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书名:多媒体技术基础及应用教程(含实验教程)
定价:59.0
ISBN:9787030396594
作者:无
版次:1
出版时间:2014-02
内容提要:
本书是作者根据“多媒体技术及应用”课程多年的教学经验精心编写而成。本书分为6章:多媒体技术基础、图形图像处理——Adobe Photoshop CS6的应用、动画制作——Flash CS6的应用、音频处理——Adobe Audition CS6的应用、视频处理——Corel VideoStudio的应用、电子相册制作——PhotoFamily的应用。本书配备了《多媒体技术基础及应用实验教程》。本书结构清晰、内容丰富、图文并茂、易于教学。
目录:
目录
第1章 多媒体技术基础 1
1.1 多媒体技术概述 1
1.2 多媒体信息处理技术 15
本章小结 30
思考题 30
第2章 图形图像处理——Adobe Photoshop CS6的应用 31
2.1 Photoshop概述 31
2.2 基本操作 34
2.3 选区的创建和编辑 36
2.4 基本绘制工具 41
2.5 图像的编辑和变换 47
2.6 图像的修复和修补 51
2.7 色调和色彩的调节 54
2.8 图像的局部修整 57
2.9 图层操作 60
2.10 路径操作 65
2.11 通道和蒙版 68
2.12 滤镜 74
本章小结 76
思考题 76
第3章 动画制作——Adobe Flash CS6的应用 79
3.1 初识Adobe Flash CS6 79
3.2 Flash CS6中的图形绘制和编辑 93
3.3 在Flash CS6中创建和使用元件 108
3.4 使用时间轴和帧设计基本动画 116
3.5 图层和高级动画制作 124
3.6 骨骼运动和3D动画 130
3.7 ActionScript脚本基础和应用 135
本章小结 143
思考题 144
第4章 音频处理——Adobe Audition CS6的应用 145
4.1 Adobe Audition CS6概述 145
4.2 Adobe Audition CS6基本操作 146
4.3 AdobeAudition实例操作 148
本章小结 151
思考题 151
第5章 视频处理——Corel VideoStudio的应用 152
5.1 Corel VideoStudio概述 152
5.2 基本操作 152
5.3 捕获与编辑素材 153
5.4 制作影片效果 157
5.5 渲染与输出影片 165
本章小结 166
思考题 166
第6章 电子相册制作——PhotoFamily的应用 167
6.1 什么是电子相册 167
6.2 常用电子相册制作软件简介 167
6.3 认识PhotoFamily 167
6.4 PhotoFamily使用操作 173
本章小结 180
思考题 180
参考文献 182
附录 多媒体的技术简史 183
在线试读:
第1章 多媒体技术基础
本章内容包括多媒体技术的形成、概念、特征、组成、应用领域、研究内容和发展趋势,以及图形图像处理技术、数字音频处理技术和视频动画制作技术的基本知识。
1.1 多媒体技术概述
兴起于20世纪80年代的多媒体计算机技术,经过几十多年的发展之后,日益受到人们的喜爱而成为关注的焦点。一个由计算机主导的、全新的数字视听世界,是信息技术领域的一次革命。它的出现,给人们的生活、工作、学习和娱乐带来了深刻的影响和变化。无疑,更好地掌握和应用多媒体技术,是我们表达思想、创造作品和处理信息的一次飞跃。
1.1.1 多媒体技术的形成
在技术发展史上,计算机、通信和广播电视一直是三个互相独立的技术领域,各自有着互不相同的技术特征和服务范围。但是,近几十年来,随着数字技术的发展这三个原本各自独立的领域相互渗透、相互融合,形成了一门崭新的技术——多媒体技术。
1. 多媒体的社会需求
多媒体技术在发展过程中,社会需求总是起到刺激和推动作用,按照多媒体技术发展的时间表进行归纳,社会需求主要体现在以下几个方面:
(1)图形和图像处理的需要。图形和图像是人们辨识事物*直接和*形象的形式,很多难以理解和描述的问题用图形或图像表示,就能起到一目了然的作用。计算机多媒体技术首先要解决的问题就是图形和图像的处理问题。自1984年Apple公司推出Machintosh图形操作系统以来,对图形图像的处理技术总是在日新月异地发展。
(2)大容量数据存储的需要。随着计算机处理范围的扩大,被处理的媒体种类不断增加,信息量加大,要保存和处理大量的信息,成为多媒体技术要解决的又一个问题。1986年Philips/Sony公司生产出CDGI交互式系统,并提出了CDGROM 文件格式(国际标准),CDGROM 存储方式和存储介质也就应运而生。
