多媒体技术及应用基础第1章多媒体技术概述
(重点)多媒体技术及应用 考试(1-4章)复习大纲
第1章多媒体技术基础1.1 多媒体技术概述1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.1.1 多媒体技术的应用1.1.4 多媒体的关键技术1.2 多媒体硬件系统1.2.1 多媒体输入输出设备1.2.2 多媒体接口设备1.2.3 多媒体存储设备1.3 多媒体软件系统1.3.1 多媒体软件1.3.2 多媒体应用系统的设计流程1.1.1 多媒体技术的发展1.1.2 多媒体技术的基本概念1.媒体的含义⏹表示信息的载体：如文字、声音、图像、动画、视频、语言等。
⏹存储信息的实体：如磁盘、磁带、光盘、纸张等。
⏹传播信息的载体：如电视、电影、报纸、杂志、网络等。
2.媒体的类型¡ª¡ª CCITT（国际电报电话咨询委员会)⏹感觉媒体：指能直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体。
如语言、音乐，自然界的各种声音、图形、图像、文字、数据等。
⏹表示媒体：即感觉媒体的表示媒介。
如图像编码、文本编码和声音编码等。
⏹显示媒体：即输入输出媒体的设备，如键盘、显示器、话筒，喇叭和打印机等。
⏹存储媒体：用来存放表示媒体的物理载体，如磁盘、磁带、光盘等。
⏹传输媒体：传输媒体的物理载体。
如空气、电话线、电波、电缆和光缆等。
1.1.2 多媒体技术的基本概念3. 多媒体（Multimedia）主要包括文字、图形、图像、音频、动画和视频等多种信息载体。
⏹文字：指各种字母、数字和符号等文本信息；⏹图形：由描述点、线、面的大小、形状、维数和位置的图形指令生成的几何图形(矢量图形) ⏹图像：由许多的像素点构成，每个像素点用若干二进制位来表示颜色和亮度等信息(位图)⏹音频：包括语音、音乐和各种声音效果；⏹动画：通过计算机自动生成关键帧之间的连续图像，按照一定速度连续播放形成动画；⏹视频：若干静态图像画面的连续播放形成了视频，每一幅画面称为一帧；4. 多媒体技术利用计算机及相应的多媒体设备，采用数字化处理技术，将文字、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体有机结合起来进行处理的技术。
《多媒体技术》PPT课件
图形
图像
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感知媒体例：动画和视频
2021/6/10
动画
视频
还有：音频、音视频等
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1.1.1 媒体
✓表示媒体：指被交换的数据类型，它们 定义信息的特性。表示媒体的特性用信 息的计算机内部编码表示，例子有语音 PCM编码、图像JPEG编码、文本ASCII 编码和乐谱等。
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1.1.1 媒体
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感知媒体例：文本
象形文字：foot(埃及）
汉字：水（唐朝怀素、东 2021/6/10 晋王羲之及周朝石鼓文）
中国甲骨文字
释文
旬壬申夕月有食
说明
远在三千年前 我国即有关于天 文方面的记录， 本片甲骨是当时 月食的记录。这 说明我国具有悠 久的文明历史。9
感知媒体例：图形和图像
2021/6/10
✓表现媒体：指为人们再现信息的物理工 具和设备（输出设备），或者指获取信 息的工具和设备（输入设备）。如显示 器、扬声器、打印机等输出类显现媒体， 以及键盘、鼠标器、扫描器等输入类表 现媒体。
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1.1.1 媒体
✓存储媒体：指存储数据的物理介质，如纸 张、磁盘、光碟等。
2021/6/10
• 一般所说的“多媒体”，不仅指多种媒体 信息本身，而且指处理和应用多媒体信息 的相应技术，因此“多媒体”常被当作 “多媒体技术”的同义词。
2021/6/10
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1.1.2 多媒体
• 区分一个应用或系统是否是多媒体应用或多媒体 系统的三条主要标准：
媒体的数目 支持多媒体的类型 媒体的集成化程度
第五部分：图像与视频媒体应用。主要介绍 了图像与图像的数字化过程、视频与视频信号的 数字化过程、JEPG与MPEG压缩标准等。
多媒体技术与应用1
