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多媒体技术应用(选修)PPT课件


多媒体技术应用(选修)

授课人:杨波

第一章 多媒体 技术应用概述
1.1 走进多媒体世界 1.2 多媒体技术应用

1.1走进多媒体世界
本节学习目标: ? 理解多媒体技术的概念,了解其特征 ? 了解多媒体技术的发展历史与发展趋势 ? 明确多媒体的关键技术以及其他相关技术的发展对 多媒体技术发展的促进 ? 认识多媒体技术对于信息传播与交流的重要性,知 道人类应该科学合理地应用多媒体技术

1.1.1 多媒体技术的概念、 特征及发展
问题:
同学们身边常用的手机、数码相机、DV、网络影 视等都是多媒体技术的应用。那么,给大家10分钟的 时间来阅读书上3~5页的内容或上网查询,并结合自 己的体会和理解来回答:什么是多媒体技术?多媒体 技术的特征有哪些?多媒体技术的发展历史?多媒体 技术的发展趋势?

1.1.1 多媒体技术的概念、特征 及发展
多媒体技术是指利用计算机获取、处理、编辑、存储 和显示多种媒体信息,实现通过图形、图像、声音、视频、 文本的组合交互进行沟通、交流、传递信息的一整套技术。 多媒体技术的特征有:

1、可集成性
2、交互性 3、超媒体的信息组织形式 4、通信线路的可传播性

1.1.1 多媒体技术的概念、特 征及发展
多媒体技术的历史回顾:
多媒体技术的发展始于20世纪80年代,多媒体技术的发展与计算机技 术的发展息息相关。 请参阅P6,表1-1 多媒体技术产生与发展历程

中国科普博览网 http://www.kepu.net.cn/gb/technology/telecom/multmedia/mlt100.html

1.1.2 深入认识多媒体技术
多媒体技术 关键性技术 数 据 压 缩 与 解 压 缩 技 术 大 容 量 存 储 技 术 术超 与大 专规 用模 芯集 片成 电 路 制 造 技 多 媒 体 同 步 技 术 多 媒 体 系 统 平 台 技 术 超 文 本 与 超 媒 体 技 术 相关性技术 多 媒 体 网 络 和 通 信 技 术 智 能 输 入 输 出 技 术 多 媒 体 软 件 技 术

1.1.2 深入认识多媒体技术
多媒体技术的发展趋势
1、多媒体技术发展特点:
A、多学科交汇 B、顺应信息时代的需要

C、促进和带动新产业的形成和发展
D、多领域应用

2、多媒体发展趋势:
A、进一步完善计算机支持的协同工作环境
B、智能多媒体技术 C、将多媒体和通信技术融合到CPU芯片中

课后作业(综合实践)题
根据实际情况,上网或查阅文献、书籍等,查 阅“视频会议”、“可视电话”等方面的资料, 写一篇介绍性的小论文,并在文中讨论一下在网 络中应用多媒体技术的意义。(要求不少于400字) P9实践(2)

1.2 多媒体技术应用
本节学习目标:
? ? ? ?

了解多媒体技术的普及应用状况 理解多媒体技术应用的价值和意义 了解多媒体技术应用的未来发展趋势 明确多媒体技术的发展与普及应用同人类社会发展 需求的密切关系

回顾上节课学习的内容
1、什么是多媒体技术? 2、多媒体技术的特征有哪些?

多媒体应用

1.2.1 多媒体技术应用带来的变化
多媒体的应用给人们的工作、学习和生活带来日益显著的变化。 如:多媒体教学、虚拟现实、智能化家居系统等。
多媒体技术发展的理想目标是能够直接接收声音、图像信息,然后对他们 进行识别、压缩、存储、播放。目前,由于受到硬件和软件技术的限制,多媒 体计算机只能达到采集、压缩、存储、播放等功能,还不能对声音和图像进行 很好的识别。 CCTV新闻曾播报美国一家软件公司开发出一款通过图像识别来复制出一 样的钥匙的软件。

同学们,你还知道多媒体技术在其他领域的应用状况吗?下面可以通过 自主学习来完成书上P12页的实践题。

1.2.2 科学合理地应用多媒体技术
1、辩证认识多媒体技术
电视、报纸和广播等媒体上的广告、眼球经济、读图时代、点击率

2、树立科学合理地应用多媒体技术的思想
我们应该树立人是第一因素的技术应用理念,在平时的学习中 提高自己的信息素养。

1.2.3 多媒体技术应用的未来
多媒体的未来是激动人心的。多媒体正在以 迅速的、意想不到的方式进入人们生活的多个方 面,大的趋势是各个方面都将朝着新技术综合的 方向发展,包括大容量光碟存储器、国际互联网、 交互电视等。