(3)音频信号和视频信号处理的需要。使用计算机处理并重放音频信号和视频信号,是人们对计算机技术提出的新要求。从1989年由Intel/IBM 公司生产的Action Media 750音频板、视频板、多功能板AVSS(音频视频支撑系统)开始,经过多年的发展,计算机能够对音频信号和视频信号进行采集、数字化处理和重放,并能对重放的过程和模式进行控制,而1991~1995年期间由多媒体个人计算机市场协会提出的MPC1~MPC3标准促进了MPC(多媒体个人计算机)的标准化和生产销售,使多媒体个人计算机成为一种新的流行趋势。
(4)界面设计的需要。计算机与使用者之间的操作层面叫做界面。在计算机发展的早期阶段,人们忽略了界面设计问题,这使得没有相当经验和技术的人无法使用计算机。
(5)信息交换的需要。在现代社会中,信息是至关重要的。为了满足人们对信息流动和交换的渴求,计算机不能只以单机形式处理信息,而是要连接在一起,形成网络,以便互相之间传递和交换信息。“信息高速公路”计划由此应运而生。
(6)高科技研究的需要。在高科技研究领域中,航空、航天技术首屈一指。而这一技术与计算机技术几乎是同义语。如果没有计算机技术,人类走入太空几乎是不可能的。
(7)娱乐与社会活动的需要。人类不仅从事科学与技术,还注重享受娱乐和进行其他社会活动,使用常规设备和技术已经不能满足这方面日益增加的需求。人们已经开始采用计算机多媒体技术,满足各种各样的娱乐和社会活动的需求。
除了上述主要的社会需求外,在医学、交通、工业产品制造,以及农业等多方面也都构成了社会需求,全方位的社会需求使多媒体技术的应用领域更为广泛,其发展将永无止境。
2. 多媒体的技术背景
多媒体技术是建立在计算机技术的基础上的,其技术背景无疑是针对计算机技术而言的,它是实现多媒体技术的必要条件和保证。在20世纪80年代末期,CDGROM 激光存储器、数据压缩技术、大规模集成电路制作技术以及实时多任务系统取得突破性的进展,多媒体技术随之进入实用性阶段。以下几个方面是多媒体的主要技术背景:
(1)多媒体计算机的硬件条件。要实现多媒体技术,计算机需要大容量存储器、处理速度快的CPU(中央处理器)、CDGROM、高效声音适配器,以及视频处理适配器等多种硬件设备,并且需要相关的外围设备,例如用于获取数字图像的数码照相机、扫描仪和视频头;用于输出的打印机、投影机、自动控制设备等。
(2)数据压缩技术。在多媒体技术的发展过程中,数据压缩技术是关键技术。它解决了大量多媒体信息数据压缩存储的问题,CDGROM 的应用、VCD 和DVD 光盘的使用,都是数据压缩技术具体应用的成果。对于图像文件、音乐文件、视频文件的数据压缩,使这些原本数据量非常大的文件得以轻松地保存和进行网络间传送。
(3)多媒体的软件条件。多媒体技术的应用离不开计算机软件。在广泛的应用领域中,人们编制了内容广泛、使用方便的软件。借助计算机软件,人们才得以在多领域多学科使用计算机,从而充分地利用多媒体技术解决相关问题。今天,计算机软件的发展速度远高于计算机硬件的发展速度,并且有软件功能部分地取代硬件功能的趋势。
1.1.2 多媒体技术的概念
多媒体的英文单词是multimedia,它由multi和media两部分组合构成。
1. 媒体与多媒体
1)媒体
媒体(media)又称媒介或媒质。在日常生活中,被称为媒体的东西有许多,如蜜蜂是传播花粉的媒体、苍蝇是传播病菌的媒体。但准确地说,这些所谓的“媒体”是传播媒体,并非我们所说的多媒体中的“媒体”,因为这些传播媒体传播的都是某种物质实体,而文字、声音、图像、图形这些都不是物质实体,它们只是客观事物某种属性的表面特征,是一种信息表示方式。
我们在计算机和通信领域所说的“媒体”,是信息存储、传播和表现的载体,并不是一般的媒介和媒质。在计算机领域中的媒体主要有两种含义:一是表示信息的表现或传播形式,如文本、音频、图形、图像、动画、视频等;另一是表示存储信息的实体,如纸张、磁盘、光盘、半导体存储器等。根据国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)电信标准部推出的ITUGTI.374建议的定义,可以将媒体划分为如下五类:
(1)感觉媒体(perception medium):指能直接作用于人的感官,使人直接产生感觉的媒体。如视觉类媒体(包括图像、图形、符号、视频、动画等)、听觉类媒体(包括话音、音乐和音响)、触觉类媒体、嗅觉类媒体和味觉类媒体等。
(2)表示媒体(representation medium):为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。如文字、音频、图形、图像、动画和视频等编码表示。
