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多媒体技术包括多媒体基础知识,多媒体个人计算机和多媒体数据描述,导图中详细的阐述了三者所包含的知识点,框架清晰,内容全面,适合知识点整理的小伙伴。
编辑于2022-10-24 14:35:27 重庆第三章多媒体技术
多媒体基础知识
1概述
媒体是信息的载体和表现形式
多媒体是利用计算机对文字,图形,图像,声音,动画视屏等多种信息进行数字化处理
2多媒体的基本特征
多样性 集成性 交互性
3多媒体技术的应用领域
教育领域 (计算机辅助教学/学习,计算机化教学,计算机管理教学)
过程模拟领域(化学反应,设备运行,火山喷发,天气预报,天体演化)
其他领域(商业广告,影视娱乐,旅游业,互联网)
4流媒体(边看边下载)具有连续性,实时性的特性
多媒体个人计算机(MPC)
1mpc主要特征:具有激光驱动器CD-ROM,输入手段丰富,输出种类多,质量高,显示质量高,丰富的软件资源
2对媒体系统的组成
多媒体硬件系统
①触摸屏:是坐标定位装置输入设备
触摸屏5种分类:红外线触摸屏,电容触摸屏,电阻触摸屏,表面声波触摸屏,矢量压力触摸屏
②扫描仪:图像输入设备
由光源,光学镜头,光敏元件(CCD是光电转换元件,像素数量越多,记录的细节越多,图像越清晰),机械移动部件,电子逻辑部件组成
扫描仪原理分类
反射式扫描:不适宜扫描透明稿件
透射式扫描件:适应尺寸较小的照片底片
混合式扫描:进行反射式扫描也可透射式扫描
③打印机:输出设备之一
针式打印机:打印票据 缺点:速度慢,噪音大,图像分辨率低
喷墨式打印机:速度慢,字迹边界清晰度低,耗材贵,成本相对昂贵
激光打印机:速度快,成像质量高,购置成本相对高昂
多媒体软件系统
音频软件处理
Gold Wave 数字录音,编辑,合成等多种编辑功能的声音软件处理
Cool Edit Pro 编辑功能丰富的声音软件处理
图形图像软件处理
Photoshop 由Adobe公司开发和发行的图像处理软件
CorelDRAW 由Corel公司出品的矢量图形制作工具软件
动画制作和视频编辑软件
3D Studio MAX 三维造型与动画制作软件
Flash 平面动画,网页动画制作软件
Premiere 视频编辑软件
多媒体数据描述
基本概念:复杂的声波由许多不同振幅和频率的正弦波组成:
振幅:波的高度幅度,表声音强弱
周期:两个相邻波之间的时间长度
频率:每秒震动次数,Hz为单位
数字化音频3个过程
采样:采样频率是每秒的采样次数。如:44.1kHz将1s的声音用44100个采样点数据表示
采样频率应符合采样定理(奈奎斯特定理)f采样>2*fmax
量化:每个采样点得到幅度值以数字存储,量化位数(采样精度)表存放采样点振幅值的二进制位数,单位是位bit决定了模拟信号数字化以后得动态范围,量化位数又去8位,16位,32位(相同采样频率下量化位数越大,采样精度越高,声音质量越好,采样频率和量化位数为44.1kHz/16bit)
编码:方式:脉冲式编码调制(PCM)优点:抗干扰能力强,失真小,传输特性稳定,但编码后数据量比较大
声道数:单声道1个声波 双声道2个声波
音频数据传输率及容量计算
数据传输率(码率)bps=采样频率Hz*量化位数bit*声道数
存储量Byte=采样频率Hz*量化位数bit÷8*声道数*采样时间
数字音频的5个文件格式
①WAV(.wav)文件:波形声音文件,存放解说词记录真实声音二进制采样数据,文件较大,多用于存储简短声音片段,不适于网络播放
②MPEG(.mp1 .mp2 .mp3)文件:有损压缩MIDI(.mid)文件:将乐器弹奏的每个音符记录为一连串的数字(指令),乐谱乐曲文件,存放背景音乐,采用MPEG音频压缩标准压缩文件
