多媒体技术与网页设计第1章多媒体技术基础课件.ppt

1、1 1第1章 多媒体技术基础第1章 多媒体技术基础1.1 多媒体技术概述多媒体技术概述 1.2 数字图像技术数字图像技术 1.3 数字音频数字音频 2 2第1章 多媒体技术基础 1.1 多媒体技术概述多媒体技术概述1.1.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.媒体的定义媒体(Media)是指传送信息的载体和表现形式。在人类社会生活中，信息的载体和表现形式是多种多样。例如，报纸、杂志、电影、电视等称为文化传播媒体，分别用纸、影像和电子技术作为载体；电子邮件、电话、电报等称为信息交流媒体，用电子线路和计算机网络作为载体。3 3第1章 多媒体技术基础2.媒体的分类 媒体分为以下五类：(1)感觉媒体

2、：指人们的感觉器官所能感觉到的信息的自然种类。人类的感觉器官有视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉五种声音、图形、图像和文本等都属于感觉媒体。(2)表示媒体：指传输感觉媒体的中介媒体，是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为构造出来的一种媒体。如语言编码、文本编码、图像编码等都属于表示媒体。这类媒体是多媒体应用技术重点研究和应用的对象。4 4第1章 多媒体技术基础(3)显示媒体：指人们再现信息的物理手段的类型(输出设备)，或者指获取信息的物理手段的类型(输入设备)。如显示器、扬声器、打印机等属于输出类显示媒体，键盘、鼠标、扫描仪等属于输入类显示媒体。(4)存储媒体：指存储数据的物理媒介的类型。如磁盘、光盘

3、、磁带等都属于存储媒体。(5)传输媒体：指传输数据的物理媒介的类型。如同轴电缆、光纤、双绞线等都属于传输媒体。5 5第1章 多媒体技术基础3.常用媒体的作用及特点(1)文本。文本是指在计算机屏幕上呈现的文字内容，通常用来传递信息。文本一直是一种最基本的表示媒体，也是多媒体信息系统中出现最为频繁的媒体。由文字组成的文本常常是许多媒体演示的重要内容。(2)图形。图形是一种抽象化的媒体，由于其数据量小、不易失真等特点，应用比较多。6 6第1章 多媒体技术基础(3)图像。图像有色彩丰富、情景真实、画质清晰等特点，给人以自然、真实的感觉，而且承载信息量大。(4)动画。动画是对事物变化过程的生动模拟，由专

4、门的动画制作软件制作实现。动画表现的内容生动、真实，恰当地使用动画可以增强多媒体信息的视觉效果，起到强调主题、增加趣味的作用。7 7第1章 多媒体技术基础(5)音频。声音是多媒体中最容易被人感知的部分。常见的声音表现形式有解说、音效和背景音乐等。(6)视频。与动画不同，视频是对现实世界真实的记录和反映。视频图像信息量比较大，具有很强的吸引力。加入视频成分，可以更有效地表达出所要表现的主题，通过视频的引导可以加深对内容的印象。8 8第1章 多媒体技术基础1.1.2 多媒体技术多媒体技术1.多媒体技术的定义多媒体技术是一种能同时综合处理多种信息，在这些信息之间建立逻辑联系，使其集成为一个交互式系统

5、的技术。多媒体技术主要用于实时地综合处理声音、文字、图形、图像和视频等信息，是将这些媒体信息用计算机集成在一起同时进行综合处理，并把它们融合在一起的技术。9 9第1章 多媒体技术基础2.多媒体技术的特征多媒体技术的关键特征在于信息载体的多样性、交互性和集成性。信息载体的多样性体现在信息采集、传输、处理和显现的过程中。人类大脑对信息的接收95%以上来源于视觉、听觉和触觉。单一媒体对人体的刺激一般不太明显，而多种媒体对人体的刺激在大脑中的印象则是十分深刻的。从视觉角度来看，多媒体技术给人们提供了彩色图像、动画、文字、视频等信息；从听觉角度来看，多媒体技术给人们提供了音乐、语言等信息；从触觉角度来看

6、，多媒体技术目前给人们提供了触摸屏、游戏杆、数据手套、鼠标、键盘、手写板等人机交互工具。这些媒体的各种组合，体现了信息媒体的多样性。10 10第1章 多媒体技术基础交互性和集成性体现在所处理的文字、数据、声音、图像、图形等媒体数据是一个有机的整体，而不是一个个“分立”信息的简单堆积，多种媒体之间无论在时间上还是在空间上都存在着紧密的联系，是具有同步性和协调性的群体。同时，使用者对信息处理的全过程能进行完全有效的控制，并把结果综合地表现出来，而不是单一数据、文字、图形、图像或声音的处理。11 11第1章 多媒体技术基础1.1.3 多媒体技术的发展历史多媒体技术的发展历史多媒体技术是20世纪80年

