第七章 多媒体应用基础.

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1 第七章 多媒体应用基础

2 目 录 沈阳药科大学计算中心 第一节 多 媒 体 概 述 第二节 多 媒 体 计 算 机 系 统 第三节 多媒体信息的数字化和压缩技术 2

3 大学计算机基础——沈阳药科大学 第一节 多 媒 体 概 述

4 “多媒体”一词译自英文“Multimedia” 即“Multiple”和”Media”的合成； 其核心词是媒体
大学计算机基础——沈阳药科大学 一、多媒体概述 1 多媒体的概念 “多媒体”一词译自英文“Multimedia” 即“Multiple”和”Media”的合成； 其核心词是媒体

5 媒体分类 按照国际电联（ITU）的定义，媒体有五类 感觉媒体 指图形、图像、动画和语音 表示媒体 显示媒体 存储媒体 指图像编码、声音编码
大学计算机基础——沈阳药科大学 媒体分类 按照国际电联（ITU）的定义，媒体有五类 感觉媒体 表示媒体 显示媒体 存储媒体 传输媒体 指图形、图像、动画和语音 指图像编码、声音编码 表达信息的物理设备，如显示器、打印机、扫描仪 等 存储数据的物理设备，如软盘、硬盘、光盘等 传输数据的物理设备，如同轴电缆、双绞线、光纤、无线链路等。

6 大学计算机基础——沈阳药科大学 2 多媒体的特点 1.多样性——指计算机处理媒体信息的多样化 ，它使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。 2. 集成性——媒体种类一体化。包括两方面：一方面是指多媒体技术能将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；另一方面是指把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。 3. 交互性——人、机对话，是多媒体技术的关键特征。在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。 4. 数字化——媒体以数字形式存在。 5. 实时性——声音、动态图像(视频)随时间变化。

7 一般特指使用计算机技术、网络技术等将音频、视频、图像等媒体信息集成到同一数字环境中，是多种学科、多种技术交叉的全新技术
大学计算机基础——沈阳药科大学 3 多媒体技术 多媒体技术是将多种媒体组合在一起，实现信息存储传播的技术。 一般特指使用计算机技术、网络技术等将音频、视频、图像等媒体信息集成到同一数字环境中，是多种学科、多种技术交叉的全新技术

8 多媒体计算机是指能存储、传播处理多媒体数据的个人计算机，多媒体微机至少应配备声卡与光驱配件。
大学计算机基础——沈阳药科大学 4 多媒体计算机 多媒体计算机是指能存储、传播处理多媒体数据的个人计算机，多媒体微机至少应配备声卡与光驱配件。 多媒体微机MPC（Multimedia Personal Computer） 多媒体计算机系统不是单一的技术，而是多种信息技术的集成，是把多种技术综合应用到一个计算机系统中，实现信息输入、信息处理、信息输出等多种功能。 　　一个完整的多媒体计算机系统由多媒体计算机硬件和多媒体计算机软件两部分组成。

9 在多媒体系统中，常见的信息是数字型的，基本的元素包括有：
大学计算机基础——沈阳药科大学 二、多媒体信息组成 在多媒体系统中，常见的信息是数字型的，基本的元素包括有： 动画（animation）：是利用人的视觉暂留 特性，快速播放一系列连续 运动变化的图形图像。 2 音频（audio）：声音信号，即相应于人 类听觉可感知范围内的频率。 多媒体中使用的是数字化音频。 4 视频（video）：可视信号，即计算机屏 幕上显示出的动态信息， 如动态图形、动态图像。 1 文本（text）：由语言文字和符号字 符组成的数据文件。 如ASCII、存储汉字的文件。 图形（graph）：矢量图，即用数学方法 （算法和特征描述） 如画点线圆函数等生成一幅图形, 由这些数学方法组成的数据文件称为矢量图 3 图像（image）：点位图，即由一幅 图像的全部像素信息组成的数据文件。

10 1．文本 文本分为非格式化文本文件和格式 化文本文件。 非格式化文本文件：只有文本信息 没有其他任何有关格式信息的文件，又
大学计算机基础——沈阳药科大学 1．文本 文本分为非格式化文本文件和格式 化文本文件。 非格式化文本文件：只有文本信息 没有其他任何有关格式信息的文件，又 称为纯文本文件。如“.TXT ”文件。 格式化文本文件：带有各种文本排 版信息等格式信息的文本文件。 如“.DOC ”文件。

