导图社区 第十五章 数字媒体
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第十五章 数字媒体
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编辑于2024-04-03 22:01:49- 数字媒体
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第十五章 数字媒体
数字媒体和数字媒体技术的概念
数字媒体
数字媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体，包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，以及表示这些感觉媒体的表示媒体等,统称为逻辑媒体，此外还包括存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。
数字媒体技术
数字媒体技术是一种把文本、图形、图像、动画和声音等形式的信息结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。数字媒体是一种以计算机为中心的多种媒体的有机组合，这些媒体包括文本、图形、动画、静态视频、动态视频和声音等，并且人们在接收这些媒体信息时具有一定的主动性、交互性。 数字媒体技术有以下特征:多样性、集成性、交互性、实时性。主要技术范畴包括以下几个方面:
(1)数字声音处理，包括音频及其传统技术(记录、编辑技术)、音频的数字化技术(采样、量化、编码)、数字音频的编辑技术、语音编码技术(如PCM、DA、ADM)。
(2)数字图像处理。包括数字图像的计算机表示方法(位图、失量图等)、数字图像的获取技术、图像的编辑与创意设计。常用的图像处理软件有Photoshop等。
(3)数字视频处理。包括数字视频及其基本编辑技术和后期特效处理技术。常用的视频处理软件有Premiere等。数字视频处理技术可应用于个人、家庭影像记录、电视节目制作和网络新闻。
(4)数字动画设计。包括动画的基本原理、动画设计基础(包括构思、剧本、情节链图、模板与角色、背景、配乐)、数字二维动画技术、数字三维动画技术、数字动画的设计与创意。常用的动画设计软件有3dsMax、Flash 等。
(5)数字游戏设计。包括游戏设计相关软件技术(DirectX、OpenGL、Director 等)、游戏设计与创意。
(6)数字媒体压缩。包括数字媒体压缩技术及分类、通用的数据压缩技术(行程编码、字典编码、熵编码等)、数字媒体压缩标准，如用于声音的MP3和MP4，用于图像的JPEG，用于运动图像的MPEG
(7)数字媒体存储。包括内容免盘存储器等。
(8)数字媒体管理与保护。包括数字媒体的数据管理、媒体存储模型及应用、数字媒体版权保护概念与框架、数字版权保护技术，如加密技术、数字水印技术和权利描述语言等。
(9)数字媒体传输技术。包括流媒体传输技术、P2P技术、IPTV技术等 流媒体的三个特性：连续性，实时性，时序性
数字媒体技术的发展趋势
数字媒体产业是迅速发展起来的现代服务业，它以视频、音频和动画内容和信息服务为主体，研究数字内容处理的关键技术，实现数字内容的集成与分发，支持具有版权保护的、基于各类消费终端的多种消费模式，为公众提供综合、互动的数字内容服务。未来的数字媒体技术发展趋势主要包括人工智能技术、虚拟现实技术、增强现实技术等。人工智能技术将更广泛应用于数字媒体领域，如语音识别、图像识别、自然语言处理等，进一步提高数字媒体的智能化程度。虚拟现实技术将更加成熟，应用范围也会更广泛，如虚拟现实游戏、教育、医疗等领域。增强现实技术将有更多应用，如在广告、营销、旅游等领域，为用户提供更加沉浸式的体验。
数字文本处理的技术过程
数字文本技术的概念
数字文本技术通常是指对已有的数字文本(纸质文本转换成计算机能识别的二进制文件)进行加工、处理或者识别。此外对于数字文本的美化，还可以用各种方式，如Word、 PowerPoint等，现在发展相当成熟。
