多媒体技术基础1
计算机多媒体技术基础知识
计算机多媒体技术基础知识
计算机多媒体技术基础知识
一、引言
本章节主要介绍计算机多媒体技术的概念、发展历史及应用领域。
二、多媒体基础
1、多媒体的定义
2、多媒体的特点和优势
3、多媒体技术的基本原理
4、多媒体系统的组成和功能
三、图像处理技术
1、数字图像的表示与存储
2、图像的采集与获取
3、图像的处理与增强
4、图像的压缩与编码
四、音频处理技术
1、音频信号的表示与存储
2、音频采集与录制
3、音频处理与增强
4、音频压缩与编码
五、视频处理技术
1、视频信号的表示与存储
2、视频采集与录制
3、视频处理与增强
4、视频压缩与编码
六、多媒体数据的传输和网络应用
1、多媒体数据的传输技术
2、多媒体数据的网络传输
3、多媒体数据在互联网中的应用
七、多媒体技术的应用
1、多媒体教育与培训
2、多媒体广告与宣传
3、多媒体娱乐与游戏
4、多媒体艺术与设计
八、未来发展趋势
1、数字媒体的发展趋势
2、多媒体技术的创新与突破
3、多媒体行业的发展前景
附件：
1、图像处理示例代码
2、音频处理示例代码
3、视频处理示例代码
法律名词及注释：
1、版权：对作品享有复制、修改、发行、表演等权利的法
定权利。
2、数字版权管理：通过技术手段保护数字内容的版权。
3、DMCA：美国数字千年版权法，用于保护数字内容的版权。
4、DRM：数字版权管理技术，用于实施和实施版权保护措施。
5、Fr Use：公平使用，法律允许在特定条件下使用他人的
版权作品。
多媒体技术基础
多媒体技术基础多媒体技术基础是一门涉及各种媒体形式和技术的学科，综合了图像、音频、视频、动画等多种媒体元素。
它的出现和发展得益于信息技术的进步和计算机性能的提高。
在多媒体技术基础中，主要涉及到以下几个方面：1. 图像处理：图像处理是多媒体技术中最基础的内容之一，它主要包括图像获取、图像复原、图像压缩和图像分析等。
图像处理的目的是通过对图像进行各种操作和变换，使得图像更具有观赏性和艺术性。
2. 音频处理：音频处理主要涉及到音频信号的数字化、音频编码、音频压缩和音频合成等。
音频处理技术的主要目的是提高音频的质量、减小音频文件的大小，并且能够根据应用需求进行音频的编辑和处理。
3. 视频处理：视频处理主要涉及到视频信号的采集、视频编码、视频压缩和视频编辑等。
视频处理技术通过对视频进行处理和操作，可以实现视频的剪辑、合成、特效添加和调整等功能，从而满足用户对视频的各种需求。
4. 动画制作：动画制作是多媒体技术中非常重要的一部分，它主要包括帧动画、骨骼动画和物理模拟等。
动画制作技术可以将静态的图像或者文字通过连续的帧间转换产生动态效果，使得表现更加生动和逼真。
5. 交互技术：多媒体技术中的交互技术是指通过人机交互的方式来实现用户对多媒体内容的控制和操作。
它主要包括人机界面设计、交互设计和用户体验等。
交互技术的发展使得用户可以更加直观和方便地使用多媒体系统和应用。
综上所述，多媒体技术基础是一个非常广泛的学科领域，它涵盖了图像、音频、视频、动画等多种媒体形式和技术，同时也与其他领域的技术密切相关，例如计算机图形学、信号处理和人机交互等。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，多媒体技术也在不断发展和创新，为人们提供了更加丰富和多样化的媒体体验。
继续写相关内容，1500字6. 三维建模和渲染：多媒体技术中的三维建模和渲染技术，可以将现实世界中的物体、场景和人物等进行数字化表示，并通过渲染技术使其具有逼真的外观和表现。
多媒体技术基础
模块一多媒体技术基础主要内容：第一节媒体的概念第二节多媒体的关键技术第三节多媒体技术应用在教育中的方式第四节多媒体计算机系统第五节常用教学媒体的使用多媒体技术的迅猛发展对人类的生活产生巨大的影响。
