多媒体技术重点

 人们把存储信息的实体叫做媒介。媒体是承载信息的载体是信息的表现形式。

多媒体就是多重媒介的意思，现代多媒体技术所涉及的媒体对象主要是计算机技术的产物

 什么是多媒体技术？

多媒体技术就是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人际交互作用的产物。

 多媒体的基本特性：多样性、交互性、集成性、实时性和数字化。

 多媒体的概念大于多媒体技术，多媒体包含处理多媒体的一整套技术和手段。

 流媒体的概念：是指网络间的视频、音频和相关媒体数据流从数据源（发送端）同时向目的地（接

收端）传输的方式，具有连续、实时的特性。其中，数据源是指网络服务器端，目的地是指网络客户端。

 MPC关键技术：1、数据压缩技术2、集成电路制作技术3、存储技术4、操作系统软件技术

 MPC：指符合MPC标准的具有多媒体功能的个人计算机

 MPC的主要特征：

1）具有激光驱动器CD-ROM。CD-ROM是多媒体技术的基础，也是最经济、最实用的数据载体。 2）输入手段丰富。

3）输出种类多、质量高。 4）显示质量高。

5）具有丰富的软件资源。

 MPC的硬件基本设备： 1. CD-ROM激光存储器 2.显示适配器与显示器 3.声音适配器和声音还原

声卡的基本功能：1）进行A/D（模/数）转换 2）完成D/A（数/模）转换

3）实时、动态的处理数字化声音信号 4）立体声合成 5）输入、输出 存储设备：1）半导体存储器

2）M.O. 磁光盘存储器

3）CD-R和CD-RW激光存储器 4）DVD数字光盘 5）移动硬盘存储器 6）数码伴侣存储器

 CDrom激光存储器

性质：1.是只读光盘，光盘中的信息采用专用设备一次性装入，随后可在多媒体计算机上无数次的读取信息。2.采用光学存储原理，激光束照射在光盘铝反射层的微小区域，使局部烧出凹坑，有无凹坑代表二进制中的两种状态，从而记录在光盘上。 数据传输速率：75（扇区）*2048b 大约为150kb/s

MPEG2.0数据压缩标准适用于DVD

 显示器

点距：显示器上最小发光单位为像点，同色像点之间的距离称为点距，数值越小，显示器的质量越好。

扫描频率有水平扫描频率和垂直刷新频率 以kHz为单位 显示器分辨率取决于缓存容量

 触摸屏：触摸屏控制卡，透明度很高的触摸检测装置和驱动程序

红外线触摸屏 电容触摸屏 电阻触摸屏 表面声波触摸屏和矢量压力触摸屏

 视频卡特性：

特点：1. 视频输入特性

2. 图形与视频混合特性 3. 图像采集特性 4. 画面处理特性  扫描仪按原理分类：  反射式扫描

透射式扫描——混合式扫描

 色彩三要素：亮度 色调 饱和度

亮度降低，饱和度降低。饱和度不够时，色调区分不明显。三者相互制约相互影响。

 图像数据格式

1) BMP （位图）主要特点：

1. BMP格式的图像文件以“.bmp”作为文件扩展名 2. 文件结构简单，每个文件只能存放一幅静态图像 3. 一般情况下，BMP格式图像是非压缩格式。

4. 可以多种彩色模式保存图像，如16色、256色、24bit真彩色（16777216色），最新版本

的BMP格式允许32bit真彩色（4294967296色）。

5. 数据排列顺序与其他格式的图像文件不同，从图像左下角为起点存储图像，而不是像传

统的那样，以图像的左上角作为起点。

6. 调色板数据结构中，RGB三基色数据的排列顺序恰好与其他格式文件的顺序相反。 7. 特别适合Windows环境对图像数据格式的要求。 2) TIFF格式（通用的位映射图像文件格式）的特点：（用于印刷）

