第二章《多媒體作品設(shè)計(jì)》課件1 高中信息技術(shù)

1、第2章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ),2.1 多媒體音頻處理技術(shù),多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，處理音頻信息的硬件是音頻卡，又叫聲音卡，簡(jiǎn)稱(chēng)聲卡，是多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。2.1.1 聲音與計(jì)算機(jī)音頻處理 1.聲音的產(chǎn)生來(lái)自?xún)煞矫鏇Q定因素：震動(dòng)和介質(zhì)。,空氣壓強(qiáng)振蕩的波形示意圖,聲音的三要素,音調(diào)：指聲音的高低，主要取決于聲波頻率的高低。頻率越高，音調(diào)越高——在音樂(lè)中稱(chēng)為音高，反之亦然。音強(qiáng)：是指聲音的強(qiáng)度或者響度，由聲音震動(dòng)的的振幅決

2、定。正常人的耳朵可以感覺(jué)到的最低聲級(jí)是分貝的零標(biāo)準(zhǔn)。音色：即聲音的品質(zhì)或者聲音的獨(dú)特性，與發(fā)音體產(chǎn)生的波形有關(guān)。,2. 聲音的計(jì)算機(jī)處理 聲音（模擬信號(hào)）經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理并回放的過(guò)程是：聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后， 再經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換還原為聲音。這一過(guò)程就是音頻的數(shù)字化技術(shù)。音頻的數(shù)字化轉(zhuǎn)換技術(shù)是多媒體聲音處理技術(shù)中最基本的也是最主要的技術(shù)。,模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程包括采

3、樣、量化及編碼三個(gè)步驟。模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) （1） 采樣 采樣的過(guò)程就是每隔一段相同的時(shí)間間隔讀取一次聲音波形的振幅，將讀取的時(shí)間和波形的振幅記錄下來(lái)。 （2） 量化 采樣所得到的數(shù)據(jù)是一定的離散值，將這些離散值用若干二進(jìn)制的位來(lái)表示，這一過(guò)程稱(chēng)為量化。量化是將采樣所

4、得到的信號(hào)振幅值用一組二進(jìn)制脈沖序列來(lái)表示。,,采樣,,,,量化,編碼,,模擬信號(hào)的采樣,（3） 編碼 采樣量化后的二進(jìn)制音頻數(shù)據(jù)還要按一定的規(guī)則進(jìn)行組織，以利于計(jì)算機(jī)處理，這就是編碼。最簡(jiǎn)單的編碼方案是直接用二進(jìn)制的補(bǔ)碼表示，也稱(chēng)作脈沖編碼調(diào)制。2.1.2 聲卡的功能 1. 錄制（采集）、編輯、還原數(shù)字聲音文件 2. 壓縮音頻信號(hào) 3. 語(yǔ)音合成 4. 語(yǔ)音識(shí)別

5、 5. 提供MIDI功能,8,金手指考試網(wǎng) http://www.jszksw.net/ 2016年金手指駕駛員考試科目一 科目四元貝駕考網(wǎng) http://www.yuanbeijiakao.net 科目一科目四仿真考試題C1,Grammar,2.1.3 聲卡的組成 1. 聲音處理芯片 2. 功率放大芯片 3. 總線接口 4. 輸入/輸

6、出端口,1. 錄制（采集）、編輯、還原數(shù)字 聲音文件2. 壓縮音頻信號(hào) 3. 語(yǔ)音合成4. 語(yǔ)音識(shí)別 5. 提供MIDI功能,2.1.4 聲音的壓縮與合成 1.聲音壓縮 聲音信號(hào)數(shù)據(jù)化處理后得到的數(shù)據(jù)量可用下式來(lái)計(jì)算： 數(shù)據(jù)量 ＝ 采樣頻率×采樣精度/8×通道個(gè)數(shù)×時(shí)間（秒）（單位：字節(jié)）舉例：一般的音樂(lè)文件，采樣大