(3)表现媒体(presentation medium):指表现和获取信息的物理设备,有输入显示媒体(如键盘、鼠标器、麦克风)和输出显示媒体(如显示器、打印机、音箱)。
(4)存储媒体(storage medium):指用来存放表示媒体,以便计算机随时调用和处理信息编码,如磁盘、光盘和内存等。
(5)传输媒体(transmission medium):指传输数据的物理载体,如电缆、光缆等。人们通常所说的媒体是指感觉媒体,但计算机所处理的媒体主要是表示媒体。我们这里不讨论广播电视、报刊杂志和新闻出版等社会媒体。
2)多媒体
多媒体是融合两种或两种以上表示媒体(如文本、音频、图形、图像、动画、视频等)的一种人机交互式信息交流和传播媒体。
早期的计算机主要进行数字计算(这也是计算机这一名称的由来),只供极少数科学家使用;后来用于商业领域,开始处理字符和文字;随着微机、工作站和服务器的普及,计算机有了图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI);而多媒体技术的发展,则使计算机日趋友好和人性化,如图1-1所示。
图1-1 计算机技术的发展
由于枯燥的文字和数字并不适合于人的心理特点和欣赏习惯,因此人类主要通过眼睛和耳朵来接受外部的视觉与声音信息,如表1-1所示。TedNelson(多媒体技术专家、HyperCard的创始人、超文本HyperText一词的提出者)曾说: “我们居身在媒体世界里就像鱼生活在水中”。
表1-1 人类接受外部信息的途径与所占的百分比
通常,(感觉)媒体的种类很多,由于技术和设备的限制,目前的计算机主要处理文本、图形、图像、声音、动画、视频等6种视觉和听觉媒体。气味(嗅觉)和压力(触觉)媒体也有少量应用(如仿真影院、游戏操纵杆、虚拟现实等),但不太普及;味觉媒体至今仍未见应用;所以本课程不予讨论。
我们可以依据是否与时间相关,将媒体分成如下两类:
(1)静态媒体(离散媒体/非时基媒体):与时间无关的媒体,如文本、图形、图像。
(2)流式媒体(连续媒体/时基媒体):与时间有关的媒体,如声音、动画、视频。该类媒体有实时和同步等要求。
也许,有的读者要问,电视也是使用文字、声音和图像来进行信息的传递,那么,多媒体和电视到底有什么不同? 从技术发展来说,计算机是20世纪40年代的伟大发明,一直沿着数字信号处理技术的方向发展,目前的个人计算机已经能够实时处理数据量很大的声音和影视图像信息;而电视是20世纪20年代的伟大发明,它一直沿着模拟信号处理技术的方向发展,直到70年代才开始开发数字电视。由于数字技术具有许多优越性,而且数字技术发展到足以使模拟电视向数字电视过渡的水平,电视和计算机才开始融合在一起。
由此可见,由于多媒体和模拟电视采用的技术不同,对于同样内容的信息或者节目,它们所表现出的特性就很不相同,一般而言,电视的特性是线性播放,整个是从头到尾播放的,人不能对电视节目进行了调整和修改,人与电视之间的关系是:电视是主动的而人是被动的;多媒体是由于计算机参与的而产生了交互性,人们可以使用键盘和鼠标等设备去控制各种媒体的播放和设置,人与多媒体之间的关系是人是主动的,人可以对多媒体进行驾驭。
2. 多媒体技术
多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。比如,有人定义“多媒体计算机是一组硬件和软件设备,结合了各种视觉和听觉媒体,能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上,包括图形、动画、图像和文字等媒体,在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源”。还有人定义多媒体是“传统的计算媒体——文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。
通常,多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合,它是一种把文本(text)、图形(graphics)、图像(images)、动画(animation)和声音(sound)等形式的信息结合在一起,并通过计算机进行数字化的采集、编码、存储、传输、处理和再现等,使多媒体信息建立逻辑连接,并集成在一个具有交互性的系统中,从而能支持完成一系列交互式操作的信息技术。其中多媒体技术主要处理的对象:
(1)文字。采用文字编辑软件生成文本文件,或者使用图像处理软件形成图形方式的文字。
(2)图像。主要指具有23~224彩色数量的gif、bmp、tga、tif、jpg格式的静态图像。图像采用位图方式,并可对其压缩,实现图像的存储和传输。
(3)图形。图形是采用算法语言或某些应用软件生成的矢量化图形,具有体积小、线条圆滑变化的特点。