载体，是信息的表示形式。
毕节学院——数学与计算机科学学院
1.1.1 媒体和多媒体 媒体
传统媒体：书刊报纸、广播、电视；
现代媒体：Internet、IPTV、电子杂志和手机短
信等。 在计算机领域中，媒体有两种含义：其一是指传播 信息的载体，如：语言，文字等其二是指存储信息
的载体，如：磁带，光盘等。
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1.3 多媒体技术的研究内容
多媒体压缩和存储
多媒体数据库和检索
多媒体网络与通信
虚拟现实与交互技术
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多媒体存储技术
磁介质
特点：大容量、快响应、高可靠
5.25”软盘 360KB 720KB 1.2 MB
3.5”软盘 720KB 1.44MB 2.88MB
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第1章 多媒体技术概述
1.1 多媒体基本概念 1.2 多媒体技术的研究对象 1.3 多媒体技术的研究内容 1.4 多媒体技术的应用和发展
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第1章 多媒体技术概述
1.1 多媒体基本概念 1.2 多媒体技术的研究对象 1.3 多媒体技术的研究内容 1.4 多媒体技术的应用和发展
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媒体对象
动画
由人工或计算机绘制画面，再将这样的多帧画 面序列在时间轴上连续播放所形成的动态视觉 感受。 它与视频图像不同的是：视频图像一般是指现 实生活中所发生的事件的记录，而动画通常指 人工创造出来的连续图形所组合成的动态影像。 如图中的7幅小鸟图片，在flash中制作成为飞翔 的小鸟的动画。
ZIP软盘 100— 250MB
多媒体基础知识概述(共 96张PPT)
1.3.5 多媒体软件技术
多媒体软件技术主要包括以下六个 方面的内容： 多媒体操作系统 多媒体素材采集与制作技术 多媒体编辑与创作工具 多媒体数据库技术 超文本/超媒体技术 多媒体应用开发技术
多媒体操作系统
多媒体操作系统是多媒体软件的 核心。它负责多媒体环境下多任务的 调度、保证音频、视频同步控制以及 信息处理的实时性，提供多媒体信息 的各种基本操作和管理；具有对设备 的相对独立性与可扩展性。 Windows、OS/2 和Macintosh 操 作系统都提供了对多媒体的支持。
多媒体的定义
多媒体是融合两种或两种以上媒体的一种 人－机交互式信息交流和传播媒体，使用 的媒体包括文字、图形、图像、音频和视 频。
1.1.2 多媒体中的媒体元素及特征
多媒体媒体元素是指多媒体应用中 可显示给用户的媒体组成。
文本
动画
图形
图像
视频
音频
文本
文本分为非格式化文本文件和格式 化文本文件。 非格式化文本文件：只有文本信息 没有其他任何有关格式信息的文件，又 称为纯文本文件。如“.TXT ”文件。 格式化文本文件：带有各种文本排 版信息等格式信息的文本文件。 如“.DOC ”文件。
图像数据量大小 = 像素总数×图像深度÷8
例如：一幅 640×480 的 256 色图像为 640×480×8／8 = 307200 字节
Comparison:
宽度：271 高度：300 颜色：2 大小：9.9 KB
宽度：271 高度：300 颜色：4 大小：19.8 KB
Comparison:
在教育与培训方面的应用
多媒体技术使教材不仅有文字、静 态图像,还具有动态图像和语音等。使教 育的表现形式多样化，可以进行交互式 远程教学。 利用多媒体计算机的文本、图形、 视频、音频和其交互式的特点,可以编制 出计算机辅助教学 CAI( Computer Assisted Instruction )软件，即课件。
第1讲—第一章 多媒体技术概述(1)
3
● 参考书籍
● 参考书籍
《多媒体计算机 技术基础及应用》 技术基础及应用》 钟玉琢 高等教育出版社
《多媒体技术基础与应用》 多媒体技术基础与应用》 林福宗 清华大学出版社
4
● 课程概述
第1章 多媒体技术基础知识 第2章 数字音频处理技术 第3章 多媒体数据压缩技术 第4章 数字图像处理技术 第5章 动画与数字视频处理技术 第6章 多媒体应用系统开发技术