11 大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体 多媒体 多媒体 文字和符号 如何从事多媒体教学 各类文字和符号

12 2．音频 音频信息在多媒体中的应用极为广泛： 视频图像配以娓娓动听的音乐和语音 ； 静态或动态图像配以解说和背景音乐 ；
大学计算机基础——沈阳药科大学 2．音频 音频信息在多媒体中的应用极为广泛： 视频图像配以娓娓动听的音乐和语音 ； 静态或动态图像配以解说和背景音乐 ； 立体声音乐可增加空间感 ； 游戏中的音响效果等。 数字音频（Audio）可分为波形声音、 语音和音乐。

13 大学计算机基础——沈阳药科大学 音频对象 ● ● midi音频 ● wav音频 ● mp3压缩音频 文字 音频 音频数字信号、压缩音频信号

14 3．图像 图像（Image）是指由输入设备捕捉的 实际场景画面，或以数字化形式存储的任 意画面。 静止的图像是一个矩阵，阵列中的各
大学计算机基础——沈阳药科大学 3．图像 图像（Image）是指由输入设备捕捉的 实际场景画面，或以数字化形式存储的任 意画面。 静止的图像是一个矩阵，阵列中的各 项数字用来描述构成图像的各个点（称为 像素点 pixel ）的强度与颜色等信息。这种 图像也称为位图（ bit-mapped picture ）。

15 大学计算机基础——沈阳药科大学 位图图像对象 ● 文字 音频 图像 用像素点描述的自然影像

16 图像 图像处理时要考虑三个因素： 分辨率 图像深度与显示深度 图像文件大小
大学计算机基础——沈阳药科大学 图像 图像文件在计算机中的存储格式有多种，如 BMP、PCX、TIF、TGA、GIF、JPG 等，一般数据量都较大。 图像处理时要考虑三个因素： 分辨率 图像深度与显示深度 图像文件大小

17 分辨率 屏幕分辨率：在某种显示方式下,显示器 屏幕上的最大显示区域， 即水平与垂直方向的像素个数。 图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像
大学计算机基础——沈阳药科大学 分辨率 屏幕分辨率：在某种显示方式下,显示器 屏幕上的最大显示区域， 即水平与垂直方向的像素个数。 图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像 的水平与垂直方向的像素个数。 像素分辨率：指像素的宽和高的比例, 一般为1:1。

18 图像深度和显示深度 图像深度（也称图像灰度、颜色深度） 表示数字位图图像中每个像素上用于表示颜 色的二进制数字位数。
大学计算机基础——沈阳药科大学 图像深度和显示深度 图像深度（也称图像灰度、颜色深度） 表示数字位图图像中每个像素上用于表示颜 色的二进制数字位数。 显示深度：表示显示器上每个点用于显 示颜色的二进制数字位数。 若显示器的显示深度小于数字图像的深 度，就会使数字图像颜色的显示失真。

19 颜色深度与显示的颜色数目 颜色深度 颜色总数 图像名称 1 2 单色图像 4 16 16 色图像 8 256 256 色图像 65536
大学计算机基础——沈阳药科大学 颜色深度与显示的颜色数目 颜色深度 颜色总数 图像名称 1 2 单色图像 4 16 16 色图像 8 256 256 色图像 65536 HI—Color 图像 24 True Color 图像 32 232

20 图形 图形（Graphic）一般指用计算机绘 制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、 任意曲线和图表等。 图形的格式是一组描述点、线、面
大学计算机基础——沈阳药科大学 图形 图形（Graphic）一般指用计算机绘 制的画面，如直线、圆、圆弧、矩形、 任意曲线和图表等。 图形的格式是一组描述点、线、面 等几何图形的大小、形状及其位置、维 数的指令集合。 在图形文件中只记录生成图的算法 和图上的某些特征点，因此也称矢量图。