1. TIFF格式图像文件的扩展名是“.tif”

2. 支持从单色模式到32bit真彩色模式的所有图像。

3. 不针对某一个特定的操作平台，可用于多种操作平台和应用软件。

4. 使用于多种机型，在PC和Macintosh计算机之间可相互转换和移植TIFF图像文件。 5. 数据结构是可变的，文件具有可改写性，使用者可以向文件中写入相关信息。 6. 具有多种数据压缩存储方式，使解压缩过程变得复杂化。 3) TGA格式图像文件特点：（电脑向电视转换）

1. TGA格式图像文件的扩展名为“.tga”。 2. 支持任意尺寸的图像。

3. 支持1 bit单色到32 bit真彩色模式的所有图像，具有很强的颜色表达能力，特别适合影视广播级的动画制作。

4. 图像的存储具有可选择性，图像数据即可以按照从上到下，从左到右的顺序进行存储，也可以按相反的顺序。

5. TGA格式的图像对硬件的依赖性强，如果显示卡不具备24bit或者32bit的显示能力，

该格式图像不能正确显示。

4） GIF格式（主要为了网络传输和BBS用户使用图像文件而设计的，是世界通用的图像格式，特别适用于动画制作、网页制作以及演示文稿等）图像文件的特点： 1. GIF格式的图像文件的扩展名是“.gif”. 2. 对于灰度图像表现最佳。

3. 具有GIF87a和GIF89a两个版本。前者是1987年推出的，一个文件存储一个图像，后者是1989年推出的很有特色的版本，该版本循序一个文件存储多个图像，可实现动画功能。

4. 采用改进的LZW压缩算法处理图像数据。

5. 调色板数据有通用调色板和局部调色板之分，有不同的颜色取值。 6. 不支持24bit彩色模式，最多存储256色。

7. 采用两种排列顺序存储图像，一种顺序排列，一种是交叉排列。

8. 图像文件内的各种数据区的数据长度和存储顺序一般不做固定，为了便于寻找数据区，将数据区的第一个字节作为标示符号。

5）PCX格式的图像文件的特点：

1. PCX格式图像文件的扩展名是“.pcx”。 2. 历史悠久，几乎和个人计算机同步发展。 3. 一个文件存储一个图像。

4. 采用RLE压缩算法存储数据。

5. 拥有不同版本，分别用于处理不同显示模式下的数据。文件分为3类：单色文件、不超

过16色文件、具有256色的文件。单色文件和16色文件可不携带调色板数据，但256色文件则必须含调色板数据。

6. 除最新版外，其他版本不支持24bit真彩色模式。 7. 图像显示和计算机硬件设备的显示模式有关。 6）JPEG格式（“Joint Photographic Experts Group”的缩写，意为联合摄影专家小组。JPEG格式的编码过程可概括为4个步骤：颜色转换阶段、DCT变换阶段、量化阶段、进行算术编码或霍夫曼编码阶段）的图像文件的特点：

1. JPEG格式图像文件的扩展名为“.jpg”。

2. 适用性广泛，大多数图像类型都可以进行JPEG编码。

3. 对于使用计算机绘制的具有明显边界的图形，JPEG编码方式的处理效果不佳。 4. 对于表达自然景观的色彩丰富的图片，JPEG编码方式具有非常好的处理效果。 5. 使用JPEG格式的图像文件是，需要解压缩过程。

 数字化图像有静态和动态之分

 数字视频压缩技术：有效尺寸320*233，以25帧/s播放1min视频（颜色数为8bit），数据量 （320*233*8*25*60）bit=894720000bit=107MB

 MIDI文件

与wav文件不同，实际上是一串时序命令，用于记录音乐的行为模式，如乐器的特征音色，乐器属性等。

 我国视频信号每秒的数据量是30MB 带宽5MB

 冗余分类：空间冗余，时间冗余，统计冗余，结构冗余，信息熵冗余，视觉冗余，知识冗余，其

他冗余

 JPEG定义了两种基本算法：无失真压缩算法&熵编码的有失真的压缩算法（DCT压缩算法）

 霍夫曼编码原理：

1. 主要步骤： 1）将信号源的符号按照出现概率递减的顺序排列。

2）将两个最小出现概率进行相加，得到的结果作为新符号的出现概率。

3）重复进行步骤1和2，直到概率相加的结果等于1为止。 4）在合并运算时，概率最大的符号用编码0表示，概率小的符号用编码1表示。 5）记录下概率为1处当前信号源符号之间的0,1序号，从而得到每个符号的编码。

