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1,第8章 多媒体信息处理与应用,主讲教师:曹岳辉
时 间:2013.9,2,第8章 多媒体信息处理与应用,多媒体技术概述
多媒体信息的数字化
PhotoShop及其简单图像处理
Flash及其基本动画制作,3,多媒体技术概述,媒体与媒体的分类
（1）感觉媒体
（2）表示媒体
（3）显示媒体
（4）存储媒体
（5）传输媒体,4,多媒体技术概述,计算机中媒体的含义
媒体在计算机领域有两种含义（媒质和媒介）
一种是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器，中文译为媒质。
另一种是指传递信息的载体（即计算机中的数据），如数字、文字、声音、图形、图像、视频动画等，中文译为媒介。
在计算机多媒体技术中的媒体
指传递信息的载体（即计算机中的数据） 。,5,多媒体技术概述,多媒体的定义
多媒体是一种以计算机为中心的多种媒体的有机组合，这些媒体包括文本、声音、图形、图像、动画、视频等，并且人们在接受这些媒体信息时具有一定的主动性和交互性。
多媒体定义强调三点：
① 以计算机为中心；
② 各种媒体的有机结合。
③ 交互性。,6,多媒体技术概述,多媒体技术的基本特征
多维性
集成性
交互性,在处理信息范围上具有空间扩展和放大的 能力。
不仅是多种媒体信息的集成；而且是多种技术的集成。
传统信息交流特点—单向性；多媒体信息交流特点—双向性。,7,多媒体技术概述,多媒体技术的应用
家庭娱乐
教育与培训
商业应用
网络通信
办公自动化
以上列举的是一些主要应用领域，还有其他….。,8,多媒体技术概述,多媒体计算机硬件系统
光盘存储器
CD-ROM光盘 ：只读存储器；主要存储计算机程序。
CD-R与CD-RW光盘 ： CD-R单次写入、多次可读光盘； CD-RW可修改、可删除、可重写数据光盘。
VCD光盘：含视频的光盘，可存74分钟影视节目。
DVD光盘 ：大容量数字通用光盘；有单、双面，单、双层之分；容量：几个GB～十几个GB。,9,多媒体技术概述,多媒体计算机硬件系统
音频卡：俗称声卡。
视频卡：处理视频信息的硬件，种类多：
视频捕捉与播放卡：捕捉、压缩、存储、编辑和播放视频和音频信号。
视频压缩卡：按JPEG或MPEG标准对视频和音频信号进行压缩和还原。
视频转换卡：将计算机输出的数字视频信号转换为各种制式的模拟电视信号。
MPEG卡 ：基于MPEG标准的压缩和解压缩。
其他设备 ：投影机、触摸屏、扫描仪、数码相机、摄像机、录像机等。,10,多媒体技术概述,多媒体信息的计算机处理
视觉媒体处理
视觉媒体处理通常包括：
视频处理，即视频的数字化及编辑加工
图像处理，即图像的数字化、各种编辑加工、图形和图像的动态生成。
图像压缩，包括静态图像压缩编码、动态视频压缩编码。
听觉媒体处理
听觉媒体处理简单地说就是对声音的处理，即音频处理，包括音频采样、量化、压缩编码、合成及处理、语音识别等。,,11,多媒体信息的数字化（重点、难点）,模拟信号与数字信号
模拟信号
在时间上或幅度上连续的信号称为模拟信号。,图(a) 图(b)：,12,多媒体信息的数字化,数字信号
如果把信号幅度的取值数目人为加以限定（量化处理），得到由有限种数值大小组成的信号就被称为离散幅度信号。
采样值经过量化处理后在幅度值上也取离散值。在时间和幅度上都是离散的数值可以称为数字信号（准数字信号）；严格说来还要经过编码表示才是真正的数字信号。,13,多媒体信息的数字化,模拟信号的数字化
抽样
所谓抽样（也叫采样）就是每隔一定的时间间隔T，抽取模拟信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列 。
抽样的作用是使得信号在时间上离散化。
量化
对时间离散数据用有限数目的幅值表示，即利用预先规定的有限个值来表示模拟信号抽样值的过程称为量化。
量化的作用是使得信号在幅度上离散化
注意：线性量化(最简单)、非线性量化(复杂)。,14,多媒体信息的数字化,线性量化也叫均匀量化，就是把原信号的取值范围按等距离分割的量化。其量化间隔Δ取决于输入信号的变化范围和量化值数目。即：
△＝（信号最大值－信号最小值）/ 量化值数目
模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，如果用k位二进制码组来表示该样值的大小，那么，k位二进制码组只能表示M=2k个离散样值。
