多媒体技术
基本概念
媒体
- 媒体, 媒介, 是信息的 表示, 传递和存储 的载体
- 实体形式
- 磁带, 光盘等
- 表示形式
- 文字图形, 图像等
| 类型 | 描述 | 形式 |
|---|---|---|
| 感觉媒体 | 能直接作用于人的感觉器官, 从而使人产生直接感觉的媒体 | 文字 声音 图形 图像 |
| 表示媒体(存储方式) | 为了传输感觉媒体而人为研究出来的媒体, 能够有效的存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到另外一个地方 | 语言编码 电报码 条形码 |
| 表现媒体(显示或录入) | 通信中用于使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体 | 鼠标 键盘 显示器(输入输出设备) |
| 存储媒体(实际保存) | 用于存放表示媒体的媒体 | 纸张 磁带 |
| 传输媒体 | 用于传输某种媒体的媒体 | 电缆 双绞线 |
- 划分
- 感觉媒体
- 表示媒体(存储方式)
- 表现媒体(显示或录入)
- 存储媒体(实际保存)
- 传输媒体
- 多媒体
- 多媒体由多种 媒体复合而来
- 多媒体技术
- 多媒体技术是使用 计算机 综合处理 文本, 图像图形声音动画视频 等多种不同种类的媒体信息的技术
- 特性: 同步性集成性交互性实时性
多媒体计算机系统
组成
| 多媒体硬件系统 | |
|---|---|
| 输入设备 | 扫描仪 触摸屏 数字照相机 |
| 输出设备 | 显示器 绘图仪 投影仪 |
| 接口卡 | 声卡 显卡 视频采集卡 存储设备(光盘 硬盘 闪存) |
- 多媒体硬件系统
- 多媒体软件系统
- 多媒体应用软件
- 多媒体开发工具
- 多媒体操作系统: 多媒体软件的核心
- 多媒体驱动程序: 负责设备的初始化控制各种设备操作
多媒体技术应用
- 教育培训
- 娱乐
- 多媒体通信
- 多媒体会议系统
- 多媒体监控系统
- 视频点播系统
- 远程医疗系统
- 咨询广告
- 电子出版物
多媒体计算机系统中的信息表示
编码和文件格式不对应
| 媒体类型 | 编码方式 | 文件格式 | 特性 |
|---|---|---|---|
| 声音 | PCM | WAV | 和CD相差无几 |
| MP3 | 1:10~1:12的高压缩率, 大小只有 WAV的1/10 | ||
| MIDI | 乐器与计算机结合的产物 | ||
| CD | 44.1kHz, 速率 88.2KB/s, 16位量化编码 | ||
| WMA | 支持DRM | ||
| 图像 | 预测编码 | BMP | 操作系统中采用位映射存储格式的标准图像文件格式, 可以分为 设备相关位图 DDB 设备无关位图 DIB, 不采用压缩 |
| 分形编码 | GIF | 压缩率 50% | |
| 变换编码 | PNG | 可移植网格图形格式, 灰度图像深度16位, 彩色图像深度64位 | |
| 小波变换图像压缩编码 | JPEG | 尺寸小, 下载速度快 | |
| JPEG | PSD | 唯一能够支持全部图像色彩模式的格式 | |
| MPEG | TIFF | 标签图像文件格式是一种灵活的位图格式 | |
| H.261 | SVG | 可缩放矢量图形格式 |
媒体元素
- 文本
- 图像
- 图形(矢量图形): 图像的抽象
- 声音
- 视频
- 动画
声音的表示
必要性: 声音是在时间和幅度上都是连续变化的模拟信号, 而计算机只能处理和记录二进制的数字信号
数字化方法
1. 采样
采样是对模拟信号在时间上进行数字化, 按照固定的时间间隔抽取模拟信号的值. 采样后就可以使一个时间连续的信息波变成时间上取值数目有线的离散信号, 这个采样间隔就是采样周期, 倒数就是采样频率.