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多媒体概述 多媒体技术的发展 ● 多媒体的研究始于80年代初，之后这项技术迅速崛起和飞速发展。 多媒体的研究始于80年代初，之后这项技术迅速崛起和飞速发展。 80年代初 多媒体技术发展的准备阶段（1985年以前） 多媒体技术发展的准备阶段（1985年以前） 年以前 ● 多媒体计算机系统 多媒体计算机系统Amiga ● 基本 基本CD—I系统 系统 ● 数字视频交互 数字视频交互DVI系统 系统 （Digital VIdeo Interactive) 多媒体的建立阶段（1985——1991） 1991） 多媒体的建立阶段（1985 1991 ● 图形化用户接口（GUI）的出现 图形化用户接口（ ） ● 一系列多媒 02
FRAME 03
FRAME 04
FRAME 05
FRAME 06
FRAME 07
单画面矢量动画、 单画面矢量动画、多画面帧动画
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● 音频对象 文字 图形 图像 动画 音频
● midi音频 音频
● wav音频 音频 ● mp3压缩音频 压缩音频
音频数字信号、压缩音频信号 音频数字信号、
● MPC标准的提出 标准的提出
多媒体的发展阶段（1991 现在） 多媒体的发展阶段（1991——现在） 现在 ● 迅速深入到各个应用领域 ● 人类生活产生深刻影响
多媒体技术概述
多媒体技术
这些是多媒体技术吗？
玩
看
游
电
戏
影
视 频 聊 天
单
兵 系 统
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多媒体技术
1.2 多媒体计算机技术的发展历史
1984年Apple公司在苹果机Macintosh（也称 Mac）上引入了位图(Bitmap)概念进行图形处 理，并使用了窗口(Windows)和图标(Icon)作为 用户界面，标志了多媒体及多媒体技术的产生和 应用。(之后有MS Windows1.0 85)
RAM
MPC1
2MB
运算处理器
16MHz3Leabharlann 6SXCDCD--ROM150kB/s 最大寻址时间1s
声卡
8bit数字声音 8个合成音
MIDI
显示 硬盘容量 彩色视频播放 输入输出端口
640×480 16色
30MB
-
MIDII/O,摇杆端 口，串并联端口
MPC2
4MB
25MHz486SX
MPC3
8MB
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多媒体技术
课程讲授的多媒体应用软件
20
多媒体技术
Photoshop-实例
21
多媒体技术
Photoshop-实例
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多媒体技术
数字音频实验
1. 配乐诗朗诵 2. 手机铃声制作 3. 歌曲编辑（录制清唱） 4. 电影、电视配音
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多媒体技术
多媒体程序设计
实验目的：进一步加强可视化和多媒体程序设 计方面的能力 实验内容：（以下内容任选其一）
学习多媒体程序设计的基本方法。
三年级是我们掌握专业知识的重要一年，从 中渐渐体会我们所学专业的方向和未来工作 的方向。
多媒体技术之多媒体技术概述
集成性
集成性是指以计算机为中心综合处 理多种信息媒体，它包括信息媒体的集 成和处理这些媒体的设备的集成。 信息媒体的集成包括信息的多通道 统一获取、多媒体信息的统一组织和存 储、多媒体信息表现合成等方面。 多媒体设备的集成包括硬件和软件 两个方面。
1.1.3 多媒体中的媒体元素及特征
多媒体媒体元素是指多媒体应用中 可显示给用户的媒体组成。 文本 动画 视频 音频 图形 图像
目前，多媒体主要从以下几个方向发展： 1.多媒体通信网络环境的研究 2.利用图像理解、语音识别、全文检索等技 术，研究多媒体基于内容的处理、开发能进 行基于内容的处理系统 3.多媒体标准 4.多媒体技术与相邻技术相结合，提供了 完善的人机交互环境。多媒体仿真智能多媒 体 5.多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实
将来多媒体技术将向着以下六个方向 发展； 1).高分辨化，提高显示质量； 2).高速度化，缩短处理时间； 3).简单化，便于操作； 4).高维化，三维、四维或更高维； 5).智能化，提高信息识别能力； 6).标准化，便于信息交换和资源共享。
１.3 多媒体的关键技术
1.3.1 视频音频数据压缩/解压缩技术 1.3.2 多媒体专用芯片技术 1.3.3 大容量信息存储技术 1.3.4 多媒体输入与输出技术 1.3.5 多媒体软件技术 1.3.6 多媒体通信技术 1.3.7 虚拟现实技术
