1、,第1章 多媒体技术基础,第2章 多媒体数据基础,第3章 多媒体计算机环境,第4章 多媒体素材的采集与制作,第5章 屏幕抓图软件Snagit,第6章 认识Authorware6.0,第7章 Authorware6.0在多媒体创作中的应用,多媒体技术与应用电子教案,第一章 多媒体技术基础,1.1.1 多媒体的定义,多媒体是指多种媒体（文本、图形、图像、动画和声音等）的有机结合，并通过计算机对此有机体进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作。,1.1.2 多媒体的类型,感觉媒体（perciption medium）感觉媒体指能直接作用于人的感官、使人能直接产生感觉的一类媒体。如语言、音乐、自
2、然界各种声音、图形、图像、动画、文字、符号等统属于感觉媒体。,1.1.2 多媒体的类型,表示媒体（representation medium）表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究构造出来的一种媒体。此种媒体的作用是可以更加有效地存储、加工和处理感觉媒体，以便将感觉媒体从一地传送到另一地。如语言编码、电报码和条形码等。,1.1.2 多媒体的类型,显示(表现)媒体（presentation medium）显示媒体是用于通信中，使电信号和感觉媒体之间产生转换所用的媒体。如键盘、鼠标器、显示器、打印机、话筒、扫描仪等。,1.1.2 多媒体的类型,存储媒体（storage medium）存储
3、媒体是用于存放表示媒体（感觉媒体转换后的代代码等数据），以便计算机随时处理，加工和调用信息编码。如硬盘、优盘、软盘、磁带、光盘等。,1.1.2 多媒体的类型,传输媒体（transmission medium）传输媒体是用于将媒体从一处传送到另一处的物理载体，它是通信的信息载体。如同轴电缆、光纤、电话线等。在多媒体技术中，我们所说的媒体一般是指感觉媒体。,1.1.3 多媒体的主要特性,1. 集成性集成性包含两方面,一方面是指对各种媒体信息的集成；另一方面是指对显示（表现）媒体设备的集成，即过通过计算机把各种物理媒介结合为一体。,1.1.3 多媒体的主要特性,2 交互性交互性是指用户可以与计算机实
4、现复合媒体处理的双向性，它是多媒体的重要标志之一，没交互性的系统就不是多媒体系统。交互性具有两层含义：一是指多媒体计算机利用图形交互界面、窗口技术以及屏幕触摸等方式，使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵、控制多媒体信息的处理和显示。二是指多媒体技术为用户提供了视觉、听觉和触觉等多种交互手段。,1.1.3 多媒体的主要特性,3 实时性实时性是指当操作人员给出操作命令时，相应的多媒体信息都能够得到实时控制。,1.1.3 多媒体的主要特性,4 控制性多媒体计算机技术是以计算机为中心，综合处理和控制多媒体信息，并按人们的要求以多种媒体形式表现出来，同时作用于人的多种感官。,1.1.3 多媒体的主要
5、特性,5 非线性多媒体技术的另一特征是非线性，它将改变人们传统循序性的信息模式，而借助超文本链接的方式，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。读者可以按照自己的阅读方式去接受信息，充分发挥读者的主动性。,1.2 多媒体的应用领域,教育领域目前，多媒体在教学领域中的应用在国内还是刚开始起步，也是一个大有可为的领域。学校的教师通过多媒体可以非常形象、直观、生动、活泼地讲述清楚一些难于描述的内容，而且学生也可以更形象的去理解和掌握相应的教学内容。学生还可以通过多媒体进行自学, 自考等。教育领域是最适合用多媒体进行辅助教学的领域，多媒体的辅助和参与将使教育产生一场质的革命。,1.2 多媒体的应
6、用领域,商业应用 在商业和公共服务中，多媒体将扮演一个重要的角色。互动多媒体正越来越多地承担着向客户、职员和大众发布信息的任务。它以一种新方式来进行教学、传达信息和销售等活动，同时还能提高机构效率和使用乐趣。我们可在越来越多的地方（如商场导购系统、电子商场、网上购物、辅助设计等）应用多媒体技术。,1.2 多媒体的应用领域,家庭娱乐 在现代家庭中，人们随处可以发现多媒体的应用痕迹。如家庭电子影集、家庭影院和游戏、电子旅游等。利用多媒体，人们不仅可以记录美好难忘的瞬间，把事情的全过程制作成CD-ROM，以便作为自己美好的回忆，还可以使用电子游戏来丰富生活、提高智力，体验各种人生。,1.2 多媒体的
