【正文】 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) —— 山東省教育廳組編 第九章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 3 第九章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 多媒體技術(shù)概述 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 返 回 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 4 多媒體技術(shù)概述 多媒體技術(shù)的概念 多媒體技術(shù)的特點(diǎn) 多媒體技術(shù)中的媒體元素 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 5 多媒體技術(shù)的概念 在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，媒體有兩種含義：一是指存儲(chǔ)信息的實(shí)體，例如磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等；二是指?jìng)鬟f信息的載體，例如聲音、圖像、圖形、文字等。多媒體技術(shù)中的“媒體”是指后者，是一種能夠表達(dá)信息的形式。 國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì) CCITT把媒體分成了以下五類，即感覺(jué)媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體和傳輸媒體。 返 回 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 6 （ 1）感覺(jué)媒體（ Perception Medium）：指直接作用于人的感覺(jué)器官，使人產(chǎn)生直接感覺(jué)的媒體。如引起聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)的聲音，引起視覺(jué)反應(yīng)的圖像等。 （ 2）表示媒體（ Representation Medium）：指?jìng)鬏敻杏X(jué)媒體的中介媒體，即用于數(shù)據(jù)交換的編碼。如圖像編碼、文本編碼和聲音編碼等。這是為了加工、處理和傳輸感覺(jué)媒體而人為地研究、構(gòu)造出來(lái)的一類媒體。 （ 3）表現(xiàn)媒體（ Presentation Medium）：指進(jìn)行信息輸入和輸出的媒體。如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、話筒、攝像機(jī)等為輸入媒體；顯示器、打印機(jī)、喇叭等為輸出媒體。 （ 4）存儲(chǔ)媒體（ Storage Medium）：指用于存儲(chǔ)表示媒體的物理介質(zhì)。如硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁盤(pán)、光盤(pán)、 ROM及 RAM等。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 7 （ 5）傳輸媒體（ Transmission Medium）：指?jìng)鬏敱硎久襟w的物理介質(zhì)。如雙絞線、同軸電纜和光纜等。 多媒體（ Multimedia）從字面上理解就是兩種及兩種以上媒體的集成。多媒體技術(shù)是對(duì)多種媒體進(jìn)行綜合處理的技術(shù)。確切地說(shuō)，多媒體技術(shù)是把數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)等各種媒體有機(jī)組合起來(lái)，利用計(jì)算機(jī)、通信和廣播電視技術(shù)，使它們建立起邏輯聯(lián)系，并能進(jìn)行加工處理的技術(shù)。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 8 多媒體技術(shù)的特點(diǎn) 多媒體具有多樣性、集成性、交互性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。 1. 多媒體信息的多樣性 信息載體的多樣性是多媒體的主要特性之一，也是多媒體研究需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。信息載體的多樣化是相對(duì)計(jì)算機(jī)而言的，在多媒體技術(shù)中，計(jì)算機(jī)所處理的信息空間范圍拓展了，不再局限于數(shù)值、文本、圖形和特殊對(duì)待的圖像，并且強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)與聲音、活動(dòng)圖像（或稱為影像）相結(jié)合，以滿足人的感官對(duì)多媒體信息的需求，這在計(jì)算機(jī)輔助教育以及產(chǎn)品廣告、動(dòng)畫(huà)片制作等方面有很大的發(fā)展前途。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 9 2. 多媒體技術(shù)的集成性 多媒體技術(shù)不僅要對(duì)多種形式的信息進(jìn)行各種處理，而且要將它們有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。突出的例子是動(dòng)畫(huà)制作，要將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的圖形或動(dòng)畫(huà)與攝像機(jī)攝得的圖像疊加在一起，在播放時(shí)再和文字、聲音混合，這樣，就需要對(duì)多種信息進(jìn)行綜合和集成處理。 