7、代发展起来的一门综合技术。在多媒体技术的整个发展过程中，有以下几个具有代表性的事件。1984年，美国Apple公司首先在Macintosh机上引入位图(Bitmap)等技术，使用窗口和图标作为用户界面，并将鼠标作为交互设备，从而使人们告别了计算机枯燥无味的黑白显示风格，开始走向多彩的界面，这被认为是多媒体技术兴起的代表。12 12第1章 多媒体技术基础1985年，美国Commodore公司推出了世界上第一台真正的多媒体系统Amiga，它配有图形处理芯片、音频处理芯片和视频处理芯片，具有动画、音响和视频等功能。这套系统以其功能完备的视听处理能力、大量丰富的实用工具以及性能优良的硬件，使全世界看到

8、了多媒体技术的美好未来。13 13第1章 多媒体技术基础1986年，RCA公司推出了交互式数字视频系统(Digital Video Interactive，DVI)。它以计算机技术为基础，用光盘来存储和检索静止图像、动态图像、音频和其它数据。1988年Intel公司购买了其技术，并于1989年与IBM公司合作，在国际市场上推出了第一代DVI技术产品，该产品的硬件系统由音频板、视频板和多功能板组成，软件是基于DOS的音频视频支撑系统(Audio Video Support System，AVSS)。14 14第1章 多媒体技术基础随着多媒体技术的迅速发展，特别是多媒体技术向产业化发展，为了规范市

9、场，使多媒体计算机进入标准化的发展时代，1990年，Microsoft公司会同多家厂商召开多媒体开发者会议，成立了“多媒体计算机市场协会”，并制定了多媒体个人计算机(MPC-1)标准。该标准制定了多媒体计算机系统应具备的最低标准，如内存、CPU、硬盘、CD-ROM、音频卡、视频卡、用户接口、输入/输出、系统软件等，这为计算机整机、外设制造商和软件商提供了共同遵循的标准，促进了多媒体计算机及其软件的发展。15 15第1章 多媒体技术基础1992年，Microsoft公司推出了Windows 3.1操作系统，它是基于图形用户界面的操作系统。它不仅综合了原先的多媒体扩展技术，还增加了多媒体应用软件和

10、一系列支持多媒体技术的驱动程序、动态链接库，使得Windows 3.1成为真正的多媒体操作系统。1995推出的Windows 95和1998年推出的Windows 98以其生动、形象的用户界面以及十分简便的操作方法全面支持多媒体功能，被越来越多的用户采用。16 16第1章 多媒体技术基础1996年，Intel公司为了适应多媒体技术发展，将多媒体扩展技术加入到微处理器芯片Pentium Pro中，其它公司也纷纷响应，多媒体个人计算机逐步成为个人计算机的主流，个人计算机从此步入多媒体时代。17 17第1章 多媒体技术基础随着技术的不断发展和创新，多媒体技术将更多地融入我们的日常学习、工作和生活当中

11、。多媒体技术是多学科融合的技术，它顺应了信息时代的需要，促进和带动了新产业的形成和发展，在各行各业得到了广泛的应用。今后多媒体技术的发展方向是：提高显示质量，实现高分辨率化；缩短处理时间，实现高速度化；简单且便于操作；三维或更高维；信息识别智能化。18 18第1章 多媒体技术基础1.1.4 多媒体技术的应用领域多媒体技术的应用领域多媒体技术主要的应用领域有以下几方面。1.教育培训领域教育培训是目前多媒体技术应用最为广泛的领域之一。多媒体技术通过视觉、听觉或视听并用等多种方式同时刺激学生的感觉器官，能够激发学生的学习兴趣，提高学习效率，帮助教师将抽象的不易用语言和文字表达的教学内容表达得更清晰、

12、直观。19 19第1章 多媒体技术基础一些国家相继推出了适合各个年龄段的课件系统，主要产品有美国Broderbond公司推出的儿童读物及我国科利华软件公司推出的面向中小学教育的学习软件等。电子图书则涉及了电子字典类、百科全书类及参考杂志类等多种类别，其中美国Microsoft公司推出的Encarta百科全书已经成为世界上最受欢迎的多媒体百科全书，它包含数千万字的专业文字资料、数十万张图片和海量的视频、音频、交互动画等多媒体资源，其界面华丽，安装、使用非常方便。Microsoft公司几乎每周都会对Encarta进行在线更新，为使用者提供最新的信息。2020第1章 多媒体技术基础多媒体教学网络系统

