第9章多媒體

本堂課重點 9-1 什麼是多媒體 9-2 文字媒體 9-3 影像媒體 9-4 聲音媒體 9-5 視訊媒體 9-6 多媒體硬體簡介 9-7 多媒體軟體簡介

9-1 什麼是多媒體 「多媒體」一詞是由英文單字「MultiMedia」所翻譯而來。 在電腦上以文字 (text)、影像 (image)、聲音 (audio) 及視訊 (video) 等多種媒體呈現的資訊, 不再侷限於傳統只以文字及靜態圖像的方式展示。

9-2 文字媒體 輸入文字的方式 一般而言, 人們是透過鍵盤來輸入文字。如果要輸入的是英文字, 直接透過鍵盤上的按鍵即可輸入；如果要輸入非英文文字, 例如台灣地區使用的繁體中文, 則要透過各種輸入法才能輸入。 隨著科技的進步, 現在除了可以用鍵盤輸入外, 還可以透過以下方式輸入文字：

9-2 文字媒體 手寫辨識：使用者透過手寫板或滑鼠寫出中文字, 經由軟體辨識後輸入到電腦。 語音辨識：使用者透過麥克風講話, 經由軟體辨識後輸入到電腦。語音辨識理想上, 只要使用者唸出文字後, 即可將文字輸入到電腦裡, 因此輸入速度可以很快。 光學字元辨識 (OCR, Optical Character Recognition) ：如果要輸入的是已經印刷於紙上的文字, 則可先用掃描器掃描後, 再經由光學字元辨識軟體辨識後, 輸入到電腦裡。

9-2 文字媒體 文字輸出的方式 在字型的發展上, 主要分成了兩大類： 點陣字 (Bitmapped Fonts)：點陣字字型的每個字, 像把字寫在方格紙上,方格紙內的每個小方格不是黑色就是白色, 而字的外觀就由此方格來呈現：

9-2 文字媒體 描邊字 (Outline Fonts)：描邊字在儲存時, 是儲存每個字輪廓的曲線, 而這些曲線是用數學運算式表示。當要使用到某個字時, 會立刻經由運算式計算出這個字的輪廓, 所以描邊字型在放大時, 就不會產生如點陣字的鋸齒狀, 因而比較美觀。

9-3 影像媒體 9-3-1 關於影像的術語 9-3-2 影像的色彩 9-3-3 常見的影像格式

9-3 影像媒體 取得影像的方式 在目前的電腦應用裡, 我們可透過數位相機、數位攝影機(DV)、掃描器……等多種方式來取得影像。

9-3-1 關於影像的術語 像素 我們在電腦螢幕上看到的圖片, 其實是由許多細微的小格點所組成, 這些小格點稱之為像素 (Pixel)。

9-3-1 關於影像的術語 影像尺寸 像素是影像的尺寸單位, 所以我們可以用 “水平方向像素數目 × 垂直方向像素數目” 的方式來表示影像尺寸, 例如 800 × 600、1024 × 768。

9-3-1 關於影像的術語 列印尺寸 影像的列印尺寸, 即是我們一般常用的 4 × 6 吋、13 × 18 公分...等。我們可以利用影像尺寸及列印解析度 (稍後說明) 計算出影像的列印尺寸：

9-3-1 關於影像的術語 列印解析度 列印解析度是指列印圖片時, 在單位長度內的像素數目, 一般是以每英吋所含的像素數目計算, 其單位為像素/ 英吋 (PPI, Pixel Per Inch)。

9-3-2 影像的色彩 黑白 灰階

9-3-2 影像的色彩 16 色：16 色影像是屬於索引式色彩 256 色：256 色和 16 色影像一樣, (IndexColor), 每張圖片都搭配著一個 16 色的色盤(Color Palette), 就好像我們 在畫畫時用的調色盤一樣。 256 色：256 色和 16 色影像一樣, 也是一種索引式色彩。因為每個像素 佔有 8 Bits 空間, 所以最多可以有 28 = 256 種顏色。

9-3-2 影像的色彩 高彩：每個像素由 R (紅)、G (綠) 及 B (藍) 三種顏色混合而成, 其中紅色及藍色是以 5 Bits 表示, 綠色則是用 6 Bits 表示, 因此每個像素佔用了 16 Bits的空間, 能呈現的顏色變化數則為 216 = 65,536 種顏色。

9- 3- 2 影像的色彩 全彩：每個像素也是由 R(紅)、G(綠) 及 B (藍)三種顏色混合而成, 紅、綠及藍各分別佔 8 Bits空間, 所以一個像素就佔了 24 Bits, 也就是有224 = 16,777,216 種顏色變化, 這已經超過肉眼所能辨識的極限了, 所以被稱為全彩影像。