7、应用领域,网络通信随着网络的不断发展与健全，多媒体在网络中的应用已悄然兴起，让用户不出家门就能享受多媒体给他们带来的方便。如以多媒体为主体的综合医疗信息系统，可以使大众在千里之遥享受名医为自己精心诊断，充分改善了大众的医疗状况。再如视频会议系统，可以使广大异地与会者在繁忙工作中准时出席；通过摄像头、监视器等多媒体技术，让每一个与会者虽没亲身前往会议地，却具有身临其境的感觉。还有视频点播系统（VOD）等等。,1.2 多媒体的应用领域,计算机支持协作系统计算机支持协作学习：这是基于网络多媒体进行的群体或小组形式的学习，强调通过网络和计算机支持学者与同伴之间的交互活动。计算机支持协同工作：计算机支持
8、的协同工作是指在网络上利用计算机支持群体成员间进行协同工作，以共同完成某项任务，并为他们提供一个共享环境的界面。多媒体通信技术和分布式计算机技术相结合所组成的分布式多媒体计算机系统能够支持远程协同工作。,1.3.1 多媒体的发展历史,多媒体技术初露端倪是X86时代的事情，如果真的要从硬件上来印证多媒体技术全面发展的时间的话，准确地说应该是在PC上第一块声卡出现后。早在没有声卡之前，显卡就已经出现了，至少显示芯片已经出现了。显示芯片的出现自然标志着电脑已经初具处理图像的能力，但是这不能说明当时的电脑可以发展多媒体技术，80年代声卡的出现，不仅标志着电脑具备了音频处理能力，也标志着电脑的发展终于开
9、始进入了一个崭新的阶段-多媒体技术发展阶段。,1.3.2 多媒体发展现状,以适配卡的形式为PC加入多媒体提 供了支持。 专门的交互式多媒体系统。 多媒体计算机（MPC）是多媒体发展 的最高形式。 多媒体技术接口正在走向标准化。由于多媒体技术处于高速发展阶段，因 此各种技术接口有待标准化，以便多媒体技术的广泛推广。,1.3.3 多媒体的发展趋势,1、 高分辨率，提高显示质量。2、 高速度化，缩短处理时间。3、 简单化，便于操作。4、 多维化，三维、四维或更高维。5、 智能化，提高信息识别和处理能 力。6、 标准化，便于信息交换和资源共享。,1.4.1 多媒体处理软件,1.声音的处理软件 （1）W
10、indows自带的录音机用户可以在执行如下操作进行启动该系统：开始程序附件娱乐录音机。这个应用程序就像一部录音机，可以将存储在的声音文件播放出来，还可以对声音文件进行编辑音效，如回音、混音、插入声音片段等。当然其最为常用功能是进行外置录音。,1.4.1 多媒体处理软件,（2）Wave StudioWave Studio是Creative Labs公司的产品，它运行在Windows环境下，具有易于使用的优点，是一种功能强大的应用软件。它具有录音、播放和编辑较高音质（CD音质）波形数据的能力，配以各种特殊效果的应用，可以增强波形文件的听觉效果。如可以对声音追加反向、回音等效果。此外，它不支持对多个
11、波形文件同时进行编辑，使编辑波形文件的过程简单化。,1.4.1 多媒体处理软件,（3）解霸五5.0解霸五5.0是北京豪杰计算机技术有限公司开发的超级解霸软件包，其中的音频解霸和CD解霸两个应用软件，可以用来对声音进行处理。这两个软件的主要区别是处理的音频来源不同，音频解霸处理的是VCD光盘中的音频，而CD解霸处理的则是CD光盘中的音频，其基本功能大致类似，主要功能有：播放光盘中的声音、剪取一段声音，转换声音格式等。,1.4.1 多媒体处理软件,（4）WinDAC32 它是Windows 窗口下抓音轨的工具，其特点是速度快，且可连续抓多个音轨，还可让你外挂 L3enc.exe 或是配合 MPEG
12、 Layer-3 Audio Codec (professssional) 直接將 CD 转成 MP3功能。当然，声音处理软件有很多，除上述以外，如还有Goldwave、AudioEditor、Wavedit、Cool Edit、Premiere等软件，都可以对声音进行理想的编辑操作。,1.4.1 多媒体处理软件,2、图形图像处理软件 l （1）Adobe Photoshop7.0Photoshop是目前世界上最著名、应用最为广泛的图形图像处理软件之一。它提供了强大的有关图片处理的功能。它除了可以用来对图像进行各种编辑处理外，还可以对图像进行修补与修复；利用本软件所提供的多种滤镜效果、路径、蒙
13、板与通道菜单。另外，用户还可以执行本软件中的“图像/调整”命令，轻松对那些存在曝光不足、亮度不够、严重偏色的图像进行校正。,1.4.1 多媒体处理软件,（2）Fireworks MXFireworks主要应用于图像处理，可与Dreamweaver 结合很紧密，将处理的图像插入到Dreamweaver中，其处理后的图像通过切片，可将图像分成若干个单元图像，以便在网页浏览时快速下载。网页上很流行的阴影、立体按钮.等等的效果，也只需用鼠标点一 下。不需要再同时打开Photoshop 和 CorelDRAW.等等各类软件，切换来切换去的了。,1.4.1 多媒体处理软件,（3） CorelDRAW11C