21 大学计算机基础——沈阳药科大学 矢量图形对象 ● 文字 音频 图像 图形 通过计算而描述的矢量图形

22 大学计算机基础——沈阳药科大学 动画 动画（Cartoon）是运动的图画，实质是一幅幅静态图像的连续播放。动画的连续播放既指时间上的连续，也指图像内容上的连续，即播放的相邻两幅图像之间内容相差不大。 计算机设计动画方法有两种：一种是造型动画，一种是帧动画。 造型动画：对每一个运动的物体分别进行设计，赋予每个对象一些特征，如大小、形状、颜色等，然后用这些对象构成完整的帧画面。造型动画的每帧由图形、声音、文字、调色板等造型元素组成，控制动画中每一帧中图元表演和行为的是由制作表组成的脚本。 帧动画：是由一幅幅位图组成的连续的画面，就象电影胶片或视频画面一样，要分别设计每个屏幕显示的画面。

23 动画对象 文字 单画面矢量动画 音频 图像 多画面帧动画 图形 动画 ● 单画面矢量动画和多画面帧动画 大学计算机基础——沈阳药科大学
FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME FRAME 07 动画 单画面矢量动画和多画面帧动画

24 大学计算机基础——沈阳药科大学 动画的视觉原理 动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成连续变化的画面。它的基本原理与电影、电视一样，都是利用了一种视觉原理。医学已证明，人类的眼睛具有“视觉暂留”的特性，就是说当人的眼睛看到一幅画或一个物体后，它的影像就会投射到我们的视网膜上，如果这件物体突然移开，它的影像仍会在我们的眼睛里停留一段极短的时间，在1/24秒内不会消失，这时如果有另一个物体在这段极短的时间内出现，我们将看不出中间有断续的感觉，这便就是“视觉暂留”的原理。

25 动画的构成规则 主要有以下三点： （1）动画由多画面组成，并且画面必须连续。 （2）画面之间的内容必须存在差异。
大学计算机基础——沈阳药科大学 动画的构成规则 主要有以下三点： （1）动画由多画面组成，并且画面必须连续。 （2）画面之间的内容必须存在差异。 （3）画面表现的动作必须连续，即后一幅画面是前一幅画面的继续。

26 传统动画的性质：由多幅画面构成，称为“帧动画”
大学计算机基础——沈阳药科大学 传统动画的性质：由多幅画面构成，称为“帧动画” Frame Frame Frame Frame Frame Frame Frame7 传统动画分类： (1) 全动画 ——为追求画面完美和动作流畅，按照24 帧／s 制作动画 (2) 半动画 ——又名“有限动画”。为追求经济效益，6 帧／s 的动画

27 ● 动画的时间特性 ● 动画的节奏掌握 (1) 动作的发展按照时间发生的顺序进行 (2) 与自然现象一致的运动节奏
大学计算机基础——沈阳药科大学 ● 动画的时间特性 (1) 动作的发展按照时间发生的顺序进行 (2) 与自然现象一致的运动节奏 (3) 遵守自然规律，可有限的夸张 ● 动画的节奏掌握 (1) 利用各帧之间的位置差控制动画节奏 (2) 自然规律和有限的夸张是动作节奏的依据 Frame1 Frame Frame Frame Frame Frame Frame Frame8

28 4．视频 视频是由一幅幅单独的画面序列 （帧frame）组成 ，这些画面以一定 的速率（fps）连续地投射在屏幕上，
大学计算机基础——沈阳药科大学 4．视频 视频是由一幅幅单独的画面序列 （帧frame）组成 ，这些画面以一定 的速率（fps）连续地投射在屏幕上， 使观察者具有图像连续运动的感觉。

29 视频对象 文字 音频 图像 图形 动画 音频 + 视频 Audio Vedio Information 视频
大学计算机基础——沈阳药科大学 视频对象 ● END 文字 音频 图像 图形 动画 音频 + 视频 Audio Vedio Information 视频 视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG

30 三、 多媒体应用 Internet 影视娱乐业 教育培训 多媒体办公系统 工业领域、科学研究 国际互联网 通信系统 医疗影像及诊断系统
大学计算机基础——沈阳药科大学 三、 多媒体应用 Internet 国际互联网 ● 医疗影像数字化 ● 网络远程诊断 ● 专家诊断系统 ● 仿真研究 ● 形态模拟 ● 行为智能模拟 ● 模拟实验 ● 自动化控制 ● 电子游戏 ● 音乐欣赏 ● 影视娱乐 ● 视频点播、高清电视 ● 特技特效 ● 影视广告 ● 平面广告 ● 大屏展示 ● 电子图书 ● IP电话 ● 可视电话 ● 视频会议 ● 远程文件传输 ● 多媒体邮件 ● 办公信息管理 ● 电话会议 ● 电视会议 ● 移动办公 影视娱乐业 ● 形象教学 ● 仿真工艺过程 ● 模拟交互过程 ● 电子教案、教学 ● 网络远程教学 教育培训 多媒体办公系统 工业领域、科学研究 通信系统 医疗影像及诊断系统 广告、出版业