(4)动画。动画有矢量动画和帧动画之分,矢量动画在单画面中展示动作的全过程,如Flash动画文件;而帧动画则使用多画面来描述动作。帧动画与传统动画的原理一致,如flv动画文件。
(5)音频信号。音频通常采用wav或mid格式,是数字化音频文件。还有MP3压缩格式的音频文件。
(6)视频信号。视频信号是动态的图像。具有代表性的有:avi格式的电影文件和压缩格式的mpg视频文件。
多媒体技术的分类有多种多样,按功能可分为:开发系统、演示系统、培训系统和家庭系统;按应用可分为多媒体信息咨询系统、多媒体管理系统、多媒体辅助教育系统和多媒体通信系统。
总之,多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域,使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具,广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练,甚至家庭生活与娱乐等领域。
1.1.3 多媒体技术的特征
由于多媒体技术包括了计算机技术、视听技术和通信技术,并能对图、文、声、像等多种媒体进行综合处理,所以多媒体技术具有如下特征。
(1)集成性:是指能够对信息进行多通道的统一获取、存储、组织与合成。现在的多媒体技术包含了计算机领域内较新的硬件技术和软件技术,并将不同性质的设备和媒体处理软件集成为一体,以计算机为中心综合处理各种信息。多媒体计算机有丰富的输入/输出接口、高速并行CPU、巨大容量的信息存储空间。
(2)多样性:随着通信技术及计算机技术的发展,计算机所能处理的信息范围逐步扩大,使得我们能够比以往更加和谐地把现有的文本、声音、图形、图像、动画、影像和视频等多种形式的信息媒体组合起来。多媒体技术能综合处理多种媒体信息,将计算机处理的信息空间扩展并放大,使其更容易操作和控制,更具有亲和力。
(3)交互性:交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息,而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制,能为用户提供有效的控制和使用信息的手段,它增加用户对信息的注意和理解,延长信息的保留时间,使得人们更加具有主动性和可控制性,与计算机的交流也更快、更有效。
(4)实时性:当用户给出操作命令时,相应的多媒体信息都能够得到实时控制,如视频会议系统。
(5)控制性:多媒体技术是以计算机为中心,综合处理和控制多媒体信息,并按人的要求以多种媒体形式表现出来,同时作用于人的多种感官。
(6)非线性:多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架,循序渐进地获取知识,而多媒体技术将借助超文本链接(hyper text link)的方法,把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。
(7)信息使用的方便性:用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息,任取图、文、声等信息表现形式。
(8)信息结构的动态性:人们常说多媒体是一部永远读不完的书,用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息,并能增加、删除或修改相关的节点,重新建立有关的链接。
1.1.4 多媒体系统的组成
1. 多媒体计算机的标准
多媒体技术的实现离不开多媒体计算机, 多媒体计算机(Multimedia Personal Computer,MPC)是指能够综合处理多种媒体信息的计算机。我们可以用以下式子来进行表达:
MPC=PC+CD-ROM+SOUNDBOARD+显示卡+多媒体操作系统
多媒体计算机(MPC)标准的基本内容包括:
(1)对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行*低标准的规范。
(2)规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化标准。
(3)制定高于MPC基本标准的升级规范。
(4)制定MPC三项基本标准(MPCG1/2/3),具体如下。
① MPCG1标准。1991年MPCGl标准诞生,得到了许多硬件商的支持,它建立了多媒体系统的标准操作平台,使软件开发商克服了以往无硬件标准而造成的软件的困境。如表1-2所示。
表1-2 MPCG1标准
②MPCG2标准。1993年5月MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准MPCG2,这个标准主要是提高了基本部件的性能指标。如表1-3所示。
表1-3 MPCG2标准