13、在教育培训领域中也得到了广泛应用。教学网络系统可以提供丰富的教学资源，优化教师的教学，更有利于个别化学习，学生在学习时间、学习地点上有了更多自由选择的空间，因此该系统越来越多地应用于各种培训教学、学习教学、个别化学习等教学和学习过程中。21 21第1章 多媒体技术基础2.电子出版领域电子出版物可以将文字、声音、图像、动画、影像等各种信息集成为一体，其类型有电子杂志、百科全书、地图集、信息咨询、剪报等。电子出版物中信息的录入、编辑、制作和复制都借助计算机完成，人们在获取信息的过程中需要对信息进行检索、选择，因此电子出版物的使用方式灵活、方便、交互性强。2222第1章 多媒体技术基础3.娱乐领域多

14、媒体计算机游戏和网络游戏不仅具有很强的交互性，而且人物造型逼真、情节引人入胜，游戏者如同身临其境。另外，数字照相机、数字摄像机、DVD等越来越多地进入到人们的生活和娱乐活动中，进一步促进了多媒体技术的应用。2323第1章 多媒体技术基础4.咨询服务领域多媒体技术在咨询服务领域的应用主要是使用触摸屏查询相应的信息。在旅游、邮电、交通、商场、宾馆等公共场所，通过触摸屏可以提供高效的咨询服务，如宾馆饭店查询、展览信息查询、图书情报查询、导购信息查询等，查询信息的内容可以是文字、图形、图像、声音和视频等。查询系统信息存储量较大，使用非常方便。2424第1章 多媒体技术基础5.商业领域商场的电子触摸屏可

15、以为顾客提供各商业营销网点的销售情况。在销售、宣传等活动中，使用多媒体技术能够图文并茂地展示产品，使客户对商品能够有一个感性、直观的认识。2525第1章 多媒体技术基础1.1.5 多媒体计算机系统多媒体计算机系统多媒体计算机系统是指能对文本、图形、图像、动画、视频、音频等多媒体信息进行逻辑互连、获取、编辑、存储和播放的一个计算机系统。这个系统通常需要由多媒体硬件系统和多媒体软件系统组成。2626第1章 多媒体技术基础1.多媒体计算机硬件系统多媒体硬件系统是由计算机传统硬件设备和各类适配卡及专用输入/输出设备组成的。计算机传统硬件设备包括主机、显示器、键盘、鼠标等。各类适配卡及专用输入/输出设备

16、包括音频卡、视频卡、光盘存储器等。2727第1章 多媒体技术基础音频卡(即声卡)是处理和播放多媒体声音的关键部件，实现对音频信号的采样、处理和重放，是多媒体计算机的一个重要部件。它一般是通过插入主板扩展槽与主机相连的。目前，许多计算机主板都已经集成了音频卡的功能。2828第1章 多媒体技术基础视频卡主要用于视频节目的处理，也是通过插入主板扩展槽与主机相连的。它通过其上的输入/输出接口与录像机、摄像机、影碟机和电视机等连接，使之能采集来自这些设备的信息，并以数字化的形式存入计算机中进行编辑或处理，也可以在计算机中重新进行播放。光盘存储器(CD-ROM和DVD-ROM)由光盘驱动器和光盘片组成。目

17、前，微机播放的多媒体信息内容大多来自于CD-ROM和DVD-ROM。2929第1章 多媒体技术基础常见的输入/输出设备有以下几种：(1)图像输入设备：扫描仪、数码相机、摄像头等。(2)图像输出设备：绘图仪、打印机等。(3)音、视频输入设备：话筒、摄/录像机、广播等。(4)音、视频输出设备：音响、录像机、电视机、投影仪等。3030第1章 多媒体技术基础2.多媒体计算机软件系统多媒体计算机软件系统包括多媒体操作系统、多媒体创作工具、多媒体应用系统等。支持多媒体播放环境的操作系统称为多媒体操作系统。多媒体操作系统是多任务操作系统。Windows系列操作系统是典型的多媒体操作系统，在Windows系列