足不出户，您就可以自由的操纵和实时观看虚拟的三维世界，在虚拟图书馆您可以畅游于知识的海洋。
尽情观赏之余，您不免要对这种神秘莫测的多媒体技术产生浓厚的兴趣。
为了满足您的需要，本章将帮您了解多媒体的基础知识。
第一节媒体的概念一、基本概念一般来说，媒体通常被认为是信息的载体。
国际电报电话咨询委员会定义了下列5种类型的媒体：1．感觉媒体能直接作用于人的感觉器官、使人产生直接感觉的媒体。
如图像、文字、动画、音乐等均属于感觉媒体。
2．显示媒体在通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。
如键盘、鼠标、显示器、打印机等均属于显示的媒体。
3．表示媒体为了传送感觉媒体而研究出来的媒体。
如电报码、语言编码等均属于表示媒体。
4．存储媒体用于存储信号的媒体。
如磁盘、光盘、磁带等均属于存储媒体。
5．传输媒体用于传输信号的媒体。
如光缆电缆等均属于传输媒体。
“多媒体”译自英文的“Multimedia”，它是20世纪20年代初新出现的一个英文名词，当人们还来不及对它进行系统的分析和总结时，它已经对人类表达、获取和使用信息的方式产生巨大的影响。
由于人们所处的角度和理解上的不同，对多媒体的描述也不尽相同，常见的描述方法有如下几种：①多媒体就是能同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同的类型信息媒体的技术。
上述信息媒体包括：图像、动画、活动影像、图形、文字、声音等。
②多媒体就是把多种媒体如文字、音乐、声音、图形、图像、动画、视频等综合集成在一起，产生一种传播和表现信息的全新媒体。
③多媒体的深刻含义在于计算机控制下，信息可以综合使用文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体来表示。
④多媒体实际上是多种技术通过交互式表达而实现的一种组合，这些技术包括声音、图像、影像、动画、文字等。
多媒体技术基础知识
2、算术编码
定义：是一种二元码的编码方法， 在不考虑信源统计的情况下，只要监视 一小段时间内码出现的频率，不管统计 是平稳的或非平稳的，编码的码率总能 趋近于信源熵值，每次迭代时的编码算 法只处理一个数据符号，并且只有算术 运算。
原理：也是一种统计编码，每个符号对 应0到1上的一段子区间，区间长度为该 符号出现的概率。该方法将被编码的符 号串（数值串）表示成实数0到1之间的 一个区间。初始把它设为整个区间。当 出现一个新的待编码符号，先把完整的0 到1区间映射到上一次形成的区间，然后 新区间取为0到1上的新符号对应区间所 映成的像。解码时，根据区间的覆盖性 来逐一解出原符号串。
基本服务方式（电子邮件、文件传输、 远程登录）
扩展服务方式
第二章 多媒体信息的表示与压缩
2.1 文字 一、西文（ASCII码） 二、汉字（数字编码、拼音码、 字型编码）
2.2 音频（Audio）
定义：20HZ～20KHZ的音频范围 分类：波形声音、语音、音乐 声音三要素：音调、音强、音色
一、数字音频
关于压缩比
衡量一个压缩算法好坏的标准，除了解压 后的数据有无失真或失真程度之外，是看 压缩比的大小。压缩比常用的定义有两种： （1） 采样压缩比 （2） 比特压缩比
数字视频的制式
PAL制式 NTSC制式
影响数字视频质量的因素
（1）帧速 （2）分辨率 （3）颜色数 （4）压缩比 （5）关键帧
三、多媒体制作
多媒体技术基础
1.1多媒体技术的形成和发展
一、什么是多媒体？（理解） 文本、声音、图形、图象和动画等是
信息的载体，其中两个或多于两个的组合 构成了多媒体。
多媒体技术内容：（理解）