14、orelDRAW11 图像软件套装是一套屡获殊荣的图形、图像编辑软件的最新版本，能精确捕捉你的创作精髓。CorelDRAW11 图像软件套装包含三个主要应用程序：一个用于矢量图及页面设计(CorelDRAW11)，一个用于图像编辑 (Corel PHOTO-PAINT11)一个用于多媒体矢量动画设计(R.A.V.E.)。这套惊人的绘图软件组合带给你强大的交互式工具，使你可创作出多种富于动感的特殊效果及点阵图像。,1.4.2 多媒体创作软件,1. 视频编辑软件Adobe Premiere对多媒体应用系统的开发者来说，将模拟视频信号进行数字化采样后，还应对视频文件进行编辑或加工，然后才能在多媒体应
15、用系统中使用。因此，视频处理是多媒体应用系统创作过程中不可缺少的环节。目前最常用的视频处理软件就是Adobe Premiere。Adobe Premiere它可以配合多种硬件进行视频捕获和输出，并提供各种精确的视频编辑工具，能产生电视级质量的视频文件，并能为多媒体应用系统增添精彩的创意效果,1.4.2 多媒体创作软件,2、多媒体写作工具Authorware多媒体写作工具是用来集成、处理和统一管理文本、声音、图像、动画、视频等多种媒体信息的编辑工具。Authorware是美国Macromedia公司推出的，也是当今世界最为流行的多媒体写作工具。自1987年问世以来，一直在市场上位居第一。本软件采
16、用了面向对象的设计思想，不但极大提高了多媒体系统开发的质量与效率，而且使非专业程序设计人员进行多媒体软件产品开发成为现实。,1.4.2 多媒体创作软件,3Flash MXFlash是Micromedia公司推出的一个非常受欢迎的产品，它是一种用于制作和编辑动画和电影的软件。用它可以制作出一种扩展名为.swf格式的动画文件，这种文件可以插入到HTML文档中，也可以单独成为网页。用此软件不但能够制作一般的动画，而且可以制作出带有背景声音，具有较强的交互性能的电影。其最大的优是文件所占的空间小，特别有利于网上传输。,1.4.2 多媒体创作软件,4、3DS MAXAutodesk公司推出的3ds ma
17、x三维动画制作软件，其功能非常强大，已被广泛运用于专业三维动画设计及影视创作等领域，如在影视广告、建筑装璜、机械制造、生化研究、军事科技、医学治疗、教育娱乐、电脑游戏、抽象艺术和事故分析等方面有广泛的应用。其准标文件格式为.3ds，是集多种媒体信息为一体的三维平面的多媒体开发工具。,第二章 多媒体数据基础,2.1.1 图像的基本概念,1、图像。图像一般是指自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生视觉感受。例如：照片、图片等。在计算机中图像是用像素点进行描述，是一组数据的集合。有序排列的像素点表达了自然景物的形象和色彩，图像的每个像点采用若干个二进制位进行描述，因此，图像又叫做“位图”，
18、其形式如图2-1所示。,2.1.1 图像的基本概念,2、图形。图形是计算机在平面直角坐标系和空间坐标系中，通过对运算表达式进行矢量运算和对坐标数据进行描述而形成的运算结果，由具有方向和长度的矢量线段构成。图形的描述是使用坐标数据、运算关系以及颜色描述数据。因此，图形又叫做“矢量图”，如图2-2所示。,2.1.1 图像的基本概念,3、图像的描述。描述一幅图像主要有分辨率、像素深度、真/伪彩色等。图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。度是指存储每个像素所用的位数，它也是用来度量图像的分辨率。彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R，G，B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的
19、基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。,2.1.2 图像文件格式,1、BMP格式 BMP是标准的Windows和OS/2的图形图像的基本位图格式，是一种与设备无关的图形文件格式，是Windows软件推荐使用的一种格式。随着Windows的普及，BMP已使用得相当广泛，Windows应用程序PaintBrush便以此格式存取图形文件。BMP文件有压缩和非压缩之分，压缩方法采用行程长度编码（run-length encoding, RLE），一般作为图像资源使用的BMP文件都是不压缩的。BMP支持黑白图像、16色和256色的彩色图像以及RGB真彩色图像。,2.1.2 图像文件格式,2、GIF文件格式