课后作业(综合实践)题
书上P16页:完成有关“多媒体技术应用的未 来设想”小论文。
要求:字数不少于500字,按表1-7论文评价量规表进行自评 与互评。

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2.1.3 图形、图像的存储格式
我们上节课讲到,有两种类型的图形、图像,一种是矢量图、另一种是位图或 叫点阵图。

问题:我们平时是通过什么来区分各种文件格式的? 最直接的方法就是看该文件的扩展名。 请阅读表2-4 常见图形图像的格式与特点,了解其优缺点。

2.1.3 图形、图像的存储格式
P28页实践题: (1)使用photoshop软件,选择某个图片,分别将 其转化成文件扩展名为jpg、tga、bmp、pcx、gif、 tif等格式的文件,观察各种格式的文件尺寸大小及 清晰程度。

(2)比较这些图片,填写表2-5.

2.1.4 图形、图像文件的压缩
1、数据压缩的基本原理 数据压缩是对数据重新进行编码,以消除数据序列中的冗余性,实
现原数据序列变换成较短的输出数据序列(又称压缩数据序列)的技术。 通常,将压缩数据序列与原数据序列长度之比称为压缩比,这样,压缩 比越小,数据压缩的效果越显著。进行数据压缩的根本目的就是尽量减 小数据压缩比,以减少数据存储所需空间。
所有的数据压缩系统中都需要两个算法:编码Encoding 、解码Decoding)。 数据压缩分为无损压缩与有损压缩。对于多媒体文件,通常采用有损压缩的方 式进行压缩;对于文档、可执行文件等普通的数据文件,则采用无损压缩的方 式进行压缩。因为无损压缩是可逆的,有损压缩是不可逆的。

2.1.4 图形、图像文件的压缩
1、数据压缩的基本原理 P30页实践题
( l )用 WinRAR 工具分别对一个文本文件( TxT )和一个图像文件( JPG ) 进行压缩,把压缩之前的文件大小和压缩之后的文件大小进行对比。用压缩后 的文件大小除以压缩之前的文件大小,这样就得出了压缩比,把结果填写在表 2 一 6 中。

2.1.4 图形、图像文件的压缩
1、数据压缩的基本原理
这个实践告诉我们,文本文件的压缩与多媒体文件的压缩是不同的。格式 不同的图像文件采用的编码方法不同,压缩效果也不同,可见图像的编码方法 影响图像的压缩。

2、多媒体文件的压缩
(1)图像文件的压缩 ① 高质量压缩图像文件的可能性。 ② 无损压缩与有损压缩。 有损压缩的压缩比很小,能达到 1 : 10 、 1 : 20 ,甚至 1 : 40 , 但无损压缩的压缩比很大,一般只有 1 : 2 到 1 : 4o

2.1.4 图形、图像文件的压缩
2、多媒体文件的压缩
(2)图像压缩的基本过程 图像压缩过程主要由三部分组成:变换部分( Tr ansformer )、量化部分 ( Quatizer )和编码部分( Coder )。 (3)其他多媒体文件的压缩

音频文件的压缩是利用人耳听力范围的有限性(人耳只能听到 20Hz 一 20IcHz 频率范围内的声音) , 将一些人耳听不到或者不敏感频率范围的声音 去掉,来达到压缩的目的。而视频文件的压缩是利用人眼对某些图像信息的不 敏感,或者是图像信息的相关性(如一幅画面不同部分的相关性,或者连续画 面中不同画面相同部分的相关性)对视频文件进行压缩的。
根据数据的不同,“运动补偿”的压缩比可以达到 1 : 200 。

2.2 图形、图像的获取与加工
本节学习目标:

1、了解图形、图像的获取途径
2、了解图形、图像加工工具的种类和特点

3、掌握图形、图像加工的一般过程和方法
4、能合理地选择图像加工工具进行图像设计,体 验利用图形、图像表现主题的意义

2.2.1 图形、图像的获取
电子影像、 CD 一 ROM 、网络等技术的高度发展为我们获取图形、图像提供 了广阔的空间。

2.2.1 图形、图像的 P34 页实践题 获取 ( l )通过多种渠道收集你家乡的气候环境、地理
环境、资源环境或土特产品等方面的图形、图像资 料。 ( 2 )分组讨论获取这些图形、图像的途径有哪些, 每种途径有什么优势和局限性?(提示:可以从经 济便利、图像分辫率、亮度、色彩等多方面因素考 虑各种获取途径的优势和局限性) ( 3 )将讨论的 结果填写在表 2 一 7 中。

