计算机多媒体技术
一、知识体系
本章知识体系结构：
多媒体、多媒体技术的基本概念和特点；媒体分类形式；多媒体计算机系统构成；图形图像、音频、动画和视频媒体素材的采集方法和创作整理工具
二、学习纲要
8.1 多媒体技术概述
本节主要讲述了媒体、多媒体基本概念，媒体分类形式，多媒体技术的概念和特点，多媒体技术的发展和应用。
8.1.1基本知识
1．媒体和多媒体
媒体就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说就是信息的载体。媒体也称为媒介。多媒体就是多重媒体的意思，可以理解为直接作用于人的感官的文字、图形图像、动画、声音和影像等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。
2．媒体的分类
国际电信联盟（ITU）对媒体做如下分类：
（1）感觉媒体：例如，人的语音、文字、音乐、自然界的声音、图形图像、动画、视频等都属于感觉媒体。
（2）表示媒体：表示媒体表现为信息在计算机中的编码，如ACSII码、图像编码、声音编码等。
（3）表现媒体：又称为显示媒体，是计算机用于输入输出信息的媒体，如键盘、鼠标、光笔、显示器、扫描仪、打印机、数字化仪等。
（4）存储媒体：也称为介质。常见的存储媒体有硬盘、软盘、磁带和CDROM等。
（5）传输媒体：例如电话线、双绞线、光纤、同轴电缆、微波、红外线等。
3．多媒体技术
多媒体技术是指把文字、图形图像、动画、音频、视频等各种媒体通过计算机进行数字化的采集、获取、加工处理、存储和传播而综合为一体化的技术。
多媒体技术涉及信息数字化处理技术、数据压缩和编码技术、高性能大容量存储技术、多媒体网络通信技术、多媒体系统软硬件核心技术、多媒体同步技术、超文本超媒体技术等，其中信息数字化处理技术是基本技术，数据压缩和编码技术是核心技术。
4．常见感觉媒体信息
多媒体技术处理的感觉媒体信息类型有以下几种：
文本信息、图形图像、动画、音频信息、视频信息等。
8.1.2多媒体技术的特点
多媒体技术具有多样性、交互性、实时性和集成性等主要特点。
8.1.3多媒体技术的发展和应用
计算机多媒体技术大体上经历了三个阶段：
第一个阶段是1985年以前，这一时期是计算机多媒体技术的萌芽阶段。第二个阶段是在1985年至90年代初，是多媒体计算机初期标准的形成阶段。第三个阶段是90年代至今，是计算机多媒体技术飞速发展的阶段。
多媒体的应用已经遍及社会生活的各个领域，如教育应用、电子出版、广告与信息咨询、管理信息系统和办公自动化、家庭应用、虚拟现实等。
8.2 多媒体计算机系统
本节介绍了多媒体计算机系统的构成。MPC是指在个人计算（PC）机的基础上，融合了的图形图像、音频、视频等多媒体信息处理技术，包括软件技术和硬件技术，而形成的多媒体计算机系统。
8.2.1多媒体计算机系统构成
1．多媒体计算机的硬件系统
计算机的硬件系统在整个系统的最底层，它是系统的物质基础，包括多媒体计算机中的所有硬件设备和由这些设备构成的一个多媒体硬件环境。
2．多媒体软件平台
多媒体软件平台是多媒体软件核心系统，其主要任务是提供基本的多媒体软件开发的环境，一般是专门为多媒体系统而设计或是在已有的操作系统的基础上扩充和改造而成的。在个人计算机上运行的多媒体软件平台，应用最广泛的是Microsoft公司在Windows NT/2000/2003/XP操作系统。
3．多媒体开发系统
多媒体开发系统包括多媒体数据准备工具和著作工具。
多媒体准备工具是由各种采集和创作多媒体信息的软件工具组成。
多媒体著作工具又称多媒体创作工具或多媒体编辑工具，它为多媒体开发人员提供组织编排多媒体数据和连接形成多媒体应用系统的软件工具。常见的多媒体著作工具包括这样几类：以图标为基础的多媒体著作工具、以帧为基础的多媒体著作工具、以页为基础的多媒体著作工具、以程序设计语言为基础的多媒体著作工具等
4．多媒体应用系统
多媒体应用系统是由多媒体开发人员利用多媒体开发系统制作的多媒体产品，它面向多媒体的最终用户。
8.2.2 MPC硬件系统
MPC硬件系统是在PC硬件设备的基础上，附加了多媒体附属硬件。MPC硬件系统上的多媒体附属硬件主要有两类：适配卡类和外围设备类。
1．多媒体适配卡
多媒体附属硬件基本都是以适配卡的形式添加到计算机上的。这些适配卡种类和型号很多，主要有：视频采集卡、声音卡、解压缩卡、视频播放卡、电话语音卡、传真卡、图形图像加速卡、电视卡、CD-I仿真卡、MODEM卡等。
2．多媒体外围设备
以外围设备形式连接到计算机上的多媒体硬件设备有：光盘驱动器、扫描仪、打印机、数码相机、触摸屏、摄像机、录放像机、传真机、麦克风、多媒体音箱等。
8.3 图形图像素材整理