多媒体技术：运用计算机综合处理多 媒体信息（文本、声音、图形、图像等） 的技术，包括将多种信息建立逻辑连接， 进而集成一个具有交互性的系统等等。
多媒体技术基础
多媒体技术基础多媒体技术是指集成了多种媒体形式的数字技术，包括图像、声音、视频等，并能够通过计算机进行处理、传输、编辑和播放。
它已经成为现代社会生活和各个领域的重要组成部分，给我们带来了丰富多样的媒体体验。
本文将介绍多媒体技术的基础知识，包括多媒体的概念、特点、应用领域以及发展趋势等。
一、多媒体的概念和特点多媒体是指将文字、图像、动画、声音、视频等多种形式的信息以数字方式存储和传输，并能够通过计算机实时处理、编辑和播放的技术。
多媒体技术通过综合利用这些媒体形式，为用户提供更加丰富和生动的感官体验。
多媒体技术具有以下几个特点：1. 高度互动性：用户可以通过多媒体技术进行自主操作和选择，与内容进行互动，提高用户参与感和体验感。
2. 综合性：多媒体技术能够将不同形式的媒体信息进行集成，使得信息更加全面、准确和立体化。
3. 实时性：多媒体技术通过计算机的快速处理能力和高带宽的传输网络，可以实现多媒体信息的实时处理、传输和播放。
4. 可伸缩性：多媒体技术能够根据不同的需求进行动态调整，适应不同设备和网络的特点，保证信息的质量和稳定性。
二、多媒体技术的应用领域多媒体技术广泛应用于各个领域，如教育、娱乐、广告、艺术设计、医学等，为这些领域带来了重要的创新和发展。
1. 教育领域：多媒体技术在教育领域的应用非常广泛。
通过利用图像、声音、视频等多种媒体形式，可以提供更加丰富、生动和互动的教学内容，激发学生的学习兴趣，并促进学习效果的提升。
2. 娱乐领域：多媒体技术在娱乐领域的应用主要体现在电子游戏、影视制作和音乐等方面。
通过利用多媒体技术，可以提供更加精彩、逼真和震撼的游戏画面和音效，为玩家带来更好的娱乐体验。
3. 广告领域：多媒体技术在广告领域的应用越来越广泛。
通过利用动态图像、音频、视频等多种形式的信息展示，可以吸引观众的注意力，提高广告的传播效果。
4. 艺术设计领域：多媒体技术对于艺术设计的发展起到了重要的推动作用。
多媒体技术基础单选题1-1
5、当媒体空间发展到相当大的范围，信息内容更加丰富，用户存取的接口更加方便和更具沉浸感的时候，就成为赛博空间（Cyber Space，高度逼真的虚拟现实环境）。（Y）Y、对N、错
A、简单化，便于操作B、高速度化，缩短处理时间
C、高分辨率，提高显示质量D、智能化，提高信息识别能力
★是非题：>
1、在预测编码中，编码和传输的并不是像素采样值本身，而是这个采样值的预测值与实际值之间的差值。
（Y）Y、对N、错
2、媒体信息数字化以后，体积减少了，信息量也减少了。（N）Y、对N、错
3、多媒体数据的特点是数据量巨大、数据类型少、数据类型间区别大和输入输出简单。（N）Y、对N、错
A、流媒体的数据就像流水一样，随时传送随时播放。B、流媒体就是多媒体。
C、流媒体就是需要先下载，再播放的媒体。D、因为是流媒体，所以不需要压缩信息。
9、下面关于数字视频质量、数据量、压缩比关系的论述，（D）是不恰当的。
A、数字视频质量越高，数据量越大B、随着压缩比增大，解压后数字视频的质量开始下降
C、对同一文件，压缩比越大数据量越小D、数据量与压缩比是一对矛盾
2、多媒体数据具有（D）的特点。
A、数据量大和数据类型多B、数据类型间区别大和数据类型少
C、数据量大、数据类型多、数据类型间区别小、输入和输出不复杂
D、数据量大、数据类型多、数据类型间区别大、输入和输出复杂
3、在网上浏览故宫博物馆，如同身临其境一般感知其内部的方位和物品，这是（B）技术在多媒体技术中的应用。A、视频压缩B、虚拟现实C、智能化D、图像压缩
多媒体技术1-1