数字文本处理的技术过程
数字文本处理的技术过程，实际上是以固定的数码将文字本身或者文字中的字母对应起来，这一数码统称为代码(code)，在计算机内部处理文字信息时，就像处理数据一样对待，处理完毕后，再将替代的数码还原成对应的字母或文字，这是文本编码角度上的数字文本处理过程，而在文本表现上，数字文本处理过程是指使用计算机对文本中的字、词、短语、句子、篇章进行识别、转换、分析、压缩、存储等相关的处理。这其中包含了数字文本的编辑、数字文本的存储和传输、数字文本的展现等过程。也是将传统文本处理过程利用计算机处理方式进行了数字化的加工
(1)文本准备。
将文字符号输入到计算机中。也指字符信息的输入，其中包括人工输入和自动识别输入，人工输入包括键盘输入、联机手写输入、语音输入，自动识别输入包括印刷体识别和手写体识别。
(2)文本编辑与排版。
通过文本编辑器对文字进行增、删、改操作，对若干字、整个句于或整段文字的增、删、改操作，以及对文字进行配色、装饰，排版上对文本进行对版面的设计及美化。
(3)文本的存储与传输。
文本编辑完之后，可将文本存储为简单文本、线性文本和超文本，文件拓展名包括:.txt.doc.pdf.htm .html .rtf.xls/等。文本存储为以上类型文件后，可形成能进行网络传输的格式文件，利用网络平台进行文本的传输。
(4)文本的展现。
通过将数字文本传输到文字阅读器、传送到显示器和打印机输出、生成文字和图标的映像完成文字的展现。
数字图像处理的技术过程
1.数字图像的概念 数字图像，是以二维数字组形式表示的图像，其数字单元为像元，数字图像的恰当应用通常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识，也就是几何和光度学或者传感器校准，数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。数字图像，又称数码图像或数位图像，是二维图像用有限数字数值像素的表示。常见的图像文件的类型有BMP、JPEG、GIF、 TIF、PSD、PNG、PDF等。图像文件的参数包括分辨率、图片尺寸和色彩数。
2.数字图像处理起源 数字图像处理的历史与数字计算机的发展紧密相连。二十世纪五十年代:伴随着技术进步，数字计算机发展到一定水平，尤其是大规模的存储和显示系统的发展，数字图象处 理引起巨大关注。
3.数字图像处理发展 从20世纪60年代至今，数字图像处理技术发展迅速，目前已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间学习和研究的对象。如今图像处理技术已给人类带来了巨大的经济和社会效益。
4.数字图像处理 数字图像处理是按特定的目标，用一系列的特定的操作来“改造”图像的方法。数字图像处理也称作计算机图像处理，他是将信息转换成数字信号，并利用计算机对其进行处理操作的过程，用以提高图像所包含信息的价值，满足人们的预期。数字图像处理的技术比较复杂，分为低级处理(如降噪、对比度增强、图像锐化等)、中级处理(涉及分割、识别等)和高级处理(识别物体的总体理解、识别函数等)。
5、数字图像压缩与存储 图像压缩和存储是数据压缩技术在数字图像上的应用，主要研究数据的表示、传输、变换和编码保存的方法，目的是减少存储数据所需的空间和传输所用的时间。编码是实现图像压缩的重要手段。压缩比很大程度上取决于对图像质量的要求。根据解压后数据能否完全复原，图像压缩可以分为有损压缩和无损压缩。对于如绘制的技术图、图表或者漫画，优先使用无损压缩，再如医疗图像或者用干存档的扫描图像等，这些有价值的内容的压缩也尽量选择无损压缩方法。常用的无损压缩方法有游程编码、熵编码法等。
6.数字图像检索 数字图像的检索是对以上数字图像处理技术的综合应用，数字图像检索的技术基础在于图像的分割、特征提取与归类识别，其思路是将图像进行颜色、形状等数据的量化，量化后在数据库中进行对比，最终提取相似结果。
了解数字声音的特点
1.数字声音的概念