20、GIF文件格式的全称是图形交换文件格式，GIF图像最大不能超过64MB，颜色最多为256色（8位）。GIF格式是目前唯一仅使用LZW压缩方法的主要图像文件格式。GIF文件压缩比较高，文件长度较小。GIF图像有两个主要的规范，即GIF87a和GIF89a，后者支持图像内的多画面循环显示，可以用来制作小型的动画，现在WWW上的许多微小动画就是用这种方法做成的。GIF格式已成为网络上最流行的图像文件格式之一。,2.1.2 图像文件格式,3、 JPG文件格式JPG文件格式是Apple Mac机器上使用的一种图像格式，这种格式的最大特点是文件非常小，而且可以调整压缩比。由于JPG文件的压缩比很高，非常适
21、用于处理大量图像的场合，也是现在WWW上最流行的图像格式之一。但它是一种有损压缩的编码格式，是以牺牲图像中某些信息为代价以换取较高的图像压缩比，一般不适合用来存储原始图像素材。,2.1.2 图像文件格式,4、PCX文件格式PCX文件可以分为3类：各种单色PCX文件、不超过16种颜色的PCX文件和具有256色的PCX图像文件。PCX格式是微机上使用最广泛的图像文件格式之一，绝大多数图像编辑软件，如：Photo Style，CorelDRAW和Windows中的画笔等均能处理这种格式。而且各种扫描仪得到的图像均能存储为PCX格式的文件。PCX文件格式使用行程长度编码（RLE/RLC）方法进行压缩，
22、压缩比适中，压缩和解压缩速度快，适用于一般软件的使用。,2.1.2 图像文件格式,5、TIF文件格式TIF格式图像的颜色可以从单色到RGB真彩色，其格式非常灵活，适合于所有图像应用领域。TIF文件分成压缩和非压缩两大类，非压缩的TIF文件独立于软硬件，使用较广泛，但压缩文件要复杂得多。由于非压缩的TIF文件具有良好的兼容性，压缩的TIF文件在存储时又有很大的选择余地，所有这种格式是许多图像应用软件所支持的主要文件格式之一。,2.1.2 图像文件格式,6、PCD格式PCD格式是Kodak公司的Photo CD专用存储格式，一般都存在CD-ROM上，读取PCD文件要用Kodak公司的专门软件。PC
23、D文件中含有从专业摄影照片到普通显示使用的多种分辨率的图像，所以都非常大。由于Photo CD的应用非常广，许多图像处理软件都可以将PCD文件转换成其他标准图像文件。,2.1.2 图像文件格式,7、WMF文件格式WMF文件格式是一种比较特殊的文件格式，可以说是位图和矢量图的一种混合体，在桌面出版领域应用十分广泛，许多剪贴图片集中的图像就是以这种格式存储的。,2.1.3 图像文件的存储,1、图像文件的数据表示在计算机中，有矢量图和点位图两种类型的图。矢量图是用数学方法描述的一系列点、线、弧和其他几何形状，因此存放这种图使用的格式称为矢量图格式，存储的数据主要是绘制图形的数学描述；点位图也称光栅图
24、（raster graphics），这种图是由像素点组成的，如图2-4（b），因此存放这种图使用的格式称为点位图格式，存储的数据是描述像素的数值。,2.1.3 图像文件的存储,2、图像文件的长度图像文件的长度是指存储整幅图像所需要的磁盘字节数，计算公式是：图像文件长度尺寸（字节数）=图像分辨率颜色深度8例如：有一幅未经压缩的图像，它的图像分辨率是400300，其颜色深度是24，则这个文件的长度400300248=360000（字节），这就是图像文件的存储长度。如果对图像文件进行压缩处理，可以大幅度地减少图像文件所占用的存储空间。,2.2.1 视频和动画的基本概念,1、动画动画就是利用具有连续性
25、内容的静止画面，一幅接着一幅高速地呈现在人们的视野之中。动画利用了人类眼睛的“视觉暂留效应”，人在看物体时，物体在大脑视觉神经中的滞留时间约为（1/24）秒。如果每秒更换24或更多的画面，那么，前一个画面在人脑中消失之前，下一个画面就进入人脑，使人们感觉到动态的变化效果。传统的动画制作过程相当复杂，随着计算机技术的发展，人们开始用计算机进行动画的创作，并称其为计算机动画。,2.2.1 视频和动画的基本概念,2、视频视频也是将一幅幅独立图像组成的序列按照一定的速率连续播放，利用视觉暂留现象在人的眼前呈现出连续运动的画面。因此，动画与视频从视觉角度看应该是一样的。其实，划分动画与视频的依据应该是生
