第九章 多媒体计算机 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science

本章要求：  了解多媒体技术的基本概念  理解多媒体计算机系统的主要部件与功 能  了解多媒体信息（声音、图像）的采集 与数字化的基本过程  了解常用的多媒体制作软件

主要内容 n 9.1 多媒体技术的基本概念 n 9.2 多媒体系统的组成 n 9.3 多媒体信息的数字化 n 9.4 多媒体制作软件介绍

9.1 多媒体技术的基本概念 媒体和多媒体 n 媒体 n 多媒体 n 多媒体技术

9.1.2 多媒体技术的主要特性 n 多样性：使计算机所能处理的信息范围 从传统的数值、文字、静止图像扩展到 声音和视频信息。 n 集成性：使计算机能以多种不同的信息 形式综合地表现某个内容，取得更好的 效果。 n 交互性：人们可以操纵和控制多媒体信 息，使获取和使用信息变被动为主动。

9.1.3 多媒体处理的关键技术 n 多媒体数据压缩技术 n 多媒体数据存储技术 n 集成电路制作技术 n 多媒体数据库技术

9.2 多媒体系统的组成

9.2.1 多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机硬件系统包括主机、多媒体接口卡 和多媒体外部设备。

9.2.2 多媒体计算机软件系统 n 多媒体驱动软件 n 驱动器接口程序 n 多媒体操作系统 n 媒体素材制作软件及多媒体库函数 n 多媒体创作工具和开发环境 n 多媒体应用软件

9.3 多媒体信息的数字化 n 音频数字化 n 图像数字化 n 视频数字化

9.3.1 音频的数字化 n 模拟音频的数字化过程 （ 1 ） 采样：每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度 值。 （ 2 ）量化：将每个采样点得到的幅度值以数字存储。 （ 3 ）编码：将采样和量化后的数字数据以一定的格式记 录下来。

声音的波形表示、采样和量化

9.3.2 图像的数字化 n 图形是由点、线等组成的有边界画面，文件中 存放描述图形的指令。因此不必对图形中的每 一点进行数字化处理。 n 图像是由图像设备输入的无边界画面，是一种 模拟信号，图像的数字化涉及到对图像的采样、 量化和编码，数字化后以位图形式存储。图形 图像文件的存储格式可以是 BMP 、 GIF 、 JPG 、 PNG 等格式。

图像的数字化过程 （ 1 ）采样：图像采样就是将连续的图像转换成离 散点的过程，采样的实质就是用若干个像素点来 描述这一幅图像，称为图像的分辨率。 （ 2 ）量化：量化则是在图像离散化后，将表示图 形色彩浓淡的连续变化值离散化为整数值的过程。 一般用 8 位、 16 位、 24 位、 32 位等来表示图像的颜 色。 8 位可以表示 28=256 种颜色。 24 位以上就称为 真彩色。

图像的数字化过程 （ 3 ）编码：图像的分辨率和像素位的颜色深度 决定了图像文件的大小。 计算存储一秒图像公式：列数 × 行数 × 像素的 颜色深度 /8 × 帧 / 秒 = 存储一秒图像字节数 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

9.3.3 视频的数字化 n 视频是由一系列的静态图像按一定的顺序排 列组成，每一幅称为帧。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。当帧速率选择到 12 帧 / 秒以上时，可以 产生连续的视频显示效果。 n 视频有模拟和数字两种形式。早期的电视等 视频信号是模拟视频，现在出现的 VCD 、 SV CD 、 DVD 等都是数据视频。

视频的数字化 n 获取数字视频信息主要有两种方式：一种是将 模拟视频信号数字化；另一种是利用数字摄像 机拍摄实际景物，从而直接获得无失真的数字 视频。 n 视频数字化过程同音频相似，在一定的时间内 以一定的速度对单帧视频信号进行采样、量化、 编码等过程，实现模数转换、彩色空间转换和 编码压缩等，再通过视频捕捉卡和相应的软件 实现。视频文件可以以影像视频文件格式和流 媒体文件格式存储。

9.4 多媒体制作软件介绍 n Photoshop n Flash n 3DS MAX n Authorware

9.4.1 图像处理软件 —Photoshop n PhotoShop 是全世界著名的平面设计软件， 它具有强大的绘图、校正图片及图像创 作功能。作为 PhotoShop 的前身是一个叫 Barney Scan 的扫描仪配套软件，后来被 Adobe 公司看中了它优秀的图像处理功能， 将它开发成为功能更为强大的图像处理 软件并把它命名为 PhotoShop 。现在 Phot oShop 已经开发到了 8.0 版本。

Photoshop 的主要功能 （ 1 ）支持多种文件格式 （ 2 ）强大的绘图功能 （ 3 ）灵活的选取功能 （ 4 ）方便的调整 （ 5 ）支持多种色彩模式 （ 6 ）变形功能 （ 7 ）丰富的滤镜功能 （ 8 ）提供图层和通道功能

9.4.2 二维动画制作软件 —Flash n Flash 是由 Macromedia 公司开发设计的， Flash 是集向量绘图、动画制作和交互式 设计三大功能于一身的二维动画制作软 件，它可以让网页中不再只有简单的 GIF 动画或 Java 小程序，而是一个完全交互 式多媒体网站，并且具有很多的优势。 现在 Flash 已经开发到了 8.0 版本。

主要特点 （ 1 ）是一种基于矢量的图形系统，非常适合在网络上使用。 可以做到真正的无级放大。 （ 2 ）采用插件工作方式。 （ 3 ）非常有用的增强功能，如支持声音、位图图像、渐变 色、 Alpha 透明等。 （ 4 ）采用了信息流的数据传送方式，满足了实时播放的要 求。 （ 5 ） Flash 的文件格式可以分为静态与动态两种。静态格 式包括： GIF 、 JPEG 、 BMP 、 WMF 、 PMG 等。动态格 式包括： Shockwave Flash （ SWF ）、 QuickTime 、 AVI 等。

9.4.3 三维动画制作软件 —3DS MAX n 3DS MAX 是三维造型与动画的设计制作软件。 Autodesk 公司的媒体和娱乐子公司 Discreet 公 司发布了专为 “3DS MAX 维护合约用户 ” 而特 制的升级版本 3DS MAX 7.5 Extension 。该版 本提供了一系列备受瞩目的新特色和新功能。 如内置的毛发制作系统、渲染器 mental ray 3. 4 ，以及集成的可视化设计工具，将极大地扩 展 Discreet 公司三维造型和动画系统的制作能 力。

9.4.4 多媒体系统开发工具软件 —A uthorware n Authorware 是多媒体系统开发工具软件， 是美国 Macromedia 公司的产品, 。该软件 采用的面向对象的设计思想，不但大大 提高了多媒体系统开发的质量与速度， 而且使非专业程序员进行多媒体系统开 发成为现实。

主要特点 （ 1 ）面向对象的创作。 （ 2 ）跨平台体系结构。 （ 3 ）灵活的交互方式。 （ 4 ）高效的多媒体集成环境。 （ 5 ）标准的应用程序接口。 （ 6 ）脱离开发环境独立运行。

思考题 n 计算机中的媒体类型有哪些？ n 什么叫多媒体技术？它有什么特点？ n 多媒体计算机硬件系统由哪些主要部件组成？ n 分别简述音频的数字化、图像的数字化和视频 数字化的过程。 n 获取数字视频信息主要有哪两种方式？ n 为什么要对多媒体信息进行压缩编码？ n 你熟悉的多媒体制作软件有哪些？