★单选题：>
1、一般认为，多媒体技术研究的兴起从（B）开始。
多媒体技术基础
多媒体技术基础01试卷总分：1001单项选择题(共15题,共60分)开始说明：结束说明：1.(4分)一般说来，要求声音的质量越高，则（）。
A、量化级数越低和采样频率越低B、量化级数越高和采样频率越高C、量化级数越低和采样频率越高D、量化级数越高和采样频率越低2.(4分)下列功能（）是多媒体创作工具的标准中应具有的功能和特性。
(1)超级链接能力(2)动画制作与演播(3)编程环境(4)模块化与面向对象化A、(1)，(3)B、(2)，(4)C、(1)，(2)，(3)D、全部3.(4分)下列哪些压缩方法是冗余压缩法?（）(1)Huffman编码(2)PCM(3)行程编码(4)Lempel—Zev编码A、(1)，(3)B、(1)，(2)，(3)C、(1)，(2)，(4)D、(1)，(3)，(4)4.(4分)下列不属于多媒体技术中的媒体的范围的是（）。
A、存储信息的实体B、信息的载体C、文本D、图像5.(4分)目前任何一块声卡都应该有（）功能。
A、全双工B、3D音效C、MIDID、支持波表6.(4分)在数字音频信息获取与处理过程中，下述顺序哪个是正确的（）。
A、A／D变换、采样、压缩、存储、解压缩、D／A变换。
B、采样、压缩、A／D变换、存储、解压缩、D／A变换。
C、采样、A／D变换、压缩、存储、解压缩、D／A变换。
D、采样、D／A变换、压缩、存储、解压缩、A／D变换。
7.(4分)CD-ROM（）。
A、仅能存储文字B、仅能存储图像C、仅能存储声音D、能存储文字、声音和图像8.(4分)在超文本和超媒体中不同信息块之间的连接是通过（）连接的。
A、节点B、链C、线D、字节9.(4分)常用的多媒体输入设备是（）。
A、显示器B、扫描仪C、打印机D、绘图仪10.(4分)以下不属于多媒体静态图像文件格式的是（）。
A、GIFB、MPGC、BMPD、JPEG11.(4分)以下（）是多媒体教学软件的特点(1)能正确生动地表达本学科的知识内容(2)具有友好的人机交互界面(3)能判断问题并进行教学指导(4)能通过计算机屏幕和老师面对面讨论问题。
第1章 多媒体技术基础知识
7
多媒体技术就是计算机综合处理声、文字、图信息的技 术，具有集成性、实时性和交互性。
它集文字、声音、图像、视频、通信等多项技术于一体， 采用计算机的数字记录和传输传送方式，对各种媒体进行处 理，具有广泛的用途。
多媒体技术的研究涉及计算机硬件、计算机软件、计算 机网络、人工智能、电子出版等，其产业涉及电子工业、计 算机工业、广播电视、出版业和通讯业等。
本教材主要讨论文字、图像、音频、视频、动画等处理 技术。
8Байду номын сангаас
多媒体除了具有信息媒体多样化的特征之外，还具有以下 4个特性：
1．数字化——多媒体技术是一种“全数字”技术。以数字技 术为基础进行生成、存储、处理和传送。
2．交互性——指人机交互，使人能够参与对信息的控制、使 用活动。
3．集成性——是将多种媒体信息有机地组合到一起，共同表 现一个事物或过程，实现“图、文、声”一体化。
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（3）数字图像再现的方法利用不同的技术可以在一台宽幅 输出设备上产生数字图像，其中液体喷墨技术、静电技术、 固体喷墨技术、热转换技术和照相技术是当今采用的几种主 要的技术。
（4）后处理使用特殊的介质、油墨或滚压成像的图像，都 能够经受得住日晒和日常气候条件变化的影响。
计算机图像技术就是对图像进行计算机处理，使其更适 合人眼或仪器的分辨，拾取其中信息。