7、小16位、采樣級(jí)別44.1kHZ、立體聲，對(duì)于一首5分鐘的歌曲，計(jì)算其未壓縮的數(shù)據(jù)量是多少？思考：電腦中找到一個(gè)音樂(lè)文件，右鍵單擊、查看屬性、觀察文件大小，在摘要中查看音頻屬性，思考一些音頻屬性與數(shù)據(jù)量的關(guān)系，是否符合數(shù)據(jù)量計(jì)算公式，為什么？,2.1.4 聲音的壓縮與合成 2.數(shù)據(jù)壓縮的方法（1）無(wú)損壓縮：壓縮后信息沒(méi)有損失的壓縮方法。（2）有損壓縮：壓縮后的信息有一些損失的壓縮方法。 3. 聲音合成

8、在計(jì)算機(jī)中對(duì)聲音信號(hào)處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)量，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，還必須考慮傳輸速度問(wèn)題，為了達(dá)到使用少量的數(shù)據(jù)來(lái)記錄音樂(lè)的目的，產(chǎn)生了合成音效技術(shù)。目前常用的有調(diào)頻合成（FM，F(xiàn)repuency Modulation）和波表合成（WT，Wave Table）兩種方式。,2.1.5 常見(jiàn)的聲音文件格式WAV格式 ：波形文件、無(wú)壓縮。MP3格式 ：較高壓縮比（1：10~1：12）。WMA格式：壓縮比18：1。MIDI格式：是一串時(shí)序命令

9、，記錄下音樂(lè)的行為，例如記錄下鋼琴的按鍵，播放時(shí)在模擬鋼琴的聲音，因此不能記錄人聲。RealAudio（即時(shí)音樂(lè)系統(tǒng)）：適用于網(wǎng)絡(luò)上的在線播放。,2.2 常用音頻工具軟件,2.2.1 錄音機(jī) 錄音機(jī)是Windows操作系統(tǒng)中自帶的聲音處理程序。錄音機(jī)提供了錄音、混合聲音、添加回音、加速等最基本的操作。

10、 錄音機(jī)程序界面,,例1：使用windows錄音機(jī)錄制聲音。,2.2.2 Cool Edit Pro V2.0 CEP具備各種專(zhuān)業(yè)的音頻處理功能和很高的取樣速率支持。 安裝后運(yùn)行Cool Edit Pro V2.0，它有兩種窗口界面

11、：多軌混音窗和單軌音頻編輯窗，如下圖所示。顧名思義，對(duì)一個(gè)波形文件錄制編輯操作用單軌音頻編輯窗，多軌錄制或混合用多軌混音窗。可以用左上角的轉(zhuǎn)換按鈕在兩個(gè)窗口之間互換。,CEP多軌混音窗口,CEP單音頻編輯窗口,常用及實(shí)用功能1.錄制音頻 2.降噪處理 3.音調(diào)調(diào)整 4.美化聲音,例2、制作淡入淡出效果。步驟：a、打開(kāi)一個(gè)音樂(lè)文件，b、選取開(kāi)頭5秒，c、點(diǎn)擊菜單效果、波形與振幅、漸變、淡入

12、淡出、Fade In，d、選取結(jié)尾5秒，e、點(diǎn)擊菜單效果、波形與振幅、漸變、淡入淡出、Fade Out，f、保存。,例3、音頻剪切與組合。步驟：a、打開(kāi)兩個(gè)音頻文件，b、新建一個(gè)音頻文件，c、分別復(fù)制兩個(gè)音頻文件相關(guān)片段，粘貼到新音頻文件中，d、必要處理，保存。,作業(yè)1,1、音頻處理操作內(nèi)容使用Cool Edit音頻處理軟件，錄制或其他方式獲取一段聲音，命名為 “音頻.wav”，進(jìn)行淡入淡出效果處理。操作要求導(dǎo)入

13、聲音文件“音頻.wav”。開(kāi)始兩秒采用聲音淡入效果，最后兩秒鐘采用聲音淡出效果。保存新音頻文件為：姓名+音頻處理.wav。注：作業(yè)提交時(shí)包括：原音頻文件和新音頻文件,2.3 多媒體圖像處理技術(shù),2.3.1 圖形和圖像 在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，圖形（Graphics）和圖像（Picture或Image）是兩個(gè)不同的概念。 1．圖形 圖形又稱(chēng)矢量圖形。是計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算而生成的幾何