18、操作系统的支持下，一方面可以表现出图、文、声、像媒体协同表演的宏观效果；另一方面，在微观上，计算机通过分时系统轮流处理各个图、文、声、像的任务流。31 31第1章 多媒体技术基础多媒体软件创作工具是帮助开发者制作多媒体应用系统软件的统称，用来完成声音的录制与编辑、图像的扫描输入与处理、视频采集与压缩编码、动画制作与生成等，并可以将这些素材集成起来编制与生成各种多媒体应用软件。例如，Authorware、Powerpoint、Flash、Dreamweaver 等功能已相当强大，这不但使多媒体软件的开发过程大大简化，而且开发环境优美，极大地扩大了计算机的应用领域。3232第1章 多媒体技术基础多

19、媒体应用系统是由各领域的专家或开发人员利用多媒体创作工具制作的直接面向用户的最终多媒体产品。目前，多媒体应用系统所涉及的应用领域主要有网站建设、文化教育、电子出版、音像制作、影视制作、咨询服务、信息系统、通信和娱乐等。3333第1章 多媒体技术基础1.2 数字图像技术数字图像技术1.2.1 认识颜色认识颜色1.颜色的形成人们通常所说的光是指可见光，可见光的波长范围为380 nm780 nm。在自然界中，大多数自然光都是由不同波长的光组合而成的。光谱中不能再分解的光称为单色光，由单色光组合而成的光称为复合光。常见光的波长与颜色的对应关系如表1.1所示。3434第1章 多媒体技术基础3535第1章

20、 多媒体技术基础研究表明：人的视网膜有对红、绿、蓝颜色敏感程度不同的三种锥体细胞，另外还有一种在光功率极端低的条件下才起作用的杆状体细胞。颜色只存在于人的眼睛和大脑中，颜色是视觉系统对可见光的感知结果。红、绿、蓝三种锥体细胞对不同频率的光的感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同，因此不同组成成分的可见光就呈现出不同的颜色。3636第1章 多媒体技术基础自然界常见的各种彩色光，都可由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色光按不同比例相配而成，同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这称为三基色(RGB)原理。当然三基色的选择不是唯一的，也可以选择其它三种颜色为三基色，但是，三种颜色必须是

21、相互独立的，即任何一种颜色都不能由其它两种颜色合成。由于人眼对红、绿、蓝三种色光最敏感，因此由这三种颜色相配所得的彩色范围也最广，所以一般都选这三种颜色作为基色。3737第1章 多媒体技术基础2.颜色的三要素颜色可用亮度、色调和饱和度来描述，人眼看到的任意一种颜色都是这三个特性的综合效果。亮度是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉，它与被观察物体的发光强度有关。一般来说，发光强度大则显得亮，反之则暗。在纯正光谱的七色光中，黄色的亮度最高，显得最亮，往下依次是橙色、绿色、红色、蓝色、紫色。3838第1章 多媒体技术基础色调是当人眼看一种或多种波长的光时所产生的彩色感觉，它反映颜色的种类，如红色、

22、绿色、蓝色等，是决定颜色的基本特性。饱和度是指彩色光所呈现颜色的纯洁程度，即掺入白光的程度，或者说是指颜色的深浅程度。对于同一色调的彩色光，饱和度越高，颜色就越鲜明或者说越纯。100%饱和度的色光就代表完全没有混入白光的纯色光，高饱和度的彩色光可因掺入白光而降低纯度或变浅，变成低饱和度的色光。在某色调的彩色光中加入别的彩色光，会引起色调的变化；而掺入白光仅仅会引起饱和度的变化。通常把色调和饱和度通称为色度。3939第1章 多媒体技术基础3.颜色模型颜色模型(Color Model)是用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。某种颜色模型所标定的所有颜色就构成了一个颜色空间。颜色空间通常用三维

23、模型表示，空间中的颜色通常使用代表三个参数的三维坐标来指定。4040第1章 多媒体技术基础从人的视觉感知角度，可以通过色调、饱和度和亮度来定义颜色(HSI颜色模型)；对于显示设备来说，可以用红色、绿色、蓝色荧光粉的发光量来描述颜色(RGB颜色模型)；对于打印设备来说，可以使用青色、品红、黄色和黑色颜料的用量来指定颜色(CMYK颜色模型)。41 41第1章 多媒体技术基础1)RGB颜色模型RGB颜色模型是最为常用的颜色模型，如图1.1所示。理论上，自然界中绝大部分可见光都可用红色、绿色、蓝色(RGB)三种基色按不同比例和强度的混合来表示。随着这三种颜色的光线在复合光中所占的比例不同，所合成的复合