③MPCG3标准。而1995年6月制定的MPCG3标准在进一步提高对基本部件的要求的
定价:59.0
ISBN:9787030396594
作者:无
版次:1
出版时间:2014-02
内容提要:
本书是作者根据“多媒体技术及应用”课程多年的教学经验精心编写而成。本书分为6章:多媒体技术基础、图形图像处理——Adobe Photoshop CS6的应用、动画制作——Flash CS6的应用、音频处理——Adobe Audition CS6的应用、视频处理——Corel VideoStudio的应用、电子相册制作——PhotoFamily的应用。本书配备了《多媒体技术基础及应用实验教程》。本书结构清晰、内容丰富、图文并茂、易于教学。
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目录
第1章 多媒体技术基础 1
1.1 多媒体技术概述 1
1.2 多媒体信息处理技术 15
本章小结 30
思考题 30
第2章 图形图像处理——Adobe Photoshop CS6的应用 31
2.1 Photoshop概述 31
2.2 基本操作 34
2.3 选区的创建和编辑 36
2.4 基本绘制工具 41
2.5 图像的编辑和变换 47
2.6 图像的修复和修补 51
2.7 色调和色彩的调节 54
2.8 图像的局部修整 57
2.9 图层操作 60
2.10 路径操作 65
2.11 通道和蒙版 68
2.12 滤镜 74
本章小结 76
思考题 76
第3章 动画制作——Adobe Flash CS6的应用 79
3.1 初识Adobe Flash CS6 79
3.2 Flash CS6中的图形绘制和编辑 93
3.3 在Flash CS6中创建和使用元件 108
3.4 使用时间轴和帧设计基本动画 116
3.5 图层和高级动画制作 124
3.6 骨骼运动和3D动画 130
3.7 ActionScript脚本基础和应用 135
本章小结 143
思考题 144
第4章 音频处理——Adobe Audition CS6的应用 145
4.1 Adobe Audition CS6概述 145
4.2 Adobe Audition CS6基本操作 146
4.3 AdobeAudition实例操作 148
本章小结 151
思考题 151
第5章 视频处理——Corel VideoStudio的应用 152
5.1 Corel VideoStudio概述 152
5.2 基本操作 152
5.3 捕获与编辑素材 153
5.4 制作影片效果 157
5.5 渲染与输出影片 165
本章小结 166
思考题 166
第6章 电子相册制作——PhotoFamily的应用 167
6.1 什么是电子相册 167
6.2 常用电子相册制作软件简介 167
6.3 认识PhotoFamily 167
6.4 PhotoFamily使用操作 173
本章小结 180
思考题 180
参考文献 182
附录 多媒体的技术简史 183
在线试读:
第1章 多媒体技术基础
本章内容包括多媒体技术的形成、概念、特征、组成、应用领域、研究内容和发展趋势,以及图形图像处理技术、数字音频处理技术和视频动画制作技术的基本知识。
1.1 多媒体技术概述
兴起于20世纪80年代的多媒体计算机技术,经过几十多年的发展之后,日益受到人们的喜爱而成为关注的焦点。一个由计算机主导的、全新的数字视听世界,是信息技术领域的一次革命。它的出现,给人们的生活、工作、学习和娱乐带来了深刻的影响和变化。无疑,更好地掌握和应用多媒体技术,是我们表达思想、创造作品和处理信息的一次飞跃。
1.1.1 多媒体技术的形成
在技术发展史上,计算机、通信和广播电视一直是三个互相独立的技术领域,各自有着互不相同的技术特征和服务范围。但是,近几十年来,随着数字技术的发展这三个原本各自独立的领域相互渗透、相互融合,形成了一门崭新的技术——多媒体技术。
1. 多媒体的社会需求
多媒体技术在发展过程中,社会需求总是起到刺激和推动作用,按照多媒体技术发展的时间表进行归纳,社会需求主要体现在以下几个方面:
(1)图形和图像处理的需要。图形和图像是人们辨识事物*直接和*形象的形式,很多难以理解和描述的问题用图形或图像表示,就能起到一目了然的作用。计算机多媒体技术首先要解决的问题就是图形和图像的处理问题。自1984年Apple公司推出Machintosh图形操作系统以来,对图形图像的处理技术总是在日新月异地发展。
(2)大容量数据存储的需要。随着计算机处理范围的扩大,被处理的媒体种类不断增加,信息量加大,要保存和处理大量的信息,成为多媒体技术要解决的又一个问题。1986年Philips/Sony公司生产出CDGI交互式系统,并提出了CDGROM 文件格式(国际标准),CDGROM 存储方式和存储介质也就应运而生。