数字声音是一种利用数字化技术手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩、还原或播放的声音。它具有存储方便、存储成本低廉、失真小、编辑和处理非常方便等特点。数字声音有时也称为数字音频。相比而言，它具有存储方便、存储成本低廉、存储和传输的过程中没有声音的失真、编辑和处理非常方便等特点
2.数字声音处理的概念
数字声音的处理方式是将音频文件转化为电平信号，再将电平信息以二进制数据保存，播放的时候会把这些二进制数据转化为模拟信号再送到喇叭播出。其实，数字声音的处理过程就是模拟信号转数字信号再转模拟信号的过程，而如果需要对声音进行编辑，则是在数字信号阶段进行数字化编辑。 Window中使用录音机录制声音的声音文件默认格式为WMA，WMA文件是Windows Media格式中的一个子集，以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率，18：1
1)数字声音处理--采样
为实现模拟与数字的转换，需要把模拟声音信号波形进行分割，以转换成数字信号，这种方法称为采样。以固定的时间间隔抽取模拟信号的幅度值
2)数宇声音处理-量化
声音质量与量化位数成正比，量化位数越多，采样频率越高，声音质量越好
采样所得到的声波上的幅度值，即某一瞬间声波幅度的电压值，影响音量的高低，该值的大小需要用某种数字化的方法来表示。通常把对声波波形幅度的数字化表示称为量化。
3)数字声音处理--编码
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，并在有效的数据中加入一些用于纠错同步和控制的数据。
4)数字声音处理-编辑
单轨音频编辑软件主要用于对单个音频文在线学习资源数字媒体的处理，如调节音量的均衡、声音降噪和效果等，甚至可以直接对音频文件进行编辑。多轨音频编辑软件可以把多个音频文件剪辑、合并为一个音频文件，创作出丰富多彩的音效作品。
3.数字声音处理的过程
GoldWave是一款数字音响编辑软件，虽然体积小巧，但实用性很强。使用它可以在计算机上录制、编辑、处理和转换音频文件。
1)选择音频内容
GoldWave 的选择操作很简单，充分利用了鼠标的左右键配合进行。在某一位置上左击鼠标就确定了选择部分的起始点，在另一位置上右击鼠标就确定了选择部分的终止点，这样选择的音频内容就将以高亮度显示。如果选择位置有误或者更换选择区域，可以使用“编辑”菜单下的“选择查看”命令(或使用快捷键<Ctrl+W>),然后再重新进行音频内容的选 择。
2)剪切、复制、粘贴、删除
GoldWave 除了使用“编辑”菜单下的命令选项外，快捷键也和其他Windows应用软件差不多。例如，要进行一段音频内容的剪切，首先要对剪切的部分进行选择，然后按<Ctrl+X>快捷键即可，稍事等待之后这段高亮度的选择部分就消失了。同理，可以用快捷键<Ctrl+C>进行复制、用<Delete>键进行删除、用快捷键<Ctrl+Z>进行恢复。
3)时间标尺和显示缩放
在GoldWave中，改变显示比例的方法很简单，用“查看”菜单中的“放大”或“缩小”命令就可以完成，更便捷的方式是用快捷键<Shift+↑>放大、用<Shift+↓>缩小。如果想更详细地观测音频文件波形振幅的变化，那么就可以加大纵向的显示比例，方法同横向一样，用“查看”菜单中的“垂直放大”“垂直缩小”命令或使用快捷键<Ctrl+↑>、<Ctrl+↓>即可，这时会看到出现纵向滚动条，拖动它就可以进行细致的观测。
4)声道选择
对于立体声音频文件来说，在GoldWave中的显示是以平行的水平形式分别进行的。有时在编辑中只想对其中一个声道进行处理，另一个声道要保持原样不变化，直接选择将要进行作用的声道即可。
4.数字声音的存储和传输
数字声音以音频文件的形式进行数字化存储，常见的音频文件格式有WAV（波音声音文件格式，没有采用压缩算法），MIDI, MP3，WMA等。
实现数字声音传输的一般做法是:在源端先将数字视频和声音信息进行压缩，然后经由诸如 ATM 这样的有服务质量保证的网络传输到目的地，再在目的地将之进行解压后显示或回放出来。
了解数字视频的特点
1.数字视频的概念
