第4章e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C多媒體技術(shù)及應(yīng)用大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)Fundamentalsofuniversitycomputerscience課前導(dǎo)讀2本章從多媒體技術(shù)的基本概念入手，詳細(xì)講述多媒體系統(tǒng)的組成和多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示，然后簡單介紹圖像處理軟件和視頻處理軟件的使用。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握多媒體技術(shù)的基本概念和基本知識(shí)。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)4.1.1多媒體概述媒體是信息表示、傳輸和存儲(chǔ)的載體4.1.1多媒體概述多媒體的概念

多媒體（Multimedia）是融合兩種或兩種以上感覺媒體的人機(jī)交互信息或傳播的媒體，是多種媒體信息的綜合。它可以包括各種信息元素，如文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等。多媒體(Multimedia)定義2:人們將文本、音頻、視頻、圖形、圖像、動(dòng)畫的綜合體統(tǒng)稱為“多媒體”。4.1.2多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)是指能對(duì)多種載體上的信息和多種存儲(chǔ)體上的信息進(jìn)行處理的技術(shù)。也就是說它是一種把文字、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫和聲音等表現(xiàn)信息的媒體結(jié)合在一起，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理和控制，將多媒體的各個(gè)要素進(jìn)行有機(jī)組合，完成一系列隨機(jī)性交互式操作的技術(shù)。1．多媒體技術(shù)的定義4.1.2多媒體技術(shù)概述（1）多樣性。

多樣性一方面指信息表現(xiàn)媒體類型的多樣性，另一方面也指媒體輸入、傳播、再現(xiàn)和展示手段的多樣性。（2）集成性一方面是指把單一的、零散的媒體有效地集成在一起，即信息載體的集成，另一方面，集成性還充分表現(xiàn)在存儲(chǔ)信息的實(shí)體的集成。2.多媒體技術(shù)的特點(diǎn)4.1.2多媒體技術(shù)概述（3）交互性多媒體的交互性將為用戶提供更加有效的控制和使用信息的手段，使用戶獲得更多的信息。（4）實(shí)時(shí)性當(dāng)用戶給出操作命令時(shí)，相應(yīng)的多媒體信息都能夠得到實(shí)時(shí)控制。4.1.3多媒體技術(shù)的分類多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體信息存儲(chǔ)技術(shù)多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)多媒體計(jì)算機(jī)專用芯片技術(shù)多媒體軟件技術(shù)虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)4.1.4多媒體技術(shù)的應(yīng)用1．多媒體技術(shù)在教育培訓(xùn)系統(tǒng)中的應(yīng)用2．多媒體技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用3．多媒體技術(shù)在影音娛樂中的應(yīng)用4．多媒體技術(shù)在電子出版中的應(yīng)用5．多媒體技術(shù)在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用6．多媒體技術(shù)在工業(yè)及軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)4.2多媒體系統(tǒng)的組成多媒體系統(tǒng)是一個(gè)能處理多媒體信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一個(gè)完整的多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的。硬件包括計(jì)算機(jī)主機(jī)及可以接收和播放多媒體信息的各種輸入/輸出設(shè)備。通常是在個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）上增加多媒體板卡以及多媒體外部設(shè)備組成。軟件包括音頻/視頻處理核心程序、多媒體操作系統(tǒng)及各種多媒體工具軟件和應(yīng)用軟件。4.2.1多媒體系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)多媒體系統(tǒng)的硬件即多媒體計(jì)算機(jī)，它應(yīng)該是能夠輸入、輸出，并能綜合處理文字、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)。多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（MultimediaPersonalComputer，MPC）必須遵循MPC標(biāo)準(zhǔn)。4.2.1多媒體系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)4.2.2多媒體軟件系統(tǒng)按功能劃分，多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可分成3個(gè)層次：1．多媒體核心軟件多媒體核心軟件包括多媒體操作系統(tǒng)、音頻/視頻支持系統(tǒng)、音頻/視頻核心和媒體設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等。2．多媒體工具軟件多媒體工具軟件包括多媒體數(shù)據(jù)處理軟件、多媒體軟件工作平臺(tái)、多媒體軟件開發(fā)工具和多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。3．多媒體應(yīng)用軟件多媒體應(yīng)用軟件是在多媒體創(chuàng)作平臺(tái)上設(shè)計(jì)開發(fā)的面向應(yīng)用領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)，通常由應(yīng)用領(lǐng)域的專家和多媒體開發(fā)人員共同協(xié)作、配合完成，如多媒體模擬系統(tǒng)、多媒體導(dǎo)游系統(tǒng)等。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)4.3.1聲音媒體的數(shù)字化聲波是指能引起聽覺的由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的壓力波，振動(dòng)越強(qiáng)，聲音越大；振動(dòng)頻率越高，音調(diào)則越高。人耳能聽到的聲音頻率為20Hz～20kHz，而人能發(fā)出的聲音頻率為300Hz～3000Hz。數(shù)字音頻：在計(jì)算機(jī)內(nèi)，所有的信息均以數(shù)字（0或1）表示，用一組數(shù)字表示聲音的信號(hào)。模擬音頻：在時(shí)間上與幅度上是連續(xù)的音頻。模擬音頻的數(shù)字化：4.3.1聲音媒體的數(shù)字化模擬音頻的數(shù)字化：（1）采樣。采樣周期采樣頻率（2）量化。量化位數(shù)（也即采樣精度）表示存放采樣點(diǎn)振幅值的二進(jìn)制位數(shù)，它決定了模擬信號(hào)數(shù)字化以后的動(dòng)態(tài)范圍。（3）編碼。編碼是將采樣和量化后的數(shù)字以一定的格式記錄下來。常見的聲音文件格式有WAV、MIDI、MP3、AU、AIFF等。4.3.2視覺媒體的數(shù)字化