(3)音频信号和视频信号处理的需要。使用计算机处理并重放音频信号和视频信号,是人们对计算机技术提出的新要求。从1989年由Intel/IBM 公司生产的Action Media 750音频板、视频板、多功能板AVSS(音频视频支撑系统)开始,经过多年的发展,计算机能够对音频信号和视频信号进行采集、数字化处理和重放,并能对重放的过程和模式进行控制,而1991~1995年期间由多媒体个人计算机市场协会提出的MPC1~MPC3标准促进了MPC(多媒体个人计算机)的标准化和生产销售,使多媒体个人计算机成为一种新的流行趋势。
(4)界面设计的需要。计算机与使用者之间的操作层面叫做界面。在计算机发展的早期阶段,人们忽略了界面设计问题,这使得没有相当经验和技术的人无法使用计算机。
(5)信息交换的需要。在现代社会中,信息是至关重要的。为了满足人们对信息流动和交换的渴求,计算机不能只以单机形式处理信息,而是要连接在一起,形成网络,以便互相之间传递和交换信息。“信息高速公路”计划由此应运而生。
(6)高科技研究的需要。在高科技研究领域中,航空、航天技术首屈一指。而这一技术与计算机技术几乎是同义语。如果没有计算机技术,人类走入太空几乎是不可能的。
(7)娱乐与社会活动的需要。人类不仅从事科学与技术,还注重享受娱乐和进行其他社会活动,使用常规设备和技术已经不能满足这方面日益增加的需求。人们已经开始采用计算机多媒体技术,满足各种各样的娱乐和社会活动的需求。
除了上述主要的社会需求外,在医学、交通、工业产品制造,以及农业等多方面也都构成了社会需求,全方位的社会需求使多媒体技术的应用领域更为广泛,其发展将永无止境。
2. 多媒体的技术背景
多媒体技术是建立在计算机技术的基础上的,其技术背景无疑是针对计算机技术而言的,它是实现多媒体技术的必要条件和保证。在20世纪80年代末期,CDGROM 激光存储器、数据压缩技术、大规模集成电路制作技术以及实时多任务系统取得突破性的进展,多媒体技术随之进入实用性阶段。以下几个方面是多媒体的主要技术背景:
(1)多媒体计算机的硬件条件。要实现多媒体技术,计算机需要大容量存储器、处理速度快的CPU(中央处理器)、CDGROM、高效声音适配器,以及视频处理适配器等多种硬件设备,并且需要相关的外围设备,例如用于获取数字图像的数码照相机、扫描仪和视频头;用于输出的打印机、投影机、自动控制设备等。
(2)数据压缩技术。在多媒体技术的发展过程中,数据压缩技术是关键技术。它解决了大量多媒体信息数据压缩存储的问题,CDGROM 的应用、VCD 和DVD 光盘的使用,都是数据压缩技术具体应用的成果。对于图像文件、音乐文件、视频文件的数据压缩,使这些原本数据量非常大的文件得以轻松地保存和进行网络间传送。
(3)多媒体的软件条件。多媒体技术的应用离不开计算机软件。在广泛的应用领域中,人们编制了内容广泛、使用方便的软件。借助计算机软件,人们才得以在多领域多学科使用计算机,从而充分地利用多媒体技术解决相关问题。今天,计算机软件的发展速度远高于计算机硬件的发展速度,并且有软件功能部分地取代硬件功能的趋势。
1.1.2 多媒体技术的概念
多媒体的英文单词是multimedia,它由multi和media两部分组合构成。
1. 媒体与多媒体
1)媒体
媒体(media)又称媒介或媒质。在日常生活中,被称为媒体的东西有许多,如蜜蜂是传播花粉的媒体、苍蝇是传播病菌的媒体。但准确地说,这些所谓的“媒体”是传播媒体,并非我们所说的多媒体中的“媒体”,因为这些传播媒体传播的都是某种物质实体,而文字、声音、图像、图形这些都不是物质实体,它们只是客观事物某种属性的表面特征,是一种信息表示方式。
我们在计算机和通信领域所说的“媒体”,是信息存储、传播和表现的载体,并不是一般的媒介和媒质。在计算机领域中的媒体主要有两种含义:一是表示信息的表现或传播形式,如文本、音频、图形、图像、动画、视频等;另一是表示存储信息的实体,如纸张、磁盘、光盘、半导体存储器等。根据国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)电信标准部推出的ITUGTI.374建议的定义,可以将媒体划分为如下五类:
(1)感觉媒体(perception medium):指能直接作用于人的感官,使人直接产生感觉的媒体。如视觉类媒体(包括图像、图形、符号、视频、动画等)、听觉类媒体(包括话音、音乐和音响)、触觉类媒体、嗅觉类媒体和味觉类媒体等。
(2)表示媒体(representation medium):为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。如文字、音频、图形、图像、动画和视频等编码表示。