2.2.1 图形、图像的获取

2.2.2 图形、图像的加工
1、图像加工的意义

2.2.2 图形、图像的加工
2、图像加工的过程

综合实践题
1、通过网络收集家乡的气候环境、地理环境、资源 环境或土特产品等方面的图形、图像资料。 2、确立主题,构思图像的设计方式。
( l )尝试使用表 2 一 9 所列出的工具对图像进行简单 的加工,并利用搜索引擎工具(如 Google , Baidu , Yahoo 等),了解表中所列 图像加工工具的特点。

( 2 )分小组讨论表 2 一 9 中的图像加工工具都有什么 特点,填写表 2 一 9 。提示:总结优势和局限性时,可 从是否易学易操作,是否满足不同的效果和创意需求,对 计算机技能和美术水平要求是否较高等角度进行思考。

第三章 声音
多媒体作品中的声音 ? 音频信息的采集与编辑
?

3.1 多媒体作品中的 声音
学习目标: 1、深入了解声音表达信息的特点 2、理解声音数字化表示的基本方法 3、体会数字音频给人的生活带来的影响

3.1.1 声音表达信息的特点
声音是人类社会最古老的信息媒体,也是我们日常生活中使用频率最 高的信息媒体。随着人类社会的发展,承载信息的媒体越来越丰富,但声 音仍是人类表达信息的主要方式之一。 无声电影 广播 有声电影

3.1.2 声音的数字化表示
1、声音的数字化

采样=>量化=>编码

3.1.2 声音的数字化表示
2、MIDI音乐 MIDI 是 Musical Instrument Digital Interface (乐器数字接口)的缩写,它是由世界上主要电子 乐器制造厂商建立起来的一个通信标准,用以规定 计算机音乐程序和其他电子设备之间交换信息的格 式。 请同学们阅读书上P47页的MIDI主要设备表

3.1.3 数字化声音与我们的 生活

生活中应用数字音频的实例还有很多,你能 够把它们一一列举出来吗?

3.2 音频信息的采集与编辑
学习目标: 1、了解音频信息的获取条件、获取途径及选用 依据 2、进一步掌握音频信息获取与加工的基本方法 3、体验音频信息在表达、交流中的运用效果

3.2.1 音频信息的采 集原理

3.2.2 数字音频的编辑、加工 综合实践题P59
利用本章所学的知识和技术,制作一部有一定水准的音须作品。 活动要求:制作一个音须作品,利用声音来表现主题。 本次活动过程的参考步骤如下,同学们可以参照进行活动。

( l )主题的确立。可以从下列题目中选择,也可自拟题目。
① 配乐诗朗诵。 ② 广播小品。 ③ 增强图片的信息表达效果。 ( 2 )规划作品中所需要的各种音须信息及其呈现方式。

( 3 )利用声卡或其他音须获取途径收集声音素材。
( 4 )对素材进行分析和筛选。 ( 5 )对音须信息进行加工,形成最后作品。 ( 6 )利用表 3 一 5 对自己及同学的作品进行评价。

第四章 动画、视频及应用
4.1 多媒体中的动画、视频 4.2 计算机动画技术基本原理与应用 4.3 计算机动画制作 4.4 数字视频信息采集与加工 1 1 3 1

4.1 多媒体中的动画、视频
学习目标: 1、了解动画、视频的视觉特征 2、体会动画、视频对信息表达交流的作用 3、根据主题和表达目标的需求恰当地选择动 画、视频

4.1.1 动画、视频的视觉特征
1、视觉暂留:反射到人眼的光影要在视觉中保留 片刻才会消失。大约停留70毫秒。

电影采用每秒 24 幅画面的速度播放,电视采用 每秒 25 幅( PAL 制)或 30 幅(NSTC 制)画 面的速度播放。
实验演示 实践1:利用ppt或flash制作一个体现视觉暂留 的实验。5分钟完成