26、成它们的手段，如果利用摄像机进行现场拍摄而获得的信息为视频文件，利用工具软件人为创造出来的动作序列组成的文件称为动画。与静止图像相比，视频媒体是一组运行图像，其速率为25帧/秒或30帧/秒。帧是构成视频信息的基本单元。,2.2.2 视频和动画文件格式,1、AVI文件格式AVI文件格式是Video for Windows所使用的文件格式，其扩展名为AVI。它采用了Intel公司的Indeo视频有损压缩技术把视频和音频信号混合交错地存放在一个文件中，较好地解决了音频信息与视频信息的同步问题，是目前较为流行的视频文件格式。AVI文件使用的压缩方法有多种，主要使用有损压缩方法。通常采用纯软件的压缩和还
27、原手段。,2.2.2 视频和动画文件格式,2、MOV文件格式MOV文件格式是QuickTime for Windows所使用的视频文件格式。和AVI文件相同，MOV文件也使用了Intel公司的Indeo视频压缩技术把视频和音频信号混合交错在一起，但具体实现不同。一般认为MOV文件图像较AVI好，但这只是相对而言，因为不同版本的AVI和MOV文件的画面质量是很难进行比较的。,2.2.2 视频和动画文件格式,3、 MPG格式MPG文件是最新的数字视频标准文件，也称为系统文件或隔行数据流，是采用MPEG方法进行压缩的全运动视频图像。许多视频处理软件都支持该文件格式。在一定条件下，可在1024*768
28、的分辨率下以每秒24，25或30帧的速度播放128 000种颜色的全运动视频图像和同步CD音质的伴音。,2.2.2 视频和动画文件格式,4、DAT格式DAT是Video CD或Karaoke CD(即卡拉OK CD，为面向大众化消费的另一种CD标准)，DAT文件是VCD专用的视频文件格式，也是基于MPEG压缩/解压缩技术的视频文件格式。当计算机配备视霸卡或软解压程序后，可利用计算机对该格式的文件进行播放。,2.2.3 视频和动画文件的存储,多媒体中的一幅640480的256色彩图像所占的数据量为300kB；动态视频要求每秒播放2530帧图像，因而以640480的窗口播放256色彩色视频图像、具
29、CD音质的立体声，就要求每秒处理约9MB的数据，即使采用一片容量为650MB的CDROM盘也仅能存储约75.6秒的视频图像，因此，动画和视频文件的压缩是十分必要的。,2.3.1 声音的基本概念,声音是通过空气传播的一种连续的波，叫声波。声音信号的三个基本参数是频率、幅度和音色。信号的频率是指信号每秒钟变化的次数，用Hz表示。人的听觉能够听到的声音频率范围是20Hz20KHz，因此，在多媒体技术中，处理的信号主要是音频信号，它的频率范围为20Hz20KHz。幅度又称为响度，即声音的大小，它取决于声波振幅的大小。音色是由混入基音的泛音所决定的，每个基音又都有其固有的频率和不同音强的泛音，从而使得每
30、个声音具有特殊的音色效果。,2.3.2 声音文件的格式和分类,1、WAV文件WAV文件也称为波形文件，是Windows所使用的标准数字音频，文件的扩展名是WAV。它是对实际声音进行采样所得到的数据。波形文件最大的缺点就是文件太大，不适合长时间记录声音。例如，同样半小时的立体声音乐，MIDI文件只有200KB左右，而WAV文件则要差不多300MB。由于波形文件记录的是声音的数字化数据，所以可用一些声音工具软件对其进行处理，如加快或放慢放音速度，对声音进行重新组合等。,2.3.2 声音文件的格式和分类,2、MIDI音乐MIDI音乐是（乐器数字接口）的缩写，MIDI文件的扩展名为MID。与波形文件不
31、同，MIDI文件不对音乐进行采样，而是对音乐的每个音符记录为一个数字，所以与波形文件相比文件要小得多，可以满足长时间音乐的需要。此外，MIDI只能记录标准所规定的有限种乐器的组合，而且回放质量受到声音卡的合成芯片的限制。近年来，国外流行的声卡普遍采用波表法进行音乐合成，使MIDI的音乐质量大大提高。,2.3.2 声音文件的格式和分类,3、CD-DA是数字音频（Ccmpact Disc Digital Audio）的英文缩写，即大家日常使用的CD唱片，专业术语把它称为红皮书标准音频，它是一种数字化的声音。以16位，44.1kHz频率进行采样，几乎可以达到完全再现原始声音的效果。在每一张CD唱片上
32、能存放长达72min的高质量的音乐。利用Windows 98的“CD播放器”和“媒体播放机”都可以播放CD音乐。CD音乐不是以磁盘文件方式保存的，因此不能随便将其中一段音乐复制到其他地方，这样，使得CD音乐的使用范围变得比较狭窄。,2.3.2 声音文件的格式和分类,4、 MP3音乐随着计算机网络的普及和发展，MP3格式的音乐越来越受到人们的欢迎。因为这是一种压缩格式的声音文件，音质好，数据量小是它的最大优点。MP3是一种数据音频压缩标准方法，它的全称是MPEGLayer 3，是VCD影像压缩标准MPEG的一个组成部分。用该标准制作储存的音乐就是MP3音乐。因为MP3是经过压缩产生的文件，因此需