(3)表现媒体(presentation medium):指表现和获取信息的物理设备,有输入显示媒体(如键盘、鼠标器、麦克风)和输出显示媒体(如显示器、打印机、音箱)。
(4)存储媒体(storage medium):指用来存放表示媒体,以便计算机随时调用和处理信息编码,如磁盘、光盘和内存等。
(5)传输媒体(transmission medium):指传输数据的物理载体,如电缆、光缆等。人们通常所说的媒体是指感觉媒体,但计算机所处理的媒体主要是表示媒体。我们这里不讨论广播电视、报刊杂志和新闻出版等社会媒体。
2)多媒体
多媒体是融合两种或两种以上表示媒体(如文本、音频、图形、图像、动画、视频等)的一种人机交互式信息交流和传播媒体。
早期的计算机主要进行数字计算(这也是计算机这一名称的由来),只供极少数科学家使用;后来用于商业领域,开始处理字符和文字;随着微机、工作站和服务器的普及,计算机有了图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI);而多媒体技术的发展,则使计算机日趋友好和人性化,如图1-1所示。
图1-1 计算机技术的发展
由于枯燥的文字和数字并不适合于人的心理特点和欣赏习惯,因此人类主要通过眼睛和耳朵来接受外部的视觉与声音信息,如表1-1所示。TedNelson(多媒体技术专家、HyperCard的创始人、超文本HyperText一词的提出者)曾说: “我们居身在媒体世界里就像鱼生活在水中”。
表1-1 人类接受外部信息的途径与所占的百分比
通常,(感觉)媒体的种类很多,由于技术和设备的限制,目前的计算机主要处理文本、图形、图像、声音、动画、视频等6种视觉和听觉媒体。气味(嗅觉)和压力(触觉)媒体也有少量应用(如仿真影院、游戏操纵杆、虚拟现实等),但不太普及;味觉媒体至今仍未见应用;所以本课程不予讨论。
我们可以依据是否与时间相关,将媒体分成如下两类:
(1)静态媒体(离散媒体/非时基媒体):与时间无关的媒体,如文本、图形、图像。
(2)流式媒体(连续媒体/时基媒体):与时间有关的媒体,如声音、动画、视频。该类媒体有实时和同步等要求。
也许,有的读者要问,电视也是使用文字、声音和图像来进行信息的传递,那么,多媒体和电视到底有什么不同? 从技术发展来说,计算机是20世纪40年代的伟大发明,一直沿着数字信号处理技术的方向发展,目前的个人计算机已经能够实时处理数据量很大的声音和影视图像信息;而电视是20世纪20年代的伟大发明,它一直沿着模拟信号处理技术的方向发展,直到70年代才开始开发数字电视。由于数字技术具有许多优越性,而且数字技术发展到足以使模拟电视向数字电视过渡的水平,电视和计算机才开始融合在一起。
由此可见,由于多媒体和模拟电视采用的技术不同,对于同样内容的信息或者节目,它们所表现出的特性就很不相同,一般而言,电视的特性是线性播放,整个是从头到尾播放的,人不能对电视节目进行了调整和修改,人与电视之间的关系是:电视是主动的而人是被动的;多媒体是由于计算机参与的而产生了交互性,人们可以使用键盘和鼠标等设备去控制各种媒体的播放和设置,人与多媒体之间的关系是人是主动的,人可以对多媒体进行驾驭。
2. 多媒体技术
多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。比如,有人定义“多媒体计算机是一组硬件和软件设备,结合了各种视觉和听觉媒体,能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上,包括图形、动画、图像和文字等媒体,在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源”。还有人定义多媒体是“传统的计算媒体——文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。
通常,多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合,它是一种把文本(text)、图形(graphics)、图像(images)、动画(animation)和声音(sound)等形式的信息结合在一起,并通过计算机进行数字化的采集、编码、存储、传输、处理和再现等,使多媒体信息建立逻辑连接,并集成在一个具有交互性的系统中,从而能支持完成一系列交互式操作的信息技术。其中多媒体技术主要处理的对象:
(1)文字。采用文字编辑软件生成文本文件,或者使用图像处理软件形成图形方式的文字。
(2)图像。主要指具有23~224彩色数量的gif、bmp、tga、tif、jpg格式的静态图像。图像采用位图方式,并可对其压缩,实现图像的存储和传输。
(3)图形。图形是采用算法语言或某些应用软件生成的矢量化图形,具有体积小、线条圆滑变化的特点。