31 大学计算机基础——沈阳药科大学 第二节 多 媒 体 计 算 机 系 统

32 一、多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机硬件系统示意图 光盘机 扫描仪 电视机 扬声器 显示器 网络通信 主机 声音卡 话筒 音响设备
大学计算机基础——沈阳药科大学 一、多媒体计算机硬件系统 光盘机 扫描仪 电视机 扬声器 显示器 网络通信 主机 声音卡 话筒 音响设备 MIDI 视频卡 影碟机 录像机 摄像机 打印机 网卡 多媒体计算机硬件系统示意图

33 一般来说，多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分： ① 高功能、速度快的中央处理器（CPU）；
大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体硬件的基本设备 　　一般来说，多媒体个人计算机（MPC）的基本硬件结构可以归纳为七部分： 　① 高功能、速度快的中央处理器（CPU）； 　② 可管理、控制各种接口与设备的配置； 　③ 具有一定容量（尽可能大）的存储空间； 　④ 高分辨率显示接口与设备； 　⑤ 可处理音响的接口与设备； 　⑥ 可处理图像的接口设备； 　⑦ 可存放大量数据的配置等。 　　这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础，它们构成MPC的主机。除此以外，MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面：

34 大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体硬件的基本设备 ● 光盘驱动器　包括CD-ROM驱动器、WORM（Write Once Read Memory）光盘驱动器、可重写光盘驱动器（CD-R多次写，CD-RW可重写）、DVD驱动器、CAMBO驱动器（DVD读、CD-R写）等。 这是一个IDE接口的光驱 5”光盘 650MB / 4.7GB CD-ROM / DVD-ROM CD-R 、CD-RW DVD-R、DVD-RW

35 这是CD－ROM托盘，光碟就放在里面，它由最右边的退出按钮控制. 在放光碟时，注意把录制数据的一面朝下
大学计算机基础——沈阳药科大学 这是CD－ROM托盘，光碟就放在里面，它由最右边的退出按钮控制. 在放光碟时，注意把录制数据的一面朝下

36 大学计算机基础——沈阳药科大学 光驱的后部接口 电源插口 40针的IDE接口

37 ● 音频卡 在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。
大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体硬件的基本设备 ● 音频卡　在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。 ● 图形加速显示卡　图文并茂的多媒体表现需要分辨率高、运算速度快、数据存储容量大且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持，同时还要求具有Windows的显示驱动程序。 ● 视频卡　可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡，其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备，以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。

38 ● 打印机接口 用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色喷墨打印机等。
大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体硬件的基本设备 ● 打印机接口　用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色喷墨打印机等。 ● 交互控制接口　它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的，这些设备将大大方便用户对MPC的使用。 ● 网络接口　是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等

39 二、多媒体软件系统 多媒体计算机系统的体系结构与其他系统的结构在原则上是相同的，由底层的硬件系统和其上的各层软件系统组成。
大学计算机基础——沈阳药科大学 二、多媒体软件系统 多媒体计算机系统的体系结构与其他系统的结构在原则上是相同的，由底层的硬件系统和其上的各层软件系统组成。 1.多媒体操作系统 各种多媒体软件要运行于多媒体操作系统平台上，所以操作系统平台是软件的基础。 2. 多媒体驱动软件 多媒体驱动软件的功能是，当启动计算机时，其自动完成设备的初始化工作（即加载设备），完成有关设备的各项操作。 3. 多媒体创作工具软件 多媒体创作软件是提供给开发者制作多媒体作品的创作工具，如Authorware，Flash，Photoshop，PowerPoint，Tool Book，Director等，它们能够对文本、声音、图形、图像、视频剪辑等多种媒体信息进行处理，连接成完整的多媒体作品。

40 大学计算机基础——沈阳药科大学 三、常用多媒体应用软件简介 点击这里呦 　图像（位图）编辑处理软件 　1. Photoshop 　　Photoshop美国Adobe公司平面设计经典之作是目前PC微机、Apple MAC微机上公认的最好的通用平面美术设计软件，它的功能完善，性能稳定，使用方便，所以在几乎所有的广告、出版、软件公司Photoshop都是首选的平面设计专业工具。 　　Photoshop Creative Suite 3（简称CS3）是Adobe公司继V8.0版后推出的最新版本。在保留原软件性能基础上新增了许多新功能。