33、要一套MP3播放软件进行还原。,2.3.3 声音文件的存储,声音文件的存储量可用下式计算：存储量（KB）=（采样频率KHZ采样位数bit声道数时间秒）/8,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,1、冗余的基本概念冗余是指信息存在的各种性质的多余度。通常，图像数据和语音数据的冗余很大。例如，广播员读文稿时每分钟约读180字，一个汉字占两字节，那么可以把所读汉字的文本数据量折算为360字节；但如果对语音直接录音采样，则一秒钟的数据量为64Kb相当于8000B，则一分钟的数据量是480 000B，也就是说语音数据有1000多倍的文本数据冗余。同样，有些图像也存在着很大的冗余。可见，如何压缩图像和语音数据
34、中的冗余是多媒体应用的主要任务之一。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,2、数据冗余的种类大多数信息中或多或少在存在着各种性质的多余度，在数字化后会表现为各种形式的数据冗余。数据冗余的类别可分为以下几种。 （1）空间冗余规则物体和规则背景的表面物理特性都具有相关性，数字化后表现为数据冗余。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,（2）时间冗余序列图像（如电视图像和运动图像）和语音数据的前后有着很强的相关性，经常包含着冗余。在播出该序列图像时，时间发生了推移，但若干幅画面的同一部位没有变化，变化的只是其中某些地方，这就形成了时间冗余。空间冗余和时间冗余是把图像信号看作概率信号时所反映出的统计特性，因
35、此，这两种冗余也被称为统计冗余。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,（3）结构冗余 数字化图像中的物体表面纹理等结构往往存在着冗余，这种冗余称为结构冗余。当一幅图有很强的结构特性，纹理和影像色调等与物体表面结构有一定的规则时，其结构冗余很大。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,（4）知识冗余由图像的记录方式与人对图像的知识差异所产生的冗余称为知识冗余。人对许多图像的理解与某些基础知识有很大的相关性。例如，人脸的图像有固定的结构，这类结构可由先验知识和背景知识得到。但计算机存储图像时还得把一个个像素信息存入，这就是知识冗余。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,（5）视觉冗余人类的视觉系统对于图像
36、的注意是非均匀和非线性的，它并不能感知图像的所有变化。当某些变化不能被视觉所感知，则忽略这些变化，我们仍认为图像是完好的。人类视觉系统的一般分辨能力估计为26灰度等级，而一般图像的量化采用28灰度等级，这样的冗余称为视觉冗余。,2.4.1 多媒体数据冗余的产生,（6）编码冗余编码冗余又称信息熵冗余。信息熵指一组数据携带的平均信息量。这里的信息量是指从N个不相等可能事件中选出一个事件所需要的信息度量，即在N个事件中辨识一个特定事件的过程中需要提问的最少次数（=log2N比特）。将信息源所有可能事件的信息量进行平均，得到的信息平均量称为信息熵。,2.4.2 多媒体数据的压缩方法,按照解码后的数据与
37、原始数据是否完全一致来进行分类，数据压缩方法可分为两类：无损压缩和有损压缩。无损压缩采用可逆编码方法实现的压缩称为无损压缩。这种方法的解码图像与原始图像严格相同，即压缩是完全可恢复的或没有偏差的。有损压缩采用不可逆编码方法实现的压缩称为有损压缩。这种方法的还原图像较之原始图像存在一定的误差，但选择的压缩率应使视觉效果可被接受。,2.4.3 图形和图像压缩技术,在多媒体技术的发展过程中，静止的图形和图像压缩标准的制定和推广起到了十分重要的作用。国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）联合成立的“联合照片专家组”JPEG于1991年3月提出了ISO CD 10918号建议草案
38、：“多灰度静止图像的数字压缩编码”，它包含两部分：第一部分是无损压缩；第二部分是有损压缩，前者不会产生失真，但压缩比很小；后一种算法进行图像压缩信息虽有损但压缩比可以很大。例如，压缩2040倍时，人眼基本上看不失真。,2.4.4 音频和视频压缩技术,声音和视频压缩标准（1）可视电话/电视会议压缩标准H.261、 H.261标准采用基于DCT的变换编码以及带运动预测的差分脉码调制（DPCM）预测编码方法的混合编码。（2） MPEG标准活动图像专家组（MPEG）是由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合成立的专家组，负责开发电视图像数据和声音数据的编码、解码和它们的同步等标准。这个