(4)动画。动画有矢量动画和帧动画之分,矢量动画在单画面中展示动作的全过程,如Flash动画文件;而帧动画则使用多画面来描述动作。帧动画与传统动画的原理一致,如flv动画文件。
(5)音频信号。音频通常采用wav或mid格式,是数字化音频文件。还有MP3压缩格式的音频文件。
(6)视频信号。视频信号是动态的图像。具有代表性的有:avi格式的电影文件和压缩格式的mpg视频文件。
多媒体技术的分类有多种多样,按功能可分为:开发系统、演示系统、培训系统和家庭系统;按应用可分为多媒体信息咨询系统、多媒体管理系统、多媒体辅助教育系统和多媒体通信系统。
总之,多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域,使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具,广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练,甚至家庭生活与娱乐等领域。
1.1.3 多媒体技术的特征
由于多媒体技术包括了计算机技术、视听技术和通信技术,并能对图、文、声、像等多种媒体进行综合处理,所以多媒体技术具有如下特征。
(1)集成性:是指能够对信息进行多通道的统一获取、存储、组织与合成。现在的多媒体技术包含了计算机领域内较新的硬件技术和软件技术,并将不同性质的设备和媒体处理软件集成为一体,以计算机为中心综合处理各种信息。多媒体计算机有丰富的输入/输出接口、高速并行CPU、巨大容量的信息存储空间。
(2)多样性:随着通信技术及计算机技术的发展,计算机所能处理的信息范围逐步扩大,使得我们能够比以往更加和谐地把现有的文本、声音、图形、图像、动画、影像和视频等多种形式的信息媒体组合起来。多媒体技术能综合处理多种媒体信息,将计算机处理的信息空间扩展并放大,使其更容易操作和控制,更具有亲和力。
(3)交互性:交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息,而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制,能为用户提供有效的控制和使用信息的手段,它增加用户对信息的注意和理解,延长信息的保留时间,使得人们更加具有主动性和可控制性,与计算机的交流也更快、更有效。
(4)实时性:当用户给出操作命令时,相应的多媒体信息都能够得到实时控制,如视频会议系统。
(5)控制性:多媒体技术是以计算机为中心,综合处理和控制多媒体信息,并按人的要求以多种媒体形式表现出来,同时作用于人的多种感官。
(6)非线性:多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架,循序渐进地获取知识,而多媒体技术将借助超文本链接(hyper text link)的方法,把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。
(7)信息使用的方便性:用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息,任取图、文、声等信息表现形式。
(8)信息结构的动态性:人们常说多媒体是一部永远读不完的书,用户可以按照自己的目的和认知特征重新组织信息,并能增加、删除或修改相关的节点,重新建立有关的链接。
1.1.4 多媒体系统的组成
1. 多媒体计算机的标准
多媒体技术的实现离不开多媒体计算机, 多媒体计算机(Multimedia Personal Computer,MPC)是指能够综合处理多种媒体信息的计算机。我们可以用以下式子来进行表达:
MPC=PC+CD-ROM+SOUNDBOARD+显示卡+多媒体操作系统
多媒体计算机(MPC)标准的基本内容包括:
(1)对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行*低标准的规范。
(2)规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化标准。
(3)制定高于MPC基本标准的升级规范。
(4)制定MPC三项基本标准(MPCG1/2/3),具体如下。
① MPCG1标准。1991年MPCGl标准诞生,得到了许多硬件商的支持,它建立了多媒体系统的标准操作平台,使软件开发商克服了以往无硬件标准而造成的软件的困境。如表1-2所示。
表1-2 MPCG1标准
②MPCG2标准。1993年5月MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准MPCG2,这个标准主要是提高了基本部件的性能指标。如表1-3所示。
表1-3 MPCG2标准
③MPCG3标准。而1995年6月制定的MPCG3标准在进一步提高对基本部件的要求的