2. 举例霍夫曼编码过程：

设信号源为 S = { S1， S2， S3， S4， S5 } 对应的概率为 p = {0.25 0.22 0.20 0.18 0.15} 编码过程如下：

S1 s2 s3 s4 s5 0.25 0.22 0.20 0.18 0.15 1 0 1 0 1

0.42 0.33 1 0

0.58 0

1.0（概率为1处）

码字 01 10 11 000 001 字长 2 2 2 3 3

当信号源符号的概率为2的负幂次方时，编码效率最高。若信号源符号的概率相等，则编码效率最低。霍夫曼编码成功与否，取决于是否能精确统计原始文件的字符值。为了保证精确度，霍夫曼编码通常采用两次扫描的办法，第一次得到统计结果，跌日扫描进行编码。

特点：1）由于编码长度可变，因此译码时间较长，使得霍夫曼编码的压缩与还原相当费时。 2）编码长度不统一，硬件实现有难度。 3）为避免误码率高，霍夫曼编码采用双字长编码，概率高的字长短，概率低的字长长。 4）对不同信号源的编码效率不同，当信号源的符号概率为2的负幂次方时，达到100%的编码效率，若信号源符号的概率相等，则编码效率最低。

5）霍夫曼编码表示编码的重要依据，为了节省编码时间，通常把霍夫曼编码表存储在发送端和接收端。否则，在进行编码时还要传送编码表，在很大程度上延长了编码时间。

 图像文件体积的计算

图像文件的体积与组成图像的像素数量和颜色深度有关，其数据量由下式计算：

S = ( h * w * c ) / 8

式中，S是图像文件的数据量；h是图像水平方向的像素数；w是图像垂直方向的像素数；c是颜色深度数值；8是将二进制位（bit）转换成以字节（byte）为单位。 例如，某图像采用24bit的颜色深度（真彩色图像），其图像尺寸为800 X 600 像素，则图像文件的体积为：

S = [（800 X 600 X24）/ 8 ] B = 1440000 B （合1.37MB）  动态图像MPEG压缩编码技术

1．MPEG视频压缩2.MPEG音频压缩3.MPEG系统  帧的预测编码：1.条件像素补充法2.运动补偿法

 MPEG:图像的分类：1.帧内图像2.预测图像3.双向图像

 图像和图形的区别

1.图像的数据量相对较大，图形的数据量相对较小。

2.图像的想点之间没有内在联系，在放大与缩小时，部分像点被丢失或被重复添加，导致图像的清晰度受影响；而图形由运算关系支配，放大与缩小不会影响图形的各种特征。

3.图像的变现力较强，层次和色彩较丰富，使用表现自然的、细节的事物；图形则适用于表现变化的曲线、简单的图案、运算的结果等。

 全动画：指在动画制作中，为了追求画面的完美、动作的细腻和流畅，按照每秒播放24幅画面

的数量制作的动画。

半动画：又称有限动画，制作半动画与制作全动画几乎需要完全相同的动画制作技巧。半动画采用少于每秒24幅的画面来绘制动画，常见的画面数为6幅或8幅。

 性质：电脑动画的分类：帧动画&矢量动画 形式：

 Flash动画分为逐帧动画、运动模式渐变动画、形状渐变动画

 声音三个重要指标：振幅、周期、频率  声音的三要素：音调、音色、音强

音频文件据量计算：

V = fbs/8

式中，v代表数据量，f是采样频率；b是数据位数；s是声道数。例如CD质量的参数为： F = 44.1 KHz , b = 16bit , s = 2, 则每秒钟的数据量为：

V= （44100Hz X 16bit X 2）÷ 8 = 176400B （约172KB）  采样频率：f采样=2*f还原

 多媒体设计内容：1.熟练使用多媒体平台软件2.实施媒体间的连接和沟通3.附加交互控制功能

 Authorware特点：1.面向对象2.具有交互性3.灵活的结构4.文件独立性