多媒體創(chuàng)作最常用的視覺元素分為靜態(tài)圖像和動(dòng)態(tài)圖像兩大類。

靜態(tài)圖像根據(jù)它們?cè)谟?jì)算機(jī)中生成的原理不同，又分為位圖（光柵）圖像和矢量圖形。

動(dòng)態(tài)圖像又分視頻和動(dòng)畫。視頻和動(dòng)畫之間的界限并不能完全確定，我們習(xí)慣上將通過攝像機(jī)拍攝得到的動(dòng)態(tài)圖像稱為視頻，而由計(jì)算機(jī)或用繪畫的方法生成的動(dòng)態(tài)圖像稱為動(dòng)畫。4.3.2視覺媒體的數(shù)字化1．靜態(tài)圖像的數(shù)字化（1）基本概念圖形（Graphics）：圖形一般是指通過繪圖軟件繪制的由直線、圓、圓弧、任意曲線等圖元組成的畫面，以矢量圖形文件形式存儲(chǔ)。圖像（Image）：圖像是由掃描儀、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等輸入設(shè)備捕捉的真實(shí)場景畫面產(chǎn)生的映像，數(shù)字化后以位圖形式存儲(chǔ)。（2）圖像的數(shù)字化圖像的數(shù)字化是指將一幅真實(shí)的圖像轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能夠接受的數(shù)字形式的圖像，這涉及對(duì)圖像的采樣、量化以及編碼等。（3）圖像的存儲(chǔ)格式常見的圖像存儲(chǔ)格式有BMP、JPEG、GIF、PNG、TIFF、PSD等。4.3.2視覺媒體的數(shù)字化2．動(dòng)態(tài)圖像的數(shù)字化（1）基本概念動(dòng)態(tài)圖像也稱視頻。視頻是由一系列的靜態(tài)圖像按一定的順序排列組成的，每一幅畫面稱為幀（Frame）。當(dāng)幀速率達(dá)到12幀/秒以上時(shí)，可以產(chǎn)生連續(xù)的視頻顯示效果。（2）視頻信息的數(shù)字化在一定的時(shí)間內(nèi)以一定的速度對(duì)單幀視頻信號(hào)進(jìn)行采樣、量化、編碼等過程，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換、彩色空間變換和編碼壓縮等，可通過視頻捕捉卡和相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)。（3）常見視頻文件的格式AVI、MPEG、MP4、MOV、ASF、WMV、RM、RMVB等。4.3.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)為何能被壓縮：數(shù)據(jù)中間常存在一些重復(fù)部分，即冗余。例如：KKKKKKAAAAVVVVAAAAAA