41 大学计算机基础——沈阳药科大学 Photoshop处理的图片

42 大学计算机基础——沈阳药科大学 图形（矢量图）编辑处理软件 2. Flash Macromedia公司出品的平面矢量动画设计软件Flash,也是一个可视化的网页设计和网站管理工具。版本：Macromedia Flash MX 2004。

43 多媒体著作编辑处理软件 3. Authorware
大学计算机基础——沈阳药科大学 多媒体著作编辑处理软件 3. Authorware 　　Macromedia公司出品多媒体著作软件Authorware ，采用面向对象的创作，提供直观的图标（Icon）编程界面，把所有媒体素材（文字、声音、图像、视频等）以图标表示，创作人员通过图标的操作，去完成软件的开发。

44 大学计算机基础——沈阳药科大学 第三节 多媒体信息的数字化和压缩技术

45 大学计算机基础——沈阳药科大学 一、数据信息采集 所谓数据信息采集就是指，将文本、声音、图形、图像、视频等这些媒体信息转换成计算机所能够识别的数字信号，即由0和1表示，然后才能进行其他的处理。

46 二、音频信息数字化 1．模拟信号和数字信号 模拟信号: 时间和幅度都是连续的信号 数字信号:时间和幅度都是离散的信号 模拟信号 数字信号
大学计算机基础——沈阳药科大学 二、音频信息数字化 1．模拟信号和数字信号 模拟信号: 时间和幅度都是连续的信号 数字信号:时间和幅度都是离散的信号 模拟信号 数字信号 模拟信号 数字信号

47 2．声音信号数字化 一般包括三个阶段：采样、量化和编码 采样 量化 编码 采样：就是按照一定的规律每隔一定时间间隔抽取模拟信号的值。
大学计算机基础——沈阳药科大学 2．声音信号数字化 一般包括三个阶段：采样、量化和编码 多媒体信息 数字化的多媒体信息 采样 量化 编码 输入 输出 采样：就是按照一定的规律每隔一定时间间隔抽取模拟信号的值。 量化：就是对样本值进行离散化处理，即事先规定一组数据，每个数据按一定规则近似表示一组相关采样值。 编码：经过量化后得到的数字信息，还必须按一定格式转换成计算机可以识别的二进制形式，才能在计算机中保存。用二进制形式表示量化值的过程称为编码。

48 大学计算机基础——沈阳药科大学 （1）采样 采样的对象是通过话筒等装置转换后得到的模拟电信号。即每隔一定时间间隔（称为采样周期）在模拟波形上取一个电压值（称为样本值）。 声音媒体的数字化 时间(秒) 0.3 0.2 0.1 -0.1 -0.2 电压(伏) 0.22 -0.05 0.27 0.09 0.19 声音信号的采样

49 大学计算机基础——沈阳药科大学 (2) 量化 声音媒体的数字化 3 -1 2 1 -2 时间(秒) 声音信号的量化 事先把模拟电压取值范围划分为若干个区域，这个区域中的所有电压取值都用一个数字（称为样本值）表示，把采样得到的模拟电压值用所属区域对应的数字来表示，就称为量化。

50 声音媒体的数字化 （3）编码 声音信号的编码 把量化后的数据用二进制数据形式表示。 3 011 010 2 001 000 1 111
大学计算机基础——沈阳药科大学 （3）编码 声音媒体的数字化 3 -1 011 010 001 000 111 110 时间(秒) 声音信号的编码 2 1 把量化后的数据用二进制数据形式表示。

51 3．声频文件存储格式 计算机中的数字音频文件 Wave格式文件（. Wav） 记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。
大学计算机基础——沈阳药科大学 3．声频文件存储格式 计算机中的数字音频文件 Wave格式文件（. Wav） 记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。 MIDI格式文件（.MID） 数字音乐的国际标准. 记录的是音符数字，文件小。 MPEG音频文件（.MP1/.MP2/.MP3） 采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。

52 大学计算机基础——沈阳药科大学 4．声频处理与编辑 （1）录音机 Windows XP提供的录音机程序能够进行简单的波形声音文件处理，包括添加回音、插入声音文件等处理，也可以将声音链接或插入到另一个文档中。