有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前的数据不一致。 在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音 频信息，而且丢失的信息不可恢复。
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（2）帧内和帧间压缩： 帧内（Intraframe）压缩也称为空间压缩（Spatial
compression）。当压缩一帧图像时，仅考虑本帧的数据而不 考虑相邻帧之间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩类似。 帧内一般采用有损压缩算法，由于帧内压缩时各个帧之间没有 相互关系，所以压缩后的视频数据仍可以以帧为单位进行编辑。 帧内压缩一般达不到很高的压缩。
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失真在采样过程中是不可避免的，如何减少失真呢？可以直观地 看出，我们可以把上图中的波形划分成更为细小的区间，即采用更高 的采样频率。同时，增加量化精度，以得到更高的量化等级，即可减 少失真的程度。在下图（左）中，采样率和量化等级均提高了一倍， 分别为2000次/秒和20个量化等级。在下图（右）中，采样率和量化等 级再提高了一倍，分别达到4000次/秒和40个量化等级。从图中可以看 出，当用D/A转换器重构原来信号时（图中的轮廓线），信号的失真 明显减少，信号质量得到了提高。
1. 模拟音频的数字化过程
数字化的声音易于用计算机软件处理，现在几乎所有的专业化 声音录制、编辑器都是数字方式。对模拟音频数字化过程涉及到音 频的采样、量化和编码。 采样和量化的过程可由A/D转换器实现。A/D转换器以固定的频率 去采样，即每个周期测量和量化信号一次。经采样和量化后声音信 号经编码后就成为数字音频信号，可以将其以文件形式保存在计算 机的存储介质中，这样的文件一般称为数字声波文件。
(1)多媒体数据压缩技术 (2)多媒体存储技术 (3)多媒体专用芯片技术 (4)多媒体输入/输出技术 (5)多媒体系统软件技术 多媒体操作系统、多媒体编辑系统、多媒体数据 库管理技术、多媒体信息的混合与重叠技术等。
二、音频技术
音频技术主要包括音频数字化、语音处理、合成 及识别等技术。
音频是多媒体应用的重要组成部分。 现实世界的声音来源是相当复杂的，声音不仅与时间和 空间有关，还与强度、方向等很多因素有关。在计算机中 创建音频时，所能模拟的声音还必须要符合人类的听觉特 征和听力范围。
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பைடு நூலகம்
模拟信号的数字化过程
（1） 采样
信息论的奠基者香农（Shannon）指出：在一定条件下，用离散的 序列可以完全代表一个连续函数，这是采样定理的基本内容。 为实现A/D转换，需要把模拟音频信号波形进行分割，这种方法 称为采样(Sampling)。采样的过程是每隔一个时间间隔在模拟声音的 波形上取一个幅度值，把时间上的连续信号变成时间上的离散信号。 该时间间隔称为采样周期，其倒数为采样频率。采样频率是指计算机 每秒钟采集多少个声音样本。 采样频率与声音频率之间有一定的关系，只有采样频率高于声 音信号最高频率的两倍时，才能把数字信号表示的声音还原成为原来 的声音。
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（2) 量化