多媒體的集成性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是多媒體信息的集成，是指各種媒體信息應(yīng)能按照一定的數(shù)據(jù)模型和組織結(jié)構(gòu)集成為一個(gè)有機(jī)的整體，以便媒體的充分共享和操作使用；二是操作這些媒體信息的工具和設(shè)備的集成，是指與多媒體相關(guān)的各種硬件設(shè)備的集成和軟件的集成，為多媒體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)建立一個(gè)理想的集成環(huán)境，以提高多媒體的生產(chǎn)力。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 10 3. 多媒體系統(tǒng)的交互性 多媒體的另一個(gè)關(guān)鍵特性是交互性。多媒體系統(tǒng)采用人機(jī)對(duì)話方式，對(duì)計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的各種信息進(jìn)行查找、編輯及同步播放，操作者可通過(guò)鼠標(biāo)或菜單選擇自己感興趣的內(nèi)容。交互性為用戶提供了更加有效的控制和使用信息的手段和方法，這在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、模擬訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面有著巨大的應(yīng)用前景。 4. 多媒體系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 由于聲音和圖像都是和時(shí)間相關(guān)的，因此，要求多媒體支持實(shí)時(shí)處理。這就要求多媒體系統(tǒng)在處理信息時(shí)有嚴(yán)格的時(shí)序要求和很高的速度要求。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 11 多媒體技術(shù)中的媒體元素 利用多媒體技術(shù)可以對(duì)聲、文、圖、像等進(jìn)行處理，我們將這些多媒體處理對(duì)象稱為媒體元素。媒體元素是指多媒體應(yīng)用中可顯示給用戶的媒體組成部分。目前，多媒體技術(shù)處理的媒體元素主要包括文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音和視頻影像五類信息。 1. 文本 文本是以文字和各種專用符號(hào)表達(dá)的信息形式，它是現(xiàn)實(shí)生活中使用得最多的一種信息存儲(chǔ)和傳遞方式。文本主要用于對(duì)知識(shí)的描述性表示，如闡述概念、定義、原理和問(wèn)題以及顯示標(biāo)題、菜單等內(nèi)容。如 Word文字處理軟件編輯出的“ DOC”文件，記事本和寫(xiě)字板的“ TXT”文件等。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 12 2. 圖像 圖像是多媒體軟件中最重要的信息表現(xiàn)形式之一，它是決定一個(gè)多媒體軟件視覺(jué)效果的關(guān)鍵因素。 3. 動(dòng)畫(huà) 動(dòng)畫(huà)是利用人的視覺(jué)暫留特性，快速播放一系列連續(xù)運(yùn)動(dòng)變化的圖形圖像，也包括畫(huà)面的縮放、旋轉(zhuǎn)、變換、淡入淡出等特殊效果。通過(guò)動(dòng)畫(huà)可以把抽象的內(nèi)容形象化。 存儲(chǔ)動(dòng)畫(huà)的文件格式有 FLC、 MMM、 GIF、 SWF等。 4. 聲音 聲音是人們用來(lái)傳遞信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。在多媒體中聲音基本上分為音樂(lè)和音效兩類。 5. 視頻影像 視頻影像具有時(shí)序性與豐富的信息內(nèi)涵，常用于說(shuō)明事物的發(fā)展過(guò)程。視頻非常類似于我們熟知的電影和電視，有聲有色，在多媒體中充當(dāng)重要的角色。 視頻文件的存儲(chǔ)格式有 AVI、 MPG、 MOV等。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 13 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是指能夠?qū)ξ淖?、圖像、視頻等多種媒體進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即具有多媒體功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。到目前為止，大部分的多媒體應(yīng)用是在 PC機(jī)上進(jìn)行的。平時(shí)常見(jiàn)的多媒體計(jì)算機(jī)都是多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Multimedia Personal Computer，簡(jiǎn)稱 MPC）。 MPC是能夠輸入、輸出并綜合處理文字、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)，它將計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)及數(shù)字化聲像技術(shù)和高速通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)整體，使多媒體信息的獲取、加工、處理、傳輸、存儲(chǔ)和展示集于一體。簡(jiǎn)單地說(shuō)，MPC就是一種具有多媒體信息處理功能的個(gè)人計(jì)算機(jī) 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 14 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 15 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 與通用的 PC機(jī)相比，多媒體計(jì)算機(jī)的主要硬件除了常規(guī)的硬件如主機(jī)、內(nèi)存儲(chǔ)器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、顯示器和網(wǎng)卡之外，還要有光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、音頻信息處理硬件和視頻信息處理硬件等部分。