第7章多媒体应用基础【本章概述】多媒体技术应用十分广泛,它具有直观、信息量大、易于接受和传播迅速等显著的特点。本章通过介绍多媒体技术的基本概念和特征,让学习者了解计算机对文本、图形图像、音频、视频处理的原理与特点,并认识多媒体文件格式和数据压缩技术的重要性。7.1多媒体的基本概念•7.1.1多媒体•多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、图形、声音、图像、动画、视频等。•多媒体技术是利用计算机对文字、声音、图形、图像、动画和视频等多媒体信息,进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储和加工等处理,再以单独或合成的形式表现出来的一体化技术。利用计算机技术对媒体进行处理和重现,并对媒体进行交互式控制,就构成了多媒体技术的核心。7.1.2媒体类型表7-1媒体类体媒体类别作用表现内容感觉媒体感知客观环境视觉、听觉、触觉各种声音、音乐、文字、图形、静止和运动的图像等表示媒体定义信息的表达特征计算机数据格式ASCII编码、声音编码、图像编码和视频编码等显示媒体表达信息输入、输出信息键盘、鼠标器、麦克风、扫描仪、显示器、喇叭、打印机等存储媒体存储信息保存、取出信息磁盘、硬盘、USB闪存和CD-ROM光盘等传输媒体数据信息的传输信息传输的介质电话线、同轴电缆、光纤、电磁波和红外线等•7.1.3多媒体的主要特征•1.信息载体的多样性•2.多媒体的集成性•3.多媒体的交互性•7.1.4多媒体技术的产生•1.多媒体计算机的硬件条件•2.数据压缩技术•3.多媒体的软件条件•4.相关技术的支持•7.1.5多媒体技术的应用•1.电子出版物•2.教育•3.过程模拟•4.商业广告•5.影视娱乐7.2多媒体中的媒体元素及特征•7.2.1文本•指各种文字,包括符号和语言文字两种类型•7.2.2图形•图形,又称矢量图,一般指用计算机绘制的画面,它是对图像进行抽象化的结果,是以指令集合的形式来描述反映图像最重要的特征,•7.2.3图像•静态图像又称位图,它是由输入设备捕捉的实际场景画面,或以数字化形式存储的任意画面构成。•1、分辨率•2、颜色深度与显示深度•3、图像数据的容量•7.2.4视频•视频影像实质上是快速播放的一系列静态图像,当这些图像是实时获取的人文和自然景物图时,称为视频影像。•1、帧速•2、数据量•3、图像质量•7.2.5音频•影响数字声音波形质量的主要因素有三个:•1、采样频率:指波形被等分的份数,份数越多(既采样频率越高),质量越好,•2、采样位数:即每次采样的信息量。采样通过模/数转换器(A/D)将每个波形垂直等分,若用8位A/D等分,可把采样信号分为256等分;而用16位A/D则可将其分为65536等分。•3、通道数:•7.2.6动画•计算机设计动画方法有两种:•矢量动画•帧动画7.3数据压缩•7.3.1采样与存储•在媒体的采集与存储中,存在着数字化后的视频和音频信息具有数据海量性问题,它给信息的存储和传输造成较大的困难,成为阻碍人类有效地获取和使用信息的瓶颈问题之一。因此,研究和开发新型有效的多媒体数据压缩编码方法,以压缩的形式存储和传输这些数据将是最好的选择。•7.3.2数据压缩原理•我们说的数据能被压缩是因为数据用来记录和传送信息,而真正有用的不是数据本身,而是数据所携带的信息。•数据与信息的关系是:•信息量=数据量+冗余量•常见的数据的冗余有:•空间冗余•时间冗余•结构冗余•知识冗余•视觉冗余等。•7.3.3数据压缩的方法•目前常用的压缩编码方法可以分为两大类:•无损压缩法,也称冗余压缩法。其方法是在压缩时去掉或减少数据中的冗余,而这些冗余值是可以重新插入到数据中的,这是一个可逆的过程。因此采用冗余压缩法不会产生数据失真,一般用于文本、数据的压缩,以保证完全地恢复原始数据,但这种方法的压缩比比较小,一般在2:1~5:1之间。典型的冗余压缩法有Huffman编码、Fano-Shannon编码、算术编码、行程编码、Lempel-Zev编码等。•有损压缩法,也称熵压缩法。这种压缩方法会减少信息量,且减少的信息不能再恢复,是一种不可逆的过程,会使原始数据产生一定程度的失真。这种压缩方法可用于图像、...