例如，采用8位编码可将模拟信号量化为28=256个量化级. ( 说明),15,多媒体信息的数字化,编码
需要把抽样、量化后的信号转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。最简单的编码方式是二进制编码。
编码前一般要确定两个因素：
每一个量化值的编码位数，它决定量化精度；
每一组代码与量化值对应的规则（如，常用自然二进制码，即编码值对应二进制数）。,16,多媒体信息的数字化,一种均匀量化和自然二进制编码示意图：,8种区间的中值分别为：0,1,…,7。前三个取样点对应的区间中值分别为4，5，6；则前三个取样点的量化值分别为4，5，6；编码值则分别为100,101,110。,17,多媒体信息的数字化,数字化声音
声音信号数字化
声音进入计算机的第一步就是数字化，数字化实际上就是采样、量化和编码。,声音的采样、量化和编码,18,多媒体信息的数字化,采样频率
采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样才能能把以数字表达的声音还原成原来的声音，这叫做无损数字化(Lossless Digitization)。
样本精度
样本大小是用每个声音样本的位数bit/s(即bps)表示的，它反映度量声音波形幅度的精度。
例如，每个声音样本用16位(2字节)表示，测得的声音样本值是在0～65536的范围里，它的精度就是输入信号的1/65536。位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多；反之亦然。,19,多媒体信息的数字化,样本精度
采样精度的另一种表示方法是信号噪声比，简称为信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)，并用下式计算：
SNR＝10 log [(Vsignal)2 / (Vnoise)2]＝20 log (Vsignal / Vnoise) (db)
其中，Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db),例如：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，它的信噪比SNR＝6分贝。(注：log(2)=log10(2)=0.301.)
又如：假设Vnoise＝1，采样精度为16位表示Vsignal＝216，它的信噪比SNR＝96分贝。,20,多媒体信息的数字化,声音质量与数据率
根据声音的频带，声音的质量分成5个等级。由低到高分别是电话到数字录音带(DAT)的声音。 见P244表7－1。
常见声音文件的格式及其转换
常见声音文件的格式
WAV、MP3、WMA、RA、MID、VQF、CD，等常见音频格式。
音频格式的转换(一些常见的格式转换软件)：
① 极速火龙CD压缩器；
② Audio Converter；
③ RealAudio Encoder ；
④ Wisecroft Ripper ；
⑤ Midi2Wav ；
⑥ Amazing MIDI 。,21,多媒体信息的数字化,数字化图像
图像数字化的步骤
采样、量化与编码。
图像数字化的设备
扫描仪和数码相机。
数字图像的基本概念
图形和图像
矢量图形或几何图形，简称图形（Graphics）。
点阵图像或位图图像，简称图像（Image）。,22,多媒体信息的数字化,分辨率
屏幕分辨率：计算机的显示屏幕由若干点（也称为像素）组成，屏幕分辨率是指屏幕上的像素总数，即屏幕上的最大显示区域，以水平方向的像素点行数和垂直方向的像素点列数表示。
图像分辨率：指数字化图像的大小，以水平像素行数和垂直像素列数表示。(注：与PhotoShop中分辨率的概念不同)
像素分辨率：指一个像素的长和宽的比例（也称为像素的长度比）。,23,多媒体信息的数字化,颜色深度
图像中可能出现的不同颜色的最大数目，用一个像素所占据的二进制位数表示。如某图像中每个像素的颜色用24个二进制位来描述，则该图像的颜色深度为24，可以包含（224＝）16777216种不同的颜色（真彩色）。
图像文件大小
图像文件的大小是指在磁盘上存储整幅图像所需占的字节数，估算公式（单位：字节）:
位图数据字节数＝图像分辨率（高×宽）×图像深度/8,注：Windows下看到的文件大小比上述计算结果略大，是因为实际文件还包含文件头信息。,24,多媒体信息的数字化,图像文件的常见格式及其转换
数字图像文件的常见格式