53 Windows Media Player是Windows XP自带的一个全新的媒体播放平台。
大学计算机基础——沈阳药科大学 3.Windows Media Player （2）媒体播放器Media Player Windows Media Player是Windows XP自带的一个全新的媒体播放平台。

54 音量控制：“音量”滑杆可以调整音量的大小，“平衡”滑杆调整左右声道音量的大小。“全部静音”则关闭所有的声音
大学计算机基础——沈阳药科大学 音量控制：“音量”滑杆可以调整音量的大小，“平衡”滑杆调整左右声道音量的大小。“全部静音”则关闭所有的声音 线路输入：用于调整线路输入的外接音频信号的音量大小 （3）音量控制 Wave：用于调整混音输出的音量大小 Windows操作系统自带的音量控制可以对扬声器、麦克风、软件合成器、CD音频等音量进行控制。

55 Winamp 音频播放器 RealOnePlayer 播放器
大学计算机基础——沈阳药科大学 （4）其他 除了这些常见播放器之外 ，还有如可以在网上在线播放和收听节目的RealPlayer播放器，专门用于播放MP3的Winamp播放器，播放DVD光盘中音频文件的Power DVD播放器等等，他们的功能同样非常强大。 Winamp 音频播放器 RealOnePlayer 播放器

56 大学计算机基础——沈阳药科大学 三、图像信息数字化 1．图像信号数字化 与声音信息数字化一样，图像信息数字化的过程也是采样和量化得到的，只不过图像的采样是在二维空间中进行的。图像信息数字化的采样指把时间和空间上连续的图像转换成离散点的过程。量化则是图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变化值离散成等间隔的整数值（即灰度级），从而实现图像的数字化，量化等级越高图像质量越好。

57 大学计算机基础——沈阳药科大学

58 图形：由点、线等组成的有边界画面，文件中存放描述图形的指令。 图像：由图像设备输入的无边界画面，数字化后以位图形式存储。 图形与图像的数字化
大学计算机基础——沈阳药科大学 图形和图像 图形：由点、线等组成的有边界画面，文件中存放描述图形的指令。 图像：由图像设备输入的无边界画面，数字化后以位图形式存储。 图形与图像的数字化 分辨率（行、列）和颜色深度 真彩色每个像素点占3个字节，224= 种颜色。 计算存储一秒图像公式： 列数×行数×像素的颜色深度/8 ×帧/秒=字节数 例：1280×1024分辨率的“真彩色”电视图像， 按每秒30帧计算，显示1分钟，则需要： 1280×1024×3×30×60 ≈ 6.6 GB

59 位图是由点的像素排成矩阵组成的，每一个像素都 可以是任意颜色。在位图图形文件中的图形元素均
大学计算机基础——沈阳药科大学 位图是由点的像素排成矩阵组成的，每一个像素都 可以是任意颜色。在位图图形文件中的图形元素均 由像素点来表示。位图是用像素表示图形. 位图放大时，放大的是其中每个像素的点， 所以看到的是模糊图片（比较以下2图） 2．图像文件格式 矢量图形 是用向量代表图中所表现的元素。如直线，在矢量图中，有一数据说明该元素为直线，另外有其它数据注明该直线的起始坐标及其方向、长度和终止坐标。 矢量图形无论如何放大，它依然清晰 图形文件一般来说可分为两大类： 位图和矢量图 放大局部

60 图像文件分为静态图像文件和动态图像文件。
大学计算机基础——沈阳药科大学 静态图像文件(文件格式包括以下几种：) ⑴ BMP（bitmap）文件是bitmap的缩写，即位图文件。是一种与设备无关、格式最原始和最通用的静态图像文件，但其存储量极大。 图像文件分为静态图像文件和动态图像文件。 ⑵ GIF（Graphics Interchange Format） 文件采用“交错法”来编码，使用户在传送GIF文件的同时，可以提前粗略地看到图像内容，并决定是否要放弃传输。

61 较常用文件格式还有：PNG、PCX、PCD和WMF等。
大学计算机基础——沈阳药科大学 ⑶ JPG文件也可以表示为JPEG，是一种图像压缩标准。多灰度静止图像的数字压缩编码（通常简称为JPEG标准）。 ⑷ TIFF文件是一种多变的图像文件格式标准。TIF文件格式不依附于某个特定的软件, 而是为形成一个便于交换的图像文件格式的超集。它支持多种图像压缩格式，应用也较普遍。 较常用文件格式还有：PNG、PCX、PCD和WMF等。