视频(Video)就是其内容随时间变化的一组动态图像，所以又称运动图像或活动图像。数字视频就是以数字形式记录的视频，和模拟视频相对的。
2.数字视频处理过程
1)采样
采样格式常见有4:2:0、4:2:2、4:2:0
2)量化
采样是把模拟信号变成时间上离散的脉冲信号，而量化则是进行幅度上的离散化处理。与音频量化类似，量化的位深越高，对色彩的描述越准确。
这两个过程称为模/数转换，需要用到模/数转换器（ADC）
3)编码
经采样和量化后得到数字视频的数据量将非常大，所以在编码时要进行压缩。其方法是从时间域、空间域两方面去除冗余信息，减少数据量。编码技术主要分成帧内编码和帧间编码，前者用于去掉图像的空间冗余信息，后者用于去除图像的时间冗余信息。常见的编码压缩方案有MPEG系列，H.26X系列。 WMV是一组数字视频解码格式的通称，属于数字视频数字媒体文件
4)编辑
数字视频的特点在于可以使用非线性编辑，非线性编辑是相对传统上以时间顺序进行线性编辑而言。非线性编辑借助计算机来进行数字化制作，几乎所有的工作都在计算机中完成，不依靠外部设备，打破按传统时间的顺序进行编辑的限制，根据制作需求自由排列组合，具有快捷、简便、随机的特性
3.视频的制作、剪辑与发布(移动端)
常见的移动端视频编辑软件还有剪映、花瓣剪辑、威力导演等。了解通过移动端应用程序进行视频制作、剪辑与发布等操作。目前的移动端剪辑软件，更像是短视频平台的插件，短视频软件与编辑软件共同形成了短视频生态。
了解HTML5应用的新特性，HTML5应用的制作和发布;
<caption>…</caption>用于定义表格标题 <title>…</title>用于定义网页文件的标题 <hn>标题标记 格式：<hn属性=属性值> h1一6，h1最大 <br>可以强制文本换行但该标记只有起始标记 <P>段落标记
1.HTML5（超文本标记语言） 的概念
HTML5 是构建 Web内容的一种语言描述方式，是互联网的下一代标准，是构建以及呈现互联网内容的一种语言方式被认为是互联网的核公技术之一。作为Web中核心语言（主页制作语言），用户使用任何手段进行网页浏览时看到的内容原本都是HTML格式的,在浏览器中通过一些技术处理将其转换成为了可识别的信息。
2.HTML5 技术的优势
新一代互联网技术的发展，使H5技术能够在多媒体终端灵活地实现跨模式输出，输出模式也从传统的单向模式变成了双向互动模式，使用户的互联网体验大大提升。用户获取的信息载体成多元化方式发展，H5以其节约化的图像、个性化交互的方式成为热门的互联网传播模式。往往具有设计方法灵活，方便修改;具有丰富多彩的交互先进技术:具有较低的维护开发成本等优势。
3.使用 HTML5标签编写网页的结构
对于HTML5来讲，在网页结构上标签定义与使用更加语义化，让搜索引擎以及工程师更加迅速理解当前网页的整个重心所在。 HTML5中新增的主体结构元素:article元素、section元素、aside元素、nav元素、time元素、pubdate 元素，在结构标签、多媒体标签、web应用标签、注释标签等方面有了新的补充和变化，具有更加丰富多元的媒体表现，增强了浏览器的原生功能，减少浏览器插件 flash 应用，提高用户体验满意度，让开发更加方便。
4.发布 HTML5应用
在当下，HTML5应用程序(WEBAPP)为企业提供了对本地应用程序开发的简单替代，尤其是随着更多HTML5开发框架的出现。任何组织在多个平台上实现移动应用程序都会优先考虑HTML5发布应用。HTML5应用程序(WEBAPP)作为为移动设备优化的网页集合，为流式视频和音频数据、图形处理和动画以及离线支持提供了高级功能，并且语义元素、表单控件和多媒体组件，以及许多支持地理定位服务、拖放操作、本地应用程序缓存等为应用程序的开发提供了多元的支持。
拓展实践:掌握基于Visual Studio Code编辑器的html5制作与发布