本节讲述了多媒体素材整理有关的重要基本概念，介绍了图形图像素材整理的基本方法和基本工具。
8.3.1基本知识
在计算机中记录和处理图形图像，有图的矢量表示法和位图（点阵图）表示法两种工作方式。
1．位图图像
位图可以看作 是在一个栅格网上的图案，即“点阵”图。
像素是位图图像的基本构成元素。在位图中，每一个小“方块”中被填充成颜色时，它就能表达出图像信息，其中每一个小“方块”称为像素。
在一个计算机系统中，表示一幅图像的一个像素的颜色所使用的二进制位数就叫做颜色深度。
位图的宽高比是以宽度和高度中的像素数目作度量的，例如：800×600、1024×768等。
为了能知道一个位图的实际大小，一般是记录位图图像的分辨率。所谓分辨率是指在给定单位长度上的像素数目，通常使用每英寸作为度量单位。
位图图像具有真实感强、可以进行像素编辑、打印效果好、位图文件大、分辨率有限等特点。
2．矢量图形
矢量图用数学公式对物体进行描述以建立图像。
在矢量图形中，把一些形状简单的物体如点、直线、曲线、圆、多边形、球体、立方体、矢量字体等称作图元，再用这些简单的图元来构成复杂的图形。
矢量图形最基本的特点是充分利用了输出设备的分辨率，能获得高精度的打印输出；矢量图形信息量少，因而文件较小，能快速打印和屏幕显示；具有高度的可编辑性；与位图相比，矢量图形缺乏真实感；矢量图形能够表示三维物体并生成不同的视图，而在位图图像中，三维信息已经丢失，难以生成不同的视图。
3．颜色理论
可见光谱的每一部分都有唯一的值称之为颜色。
（1）发射光和反射光
我们能看见一些物体是因为它们发光，能看见另一些物体是因为它们反射光。发射光的物体直接发出能见的颜色，而反射光的物体的颜色是由反射出去的光的颜色所决定的。
（2）相加混色法和相减混色法
相加混色法是指把不同的颜色相加得到的颜色的方法。电视、显示器等使用的就是相加混色法颜色系统。相加混色法有三个基本颜色：红（Red）、绿（Green） 、蓝（Blue），即RGB，称为三原色或三基色。相减混色法所得到的颜色是减剩后的颜色。这是基于反射光原理的颜色系统。在相减混色法中的三基色是：靛蓝（Cyan）、洋红（Magenta）、黄色（Yellow），即CMY，当这三种基色等量组合到一起就呈现黑色。这种颜色系统主要应用于彩色印刷、彩色打印。
（3）颜色模型
为了计算机处理颜色，人们建立了各种颜色模型以方便计算机处理。颜色模型是平面设计最基本的知识，每一种模式都有自己的优缺点，都有自己的适用范围。常见的颜色模型有RGB颜色模型、CMYK颜色模型、HSB颜色模型、Lab颜色模型、Indexed颜色模型、GrayScale灰度颜色模型等。
1．分析阶段
系统分析阶段是多媒体应用系统开发的重要的阶段，这一阶段的主要工作包括：
（1）课题定义。
（2）目标分析。
（3）使用对象特征分析。
（4）内容分析。
（5）开发和使用环境分析。
（6）项目开发费用预算。
（7）编写需求评估报告。
2．信息内容设计阶段
这一阶段的主要工作包括：
（1）细化目标。
（2）目标排序。
（3）制定内容呈现策略。
（4）设计系统的所有模块所包括的内容及结构。
（5）确定媒体的选择及组合。
（6）确定评估方法。
3．软件系统设计阶段
这一阶段的主要工作包括：
（1）内容组织结构设计。
（2）导航策略设计。
（3）控制机制设计。
（4）交互界面设计。
（5）屏幕风格设计。
4．稿本编写阶段
5．媒材素材制作阶段
6．制作与合成阶段
7．测试与评价阶段
8．修改阶段
9．复制与发行阶段
10．维护与更新
8.6.2媒体素材的选择和利用
1．媒体选择
可通过以下的程序来选择媒体：
（1）确定要实现的设计目标。
（2）根据要实现的设计目标和具体的使用对象，确定应该或必须由某种媒体来表现的信息内容。
（3）分析可供选择的媒体的类型及其特点，选定高效低耗的媒体。
（4）设计媒体呈现的时机、方式、步骤和次数。
（5）如果采用多媒体系统，还需确定多种媒体的组合方式等。
2．多种媒体的组合
多种媒体组合是指根据设计目标和信息内容的需要以及各种媒体的特性、功能，选择两种以上的媒体，充分发挥各种媒体的特有优势，互为补充、相辅相成、有机结合，构成信息传输及反馈调节的优化组合。
多种媒体组合时，要注意遵循如下几条原则：
（1）目的性原则。
（2）多种感官配合原则。
（3）大信息量原则。
（4）整体性原则。
8.6.3 多媒体应用系统的创作模式
根据开发多媒体应用系统的软件系统设计阶段中所采用用的信息内容结构、导航结构、交互方式等的不同，可以将多媒体应用系统的创作模式分为幻灯呈现模式、层次模式、书页模式、窗口模式、时基模式、网络模式、图标模式等几种。
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