14、圖形，如直線、圓、矩形、任意曲線和圖表等。圖形是由點(diǎn)、線、二維或三維圖片構(gòu)成的，構(gòu)成圖形的點(diǎn)、線和圖片由坐標(biāo)及相關(guān)參數(shù)生成。,2．圖像 圖像是指由輸入設(shè)備捕獲的實(shí)際場(chǎng)景畫(huà)面或以數(shù)字化形式存儲(chǔ)的任一畫(huà)面，是真實(shí)物體重現(xiàn)的影像。對(duì)圖片逐行、逐列進(jìn)行采樣（取樣點(diǎn)），并用光點(diǎn)（稱(chēng)為象素點(diǎn)）表示并存儲(chǔ)，即為數(shù)字圖像，又稱(chēng)為位圖或點(diǎn)陣圖。 3.圖形與圖像的異同點(diǎn) （1）共同點(diǎn)：二者都是靜態(tài)的，和時(shí)序無(wú)關(guān)

15、。,（2）不同點(diǎn)： 圖形是用一組命令通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算生成的，這些命令用來(lái)描述畫(huà)面的直線、圓、曲線等的形狀、位置、顏色等各種屬性和參數(shù)；而圖像是通過(guò)畫(huà)面上的每一個(gè)像素的亮度或顏色來(lái)形成畫(huà)面的； 圖形可以容易地分解成不同成分單元，分解后的成分間有明顯的界限， 而要將圖像分解成不同的成分則較難，各個(gè)成分間的分界往往有模糊之處，有些區(qū)間很難區(qū)分該屬于哪個(gè)成分， 它們彼此平滑地連接在一起。,2.3.2

16、 圖像的文件格式 1.GIF 格式（Graphics Interchange Format） 2.BMP 格式（Bitmap） 3.PCX 格式 4.TIFF 格式（Tagged Image File Format） 5.JPG 格式（Joint Photographic Expert Group） 6.PSD格式 7.PCD格式 8.EPS格式（Encapsulate

17、d PostScript） 9.WMF格式,2.3.3 圖像的獲取方法 計(jì)算機(jī)獲取圖像的方法常用的有以下幾種。 １．用圖形工具軟件生成 ２．圖像掃描 ３．?dāng)?shù)字?jǐn)z像輸入 ４．利用錄像機(jī)和電視機(jī)捕獲圖像 ５．視頻抓幀 ６．從圖片庫(kù)中獲取,2.4圖像的數(shù)字化,2.4.1圖像技術(shù)基礎(chǔ) 光——眼——神經(jīng)——感知色彩 1. 光 光源光、透射光、反射光 2.三原

18、色色光三原色：紅、綠、藍(lán)顏料三原色：黃、品紅、青 3.色彩三要素明度：色彩的明暗強(qiáng)度色相：色彩的名稱(chēng)，由波長(zhǎng)決定純度：色彩的鮮艷程度,3.色彩三要素明度：色彩的明暗強(qiáng)度色相：色彩的名稱(chēng)，由波長(zhǎng)決定純度：色彩的鮮艷程度4.色彩模式 RGB模式:紅R、綠G、藍(lán)B。 CMYK模式：青C、品紅M、黃Y、黑K。 Lab模式、Crayscale灰度模式、Bitmap模式。,2.4.2 圖像的屬性參數(shù) 1.分

19、辨率 常見(jiàn)的分辨率有三種： 顯示分辨率、圖像分辨率和 像素分辨率。 （1）顯示分辨率：顯示分辨率又稱(chēng)屏幕分辨率，是指顯示屏幕上能夠顯示出的像素?cái)?shù)目，具體顯示模式有關(guān)。 （2）圖像分辨率：圖像分辨率是指組成一幅圖像的像素密度，即數(shù)字化圖像的大小，以水平和垂直的像素點(diǎn)數(shù)來(lái)表示。,圖像分辨率與顯示分辨率是兩個(gè)不同的概念。圖像分辨率是確定組成一幅圖像的像素?cái)?shù)目，而顯示分辨率是確定顯示圖像的區(qū)域大小。 （3）像素分辨

