式。是標準的激光盤文件格式。Microsoft公司推出的一種音頻壓縮文件。世界上主要電子樂器制造廠商建立起來的一個通信標準。采樣音頻信息數字化量化編碼每隔一個固定的時間間隔對模擬聲音信號讀取一次波形振幅并記錄，將模擬聲音信號轉換成時間上離散但幅度上仍然連續的信號。把幅度上連續取值的模擬量轉換為離散量。量化值用二進制表示，使用的二進制數的位數決定量化精度。數字音頻信號必須經過編碼，計算機才能對其進行存儲、處理和傳輸。編碼分為壓縮和非壓縮兩種方式。數字音頻編碼系統模型音頻信息的采集Complexity網上下載購買聲音素材庫光盤從CD音樂光盤中截取自己錄制從VCD音樂光盤中截取6.2.3視頻信息Frame1Frame2Frame3Frame4Frame5Frame6Frame5這里的每一幅圖像稱之為“幀”，每秒鐘播放的幀的個數就是“幀速率”。視屏是利用人眼的暫留特性產生運動影像，當一系列的圖像以每秒25幅或以上的速度呈現時，眼睛就不會注意到所看到的影像是不連續的圖像。視頻文件格式AVI格式MPEG格式ASF格式MOV格式RM格式是當前最流行的視頻文件格式。使用MPEG壓縮方法進行壓縮的全運動視頻圖像。QuickTimeforWindows的專用文件格式。一種流媒體視頻文件格式。Microsoft公司開發的流式媒體播放文件格式。在時間和空間上都是連續的信號模擬視頻數字視頻成本低、還原度好長時間存放和經過多次復制后，其圖像質量會降低在一段時間內以一定的速率對模擬視頻進行捕獲，并加以采樣、量化等處理后所得到的媒體數據在傳輸和復制過程中，圖像不會失真視頻分類視頻分為模擬視頻和數字視頻兩種視頻文件的播放ComplexityRealPlayerWindowsMediaPlayerRealOnePlayer暴風影音QuickTimePlayer例1：風光相冊

視頻編輯軟件（windowslive影音制作）例2：視頻及相應技巧6.3數據壓縮技術基礎壓縮比大；實現壓縮的算法簡單，壓縮、解壓縮速度快；數據解壓縮后，恢復效果好，盡可能地減少失真。一個好的數據壓縮技術必須滿足以下三項要求定義

數據壓縮是一種數據處理的方法，就是采用一定的方法將原始數據進行編碼，從而減少文件的數據量。通過數據壓縮技術可以節省數據的存儲空間，還可以提高數據存取和傳輸的速度。Complexity時間冗余空間冗余信息熵冗余視覺冗余結構冗余知識冗余多媒體信息經過數字化后，產生巨大的數據信息，數據壓縮的對象就是其中的冗余部分。數據冗余大致分以下幾種。靜態圖像壓縮標準音頻壓縮標準對于數字電器中存儲的普通音頻信息，最常使用的壓縮方法主要是MPEG系列中的音頻壓縮標準。運動圖像壓縮標準視頻通信編碼標準6.3.2數據壓縮標準采用以離散余弦變換為基礎的有損壓縮算法和以預測技術為基礎的無損壓縮算法來進行壓縮。JPEGMPEGMPEGITU-TISO/IEC視頻及其伴音的國際編碼標準，即MPEG標準，是一種動態圖像壓縮標準。ITU-T和ISO/IEC是制定視頻編碼標準的兩大組織。經解壓縮后與原來的數據有所不同有損壓縮無損壓縮會產生失真解壓縮后數據與原來的數據完全相同不會產生任何失真，是采用可逆編碼法數據壓縮方法數據壓縮處理一般由以下兩個過程組成：1、編碼（Encoding）過程，就是對原始數據經過編碼進行壓縮；2、解碼（Decoding）過程，就是對編碼數據進行解碼，還原為可以使用的數據。6.3.3數據壓縮方法ComplexityARJZIPCABACEJARBZ2LZHUUEGZTAR6.3.4文件壓縮工具目前比較常用的文件壓縮解壓縮軟件有WinRAR和WinZip兩種WinRAR支持的壓縮文件類型6.4多媒體通信及網絡技術多媒體通信與網絡發展的速度越來越快，多媒體技術和網絡技術的結合為人們提供了高效便捷的交流溝通途徑。

6.4.1多媒體通信通信網多媒體終端設備能夠靈活地傳輸交換具有不同傳輸速率、不同性能要求的多媒體信息可以存儲、顯示和處理各種多媒體信息多媒體通信能夠同時傳輸多種媒體信息同步技術把音頻、視頻信號的頻帶壓縮到一定范圍數據壓縮技術現場交互應用多媒體網絡應用非實時交互應用交互應用多媒體網絡技術包括文件傳輸、電子郵件、遠程登錄、網絡新聞和電子商務等以文本為主的數據通信和以聲音和圖像為主的通信。通常把聲音信息和圖像信息的網絡應用稱為多媒體網絡應用。網絡上的多媒體應用要求在客戶端播放聲音和圖像時要流暢，聲音和圖像要同步，因此對網絡的時延和帶寬要求很高。6.4.2多媒體網絡網絡流媒體是指采用流式傳輸的方式在Internet播放的媒體格式。流式傳輸方式則是將原來連續不斷的音頻視頻等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個帶有順序標記的壓縮包