39、专家组开发的标准称为MPEG标准。,第三章 多媒体计算机环境,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,多媒体计算机的硬件结构（见图3-1）。多媒体计算机硬件系统的性能主要取决于以下几个关键部件：1、CPUCPU(Central Processing Unit)是中央处理器的简称，它是整个电脑最核心的部分，所有其他电脑配件都听它调度指挥，就象人的大脑每时每刻都控制着我们的一举一动一样，计算机的每一条指令均由它来具体执行。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,2、内存内存是计算机中用来临时存放需要快速处理的数据信息和程序指令的场所，是衡量一台计算机性能的重要指标之一。内存分为DRAM和ROM两
40、种，前者又叫动态随机存储器，它的一个主要特征是断电后数据会丢失，我们平时说的内存就是指这一种；后者又叫只读存储器，我们平时开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS程序，然后再由它去调用硬盘中的Windows98或Windows 95系统，ROM的一个主要特征是断电后数据不会丢失。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,评价内存条的性能指标一共有四个：存储容量：即一根内存条可以容纳的二进制信息量。存取速度：即两次独立的存取操作之间所需的最短时间，又称为存储周期。 存储器的可靠性：存储器的可靠性用平均故障间隔时间来衡量。 性能价格比：性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性三项内容，性能价格
41、比是一个综合性指标，对于不同的存储器有不同的要求。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,3显示器显示器的分辨率是显示器的重要技术指标，在多媒体计算机中显得十分重要，显示器的分辨率包括屏幕分辨率和显示分辨率。（1）屏幕分辨率屏幕分辨率是显示器硬件条件决定的分辨率，一台显示器的屏幕分辨率是固定的。（2）显示分辨率显示分辨率是一系列标准显示模式的总称，其单位不用dip，而采用像素。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,4. 硬盘硬盘的容量是衡量计算机性能的重要指标之一。电脑各部件的速度都在不断在提升，硬盘的速度与转速、寻址时间、数据传输率、内部高速缓存都有非常大的关系。一般来说，容量越大的硬
42、盘速度越快。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,5. 光盘和光驱光驱是较早引入计算机系统的用于存储、读取数据信息的主要设备。光盘是一种用于信息存取的盘形介质，用光学技术对其进行读或写，它具有容量大、存储密度高、稳定性强、可靠性高、便于携带等优点。光盘和光驱现已成为多媒体计算机系统中心不可少的信息存储设备，读取速度是衡量光驱性能的重要指标之一。,3.1.1 多媒体计算机的硬件系统组成,6. 声卡和视频卡声卡和视频卡是多媒体计算机中用于采集、处理、回放声音媒体和视频媒体信息必不可少的硬件设备。7. 即插即用设备和技术即插即用（Plug and Play，PnP）实际上是一种计算机硬件资源的管
43、理方式。为了使这些硬件插卡正常运行，需要对其所占用的计算机资源进行分配，这种利用计算机来完成计算机资源分配的设置的功能就是即插即用。,3.1.2 声卡,声音卡是一个用来处理音频信号的PC插卡，简称声卡。声卡处理的音频媒体主要有数字化声音WAV文件、合成音乐（MID文件）、CD音频等。声卡已成为个人计算机的标准配置。 1 声卡的分类声卡的分类主要是由其本身采样量化的位数所决定的，通常分为8位、16位和32位声卡。,3.1.2 声卡,1 声卡的主要功能声卡可以控制、混合歌声源的声音，可以接受话筒、波形声音、CD音频输入，并能对上述种音源与合成器音源进行混音调节，可输出混合后的声音到耳机或音箱等。