采样定理: 采样频率大于或等于信号最高频率的两倍, 就能把数字化后的信号不失真的还原成原来的模拟信号频率成分
2. 量化
- 量化是对模拟信号在幅度上进行数字化
- 就使用有限个幅度值近似还原原来连续变化的幅度值,
- 把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定时间间隔的离散值
量化误差: 量化时把位于同一区间内的采样点的值归为一类, 带来的数据量表示的偏差, 就是量化误差
3. 编码
就是用二进制数表示每个采样的量化值, 或者说将量化值转换成二进制数
PCM: 脉冲编码调制 * 采样频率: 8000Hz * 采样位数: 16位 * 每秒数据量: 128kbit
数据量 B/s
\[\frac{(采样频率Hz * 采样位数bit * 声道数)}{8}\]
文件格式
- WAV: 接近CD
- MP3: 压缩比例 1:10 ～ 1:12
- MIDI(乐器数字化接口):
- 是乐器与计算机结合的产物
- 提供了电子乐器和计算机内部之间连接界面和信息交流的方式
- CD格式: 44.1kHz, 速率 88.2KB/s, 16位量化编码
- WMA 格式
图像信息表示
- 矢量图: 矢量图使用直线和曲线来描述图形
- 位图: 位图有许多像素点组成, 每个像素点用若干个二进制位来表示颜色, 亮度, 和饱和度等属性
- 像素: 对二维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距切分割成矩形网状结构, 所形成的微小方格就是像素点或像素
- 分辨率
- 显示分辨率 显示屏上能够显示出的像素数目
- 图像分辨率 构成图像的横向和纵向的像素点的数目
- 图像深度/像素深度, 表示每个像素点所使用的二进制位数
- 灰度值: 图像亮度层次范围 , 灰度值越高 图像层次越丰富, 目前可达到 256 级
- 像素数目： 位图图像的宽度和高度方向上含有的像素点数目
- 色彩和色彩模型
- 色调 色相, 颜色的样貌, 是区分色彩的主要依据
- 明度 色彩的明暗程度
- 饱和度 色度, 纯度, 色彩的鲜艳程度, 也可以说颜色中白光的掺入程度
图像的数字化
图像数字化就是将模拟图像经过采样量化后转化成数字图像的过程, 包含采样 量化 和编码 三个步骤
- 采样: 采样的实质就是要用多少点来描述一副图像, 采样结果质量的高低就是用图像分辨率来衡量
- 量化: 量化就是把每个像素点用数值来表示, 量化的位数决定了每个像素点所能表示的颜色数
- 编码: 数字化后的图像数据量巨大, 需要使用编码技术来压缩其信息量 * 预测编码, 变换编码, 分型编码, 小波变换图像压缩编码 * 国际标准编码 * JPEG * MPEG * H.261
常见图像格式
- BMP: 是Windows 操作系统中采用位映射存储格式的标准图像文件格式, 可以分为 设备相关位图 DDB 设备无关位图 DIB, 不采用压缩
- GIF: 图像互换格式
- 基于LZW压缩算法的无损压缩格式, 支持256种颜色
- PNG: 可移植网络图形格式
- 灰度图像深度16位
- 彩色图像深度 48位
- JPEG
- PSD: Adobe公司的图像处理软件PhotoShop的专用格式
- 唯一支持全部图像色彩模式的格式
- TIFF: 标签图像文件格式
- 一种灵活的位图格式, 主要用来存储包括照片, 艺术图
- SVG: 可缩放矢量图形格式
视频信息的表示
视频就是内容随时间变化的一组动态图像, 所以又叫动态图像或活动图像
分类: * 模拟视频: 是一种用于传输图像和声音随时间连续变化的电信号 * 数字视频 * 数字视频由随时间变化的一系列数字化的图像序列组成 * 不会因为信号衰减而失真 * 可以被 永久保存 和 无限次的复制 而不会出现任何失真
视频图像的数字化
- 采样方式
- 对亮度信号和色差信号采用相同的采样频率采样
- 对亮度信号和色差信号采用不同的采样频率采样
- 编码方式
- 复合编码: 直接对复合视频信号进行采样编码和传输
- 分量编码: 从彩色视频信号YUV中分离出彩色分量, 然后数字化
格式
- MPEG
- AVI
- RM
- RMVB
动画
- 1892年 10月28日光学影戏
- 动画和视频的区别
- 视频和动画都属于动态图像范畴, 但他们是不同的概念
- 动画的每一帧都是由人工或者计算机产生的, 根据人眼的特性 用24帧/s或以上的速度顺序播放静止的图像帧, 就会产生运动的感觉
- 视频的每帧图像都是通过实时摄取自然景象或者活动对象获得的,
- 视频信号可以通过摄像机 录像机 等连续图像信号输入设备来产生
- 动画的技术指标
- 帧速度 一秒的动画包含的静态画面数
- 数据量 不计压缩情况下, 一秒钟 动画所包含的所有帧的图像数据量之和
- 图像质量
- 动画文件格式
- SWF
- FLC
- GIF
多媒体元素处理软件
数字音频处理软件
- WaveEdit
- 录制波形文件
- 存储
- CreativeWave Studio
- 录制波形文件
- 处理波形文件
- 对波形文件添加特殊效果
- 自定义颜色
- 处理压缩波形文件
- Cool Edit
- GoldWave
- Cakewalk
- Midi作曲
图形图像处理软件
- ACDSee
- Photoshop
- 光影魔术手
- 美图秀秀
- 人像美容
- 图片特效
- 拼图功能:拼图
- 动感DIY: GIF, 搞怪QQ表情
- CorelDraw
- 矢量图形
功能划分
TODO
数字视频处理软件
- Movie Make Live
- 微软 WIndows 自带
- Adobe Premiere Pro
- EDIUS
- 会声会影
- 图像抓取
- 编修功能
动画制作软件
- 二维
- Flash 最流行的
- Animator Pro
- Swish
- 三维
- Softimage
- Maya
- 3D Max
Photoshop CS6
抠图
- 栅格化图层
- 选取魔法棒工具, 取消消除锯齿
- 点击天空部分, 生产不包含飞鸟的选取
- 使用橡皮擦工具擦除天空颜色
- 取消选取利用橡皮擦工具擦除剩余天空图案
绘制图像
- 散布叶片
- 利用画笔绘制散步叶片
- 工具箱选择画笔工具
- 通过工具栏中的切换画笔面板按钮打开画笔面板
- 选择合适的画笔大小, 预设为散步叶片, 设置其他参数
- 设置前景色和背景色后在图像上单击, 拖拽鼠标即可绘制
- 利用画笔绘制散步叶片
- 利用绘图工具绘制形状
- 使用钢笔工具矩形工具等工具