BMP文件、GIF文件 、TIF（TIFF）文件 、PCX文件 、JPG文件 、PNG文件 、TGA文件 、WMF文件 、EPS文件 。
数字图像文件格式的转换
① Windows自带的“画图”程序 ；
② Ms Office工具中的“Microsoft Photo Editor”；
③ Adobe Photoshop ；
④ 图像格式转换专家V2.1 ；
⑤ Konvertor v3.45.1 。,25,多媒体信息的数字化,数字化视频图像和动画
数字化视频图像
视频与图像
视频与图像是两个既有联系又有区别的概念。静止的图片称为图像，运动的图像称为视频。也就是说视频信息实际上是由许多幅单一图像画面构成的，每一幅画面称为帧。
视频的模拟信号和数字信号
模拟信号在时间和幅度上都是连续的，它是基于模拟技术以及图像的广播与显示确定的国际标准。而数字信号在时间和幅度上都是离散的，是不连续的0、1二值脉冲信号；它是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准。,26,多媒体信息的数字化,数字化动画
按动画性质分类
帧动画：构成动画的基本单位是帧，由很多帧组成动画。
矢量动画：是经过计算机计算而生成的动画，主要表现为变换的图形、线条和文字，（其画面只有一帧）。
按动画表现形式分类
二维动画：又叫“平面动画”，具有非常灵活的表现手段、强烈的表现力和良好的视觉效果。
三维动画：又叫“空间动画”，主要表现三维的动画主体和背景。三维动画的特点是：动画主体的三维造型是经过计算得到的，无需画出物体在旋转和翻滚时的各个面。
变形动画：属于平面动画，其显著特点是：通过计算，把变形参考点和颜色有序地重新排列形成变形效果。,27,多媒体信息的数字化,视频和动画文件的格式及其转换,影像视频格式
① AVI格式；② MOV格式（Quick Time）；③ MPG文件；④ DAT文件； ⑤ DIR格式 。,流式视频格式
① RM格式 ；② MOV格式（Quick Time） ；③ ASF格式 ； ④ WMV格式 ；⑤ DivX格式 。,动画文件格式
① FLIC（FLI／FLC）格式；② SWF格式（Flash动画）。,常见视频和动画文件的格式转换
“超级解霸3000英雄版”、“豪杰视频通2.0”、“豪杰超级DVDIII”、“超级转换秀” 。,,28,Photoshop及其简单图像处理,Photoshop CS软件简介
Photoshop CS（简称PS）的界面主要由
菜单栏
选项栏
工具箱
调板
工作窗口
组成。,29,Photoshop及其简单图像处理,图像变换
图像缩小和放大 ,操作步骤如下：
打开原始图像文件。单击菜单命令“文件/打开” 菜单，…
通过“图像大小”对话框调整图像大小。单击Photoshop CS菜单命令“图像/图像大小”，弹出“图像大小”对话框；…
图像另存。单击Photoshop CS菜单命令“文件/存储为”，弹出“存储为”对话框；…,30,Photoshop及其简单图像处理,图像的其他变换
调整图像的“亮度/对比度”，“色阶”
单击Photoshop CS菜单命令“图像/调整”，然后选择子命令。
图像旋转
单击Photoshop CS菜单命令“图像/旋转画布”，可以将图像进行任意角度的旋转。
图像滤镜
选取Photoshop CS“滤镜”菜单中不同的子菜单命令，可以对图像使用不同的“滤镜”效果。如：模糊、平均模糊、进一步模糊、高斯模糊、动感模糊、杂色、添加杂色、去斑、蒙尘与划痕、中间值、锐化、锐化边缘、进一步锐化、USM 锐化、风格化、浮雕效果、查找边缘和曝光过度，等等。
最后，将变换后的图像用Photoshop CS菜单命令“文件/存储为”保存为新的文件。,31,Photoshop及其简单图像处理,图像合成
图层的概念
在Photoshop中用到一个很重要的概念，即图层（Layers）。它体现了数字作图和物理作图的根本区别；图层几乎可以说是Photoshop软件的基础。简单说来，图层就是重叠的透明层，每层独立放置画面，又依顺序互相遮挡，用来对各个画面进行管理。图层可以不断添加，后加入的图层将至于先有图层上面。
图像合成的操作步骤
（1）启动Photoshop 后，利用菜单命令“文件/打开”打开一个背景图片文件，如“草原.jpg”文件。－－图层1.
（2）在其它图像软件中打开另一幅图片（如“飞鸟.jpg”）；并将该图像复制到Windows剪贴板。
（3）在Photoshop中，执行菜单命令“编辑/粘贴”。－－图层2.