4.1.2 动画、视频在表达思想上 的特点
观看作品,思考动画、视频在表达思想上有那些特 点? 演示书上的实例、历年全国作品大赛优秀动画作品

4.1.2 动画、视频在表达思想上 的特点
对于过程事实的描述,动画和视频信息的渲染效 果要强于图形、图像,特别是在表达思想上具有更直 观、具体的特点。因为它既描述了一个立体的空间, 又显现出流逝的时间,从而产生了与人的心理极其合 拍的“活”的效应。动画可以采取或幽默,或真实与 夸张,或简化与细腻等手法使要表达的思想或意图更 形象、深刻,且更具有情趣。视频是现场的真实记录, 使观众有身临其境之感。所以动画、视频素材适于表 达事物的动态变化过程。

4.1.3 动画、视频的选择
在多媒体作品中,为了强调事物的动态变化过 程,常常适当地使用动画和视频。 不是所有的作品都需要用动画或视频来表示, 如果只想了解事物的外貌特征,一般只需图片素材 就能很好地实现。假如非要费时费力地制作成动画, 反而画蛇添足,既浪费资源也不会收到额外的效果。 计算机动画主要用于动态模拟,展示虚拟现实 等。当你需要体会真实的画面变化时,要用视频信 息来完成。

综合实践
构思一个需要动画才能完美地表达主题思想的多 媒体作品。以作业的形式写到作业本上。 作品名称 主题思想 所需素材 表达方式 (过程)

4.2 计算机动画技术基本 原理与应用
学习目标: ? 了解计算机动画的基本原理、动画的类型及应用 ? 针对不同的动画效果,选择不同的动画制作工具 ? 概括了解制作二维动画、三维动画的一般过程和方 法

4.2.1 计算机动画的基本原理
计算机动画就是利用计算机生成一系列可供实时演播的画面的技术, 它采用连续播放静止图像的方法产生景物运动的效果,也就是使用计算机 产生图形、图像的运动技术。 计算机动画的原理与传统动画基本相同,只是在传统动画的基础上把 计算机技术应用于动画的处理,并可以达到传统动画无法达到的效果。 实时动画

实时动画也称为算法动画,它是采用各种算法来实现运动物体的运动控制。
逐帧动画 逐帧动画也称为帧动画,是通过计算机产生动画所需的每一帧画面并 记录下来,然后一帧一帧显示动画的图像序列而实现运动的效果。 实时动画和逐帧动画差别很大,前者直接产生动画,无需记录,后者 需要产生图像并记录。

4.2.2 计算机动画的格式及分类
1、计算机动画的格式

2、计算机动画的分类 计算机动画的分类没有一定之规。从空间的视觉效果上看,可以分为二 维动画、三维动画;从播放效果上看,还可以分为顺序动画(连续动作) 和交互式动画(反复动作);从生成动画的技术来划分,动画还可以分 为造型动画和帧动画两大类,其中造型动画又可以分为轨迹动画、变形 动画和物理模型动画等,帧动画又分为关键帧动画和逐帧动画;也可以 按照创作动画的工具来划分,一种不同的文件扩展名就是一种类型。

4.2.3 计算机动画的制作过程
通过下面一段视频,同学们要了解二维动画和三维动画制 作的过程。 思考计算 机动画有那些 生成技术?传 统动画的制作 过程?计算机 动画的优势?

4.2.3 计算机动画的制作过程
1、二维计算机动画的制作 1)速度的处理 2)循环动画 3)夸张与拟人

2、三维计算机动画的制作

4.2.3 计算机动画的制作过程
3、计算机动画生成技术

1)关键帧动画技术
2)运动路径动画技术 3)变形动画技术 4)物理模型技术 5)逐帧动画技术 实践

分组设计关键帧动画、运动路径动画、变形动画、逐帧动 画。组长评价并推荐讲解。

4.2.3 计算机动画的制作过程
4、与传统动画相比,计算机动画的优势 1)关键帧画面的产生 2)中间画面的生成 3)分层制作合成 4)着色 5)预演

6)库的使用

4.2.3 计算机动画的制作过程
5、计算机动画制作工具的选择

4.2.4 计算机动画技术的应用
1、影视领域

2、科学技术领域
3、教育领域 4、军事领域 5、商业领域

4.3 计算机动画制作
学习目标: 1、体会制作一部动画的过程

2、掌握动画制作的方法与技巧,制作出属于自己 的动画作品

4.3.1 选择计算机动画制作工 1 、Flash的操作界面 具
2、Flash动画中的几个基本概念
(1)帧

(2)图层
(3)动画

(4)元件
包括:图形元件、按钮元件、电影剪辑元件

3、Flash的常用工具

4.3.1 选择计算机动画制作工 4、Flash动画制作的基本流程 具

4.3.2 动画制作实战
以制作一个模拟地球绕太阳运动的动画为例,了 解动画的制作过程。
步骤: 1、制作太阳、地球元件 2、制作地球绕太阳的轨迹动画 3、制作播放、停止按钮 4、设置声音控制开关