20、率：像素分辨率是指一個(gè)像素的寬和高之比，通常為1：1，不同的像素寬高比將導(dǎo)致圖像變形，因此在這種情況下必須進(jìn)行比例調(diào)整。 2.色彩深度 指存儲(chǔ)每個(gè)像素所用的二進(jìn)制位（bit）數(shù)，用來(lái)度量圖像的顏色數(shù)，也叫色像素深度。,3.圖像數(shù)據(jù)量 一幅位圖圖像在計(jì)算機(jī)中所需的存儲(chǔ)空間也叫圖像數(shù)據(jù)量，可用下式計(jì)算： 圖像文件的數(shù)據(jù)量＝位圖高度（像素?cái)?shù)）×位圖寬度（像素?cái)?shù)）

21、×色彩深度（位）／8 例如，一幅分辨率為640×480的256色原始圖像（未經(jīng)壓縮）的數(shù)據(jù)量為： （640像素×480像素×8位）／8＝307200（Byte）,2.4.2圖像數(shù)字化過(guò)程 要在計(jì)算機(jī)中處理圖像，必須先把真實(shí)的圖像（照片、畫(huà)報(bào)、圖書(shū)、圖紙等）通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能夠接受的顯示和存儲(chǔ)格式，然后再用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處現(xiàn)。 圖像

22、的數(shù)字化過(guò)程主要分為采樣、量化與壓縮編碼3個(gè)步驟。,2.5多媒體視頻處理技術(shù),2.5.1 多媒體視頻 1.視頻基礎(chǔ)知識(shí) （1）視頻（Video） （2）模擬視頻（Analog Video-AV） （3）數(shù)字視頻（Digital Video-DV） （4）全動(dòng)態(tài)和全屏幕視頻,2.視頻文件格式 視頻信號(hào)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)以不同的文件格式存儲(chǔ)。常用的視頻文件格式有以下幾種

23、。 （1）AVI文件 （2）MPEG文件 （3）DAT文件 （4）MOV文件 （5）Dir 文件 3.電視視頻制式標(biāo)準(zhǔn) （1）NTSC制式 （2）PAL制式 （3）SECAM制式 （4）數(shù)字高清晰度電視HDTV,2.5.2 視頻信號(hào)的壓縮 視頻信號(hào)所占用的存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音和圖形圖像文件，因此必須進(jìn)行壓縮處理，以減少存儲(chǔ)空間和傳輸時(shí)間。壓縮方式有硬件壓縮和軟件壓縮，現(xiàn)在主要采用軟件的方式進(jìn)

24、行壓縮。軟件壓縮包括有損壓縮和無(wú)損壓縮。,2.6多媒體光盤(pán)制作技術(shù),CD光盤(pán) CD原來(lái)是指激光唱盤(pán)，即CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)，用于存放數(shù)字化的音樂(lè)節(jié)目 DVD光盤(pán) DVD的英文全名是Digital Video Disk，即數(shù)字視頻光盤(pán)或數(shù)字影盤(pán)，它利用MPEG2的壓縮標(biāo)準(zhǔn)來(lái)儲(chǔ)存影像。,可刻錄光盤(pán) 常見(jiàn)的可刻錄光盤(pán)有：CD-R CD-RW D

25、VD-R。 （1）CD-R ：CD Recordable的簡(jiǎn)寫(xiě)，它屬于“WORM”(Write Once，Read Multiple)盤(pán)片的一種。它只能一次寫(xiě)入但可多次讀取，在刻錄完成后它可以象一般標(biāo)準(zhǔn)的CD盤(pán)片一樣使用。 （2）CD-RW：兼容CD-ROM和CD-R，CD-RW驅(qū)動(dòng)器允許用戶(hù)讀取CD-ROM、CD-R和CD-RW盤(pán)，可以刻錄CD-R盤(pán)，擦除和重寫(xiě)CD-RW盤(pán)。 （3）DVD-R：DVD-R是可以寫(xiě)入一