44、其次，声卡可以录制、编辑和回放数字声音文件，支持44.1kHZ，22.05kHZ和11.025kHZ等采样频率的单声道或立体声的录音和放音。声卡还具备在录制回放数字文件时执行压缩解压缩文件的操作，具有采用语音合成技术让计算机朗读文本等功能。,3.1.2 声卡,声卡的组成线性输入（line in）插孔 接外部音频设备，如CD、录音机等；话筒（MIC）输入插孔 接话筒（亦称微音器）；线性输出（line out）或扬声器（speaker）输出插孔 接音箱或耳机；芯D型连接器 接MIDI合成器或游戏操纵杆；CD-ROM接口连接CD-ROM，有AT总线标准接口，SCSI接口和IDE接口；CD-ROM音频
45、信号接口 连接CD-ROM的音频输出，用于CD音频输出；跳接器 用来选择声卡的硬件设备。,3.1.2 声卡,声卡的质量声卡质量分为专业与普通两种。专业质量的声卡是高级多媒体程序需要使用的，而普通质量的声卡可用于游戏与语音注解程序。带有大量音乐背景或较宽音频范围的应用程序需要用16位或32位声卡。对高档声卡而言，频带宽度与声音的清晰度是很重要的，而且必须至少使用16位的总线接口。,3.1.3 视频采集卡,视频采集是将视频信号经硬件数字化并将数字化数据加以存储的过程。视频变成了一系列的图像或者帧，以一定格式存到磁盘上。在采集视频帧的同时可以录制声音，也可以只录制视频，编辑时再将同步声音加入到视频序
46、列中。视频采集硬件可以是单独的卡或者是连到现有显示卡的外接模块。,3.2.1 多媒体操作系统,多媒体操作系统是多媒体的操作基本环境。一个系统要能够是多媒体的，其操作系统必须首先是多媒体化的。要将计算机的操作系统转变成为能够处理多媒体信息，并不是增加几个多媒体设备驱动接口那么简单。其中基于时间媒体的处理是最关键的环节。媒体是传播信息的载体，而空间和时间则是信息表现与交互的舞台。研究多媒体，必须首先研究媒体的时间和空间性质与相应的处理方法，必须要充分考虑基于时间的连续媒体的特性。,3.2.1 多媒体操作系统,Windows 操作系统是美国微软公司为个人计算机设计的系统平台，。经历了十几年的发展，几
47、乎占领了整个微机市场，该操作系统对多媒体技术的支持有独到之处，Windows 系统的新版本更是致力于多媒体技术的应用和用户自定义功能，了解和掌握Windows系统的新版本有助于多媒体技术的应用。,3.2.2 多媒体I/O设备驱动程序,多媒体I/O设备如果想让操作系统认识它并使用它，就需要通过驱动软件了。所以当我们装上一个设备时，一般都必须安装相应的驱动程序，才能安全、稳定地使用上该设备的所有功能。,3.2.2 多媒体I/O设备驱动程序,驱动程序的安装方法有下面几种：1、可执行驱动程序安装法可执行的驱动程序一般有两种，一种是单独一个驱动程序文件，只需要双击它就会自动安装相应的硬件驱动，另一种则是
48、一个现成目录（或者是压缩文件解开为一个目录）中有很多文件，其中有一个setup.exe或者install.exe可执行程序，双击这类可执行文件，程序也会自动将驱动装入电脑中。,3.2.2 多媒体I/O设备驱动程序,2、手动安装驱动法由于可执行文件往往有相当负责的执行指令，体积较大，有些硬件的驱动程序并非有一个可执行文件，而采用了inf格式手动安装驱动的方式。3、其他设备驱动安装方式除了以上一些常见通用设备的驱动一般采用上述两种驱动安装方式外，还有一些设备，如调制解调器（Modem）和打印机需采用特殊的驱动安装方式。,3.3.1 画图,Windows提供的画图（Paintbrush）是一个绘图工
49、具软件，它处理的文件扩展名默认为.bmp。选择“开始|程序|附件|画图”程序命令，启动“画图”应用程序，如图3-4 所示。窗口中的工具箱、颜料盒和状态栏是否显示，可以由“查看”菜单来设置。使用“画图”程序制作图形文件的基本操作是：“新建”或“打开”一个文件，然后利用工具箱等工具作画，最后用“保存”或“另存为”将文件保存到磁盘上。,3.3.2 CD播放器,Windows 98提供了一个内置的CD播放器，它含有常规的高级CD唱机的功能，如随机播放，可编程回放顺序，及保存节目等功能。选择“开始|程序|附件|娱乐|CD播放器”程序项命令，可以打开“CD播放器”，如图3-7 所示。,3.3.3 媒体播放机,微软媒体播放器（Microsoft Windows Media Player）是一种通用的多媒体播放机，可用于接收以当前最流行格式制作的音频、视频和混合型多媒体文件。Windows Media Player不仅可以播放本地的多媒体类型文件，而且可以播放来自Internet或局域网的流式媒体文件。Windows Media Player支持表3-1 所列出的文件，即当双击文件图标或通过Web页中的链接打开具有这些扩展名之一的文件时，Windows Media Player将自动启动。,