练习要求: 模仿老师的制作过程,并进行星空、太阳、地 球的美化。

4.3.3 交互式动画 制作本节课以“大头怪吃龟”小游戏的制
作为例,来理解Flash交互式动画制作过 程。

4.3.3 交互式动画 本游戏主要用到了以下函数和语句: 制作
1、hitTest()热区测试函数

2、random()随机函数
3、attachMovie()影片剪辑加载函数 4、removeMovieClip()函数 5、条件判断语句:if(条件)语句; 6、循环语句:for循环,while循环 7、自定义函数:function()

4.4 数字视频信息采集与加工
学习目标:

1、了解数字视频的格式及播放环境
2、理解数字视频采集的基本方法 3、体会数字视频信息对表现创意、达成有效交流 的作用

4.4.1 数字视频的格式及播放环境
1、常见的视频文件格式及其特点
( 1 ) AVI 文件* . AVI ( 2 ) QuickTime 文件* . MOV / * . QT ( 3 ) MPEG 文件* . MPEG / * . MPG / * . DAT MPEG 文件格式是运动图像压缩算法的国际标准, MPEG 压缩标准是针对运动图像而设计的,其压缩效率非常高, 平均压缩比为 1 : 50 ,最高可达 1 : 2 00 。同时,图 像和音响的质量也非常好,并且在微型计算机上有统一的 标准格式,兼容性相当好。

4.4.1 数字视频的格式及播放环境
( 4 ) RealVideo 文件* . RM/*.RMVB RealVideo 文件是 RealNetworks 公司开发的一种新型 流式视频文件格式,主要用来在低速率的广域网上实时传输 视频影像,可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的 压缩比,从而实现影像数据的实时传送和实时播放。 上面介绍的是常见的视频文件格式及其特点。文件的扩 展名能够标识视频文件的格式,可以根据文件的扩展名(或 文件后缀)确定文件的格式。

4.4.1 数字视频的格式及 2 、常用的视频播放软件 播放环境
( 1 ) Windows Media Player

4.4.1 数字视频的格式及 ( 2 )超级解霸 播放环境
以超级解霸 2001 为例,支持的文件格式如下: 光碟格式, vCD 、 DvCD 、 SvCD 、 CvD 、 DvD (需 DvD 一 ROM 的支持)等; 文件格式: * . MPG 、* . DAT 、* . MPV 、* . MIV 、 * . MZV 、* . VBS 、 * . vOB 等。 (3)RealPlayer (4)暴风影音、风雷影音等

4.4.1 数字视频信息的采 1、数字视频信息的获取途径 集方法
① 从视频文件中截取。 ② 把计算机生成的动画转换成视频文件。 ③ 利用软件把静态图像或图形文件序列组合成视频文件 序列。

④ 通过视频采集卡采集视频信息。

4.4.1 数字视频信息的采 2 、数字视频采集系统简介 集方法

4.4.1 数字视频信息的采 2 、数字视频采集系统简介 集方法

4.4.1 数字视频信息的采 2 、数字视频采集系统简介 集方法

4.4.1 数字视频信息的采集方法
3、IEEE1394接口
IEEE1394 是 Windows 98SE / 2000 / XP 支持的一 种新标准接口,其现有速率可达 400Mbps , 可显著提高 多媒体视讯设备的传输速度,如数码摄影机、扫描仪、打 印机等。 IEEE - 1394 最多可连接 63 项设备,并且发 挥它高须宽的特色,数码摄影机、扫描仪、打印机可同时 接入 PC ,而且提供热插拔的功能,可以随意增加或移除 其他设备,而不必关闭计算机。

4.4.1 数字视频信息的采 4 、电视信号制式 集方法

DV —NTSC 制式:是 1952 年由美国国家电视 制定委员会制定的彩色电视广播标准。美国、加拿 大、日本等国家和地区使用这种制式。 DV— PAL 制式:是1962年制定的彩色电视标准。 德国、英国、澳大利亚、中国等国家和地区使用这 种制式。 Adobe HD—SDI、Adobe HDV、Adobe SD—SDI 、 Adobe DV —24P 等是支持高清节目的几种模式。
5、电视屏幕尺寸比例有4:3和16:9两种


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