Visual Studio Code是由Microsoft(微软)发布的一款免费的，开源的、针对于编写现代Web和云应用的跨平台源代码编辑器。该编辑器集成了所有现代编辑器应该具备的特性，具有智能补全功能、内置代码调试工具、侧边栏内置Git命令、可定制扩展和主题等优势功能。同时集成了所有现代编辑器应该具备的语法高亮，可定制热键绑定，括号匹配 以及代码片段收集等特性。
虚拟现实技术的基本概念、发展历程、应用场景和未来趋势。
1.认知虚拟现实
“虚拟现实”是来自英文“Virtual Reality”，简称VR技术。最早由美国的乔·拉尼尔在20世纪80年代初提出。虚拟现实涉及学科众多，应用领域广泛，系统种类繁杂，这是由其研究对象、研究目标和应用需求决定的。
2.虚拟现实技术的发展历程
虚拟现实技术像大多数技术一样，不是突然出现的，它经过军事、企业界及学术实验室长时间研制开发后才进入民用领域。虽然它在20世纪80年代后期被世人关注，但其实早在20世纪50年代中期就有人提出这一构想。
(1)虚拟现实发展阶段
(2)虚拟现实技术的探索阶段
(3)虚拟现实技术系统化阶段
(4)虚拟现实技术高速发展的阶段
(5)虚拟现实技术理论的完善和应用阶段
3、虚拟现实技术的应用场景
(1)虚拟现实在影视娱乐中的应用:提供影视制作的技术支持虚拟现实技术主要在前期拍摄和后期特效两个方面为影视制作提供技术支持。
(2)虚拟现实在教育中的应用:利用虚拟现实技术创设虚拟实验室，是当今教育中比较常见的一种方式。由于很多的实验教学存在实验器材昂贵、实验过程比较长、实验过程存在危险等问题，采用传统的方法往往不能有效地开展。虚拟图书馆是借助全息摄影技术、web3D技术、三维建模、数据库技术等，把图书馆整个实体建筑，包括门窗、书桌、灯光、走廊、书架、检索机、各类书籍、报刊、光盘、磁带等，全部以虚拟现实技术整合 在计算机中，构建一个虚拟图书馆。
(3)虚拟现实在设计领域的应用:不仅可以直观地呈现艺术设计的现状，而且可以在预算方面提高环境设计的准确性，增强双方之间的互动，并全面展示设计解决方案。
(4)虚拟现实在医学方面的应用:VR可以用于教学、复杂手术过程的规划、在手术过程中提供操作和信息上的辅助、预测目、结效有
(5)虚拟现实在军事方面的应用:既可以通过建立虚拟战场环境来训练军事人员，同时又可以通过虚拟战场来检查和评估武器系统的性能。
(6)虚拟现实在航空航天方面的应用:空间技术最为成功的例子就是“哈勃望远镜的修复和维护”。
(7)飞行模拟:现代飞机具有高性能的动力装置、精确的导航系统、可靠的自动飞行和自动着陆系统以及复杂的航空电子系统。
(8)科学计算可视化:波音747飞机由300多万个零件组成，这些零件以及飞机的整体设计是在一个由数百台工作站组成的环境系统上进行的。
(9)在气象方面:预报人员可以通过观测到的气象数据模拟出真实的三维云层及其运动过程，向观众传达更形象、更直观的气象信息。
(10)在法律分析:譬如动画可以把罪犯射出子弹的时间、弹道和位置准确地展示在法庭上。通过计算机准确无误地进行图像模拟，可将事实真相公布于大庭广众之下。
4.虚拟现实技术的未来趋势
(1)桌面虚拟现实 利用个人计算机或图形工作站等设备，采用立体图形、自然交互等技术，产生三维立体空间的交互场景。
(2)沉浸式虚拟现实 利用空间位置跟踪定位设备、数据手套、其他手控输入设备、声音设备等使得参与者产生一种完全投入并沉浸于其中的感觉。
(3)增强现实性虚拟现实 利用虚拟对象所提供的信息来加强对现实世界的认知。
(4)分布式虚拟现实 通过联网的计算机与其他用户进行交互，共同体验虚拟经历，以达到协同工作的目的，它将虚拟提升到了一个更高的境界
Dreamweaver可以编辑的文件类型
HTML
XML
PHP
Javascript
ASP
图形（矢量图）和图像（位图）的区别是：
图形由指令描述，图像由一个个像素组成
图形占据空间小，图像占据空间大
与图形相比，图像色彩更丰富，能逼真地表现自然景色
图形进行放大操作后仍能保持原来的清晰度，且色彩不失真；图像进行放大后会模糊失真
图形文件存储的是指令，打开时需要将指令转化为图形效果显示，打开速度比图像慢
显示媒体是进行信息输入和输出的媒体。例如，键盘，鼠标，扫码仪，话筒，摄像机等为输入媒体；显示器，音响，打印机，投影仪等为输出媒体