24、光的颜色也就不同。颜色=R(红色的百分比)+G(绿色的百分比)+B(蓝色的百分比)RGB模型称为相加混色模型，用于光照、视频和显示器。例如，显示器通过红色、绿色、蓝色荧光粉发射光线产生彩色。4242第1章 多媒体技术基础图1.1 RGB颜色模型4343第1章 多媒体技术基础2)CMYK颜色模型由青色(Cyan)、品红(Magenta)、黄色(Yellow)三种基色组成的颜色模型称为CMYK颜色模型，如图1.2所示。在印刷业中，标准的彩色图像模型就是CMYK模型，它一般应用在印刷输出的分色处理上。青色(C)、品红(M)和黄色(Y)在合成后可以吸收所有光线并产生黑色。4444第1章 多媒体技术基础

25、但实际上，由于所有打印油墨都会包含一些杂质，青色、品红、黄色这三种油墨混合实际上产生一种土棕色，因此，在四色打印中除了使用纯青色、品红和黄色油墨外，还会使用黑色油墨(K)(为避免与蓝色混淆，黑色用K而非B表示)，所以形成CMYK颜色模型。随着这四种基色在合成时所占的比重和强度不同，所获得的合成结果也不同。与RGB模型不同的是，CMYK模型的颜色合成方式不是颜色相加，而是颜色相减。4545第1章 多媒体技术基础图1.2 CMYK颜色模型4646第1章 多媒体技术基础1.2.2 图像的基本属性图像的基本属性1.图像的分辨率分辨率是位图图像的重要参数。常用的分辨率有图像分辨率和显示分辨率。1)图像分

26、辨率图像分辨率是指组成一幅图像的像素的密度。对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则图像的分辨率越高，看起来就越逼真；相反，图像显得越粗糙。4747第1章 多媒体技术基础图像的分辨率一般用单位长度上包含像素的个数来衡量，常用单位是DPI(Dots Per Inch)，即每英寸显示的像点数。例如，某图像的分辨率为300 DPI，则该图像的像点密度为每英寸300个点，即一幅1英寸1英寸的位图图像上共有300300个像素。DPI的数据越大，像点密度越高，对图像的表现力越强，图像越清晰。4848第1章 多媒体技术基础2)显示分辨率显示分辨率与图像分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是指确定

27、组成一幅图像的像素数目，而显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。同样大小的显示屏能够显示的像素数越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。如果显示屏的分辨率为640480，那么一幅320240的图像只占显示屏的1/4，而24003000的图像在这个显示屏上又不能完整地显示。4949第1章 多媒体技术基础2.图像的像素深度像素深度是指存储每个像素所用的位数，它也用来度量图像的分辨率。像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。例如，一幅彩色图像的每个像素用R、G、B三个分量表示，若每个分量用8位，那么一个像素需用24位表示，就说像

28、素的深度为24，每个像素可以是224=16 777 216种颜色中的一种。因此，表示一个像素的位数越多，它能表达的颜色数目就越多，而它的深度就越深。5050第1章 多媒体技术基础3.图像的真彩色、伪彩色与直接色1)真彩色图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称为真彩色。例如，用RGB 5 5 5表示的彩色图像，R、G、B各用5位来表示，用R、G、B分量大小的值直接确定三个基色的强度，这样得到的彩色是真实的原图彩色。51 51第1章 多媒体技术基础如果用RGB 8 8 8方式表示一幅彩色图像，即R、G、B都用8位来表示，每个基色分量占一个

29、字节，共3个字节，每个像素的颜色就由这3个字节中的数值直接决定，可生成的颜色数就是224=16 777 216种。用3个字节表示的真彩色图像所需要的存储空间很大，而人的眼睛是很难分辨出这么多种颜色的，因此在许多场合往往用RGB 5 5 5来表示，每个彩色分量占5个位，再加1位显示属性控制位，共2个字节，生成的真颜色数目为215=32 768=32 K种。5252第1章 多媒体技术基础2)伪彩色每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当做彩色查找表(Color Look Up Table，CLUT)的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R、G、B强度值，用查找出的R、G、

30、B强度值产生的彩色称为伪彩色。5353第1章 多媒体技术基础彩色查找表是一个事先做好的表，表项入口地址也称为索引号。例如16种颜色的查找表，0号索引对应黑色，1号索引对应褐色，15号索引对应白色。彩色图像本身的像素数值和彩色查找表的索引号有一个变换关系，这个关系可以使用Windows 95/98定义的变换关系，也可以使用用户自己定义的变换关系。使用查找得到的数值显示的彩色是真的，但不是图像本身真正的颜色，它没有完全反映原图的彩色。5454第1章 多媒体技术基础3)直接色每个像素值分成R、G、B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换，也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换后得到的R、G