9-3-3 常見的影像格式 BMP 影像格式 GIF 影像格式：GIF (Graphics Interchange Format) 是網頁上最常用的圖檔格式

9-3-3 常見的影像格式 JPG 影像格式 JPG (Joint Photographic Experts Group, 亦可縮寫為JPEG) 也是網頁常用的圖檔格式, 它的壓縮率非常驚人, 原本 1 MB 的圖片存成 JPG 檔後, 可能只剩幾十 KB 而已 (視影像的顏色相似程度, 及設定的壓縮率而異)。 由於 JPG 格式屬於破壞性壓縮, 存檔時會捨棄一些不重要的像素 (捨棄後, 就再也救不回來了), 因此可能造成圖片失真。

9- 3- 3 常見的影像格式 PNG 影像格式 由於 GIF 所用的壓縮技術有權利金問題, 所以 PNG (Portable Network Graphics) 格式就成為 GIF 的另一種選擇, 在網際網路上作為非破壞性壓縮的影像格式, 並能製作出透明背景的效果。

9- 3- 3 常見的影像格式 TIF 影像格式 RAW 影像格式 TIF (Tagged Image File Format, 亦可縮寫為 TIFF) 是影像處理界最普遍支援的圖檔格式, 這是因為它可以跨平台、提供非破壞性壓縮, 並支援印刷成品輸出用的 CMYK 色彩模式, 所以大多數的影像處理軟體及排版軟體都會支援 TIF 圖檔 RAW 影像格式 這是在中高階數位相機中可儲存的圖檔格式。

9-4 聲音媒體 9-4-1 數位聲音的形成原理 9-4-2 聲音的資料量 9-4-3 常見的聲音格式 9-4-4 MPEG 壓縮聲音的原理

9-4-1 數位聲音的形成原理 取樣頻率：每秒鐘聲音取樣的次數, 單位為赫次 (Hz, 每秒鐘 1 次)。 要把類比形式的聲波轉換成數位形式的資料儲存起來, 需先經由麥克風收音之後, 再由電腦進行類比/ 數位聲音的轉換, 轉換之後才能儲存在電腦中。而將類比聲音轉換成數位聲音時, 決定轉換後聲音品質好壞的因素, 主要有以下 2 點： 取樣頻率：每秒鐘聲音取樣的次數, 單位為赫次 (Hz, 每秒鐘 1 次)。 取樣大小：當對聲波取樣時, 每個取樣樣本要用幾個 Bit 表示。

9-4-2 聲音的資料量 一段聲音資料量的大小, 是由取樣頻率及取樣大小所決定。例如CD取樣頻率是44.1KHz, 取樣位元數是16 Bits, 以 CD一音質錄一段10秒單聲道聲音, 所需資料量為: 44.1 KHz x 16 Bits x 10 Sec = 44.1 KHz x 2 Bytes x 10 Sec = 44100 Hz x 2Bytes x 10 Sec = 882000 Bytes =~ 861 KBytes

9-4-3 常見的聲音格式 MIDI 聲音格式：MIDI (Musical Instrument Digital Interface) 檔採用的是電腦的合成音效。 WAV 聲音格式：WAV (或稱WAVE) 檔案的原理與 MIDI 檔不同, 它是透過取樣的方式, 將聲音記錄下來, 因此所需佔用的空間量相當大。 MP3 聲音格式：有鑑於 WAV 聲音所佔用的空間實在太大, 因此就產生了MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3) 的聲音格式, 其會將聲音經過 MPEG (Moving Picture Experts Group) 壓縮法 進行失真性壓縮後儲存。

9-4-3 常見的聲音格式 RealAudio 聲音格式：這是由 RealNetworks 公司所發展出來的。它是一種壓縮的音效檔, 可經由 RealPlayer 提供即時解壓縮, 將聲音還原後加以播放。此外, 亦支援串流技術, 具有線上播放的能力。 WMA 聲音格式：WMA (Windows Media Audio) 是微軟公司所推出的聲音格式。相較於 MP3, 它有更好的壓縮率及聲音品質, 並支援串流技術, 還能加入版權保護, 是目前相當被看好的音樂格式。

9-4-4 MPEG 壓縮聲音的原理 MPEG 壓縮法是由 Moving Picture Experts Group 組織所研發, 可用於壓縮聲音與影像等兩種資料,在聲音中, 除了包含人類聽得到的頻率外, 還有人類聽不見或比較不易察覺的頻率 既然這些頻率或聲音是人類聽不見或較不敏感的, MPEG 壓縮法便是藉由消除這些部分、或減少這些頻率的儲存空間, 來達到壓縮的目的。

