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多媒体技术的基本概念


第六章:多媒体技术
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多媒体技术的基本概念 多媒体计算机系统的组成 声音信息的表示与处理 多媒体信息与光盘 多媒体应用

多媒体技术的基本概念
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什么是多媒体(Multimedia)
? 媒体又称媒介、媒质,它的英文是medium (单数)和m

edia(复数),指的是用于分发信息

和展现信息的手段、方法、工具、设备或装 置。 ? 多媒体指将文字、声音、图形、图像、视 频等多种媒体集成进计算机,使信息表现声、 图、文并茂。
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多媒体技术的特点
多媒体技术强调的是交互式综合处理多种信息媒体 (感觉媒体)的技术。从本质上来说,它具有三种最 重要的特性:

? 多样性,使计算机所能处理的信息范围从传 统的数值、文字、静止图像扩展到声音和视 频信息; ? 集成性,即综合性,它能使多种不同形式的 信息综合地表现某个内容,取得更好的效果 ? 交互性,使人们获取和使用信息变被动为主 动。这三个特性中交互性最重要。
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超文本与超媒体
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什么是超文本与超媒体

? 超文本是一种信息管理技术,将信息 自然地相连接,建立穿过文档的大量 信息路径,注释已有文本。 ? 超媒体=多媒体+超文本 ? 例如:Windows的“帮助”信息就是一 种超文本
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超文本结构

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多媒体计算机系统的组成
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什么是多媒体计算机系统?
多媒体计算机系统是能对文本、声音、图形、 图像等多种媒体进行获取、编辑、存储、处理、 加工和表现(输出)的一种计算机系统。

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多媒体系统构成
? 专门设计的多媒体计算机系统 ? 普通PC机+声卡等多媒体配件=多媒体个人 计算机MPC(Multimedia Personal Computer)

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MPC的性能规格标准
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MPC性能规格标准 I
? CPU:80386SX以上,主频16MHz以上 ? 主存容量:2M以上;硬盘30M以上 ? CD-ROM:传输速率>150KB/S,平均访问时 间<1 秒 ? 音频:8位以上声卡,采样率≥11.025kHz ? 图形功能:VGA:640X480, 16色 ? 视频播放:无要求 ? 系统软件:Windows 3.1 以上

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MPC的性能规格标准
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MPC性能规格标准 II
? CPU:80486SX以上,主频25MHz以上 ? 主存容量:4M以上;硬盘160M以上 ? CD-ROM:传输速率>300KB/S,平均访问时 间<0.4 秒 ? 音频:16位以上声卡,采样率44.1kHz,有MIDI ? 图形功能:SVGA:640X480, 32768色 ? 视频播放:无要求 ? 系统软件:Windows 3.1 以上

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MPC的性能规格标准
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MPC性能规格标准 III
? CPU:Pentium以上,主频75MHz以上 ? 主存容量:8M以上;硬盘540M以上

? CD-ROM:传输速率>600KB/S,平均访问时间<0.25 秒
? 音频:16位以上声卡, 44.1kHz,波表合成,MIDI ? 图形功能:SVGA:640X480, 32768色 ? 视频播放:可使用软件或硬件播放MPEG-I,25帧/秒

? 系统软件:Windows 3.1 以上
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多媒体计算机系统的组成框图

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多媒体计算机系统组成

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多媒体计算机软件

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声音的表示与处理
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声音表示的两种方法
? 数字波形法 ? 合成法

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声音数字波形法处理的步骤:
? 采样(采样率越高,声音越好,数据量越大)
? 量化(模-数转化,位数越多,噪声越小)

? 压缩
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声音的波形变化特性

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声音的采样与量化

采样
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量化

声音的合成法表示
MI DI 音乐(Musical Instrument digital Interface) ? 特点:
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? 音乐符号化的一种方法 ? 数据量少 ? 易于编辑、修改 ? 适用于表示各种乐曲演奏的音乐 ? 尚不能表示声音
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声音录制与播放的处理过程

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声卡的基本构成

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声卡的主要功能
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将话筒或音响设备输入的声音数字化

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将处理过的数字语音还原为模拟信号声音
将MIDI乐曲还原为合成音乐声输出

可外接MIDI键盘,将弹奏的乐曲以MIDI形式
存入计算机内 连接CD-ROM直接播放激光唱片的声音

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视频信息的表示与处理
视频信息(Video):运动图像(如25帧/秒) ? 视频信息的处理是多媒体技术的核心 ? 计算机要处理视频信息必须将其数字化 ? 数字化过程
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? 采样 ? 量化 ? 编码压缩
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视频信息数字化
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数字化以一幅幅彩色画面为单位进行的 每个采样点分为亮度(Y)和色差(U、 V)三个分量

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几种常用数字视频格式
名称
CCIR601 CIF QCIF

分辨率
720X576X25 360X288X25 180X144X25

量化精度 数据量/秒 8+4+4 8+4+4 8+4+4 124 26 6.5

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几种视频压缩编码标准
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MPEG-1:用于CD-ROM光盘存储

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MPEG-2:用于DVD、CATV等
MPEG-4:满足低成本的视频通信要求 CCITT H.26: 用于可视电话、会议电视等

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视频卡
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功能:视频信息的数字化、压缩编码

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视频信息的解压缩
? 硬解压 如解压卡,视频卡等 ? 软解压 如“解霸”、“Xing Play”等

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视频卡功能示意图

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多媒体信息与光盘存储器
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光盘CD (Compact Disc)的种类
? CD-ROM(只读式CD光盘) ? CD-R(可录式CD光盘) ? 可读写CD

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光盘可存储的内容:
? 数据、软件、图片 ? 数字化高保真立体声音乐 ? 数字化电视图像、声音信息(如VCD)

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CD-ROM光盘的数据格式
信息是记录在CD-ROM的光道上 ? 光道是一条由里向外连续的螺旋型路径 ? 一个记录单元为一个二进制位,在光盘 上占据的长度相等 ? 光道被分为许多长度相等的块 ? 整个光盘约有30万个数据块,存储容量 达650MB
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VCD 与 DVD
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VCD(Video CD)优点:
? 成本低、质量好、检索节目方便、易保存

一片VCD可存放74分钟的电视节目,采 用MPEG-1进行压缩编码 ? 一片DVD(Digital Versatile Disk) 可存放 2小时的电视节目,采用MPEG-2进行压 缩编码
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多媒体技术的应用
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教育与训练:如计算机辅助教学,专业
人员培训等

演示、咨询系统:如产品广告、信息查
询等

电子出版:如多媒体电子出版物 ? 广播电视:如数字广播电视,交互式电
视等
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多媒体技术的应用
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游戏与娱乐:如三维、立体声游戏,VC
D、DVD等

多媒体通信:如可视电话、视频会议、
远程医疗、远程教学、计算机支持的协 同工作(CSCW:Computer Supported Cooperate work)

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小 结
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媒体有五种形式:多媒体技术强调的是交互式综
合处理多种信息媒体(感觉媒体)的技术。从本质上 来说,它具有三种最重要的特性:

? 多样性,集成性,交互性

多媒体个人计算机=个人计算机+多媒体 配件 ? 数字化声音可分为:波形声音,合成声 音
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小 结
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音频、视频信息的数字化过程:采样、量化、 压缩编码 光盘记录信息的光道呈由里向外螺旋线型,光 盘驱动器读入信息的速度介与硬盘和软盘之间 超文本采用的是一种网状结构 用于音频、视频信息的数字化的硬件设备通常 为声卡和视频卡

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课堂练习
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选择题 填空题 思考题

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整幅画面的处理过程

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视频信息的数字化处理

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