編碼為下面的形式：6K4A4V6A在這里，6K意味著6個(gè)字符K，4A意味著4個(gè)字符A，以此類推。通過對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮，可減少數(shù)據(jù)占用的存儲(chǔ)空間，從而減少傳輸數(shù)據(jù)所需的時(shí)間，減小傳輸數(shù)據(jù)所需信道的帶寬。數(shù)據(jù)壓縮方法種類繁多，可以分為無損壓縮和有損壓縮兩大類。目前常見的數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)有用于靜態(tài)圖像壓縮的JPEG標(biāo)準(zhǔn)，用于視頻和音頻編碼的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)，用于音頻編碼的MP3標(biāo)準(zhǔn)，用于視頻和音頻通信的H.264、H.265標(biāo)準(zhǔn)等。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)4.4.1AdobePhotoshopAdobePhotoshop是由Adobe公司開發(fā)和發(fā)行的圖像處理軟件，主要處理像素所構(gòu)成的數(shù)字圖像。4.4.1AdobePhotoshop示例：給圖片更換背景顏色（更換前后的背景色）具體操作步驟如下：（1）首先打開Photoshop軟件，選擇“文件”→“打開”命令，在打開的對(duì)話框中選擇想要改變背景色的圖片；4.4.1AdobePhotoshop（2）在“圖層”面板中雙擊導(dǎo)入的背景圖層，彈出如圖對(duì)話框，為圖層命名，然后單擊“確定”按鈕。4.4.1AdobePhotoshop（3）在工具箱中選擇魔棒工具，點(diǎn)擊圖片背景，得到虛線框的選區(qū)圖片；4.4.1AdobePhotoshop（4）在工具箱中單擊前景色進(jìn)入拾色器面板，選擇想要設(shè)置的背景色，如選擇紅色，最后點(diǎn)擊“確定”。4.4.1AdobePhotoshop（5）按<Alt+Delete>組合鍵填充背景色，如圖所示，再按下鍵盤組合鍵Ctrl+D來取消選區(qū)。4.4.1AdobePhotoshop（6）接下來保存圖片。選擇保存路徑和保存類型。4.4.1AdobePhotoshop醒圖是一款極簡式的手機(jī)修圖軟件。該軟件具有一鍵美顏功能，可以修出高級(jí)質(zhì)感膚質(zhì)，并且功能強(qiáng)大全面，無須切換，一站式滿足用戶修圖需求。同時(shí)，醒圖還提供精準(zhǔn)美型功能和立體五官功能。此外，該軟件還有自拍相機(jī)和美容美妝功能。1.安裝與啟動(dòng)2.導(dǎo)入圖片3.基本編輯4.高級(jí)編輯5.保存與分享4.4.2醒圖美圖秀秀是一款免費(fèi)影像處理軟件，不僅提供了基礎(chǔ)的圖片編輯功能，如濾鏡、美容、拼圖、場景、邊框、飾品等，還支持多種語言。4.4.3美圖秀秀e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)Premiere是Adobe公司推出的一款影視編輯軟件，Premiere提供了采集、剪輯、調(diào)色、美化音頻、字幕添加、輸出、DVD刻錄的一整套功能，可與其他Adobe軟件高效集成。本節(jié)所使用的軟件版本為PremierePro2022。4.5.1PremierePro2022PremierePro2022的新功能介紹。（1）簡化序列（2）“語音到文本”的改進(jìn)（3）H.264和HEVC的色彩管理（4）全新彩色矢量示波器（5）改進(jìn)的直方圖支持HDR（6）高效的Lumetri曲線優(yōu)化（7）恢復(fù)修剪選區(qū)4.5.1PremierePro2022剪映是一款手機(jī)視頻編輯應(yīng)用。它帶有全面的剪輯功能，支持變速，有多樣濾鏡和美顏的效果，有豐富的曲庫資源。主要功能：（1）視頻剪輯（2）視頻濾鏡和特效（3）文字和字幕（4）音樂和音效（5）畫面調(diào)整（6）圖片和視頻素材（7）快速分享4.5.2剪映e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第4章4.2多媒體系統(tǒng)的組成4.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示與處理4.4圖像處理軟件4.1多媒體技術(shù)的基本概念4.5視頻處理軟件4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，VR）是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，向使用者提供視覺、聽覺、觸覺等體驗(yàn)，讓使用者如同身臨其境一般，可以即時(shí)、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality，AR）則是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)環(huán)境和虛擬物體實(shí)時(shí)地疊加在同一個(gè)畫面或空間，同時(shí)存在，使用者能在一個(gè)空間里面切切實(shí)實(shí)地見到虛擬的物品，甚至虛擬的人。4.6虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)囊括計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)，其基本實(shí)現(xiàn)方式是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，利用并綜合三維圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、顯示技術(shù)、伺服技術(shù)等的最新成果，借助計(jì)算機(jī)等設(shè)備產(chǎn)