圖 91所示為具有基本功能的多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。 圖 91 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)示意圖 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 16 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 1. 聲卡 2. 視頻卡 3. 信息獲取設(shè)備 4. 存儲(chǔ)設(shè)備 5. 其他設(shè)備 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 17 聲卡又稱音頻卡，是處理音頻信號(hào)的硬件，目前已作為微機(jī)必備功能集成在主板上。我們從電腦中聽(tīng)到的美妙旋律都是來(lái)自于這塊功能擴(kuò)展卡。 1）聲卡的組成 聲卡的類型眾多，結(jié)構(gòu)也不盡相同。一般來(lái)說(shuō)，一塊聲卡至少應(yīng)具有下列部件： 聲卡 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 18 ① 實(shí)現(xiàn)錄音和放音的部件 包括在聲音輸入過(guò)程中把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以及在聲音輸出過(guò)程中把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。每種聲卡都具有固定的采樣參數(shù)。如果錄音電路使用的參數(shù)是 kHz和 16位，放音電路也將使用同樣的參數(shù)。 早期的聲卡是 8位位寬，目前多數(shù)為 32位及以上了。 16位卡的采樣精度可達(dá)到 64K分之一，對(duì)多數(shù)應(yīng)用均已足夠了 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 19 ② 支持樂(lè)器合成的 MIDI合成器 這是決定聲卡音質(zhì)的關(guān)鍵部件。由于 MIDI音樂(lè)對(duì)質(zhì)量的要求較高，許多聲卡制造商致力于提高合成器的質(zhì)量，使音樂(lè)合成技術(shù)不斷獲得改進(jìn)。早期的合成器采用 FM（頻率調(diào)制）合成技術(shù)，通過(guò)用一個(gè)正弦波修正另一個(gè)正弦波的方法來(lái)模擬各種樂(lè)器的聲音，帶有較深的人工合成痕跡。現(xiàn)在流行的聲卡普遍采用“波表”（ Wave Table）合成技術(shù)，其中又有“硬波表”與“軟波表”兩種不同的方法。硬波表將各種真實(shí)樂(lè)器的數(shù)字化聲音信息存儲(chǔ)在聲卡上的專用存儲(chǔ)器中，使用時(shí)再由合成器調(diào)用并處理。軟波表則將樂(lè)器的數(shù)字化聲音信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)的硬盤(pán)上，待使用時(shí)再調(diào)入系統(tǒng)內(nèi)存由 CPU進(jìn)行處理。軟波表合成器顯然比硬波表合成器便宜，但卻增加了 CPU的負(fù)擔(dān)，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件尤其是 CPU處理速度的要求也高得多。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 20 近幾年隨著 PCI總線的流行而推出的 PCI聲卡，把硬波表和軟波表的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，提出了一種新的 MIDI合成方案。其具體作法是：波表存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，使用時(shí)調(diào)入內(nèi)存；但并非交給 CPU處理，而是經(jīng) PCI總線傳回聲卡，由聲卡上的專用合成芯片處理。這一被稱為“可下載樣本”（ Down Loadable Sample，簡(jiǎn)稱 DLS）的合成技術(shù)，現(xiàn)已成為新一代 PCI聲卡的標(biāo)準(zhǔn)。硬盤(pán)上的樣本庫(kù)可選擇 2 MB、 4 MB乃至 8 MB等不同的大小，音源與音質(zhì)也可由用戶選擇，而且其內(nèi)容可經(jīng)常更新，使聲卡的音頻真正做到生動(dòng)、靈活和多樣。 ③ 連接聲音設(shè)備的各種端口 聲卡是音頻輸入／輸出設(shè)備的公用接口，也是溝通主機(jī)和音頻設(shè)備的通道。通常在聲卡的后端設(shè)有許多端口。安裝聲卡后，這些端口便伸出機(jī)箱外，供用戶連接音箱、麥克風(fēng)等音頻設(shè)備。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2021/12/1 計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 21 2）聲卡的功能 多媒體計(jì)算機(jī)中所安裝的聲卡的功能直接影響到多媒體系統(tǒng)的音頻效果。一般聲卡應(yīng)具有以下功能： ① 錄制和編輯音頻文件 能以一定頻率和精度采樣聲源的模擬波，并通過(guò)對(duì)其數(shù)字化，以 *.voc、 *.wav或 *.au等聲音文件格式存儲(chǔ)?？梢愿鶕?jù)要求對(duì)音頻文件做修改、編輯、文件類型轉(zhuǎn)換等，如將 *.voc文件轉(zhuǎn)換成 *.wav文件，還可以根據(jù)需要，將音頻文件插入到其他應(yīng)用程序中去。 ② 合成和播放音頻文件 利用聲卡上的合成器