62 大学计算机基础——沈阳药科大学 3．图像处理与编辑 （1）Windows自带的画图软件：mspaint.exe

63 可以利用键盘上的Print Screen功能键来抓取屏幕上的图像信息，具体操作步骤如下：
大学计算机基础——沈阳药科大学 （2）抓屏 可以利用键盘上的Print Screen功能键来抓取屏幕上的图像信息，具体操作步骤如下： 1） 抓取整个屏幕信息：单击“Print Screen”功能键，然后在打开的画图程序中“新建”一个空白文档，按组合键Ctrl +V，将抓得的信息粘贴到上面； 2） 抓取当前活动窗口：按住Alt键，再单击“Print Screen”功能键，接下来的工作与1）相同。 （3）Photoshop 图像处理软件

64 大学计算机基础——沈阳药科大学 四、视频信息处理 所谓视频信息简单地说就是动态的图像。视频就是利用人眼的暂留特性产生运动影像，当一系列的图像以每秒25幅或以上的速度呈现时，眼睛就不会注意到所看到的影像是不连续的图像，这里的每一幅图像我们称之为“帧”，每秒钟播放的帧的个数就是“帧速率”，所有视频系统（如电影和电视）都是应用这一原理来产生动态图像的，比方说，中国和欧洲使用的PAL制电视系统，帧速率为25，而美国和日本使用的NTSC制电视系统，帧速率为30。

65 视频 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。
大学计算机基础——沈阳药科大学 视频 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。 模拟视频常用两种标准： NTSC制式(30帧/秒，525行/帧) PAL制式（25帧/秒，625行/帧），我国采用PAL制式。 模拟视频和数字视频 640×480 ×3 ×30 ×60 = 字节 采样深度 帧/秒 时间 分辨率

66 1）AVI文件（.avi （Audio Video Interleaved 声音/影像交错）)
大学计算机基础——沈阳药科大学 1．视频文件格式 1）AVI文件（.avi （Audio Video Interleaved 声音/影像交错）) AVI是微软公司于1992年提出的一项多媒体容载技术，在Windows平台上使用广泛。 大多数AVI文件可将视频和音频信号混合交错地存储在一起。采用了Intel公司的Indeo视频有损压缩技术，较好地解决了音频信息与视频信息同步的问题。 因为它可以较好地使音频和视频流分开，方便编辑，常用作视频交换格式。

67 2）MOV文件是Quick Time for Windows 视频处理软件所采用的视频文件格式。
大学计算机基础——沈阳药科大学 2）MOV文件是Quick Time for Windows 视频处理软件所采用的视频文件格式。 3） MPG文件 MPG是MPEG（Moving Picture Experts Group，运动图像专家组）制定出来的压缩标准所确定的文件格式，用于动画和视频影像。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统（视频，音频同步）三个部分。

68 大学计算机基础——沈阳药科大学 4） DAT文件 DAT 是Video CD 或Karaoke CD数据文件的扩展名，也是基于MPEG 压缩方法的一种文件格式。它也是采用MPEG压缩、解压缩技术的一种文件格式。 5）FLIC格式 这种文件格式采用了无损压缩方法，画面效果十分清晰，在人工或计算机生成的动画方面使用这种格式的较多。播放FLIC动画文件一般需要Autodesk公司提供的MCI驱动和相应的播放程序AAPlay。

69 大学计算机基础——沈阳药科大学 2．视频处理与编辑 　　Windows集成的WMP媒体播放器能播放大多数视频格式文件，并可以通过Internet实时播放网上电视、视频点播等电视、电影节目。著名的其他视频播放软件有Real公司的流媒体播放器“RealOnePlayer”，Apple公司的专有格式播放器“Quick Time”，各种音视频播放器“暴风影音”；“东方影都”；”POWER DVD”等等

70 Windows自带的Media Player媒体播放机
大学计算机基础——沈阳药科大学 Windows自带的Media Player媒体播放机 Windows Media Player是一种通用的媒体播放机，可用于接收当前最流行格式制作的音频、视频和混合型的多媒体文件。