31、、B强度值产生的彩色称为直接色。它的特点是对每个基色进行变换。5555第1章 多媒体技术基础直接色系统产生的颜色与真彩色系统相比，相同之处是都采用R、G、B分量决定基色强度，不同之处是后者的基色强度直接用R、G、B决定，而前者的基色强度由R、G、B经变换后决定，因而这两种系统产生的颜色就有差别。试验结果表明，使用直接色在显示器上显示的彩色图像看起来更真实、自然。直接色系统与伪彩色系统相比，相同之处是都采用查找表，不同之处是前者对R、G、B分量分别进行变换，后者是把整个像素当做查找表的索引值进行彩色变换。5656第1章 多媒体技术基础1.2.3 图像的种类图像的种类1.矢量图矢量图是利用数学公式

32、将图中的内容以点、直线、曲线等方式加以存储。矢量图以几何图形居多，图形可以无限放大，不变色、不模糊，常用于图案、标志、文字等设计。矢量图的优点是：缩放、旋转、移动时图像不会失真；存储和传输时数据量较小。其缺点是：显示时花费时间比较长；真实世界的彩色图像难以转化为矢量图。5757第1章 多媒体技术基础2.位图位图亦称为点阵图像，是将一幅图像在空间上离散化，即将图像分成许许多多的像素，每个像素用若干个二进制位来指定颜色或灰度值。位图的优点是：显示速度快；真实世界的图像可以通过扫描仪、数码相机、摄像机等设备方便地转化为位图。其缺点是：存储和传输时数据量比较大；缩放、旋转时算法复杂且容易失真。5858

33、第1章 多媒体技术基础1.2.4 图像的文件格式图像的文件格式1.BMP格式BMP是英文Bitmap(位图)的简写，它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Windows应用程序所支持。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式被广泛应用。BMP格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它最大的缺点占用磁盘空间过大。5959第1章 多媒体技术基础2.GIF格式GIF文件的数据是一种无损压缩格式，其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。目前几乎所有相关软件都支持它，公共领域有大量的软件在使用GIF图像文件。G

34、IF格式的另一个特点是其在一个GIF文件中可以存储多幅彩色图像，如果把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。6060第1章 多媒体技术基础3.JPEG格式JPEG是常见的一种图像格式，它由联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group)开发。JPEG文件的扩展名为.jpg或.jpeg，其压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像和彩色数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，即可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。61 61第1章 多媒体技术基础4.TIFF格式TIFF(Tagged Image F

35、ile Format)是Aldus公司与微软公司一起为PostScript打印开发的一种较为通用的图像文件格式，主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像。TIFF文件格式适用于在应用程序之间和计算机平台之间交换文件，它的出现使得图像数据交换变得简单。6262第1章 多媒体技术基础5.PSD格式PSD是著名的Adobe公司的图像处理软件Photoshop的专用格式。这种格式可以存储Photoshop中所有的图层、通道、蒙版和颜色模式等信息，在保存图像时，若图像中包含有图层，则一般都用PSD格式保存。PSD格式在保存时包含的图像数据信息较多(如图层、通道、路径等)，因此比其它格式的图像文件要大得多。

36、由于PSD文件保留了所有原图像数据信息，因而修改起来较为方便。6363第1章 多媒体技术基础6.PCX格式PCX是最早支持彩色图像的一种文件格式，一般的桌面排版、图形艺术和视频捕获软件都支持这种格式。PCX支持256色调色板或全24位的RGB，图像大小最多达64K64K(像素)。Photoshop等多种图像处理软件均支持PCX格式，但不支持CMYK或HSI颜色模式。PCX压缩属于无损压缩。6464第1章 多媒体技术基础7.TGA格式TGA是由美国True vision公司开发的一种图像文件格式，已被国际上的图形、图像工业所接受，现已成为数字化图像以及运用光线跟踪算法所产生的高质量图像的常用格式

37、。该格式支持压缩，使用不失真的压缩算法，另外还支持行程编码压缩。TGA图像格式最大的特点是可以做出不规则形状的图形、图像，一般图形、图像都为四方形，若需要有圆形、菱形甚至是镂空的图像，则TGA比较方便。6565第1章 多媒体技术基础8.SVG格式SVG(Scalable Vector Graphics)意思为可缩放的矢量图形。它是基于XML(Extensible Markup Language)开发的，是一种开放标准的矢量图形语言，可设计高分辨率的Web图形页面。6666第1章 多媒体技术基础用户可以直接用代码来描绘图像，可以用任何文字处理工具打开SVG图像，通过改变部分代码来使图像具有互交功