9-5 視訊媒體 9-5-1 視訊形成的原理 9-5-1 視訊形成的原理 9-5-2 常見的視訊格式 9-5-3 MPEG 壓縮視訊的原理 視訊是指聲音及連續影像以同步的方式播放。就視覺而言, 要看到如動畫的效果, 是利用眼睛 "視覺暫留" 的特性, 在短時間內, 播放連續的畫面, 看來就會如同連續動作一般。

9-5-2 常見的視訊格式 AVI 視訊格式：AVI (Audio Video Interleave) 是微軟公司於 1992 年針對Video for Windows 軟體所推出的視訊格式, 由於其能妥善處理影像與聲音同步的問題, 在早期頗受歡迎。 QuickTime 視訊格式：這是由 Apple 公司所發展出來的一種跨平台的多媒體格式 (副檔名為 .mov 或 .qt), 在影音同步的效果也相當地不錯

9-5-2 常見的視訊格式 MPEG 視訊格式這是由 MPEG (Moving Picture Experts Group) 組織所發展的視訊格式 (副檔名為 .mpg 或 .mpeg), 在影片壓縮率方面最高可達 200：1, 使得檔案大小得以大幅減少, 因此廣受歡迎。 RealVideo 視訊格式：由 RealNetworks 公司所研發, 也是目前 Internet 頗為普及的視訊格式 (副檔名為 .rm或 .rmvb)。

9-5-2 常見的視訊格式 WMV 視訊格式：WMV (Windows Media Vedio) 是微軟公司所推出的視訊格式, 有相當好的壓縮比, 也具有串流能力。 SWF 視訊格式：副檔名為 .swf 的檔案是目前相當風行的網頁動畫格式,由 FLASH 等軟體所製作而成, 大多以嵌入在網頁的方式呈現, 有時也會製作成 .exe 格式的執行檔, 讓 Windows 作業系統的電腦能夠直接執行。

9-5-3 MPEG 壓縮視訊的原理 在動畫裡, 一般而言, 連續的兩張畫面只會有細微的變化

9-6 多媒體硬體簡介 從前的多媒體電腦基本上指的是含有光碟機、音效卡及具有 MPEG 解壓縮能力的電腦, 目前一般電腦大都已經符合。此外, 現今電腦 CPU 運作效能已經都很快, 利用 CPU 做 MPEG 軟體解壓縮, 早已不是問題, 因此再也不需要加上硬體 MPEG 解壓縮卡輔助, 所以多媒體電腦規格的意義已經不大。

9-7 多媒體軟體簡介 9-7-1 支援多媒體的作業系統 9-7-2 多媒體應用軟體

9-7-1 支援多媒體的作業系統 9-7-2 多媒體應用軟體 目前市面上比較多人使用的作業系統有 Windows、Linux、Unix 及 MacOS 等。 9-7-2 多媒體應用軟體 除了底層的作業系統要能支援多媒體週邊之外, 還要有應用軟體才能發揮出各種效果。在此處, 我們列舉一些常見的多媒體應用軟體。

9-7-2 多媒體應用軟體 家用影片編輯軟體 Movie Maker Movie Maker 是 Windows XP/Vista 內建的應用軟體, 支援數位攝影機, 也可匯入現成的影音檔。

9-7-2 多媒體應用軟體 會聲會影 會聲會影 (Video Studio) 軟體是由友立資訊公司所推出的影片編輯軟體, 相較於 Movie Maker, 功能更強大, 不過需要另行付費購買。 Ps. 友立公司已被 Corel 公司併購

9-7-2 多媒體應用軟體 威力導演 威力導演 (Power Director) 是由訊連科技公司推出的影片編輯軟體, 與會聲會影軟體功能類似, 從 DV 或各種輸入裝置擷取影片檔後, 即可加入影片特效、文字特效、轉場特效, 並製作播放選單、子母畫面, 錄製旁白、配樂及各種音效等, 最後輸出成 VCD/DVD 、影片檔、或 WMV 、RealVideo 、QuickTime 串流檔。

9-7-2 多媒體應用軟體 專業影片編輯軟體 MediaStudio Pro Adobe Premiere Pro 這是一套由友立公司所推出的影片剪輯軟體, 是針對進階玩家或專業人員所設計的軟體。 Adobe Premiere Pro Adobe Premiere Pro是由國際知名廠商 Adobe 公司所推出, 同樣是專業的影片剪輯軟體

9-7-2 多媒體應用軟體 動畫製作軟體 FLASH