分辨率
屏幕分辨率：显示器屏幕上的最大显示 区域，即水平与垂直方向 的像素个数。 图像分辨率：数字化图像的大小，即该 图像的水平与垂直方向的 像素个数。 像素分辨率：像素的宽和高之比一般为 1:1。
图像深度和显示深度
图像深度（也称图像灰度、颜色深度） 表示数字位图图像中每个像素上用于表示颜 色的二进制数字位数。 显示深度：表示显示器上每个点用于显 示颜色的 2 进制数字位数。 若显示器的显示深度小于数字图像的深 度，就会使数字图像颜色的显示失真。
多媒体技术及应用选择题汇编之欧阳道创编
多媒体技术及应用第1章多媒体技术概念多媒体技术是将（）融合在一起的一种新技术。
A．计算机技术、电子技术和通信技术B．计算机技术、视听技术和通信技术C．计算机技术、音频技术和视频技术D．音频技术、视频技术和网路技术多媒体的（）是其区别于一般媒体的关键属性。
A．交互性B．多样性C．集成性D．交互性、多样性、集成性以下（）不是多媒体数据的主要特点。
A．数据的输入和输出复杂B．数据量大C．数据类型多D．数据类型间差别小计算机辅助教学的英文缩写是（）。
A．CAMB．CADC．CAID．ELearning多媒体驱动软件是多媒体计算机软件中直接和（）打交道的软件。
A．操作系统B．软件C．软硬件D．硬件多媒体诞生于（）年代。
A．21世纪初B．20世纪70年代C．20世纪90年代D．20世纪80年代多媒体应用软件也称多媒体应用系统，以下不是多媒体应用软件的是（）。
A．视频会议系统B．计算机辅助教学C．数据库系统D．电子出版物以下（）不是动画数据的文件格式。
A．swfB．mpgC．flcD．gif多媒体创作软件是将多媒体素材集成为多媒体产品的开发创作工具，下面不属于多媒体创作软件的是（）。
A．AuthorwareB．3DsmaxC．DirectorD．PowerPoint我们说磁盘、光盘以及相关的播放设备等也是信息媒体，指的是它的（）。
A．逻辑性B．物理性C．集成性D．多样性下面不是三维动画软件的是（）。
A．PoserB．FlashC．MayaD．3Dsmax人类通过感官获取各种信息，其中，所占比例最大的是（）。
A．视觉B．触觉C．听觉D．嗅觉以下（）不是图形数据的文件格式。
A．epsB．rtfC．cmxD．wmf我们通常讲媒体包括文本、声音、图形、图像、动画和视频等，指的是信息媒体的（）。
A．集成性B．物理性C．逻辑性D．多样性多媒体关键技术包括（）。
A．数据压缩技术、通信技术、网络技术、操作系统软件技术B．数据压缩技术、集成电路制作技术、存储技术、操作系统软件技术C．数据压缩技术、通信技术、存储技术、操作系统软件技术D．数据压缩技术、通信技术、存储技术、网络技术请根据多媒体的特性来判断，以下属于多媒体范畴的是（）。
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JPEG压缩算法简介
两种基本的压缩算法
以离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)为基础的有损压缩算 法，
以预测技术为基础的无损压缩算法。
有损压缩利用人的视觉特性，25:1的压缩比可以 得到很好的质量
JPEG压缩算法特点
参数化的解码器,可大范围调节压缩/质量比 JPEG算法与彩色空间无关 硬件要求低
TIFF格式不易过时，对媒体之间的数据交换， TlFF是位 图模式的最佳选择之一。
TIFF允许多达48位的色彩分辨（R、G、B各16位）
PNG格式
PNG(Portable Network Graphic,可移植的网络图像) 是为了适应网络数据传输而设计的一种图像文件格式 特点：提供Alpha通道控制图像的透明度、支持Gamma校正机制用来调整图 像的亮度等。 增加了下列GIF文件格式所没有的特性
每个像素为48位的真彩色图像 每个像素为16位的灰度图像 使用循环冗余码检测破损的文件 加快图像显示的逐次逼近显示方式
其它图像文件格式
PDF( Portable Document Format，可移植文档格式）是 Postscript打印语言的变种，不管创建源文档时使用的是哪 些应用程序和平台，它均可以保留任何源文档的字体、图 像、图形和版面设置。均可用adobe reader 游览，与硬件 字库无关。
第3章 图像处理技术(2)
数字图像
图像数字化
采样:把一幅连续图像在空间上分割成M×N个网格，每 个网格用一亮度值来表示。 采样使连续图像在空间上离散化，但采样点上图像 的亮度值还是某个幅度区间内连续分布的.