38、能，并可以随时插入到HTML中通过浏览器来观看。SVG格式最大的优势是可以任意放大图形显示，但不以牺牲图像质量为代价。SVG文件比JPEG和GIF格式的文件要小很多，因而下载也很快。6767第1章 多媒体技术基础9.PNG格式PNG(Portable Network Graphics)是一种无损压缩的位图图像格式，其特点有：PNG 是目前保证最不失真的格式，它吸取了GIF和JPEG的优点，存储形式丰富，兼有GIF和JPEG的色彩模式；由于PNG是采用无损压缩方式来减少文件的大小，因而能把图像文件压缩到极限以利于网络传输，但又能保留所有与图像品质有关的信息；显示速度很快，只需下载1/64 的图像

39、信息就可以显示出低分辨率的预览图像；PNG 同样支持透明图像的制作。6868第1章 多媒体技术基础1.3 数数 字字 音音 频频1.3.1 声音基础声音基础声音由物体在空气或者其它媒介中振动而产生，声音是通过空气传播的一种连续的波。最简单的声音表现为正弦波。声音的基本物理属性有频率、振幅和相位。6969第1章 多媒体技术基础声波在单位时间内振动的次数称为频率，用赫兹(Hz)表示，它决定了声音的高低。人耳能听到的声音范围大约为20 Hz20 kHz。声波振动的大小称为振幅，它决定了声音的强弱，振幅越大，声音越强，传播越远。声波振动开始的时间是相位，对于一个正弦波而言，相位不能对人类的听觉产生影响

40、。7070第1章 多媒体技术基础我们通常听到的声音不是由单个频率组成的纯音，而是由不同频率、不同振幅的声波合成而产生的复合音。我们听到的声音中，音调的高低取决于发声体振动的频率，响度的大小取决于发声体振动的振幅，但不同的发声体由于材料和结构的不同，发出声音的音色不同，音色是声音的特色，我们可以通过音色的不同去分辨不同的发声体。比如说在钢琴上弹奏某一首歌曲，在吉他或长笛上演奏同一首歌曲，它们的音调或声调都是相同的，但每一种乐器的音色各不相同，因此我们很容易把它们分辨出来。71 71第1章 多媒体技术基础1.3.2 声音信号数字化过程声音信号数字化过程声音信号是模拟量，它在时间和幅度上都是连续的，

41、而计算机所处理的信息必须是二进制编码的数字信号，想通过计算机对声音进行处理就需要把模拟的声音信号转化成计算机能够识别处理的数字信号，这个过程就是声音的数字化过程(如图1.3所示)。声音的数字化实际上就是对模拟的声音进行采样和量化，把模拟量表示的音频信号转换成离散的、由数字0和1所组成的音频信号。这种数字音频信号可以用计算机文件的形式进行保存。7272第1章 多媒体技术基础图1.3 声音数字化过程示意图7373第1章 多媒体技术基础1.3.3 声音数字化的主要参数声音数字化的主要参数1.采样频率采样频率指1 s内采样的次数。采样频率的选择遵循奈奎斯特采样理论：如果对某一模拟信号进行采样，则采样后

42、可还原的最高信号频率只有采样频率的一半。根据该采样理论，CD激光唱盘采样频率为44 kHz，可记录的最高音频为22 kHz，这样的音质与原始声音相差无几，也就是我们常说的超级高保真音质。采样的三个标准频率分别为：44.1 kHz可达到CD品质，22.05 kHz可达到FM广播品质，11.025 kHz可达到电话通话品质。7474第1章 多媒体技术基础2.量化位数量化位数是指在采集和播放音频文件时所使用的二进制位数的范围大小。一般的量化位数为8位和16位。量化位数越高，信号的动态范围越大，采集数字化后的音频信号就越可能接近原始信号，但是随着量化位数的增加，记录声音所需要的存储空间也会增大。757

43、5第1章 多媒体技术基础3.声道数声道数有单声道和双声道之分，双声道又称为立体声。单声道是指计算机使用一个波形来记录音频信息，而双声道则需要两倍的存储空间。7676第1章 多媒体技术基础1.3.4 音频文件格式音频文件格式1.WAV格式WAV文件即波形文件，是Microsoft公司开发的一种音频文件格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持，几乎所有音频播放器都可播放该格式，如没有安装播放器，用Windows自带的“录音机”也能播放。该格式支持多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道。但它占用空间过大，不便交流和传播。7777第1章 多媒体技术基础2.MP3格式MP3是一种音频压缩技