采样只解决了音频波形信号在时间坐标(即横轴)上把一个波形 切成若干个等分的数字化问题，但是还需要用某种数字化的方法来 反映某一瞬间声波幅度的电压值大小。该值的大小影响音量的高低。 我们把对声波波形幅度的数字化表示称之为“量化”。 量化的过程是先将采样后的信号按整个声波的幅度划分成有限 个区段的集合，把落入某个区段内的样值归为一类，并赋于相同的 量化值。如何分割采样信号的幅度呢? 我们还是采取二进制的方式， 以８位(bit)或16位(bit)的方式来划分纵轴。也就是说在一个以8位为 记录模式的音效中，其纵轴将会被划分为个量化等级，用以记录其 幅度大小。
数字声音质量的主要因素
影响数字化声音质量的因素主要有三个，即采样频率，采样精度和通道个数。
(1)声音的采样精度
采样精度，即采样位数或采样分辨率，指表示声波采样点幅度值的二进制数 的位数。换句话说，采样位数可表示采样点的等级数，若用8bit二进制描述 采样点的幅值，则可以将幅值等量分割为256个区，若用16bit二进制分割， 则分为65536个区。 采样位数越多，可分出的幅度级别越多，则分辨率越高，失真度越小，录制 和回放的声音就越真实。但是位数越多，声音质量越高，所占的空间就越大 。
声音的数字化原理
声音的模/数转换（ADC），首先需对声波采样，用数字方式记录声音。图中 横轴表示时间，纵轴表示振幅，按时间对声波分割从而提取波形的样本。实 现这个过程的装置就被称为模/数转换器。
声音的数/模转换（DAC）即由数字声音变成模拟的波形。
音频系统是将声波波形转换成的连续的二进制数据来还原声音的。 实现这个过程的装置被称为数/模转换器。
第七章 多媒体技术基础
一、多媒体技术概论 二、音频技术 三、视频技术 四、数字图像技术 五、数据压缩技术 六、光存储技术及其标准化
一、多媒体技术概论
1.多媒体计算机技术 计算机的发明不仅使信息处理变得更精确、灵活，更 重要的是拓展了人类处理复杂信息的能力和手段；
多媒体技术的出现使信息的载体更加丰富，它标志着 第四次信息革命的开始，它也将给人类带来极其深刻 的影响。 多媒体计算机技术是指用计算机综合处理和控制多媒 体信息――文字、声音、图形、图象、动画和活动影 像等，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并 具有交互性。
以下图所示的原始模拟波形为例进行采样和量化。假设采样频率为 1000次/秒，即每1/1000秒A/D转换器采样一次，其幅度被划分成0到9共10 个量化等级，并将其采样的幅度值取最接近0~ 9之间的一个数来表示，如 下图所示。图中每个正方形表示一次采样。
D/A转换器从上图得到的数值中重构原来信号时，得到下图中 蓝色(直线段)线段所示的波形。从图中可以看出，蓝色线与原波形 (红色线)相比，其波形的细节部分丢失了很多。这意味着重构后的信 号波形有较大的失真。
2. 智能计算机的研制工作推动了计算机多 媒体技术的诞生和发展
研究人员开始认识到人－机界面问题的重要性：良 好的人机界面能充分发挥人类理解能力、想象能力以及 计算机巨大存储和分析计算能力的优势。多媒体计算机 技术可以认为是这种努力的继续和发展，它最终将实现 人与计算机的自然交流。
3.多媒体技术的主要内容
(3) 编码
模拟信号量经过采样和量化以后，形成一系列的离散信 号——脉冲数字信号。这种脉冲数字信号可以一定的方式进行 编码，形成计算机内部运行的数据。所谓编码，就是按照一定 的格式把经过采样和量化得到的离散数据记录下来，并在有用 的数据中加入一些用于纠错、同步和控制的数据。在数据回放 时，可以根据所记录的纠错数据判别读出的声音数据是否有错， 如在一定范围内有错，可加以纠正。 编码的形式比较多，常用的编码方式是PCM——脉冲调制。 脉冲编码调制（PCM）是把模拟信号变换为数字信号的一种 调制方式，即把连续输入的模拟信号变换为在时域和振幅上都 离散的量，然后将其转化为代码形式传输或存储。