量化:每个网格上只能用一个确定的亮度值表示。每一 个采样的小方块内的灰度值相同。把采样点上对应的亮 度连续变化区间转换为有限个特定数的过程，称之为量 化。
BMP图像文件
1
GIF文件格式
2
TIFF文件格式
3
PNG文件格式
4
JPEG文件格式
5
BMP图像文件
Windows采用的图形文件格式，在Windows环境下运行 的所有图像处理软件都支持BMP图像文件格式。
Windows系统内部各图像绘制操作都是以BMP为基础的。 BMP位图文件默认的文 件扩展名是BMP或者bmp。 文件可以包含每个像素;有 1位、4位、8位或24位的 图像。
图像文件的大小
例3-3：计算上图占用的存储空间。 解： ✓ 上图使用了一个57×55的矩阵存储图像，假设矩阵中每个
元素使用一个字节来存储，则存储空间为： 57*55*1=3135 Byte
✓ 如果是彩色图像，需要分别存储R、G、B 3个分量，则存 储空间为： 3135*3=9405 Byte
主流数字图像文件格式
图像数字化实例
原图 采样
量化
00000000000012244222...0000000000
..........
.......
002022446677666676665...666666666
57*55/3位
说明：
以上是用一幅灰度图做的例子，如果是一幅彩色图 像，各点的数值还应当反映出色彩的变化。
PSD格式 Photoshop的自定义格式，专门针对Photoshop 的功能和特征进行优化。psd格式保存了每个可以在 Photoshop中应用的属性，包括：图层、额外通道和文件 信息等.
静态图像压缩标准JPEG
JPEG(Joint Photographic Experts Group) 是一个 由 ISO和IEC两个组织机构联合组成的专家组， 负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准，这 个专家组开发的算法称为JPEG算法，并且成为 国际上通用的标准（ISO/IEC10918 号标准“多 灰度连续色调静态图像压缩编码”），又称为 JPEG标准。JPEG是一个适用范围很广的静态图 像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩 色图像
保留的低频部分和重构的图
原图
增大高频部分的舍弃范围1
2
保留部分 130×120
增大高频部分的舍弃范围3
保留部分 65×60
去掉少量的低频部分对图像的影响
将矩阵A的前15行和列置为0
DCT变换实例
彩色图像，
高645像素，
宽600像素。 在计算机中存储为3个
矩阵，
每个矩阵为645×600， 各存储了R、G、B3个
分量信息
变换后矩阵的左上角是 图像的低频部分，
越靠近右下角，频率越 高。
人的眼睛对高频部分是 不敏感的。
可以舍弃图像中的高频 部分而基本上不影响图 像质量。
GIF文件格式
GIF(Graphics Interchange Format，图形交换格式) GIF图像是基于颜色列表的（存储的数据是该点的颜色对应于 颜色列表的索引值），最多支持8位（256色）。 GIF文件内部分成许多存储块，用来存储多幅图像或者是决定 图像表现行为的控制块，用以实现动画和交互式应用。 GIF文件还通过LZW压缩算法压缩图像数据来减少图像尺寸。
字典式无损压缩编码
TIFF文件格式
TIFF是“Tag Image ”的缩写，是由Aldus公司与微软公 司共同开发设计的图像文件格式。
优点是适合于广泛的应用程序，以及它与计算机的结构、 操作系统和图形硬件无关。
可以处理黑白、灰度和彩色图像，允许用户针对扫描仪、 监视器或打印机的独特性能进行调整。