44、术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，所以人们把它简称为MP3。MP3将音乐以1 10甚至1 12的压缩率压缩成容量较小的文件，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小，而且还非常好地保持了原来的音质。正是因为MP3体积小、音质高的特点使得它成为目前最流行音频文件格式。7878第1章 多媒体技术基础3.MIDI格式MIDI是Musical Instrument Digital Interface(乐器数字接口)的缩写，MIDI 文件中包含音符定时和多达16个通道的乐器定义，每个音符包括键通道号、持续时间、音量和力度等信息。MIDI文件记录的不是乐曲本身，而是一些描述

45、乐曲演奏过程中的指令。它能够模仿原始乐器的各种演奏技巧，而且文件非常小。7979第1章 多媒体技术基础4.WMA格式WMA的全称是Windows Media Audio，它用减少数据流量但保持音质的方法来实现更高压缩率，其压缩率一般可以达到1 18，音质要强于MP3格式。WMA支持音频流(Stream)技术，适合在网络上在线播放。另外，通过DRM(Digital Rights Management)方案防拷贝、加入限制播放时间和次数，对防止盗版有好处。由于是微软自创，所以常用Windows自带的播放器来播放。8080第1章 多媒体技术基础5.RealAudio格式RealAudio是由Real

46、 Networks公司推出的一种音频格式，最大的特点是可实时传输音频信息，在网速较慢的情况下仍可较流畅地传送，主要用于网上实时播放。Real音频格式包括RA(RealAudio)、RM(Real Media，RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured)等。81 81第1章 多媒体技术基础6.VOC格式VOC格式是Creative公司的波形音频文件格式，也是声霸卡使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块和音频数据块组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针，数据块分成各种类型的子块。8282第1章 多媒体技术基础VOC格式带有浓厚的硬件相关色彩，这一

47、点随着Windows平台本身提供了标准的文件格式WAV之后就变成了明显的缺点，加上Windows平台不提供对VOC格式的直接支持，所以VOC格式很快便消失在人们的视线中，不过现在很多播放器和音频编辑器仍然支持该格式。8383第1章 多媒体技术基础7.CD Audio格式CD Audio格式的扩展名为.cda，是唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，音质非常好。8.AIF格式AIF是Apple计算机的音频文件格式，其扩展名为.aif 或.aiff。该文件和WAV文件非常相像，大多数的音频编辑软件都支持这种文件格式。8484第1章 多媒体技术基础9.Ogg格式Ogg是一种新的音频压缩

48、格式，类似于MP3等音乐格式。Ogg是有损压缩，但通过使用更加先进的声学模型可减少损失，因此，同样位速率编码的Ogg与MP3相比听起来更好一些。Ogg是完全免费、开放和没有专利限制的。8585第1章 多媒体技术基础1.3.5 音频工具软件音频工具软件1.CD播放器CD播放器是Windows系统中专门用于播放光盘的，它提供了与其它唱机几乎完全相同的控制功能，可以为CD唱盘编辑曲目表，选择播放音乐，具有多种播放形式。CD播放器还可以在后台播放，播放CD的同时计算机还能够同时运行其它应用程序。利用CD播放器播放光盘中的曲目的具体操作步骤如下：8686第1章 多媒体技术基础(1)选择“开始”“程序”“

49、附件”“娱乐”“CD唱机”菜单命令，屏幕显示如图1.4所示的CD播放器窗口。(2)将光盘放入光驱后，按“播放”按钮，即可欣赏光盘中的音乐节目。在CD播放过程中还可以方便地实现曲目的暂停、停止、快速反转、快速向前转以及弹出CD光盘的操作。8787第1章 多媒体技术基础图1.4 CD播放器窗口8888第1章 多媒体技术基础2.Windows Media Player Windows Media Player(媒体播放机)是Windows系统中用于播放多媒体文件的设备。利用Windows Media Player并配以相应的驱动程序，可直接播放有关的媒体文件。使用Windows Media Play

50、er的具体操作步骤如下：选择“开始”“程序”“附件”“娱乐”“Windows Media Player”菜单命令，屏幕显示如图1.5所示的“Windows Media Player”窗口。8989第1章 多媒体技术基础图1.5 “Windows Media Player”窗口9090第1章 多媒体技术基础 Windows Media Player的播放功能比CD播放器简单，在 Windows Media Player 中增添了“自动重绕”和“自动重复”功能，利用“自动重复”功能，用户可反复收听同一首音乐。对功能的设置可通过“查看”菜单中的“选项”功能完成。91 91第1章 多媒体技术基础3.录