71 大学计算机基础——沈阳药科大学 RealOnePlayer 播放器

72 “Quick Time” Apple格式视频播放器
大学计算机基础——沈阳药科大学 “Quick Time” Apple格式视频播放器

73 大学计算机基础——沈阳药科大学 “暴风影音”播放器

74 大学计算机基础——沈阳药科大学 视频编辑软件 目前常见的视频处理软件有Premiere、Video For Windows和Digital Video Productor、视频转换大师WinMPG Video Convert，支持格式丰富，可以帮助你快速完成AVI to Mpeg 1， AVI to Mpeg2， AVI to DVD， AVI to VCD，AVI to SVCD的转换工作,还支持把以上所有的视频格式转换为Divx格式或者AVI格式等等。

75 五、数据压缩 1．数据冗余 多媒体信息经过数字化后，产生巨大的数据信息，数据压缩的对象就是其中的冗余部分。
大学计算机基础——沈阳药科大学 五、数据压缩 1．数据冗余 多媒体信息经过数字化后，产生巨大的数据信息，数据压缩的对象就是其中的冗余部分。 对于各种媒体信息本身确实存在很大的压缩空间，一般允许在一定限度失真的前提下，对其进行较大程度的压缩。对图像的压缩，一般在人眼允许的误差范围内，不仔细观察，人们是很难觉察压缩前后图像的区别的；对于声音信号，人的听觉对部分频率的音频信号也是不敏感的，这就使多媒体数据压缩成为可能。

76 大学计算机基础——沈阳药科大学 2．数据压缩方法 衡量一种数据压缩技术的好坏有三个重要的指标：一是压缩比要大，即压缩前后所需的信息存储量之比要大；二是实现压缩的算法要简单，压缩、解压速度快，尽可能地做到实时压缩解压；三是恢复效果要好，要尽可能地恢复原始数据。 目前常用的压缩编码方法可以分为两大类，一类是冗余压缩法，也称无损压缩法；另一类是熵压缩法，也称有损压缩法。 数据压缩处理一般由两个过程组成：一是编码（Encoding）过程，即对原始数据经过编码进行压缩；二是解码(Decoding)过程，对编码数据进行解码，还原为可以使用的数据。

77 数据压缩的必要性 例1：存储3分30秒的CD音质立体声歌曲 例2：存储一幅352×288的静态真彩色图像 例3：存储1分钟视频
大学计算机基础——沈阳药科大学 数据压缩的必要性 例1：存储3分30秒的CD音质立体声歌曲 44.1kHz×2B×2×210秒 = 37044KB = 36.2M 例2：存储一幅352×288的静态真彩色图像 352×288×3B=304.13kB 例3：存储1分钟视频 304.13kB×25×60=456195kB=456.2M

78 ● Lempel Zev（LZ算法，一种顺序数据压缩通用算法）编码
大学计算机基础——沈阳药科大学 1)无损压缩编码种类 　　● 哈夫曼编码 　　● 算术编码 　　● 行程编码 　　● Lempel Zev（LZ算法，一种顺序数据压缩通用算法）编码

79 无损压缩的RLE编码 例：无损压缩的RLE编码 RLE编码后得到的代码为： 50（200,30,100）2（255,255,255）
大学计算机基础——沈阳药科大学 例：无损压缩的RLE编码 无损压缩的RLE编码 RLE编码后得到的代码为： 50（200,30,100）2（255,255,255） 1（0,5,5）9（0,0,0）72（200,30,100）

80 2）有损压缩 ：在原始信息中存在一些对用户来说不重要的、不敏感的、可以忽略的内容。 如静态图像的JPEG压缩和动态图象的MPEG压缩
大学计算机基础——沈阳药科大学 2）有损压缩 ：在原始信息中存在一些对用户来说不重要的、不敏感的、可以忽略的内容。 如静态图像的JPEG压缩和动态图象的MPEG压缩

81 3．两大两大国际压缩标准JPEG标准与MPEG标准
大学计算机基础——沈阳药科大学 3．两大两大国际压缩标准JPEG标准与MPEG标准 JPEG标准 适用于连续色调和多级灰度的静态图像 MPEG标准 适用于运动图像、音频信息。包括MPEG视频、MPEG音频、MPEG系统（视频和音频的同步）。MPEG已制定了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21五种

82 End of the chapter 7 沈阳药科大学计算机教研室