③RA(.ra)文件:采用流媒体方式在网上实时播放
④WMA(.wma)文件:基于Windows平台的音频标准,压缩比高音质强于MP3和RA格式,适合网络实时播放
widows7录音机默认格式
⑤MIDI(.mid)文件:将乐器弹奏的每个音符记录为一连串的数字(指令),乐谱乐曲文件,存放背景音乐
图像处理技术
图形与图像
图形 :软件绘制 矢量图 不失真 占用空间小
图像:真实场景 位图,易失真 占用空间大
数字化图像过程
A/D转化 A模拟信号 D数字信号
(1)采样:分辨率为 列数*行数分辨率越高图像越清晰存储量越大单位为dpi
(2)量化:(色深)量化位数≥24位 24位可以表示2的24次方称为真彩色量化位数为n位,可表颜色数为2的n次方种
RGB(红绿蓝)模式
颜色用1Byte表示 像素量化用24bit
一般适用于显示器,投影仪,扫描仪,数码相机
十六进制表示(FF0000H红色00FF00H绿色0000FFH蓝色 FFFFFFFH白色000000H黑色)前红,中绿,后蓝色黑白全靠一灵狐
(3)编码:数字数据转换成二进制数码0和1表示形式
图像容量(Byte)=列数*行数*颜色深度(bit)÷8
图像文件格式
BMP文件(.bmp):几乎不压缩,占用磁盘空间大
GIF文件(.gif):无损压缩,有动静态之分,不能储存超过256色的图像,彩色色深为8位
JPEG文件(.jpg):有损压缩,压缩率最高 JPEG2000同时支持有损和无损压缩
WMF文件(.wmf)是windows最常见的图元文件格式
PNG文件(.png)无损压缩,压缩比效率高,画图工具默认格式
动态图像文件
动画:人工绘制或计算机产生 视频信号:实时获取
1.帧数率:一般设为30帧/秒 PAL25帧/秒 2.动画:二维,三维,变形动画。flash动画:AVI,GIF,FLA,SWF,EXE
3.视频
①视频分类:模拟信号,数字信号
②数字视频的数据量(Byte)=分辨率*色深bit÷8*帧数率fps*时间s
③视频文件格式
1,AVI文件(.avi)音视频交互:保存在一个文件中
2,MOV文件(.mov):较高的压缩比和完美的视频清晰度
3,MPEG文件(.mpeg)储存方式多样
4,Real Media(.rm/.rmvb):视频编码格式,
5,Quick Time(.mov/.qt)电影文件工业标准
6,ASF(.asf/.wmv)高级串流格式:多媒体文件格式
多媒体数据压缩技术
数据压缩目的和指标
目的:减少数据量,便于传输,储存
指标:压缩比 恢复效果 速度 压缩开销
数据冗余
空间冗余:相邻各点取值相同或相近
时间冗余:相邻画面内容没变化,视觉效果相对静止
统计冗余:空间冗余和时间冗余的统称。
结构冗余:大面积重叠的相同图案,规则有序结构在数据冗余
视觉冗余:图像色彩,亮度,层次,轮廓微小不易察觉
知识冗余:按部就班的扫描处理数据
有损压缩:具有不可恢复和不可逆性,用于图像,视频,音频数据
有损压缩属于不可逆编码 类型:预测编码,PCM编码, 量化与矢量量化编码频段划分编码,变换编码,知识编码
无损压缩:具有可恢复和可逆性,用于文本数据,程序以及重要图片和图像压缩
无损压缩编码基于信息熵原理属于可逆编码 典型可逆编码:霍夫曼编码,算数编码,行程编码 无损压缩软件:ARJ ZIP RAR
压缩编码技术 目的:减少时间冗余和空间冗余,以此减少数据量
静态图像JPEG压缩编码技术:国际通用标准,商品化
动态图像MPEG压缩编码技术:针对全动态图像 MPEG标准:MPEGI标准发展阶段和MPEGⅡ标准发展阶段
MPEG视频压缩:全频幕动态视频图像
MPEG音频压缩:数字音频信号压缩
MPEG系统:MPEG标准算法,软件和硬件
采样和量化的过程由A/D转换器实现
周期和频率反映了声音的音调,正常人可以听到声音频率范围20Hz–20kHz