（4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”,32,Photoshop及其简单图像处理,图像合成的操作步骤
（4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”）选定图层2所需要的图像区域（可能是不规则的）；然后反选区域（“Ctrl＋Shift＋I”组合键 );然后删除不需要的区域（Delete键）。－－－至此，实现了两个图层内容的合成。
（5）新建一个文字层。单击菜单栏系列命令“图层/新建/图层”;…选择工具箱中的文字工具（选右下角的小三角按钮，选择子工具“横排文字工具”）；然后在当前图像区域单击鼠标，则出现文字插入光标，可以输入文字。
（6）文件另存盘输出。
演示：合成图像“小鸟在草原上空飞翔”。
提示：根据上述原理和类似的操作，还可以实现由更多图层合成的图像。,,33,Flash及其基本动画制作,Flash软件与基本概念
Flash软件的功能和特点
Flash是Macromedia公司推出的一款著名动画制作软件 。
Flash软件界面
“主菜单栏”、“主工具栏、“文档选项卡”、“时间轴”、“舞台”、“工具箱”，“面板” 。,34,Flash及其基本动画制作,35,Flash及其基本动画制作,文档选项卡,36,Flash及其基本动画制作,【自定义工具栏】对话框,37,Flash及其基本动画制作,展开的三个常用面板
【动作】面板
是主要的【开发面板】之一，是动作脚本的编辑器
【帮助】面板
可以随时对软件的使用或动作脚本语法进行查询，使用户更好地使用软件的各种功能。
【属性】面板
可以很容易地访问舞台或时间轴上当前选定项的最常用属性,38,Flash及其基本动画制作,几个基本概念
Flash文档：一件Flash动画。
源文件：*.fla
动画格式文件：*.swf。
时间轴：在Flash文档制作界面中，可以把时间轴看作是用连续的时间点串接起来的一根时间线；它形象地表现了Flash动画变化过程的先后各个时间点。
舞台
位于Flash工作区内部，是编辑和显示动画的地方。
绘图纸
绘图纸是时间轴控制区下部5个按钮的统称，它们用于控制帧的显示状态。
图层
类似PhotoShop的图层概念。,,39,Flash及其基本动画制作,几个基本概念
帧
关键帖
普通帧
空白帧
空白关键帧
层
引导层
遮罩层
元件和场景,40,逐帧动画,逐帧动画在时间轴上的表现形式
由于逐帧动画是一帧一帧地画，所以逐帧动画具有非常大的灵活性，几乎可以表现任何想表现的内容。逐帧动画在时间轴上表现为连续出现的关键帧，如图所示。,,,41,形状补间动画,形状补间动画的概念
在一个关键帧中绘制一个形状，然后在另一个关键帧中更改该形状或绘制另一个形状，Flash 根据二者之间的帧的值或形状来创建的动画被称为“形状补间动画”。
构成形状补间动画的元素
形状补间动画可以实现两个图形之间颜色、形状、大小、位置的相互变化，其变形的灵活性介于逐帧动画和动作补间动画二者之间，使用的元素多为用鼠标或压感笔绘制出的形状，如果使用图形元件、按钮、文字，则必先“打散”才能创建变形动画。
形状补间动画在时间轴面板上的表现,42,形状补间动画,43,,动作补间动画,（1）动作补间动画的概念
（2）构成动作补间动画的元素
构成动作补间动画的元素是元件，包括影片剪辑、图形元件、按钮、文字、位图、组合等等。
（3）动作补间动画在时间轴面板上的表现,（4）形状补间动画和动作补间动画的区别,,,45,逐针动画（数字变化）,步骤：
新建一个文档
从工具箱中选取“文本工具”
选取“属性”，设置文本类型为“静态文字”及相关属性
在舞台中输入文本“1”
按F6键插入10个关键帧，选中第2帧
输入文本“2”
重复5）和6）步,46,形状补间动画（例：从园变到方形）,步骤：
插入新图层（图层2）
选择图层2的第1帧
在舞台中画一园
在图层2的第8帧处插入“空白关键帧”
在舞台中画一个和园基本大的方形
选取第1帧，单击“属性”面板中“补间”，选取“形状”
按Ctrl+回车键预览动画效果。,47,动作补间动画（园的动作补间）,步骤：
插入新图层（图层3）
选择图层3的第1帧
在舞台中画一正园
按F8键，在打开的“转换为符号”对话框中选取“图形”，将正园转换为图形元件
在图层3的第8帧处插入“关键帧”
选择第8帧的元件拖至舞台右侧
选取第1帧，单击“属性”面板中“补间”，选取“动作”
按Ctrl+回车键预览动画效果。,48,使用遮罩层,步骤：
新建一文档
导入所需图片，并将它添加到元件库中，同时制作遮罩用的图形（如矩形）也添加至库中
在图层1中，制作移动补间
插入“图层2”
在“图层2”中插入遮罩用的图形元件（从库中拖出元件）
设置“图层2”为遮罩层
将第一层和遮罩层加锁,例：文字作为遮罩、雪景遮罩,,49,ppt中插入Flash动画操作步骤,视图/工具栏/控件工具箱
其他控件/画框/属性,50,END,,
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