第二章《多媒體作品設計》課件1 高中信息技術

1、第2章 多媒體技術基礎,2.1 多媒體音頻處理技術,多媒體計算機系統(tǒng)中，處理音頻信息的硬件是音頻卡，又叫聲音卡，簡稱聲卡，是多媒體計算機系統(tǒng)不可缺少的組成部分。2.1.1 聲音與計算機音頻處理 1.聲音的產(chǎn)生來自兩方面決定因素：震動和介質。,空氣壓強振蕩的波形示意圖,聲音的三要素,音調：指聲音的高低，主要取決于聲波頻率的高低。頻率越高，音調越高——在音樂中稱為音高，反之亦然。音強：是指聲音的強度或者響度，由聲音震動的的振幅決

2、定。正常人的耳朵可以感覺到的最低聲級是分貝的零標準。音色：即聲音的品質或者聲音的獨特性，與發(fā)音體產(chǎn)生的波形有關。,2. 聲音的計算機處理 聲音（模擬信號）經(jīng)過計算機處理并回放的過程是：聲音信號經(jīng)過模/數(shù)轉換電路，將模擬信號轉換成數(shù)字信號，經(jīng)過計算機處理后， 再經(jīng)過數(shù)/模轉換還原為聲音。這一過程就是音頻的數(shù)字化技術。音頻的數(shù)字化轉換技術是多媒體聲音處理技術中最基本的也是最主要的技術。,模擬信號到數(shù)字信號的轉換過程包括采

3、樣、量化及編碼三個步驟。模擬信號 數(shù)字信號 （1） 采樣 采樣的過程就是每隔一段相同的時間間隔讀取一次聲音波形的振幅，將讀取的時間和波形的振幅記錄下來。 （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制的位來表示，這一過程稱為量化。量化是將采樣所

4、得到的信號振幅值用一組二進制脈沖序列來表示。,,采樣,,,,量化,編碼,,模擬信號的采樣,（3） 編碼 采樣量化后的二進制音頻數(shù)據(jù)還要按一定的規(guī)則進行組織，以利于計算機處理，這就是編碼。最簡單的編碼方案是直接用二進制的補碼表示，也稱作脈沖編碼調制。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 3. 語音合成 4. 語音識別

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 3. 語音合成4. 語音識別 5. 提供MIDI功能,2.1.4 聲音的壓縮與合成 1.聲音壓縮 聲音信號數(shù)據(jù)化處理后得到的數(shù)據(jù)量可用下式來計算： 數(shù)據(jù)量 ＝ 采樣頻率×采樣精度/8×通道個數(shù)×時間（秒）（單位：字節(jié)）舉例：一般的音樂文件，采樣大

7、小16位、采樣級別44.1kHZ、立體聲，對于一首5分鐘的歌曲，計算其未壓縮的數(shù)據(jù)量是多少？思考：電腦中找到一個音樂文件，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)量的關系，是否符合數(shù)據(jù)量計算公式，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）無損壓縮：壓縮后信息沒有損失的壓縮方法。（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、在計算機中對聲音信號處理時會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)量，在數(shù)據(jù)傳輸時，還必須考慮傳輸速度問題，為了達到使用少量的數(shù)據(jù)來記錄音樂的目的，產(chǎn)生了合成音效技術。目前常用的有調頻合成（FM，F(xiàn)repuency Modulation）和波表合成（WT，Wave Table）兩種方式。,2.1.5 常見的聲音文件格式WAV格式 ：波形文件、無壓縮。MP3格式 ：較高壓縮比（1：10~1：12）。WMA格式：壓縮比18：1。MIDI格式：是一串時序命令

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

10、 錄音機程序界面,,例1：使用windows錄音機錄制聲音。,2.2.2 Cool Edit Pro V2.0 CEP具備各種專業(yè)的音頻處理功能和很高的取樣速率支持。 安裝后運行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，對一個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?？梢杂米笊辖堑霓D換按鈕在兩個窗口之間互換。,CEP多軌混音窗口,CEP單音頻編輯窗口,常用及實用功能1.錄制音頻 2.降噪處理 3.音調調整 4.美化聲音,例2、制作淡入淡出效果。步驟：a、打開一個音樂文件，b、選取開頭5秒，c、點擊菜單效果、波形與振幅、漸變、淡入

12、淡出、Fade In，d、選取結尾5秒，e、點擊菜單效果、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、打開兩個音頻文件，b、新建一個音頻文件，c、分別復制兩個音頻文件相關片段，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”，進行淡入淡出效果處理。操作要求導入

13、聲音文件“音頻.wav”。開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)提交時包括：原音頻文件和新音頻文件,2.3 多媒體圖像處理技術,2.3.1 圖形和圖像 在計算機領域，圖形（Graphics）和圖像（Picture或Image）是兩個不同的概念。 1．圖形 圖形又稱矢量圖形。是計算機根據(jù)數(shù)學模型計算而生成的幾何

14、圖形，如直線、圓、矩形、任意曲線和圖表等。圖形是由點、線、二維或三維圖片構成的，構成圖形的點、線和圖片由坐標及相關參數(shù)生成。,2．圖像 圖像是指由輸入設備捕獲的實際場景畫面或以數(shù)字化形式存儲的任一畫面，是真實物體重現(xiàn)的影像。對圖片逐行、逐列進行采樣（取樣點），并用光點（稱為象素點）表示并存儲，即為數(shù)字圖像，又稱為位圖或點陣圖。 3.圖形與圖像的異同點 （1）共同點：二者都是靜態(tài)的，和時序無關

15、。,（2）不同點： 圖形是用一組命令通過數(shù)學計算生成的，這些命令用來描述畫面的直線、圓、曲線等的形狀、位置、顏色等各種屬性和參數(shù)；而圖像是通過畫面上的每一個像素的亮度或顏色來形成畫面的； 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 計算機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．數(shù)字攝像輸入 ４．利用錄像機和電視機捕獲圖像 ５．視頻抓幀 ６．從圖片庫中獲取,2.4圖像的數(shù)字化,2.4.1圖像技術基礎 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、藍顏料三原色：黃、品紅、青 3.色彩三要素明度：色彩的明暗強度色相：色彩的名稱，由波長決定純度：色彩的鮮艷程度,3.色彩三要素明度：色彩的明暗強度色相：色彩的名稱，由波長決定純度：色彩的鮮艷程度4.色彩模式 RGB模式:紅R、綠G、藍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：顯示分辨率又稱屏幕分辨率，是指顯示屏幕上能夠顯示出的像素數(shù)目，具體顯示模式有關。 （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數(shù)來表示。,圖像分辨率與顯示分辨率是兩個不同的概念。圖像分辨率是確定組成一幅圖像的像素數(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像素的寬和高之比，通常為1：1，不同的像素寬高比將導致圖像變形，因此在這種情況下必須進行比例調整。 2.色彩深度 指存儲每個像素所用的二進制位（bit）數(shù)，用來度量圖像的顏色數(shù)，也叫色像素深度。,3.圖像數(shù)據(jù)量 一幅位圖圖像在計算機中所需的存儲空間也叫圖像數(shù)據(jù)量，可用下式計算： 圖像文件的數(shù)據(jù)量＝位圖高度（像素數(shù)）×位圖寬度（像素數(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)字化過程 要在計算機中處理圖像，必須先把真實的圖像（照片、畫報、圖書、圖紙等）通過數(shù)字化轉變成計算機能夠接受的顯示和存儲格式，然后再用計算機進行分析處現(xiàn)。 圖像

22、的數(shù)字化過程主要分為采樣、量化與壓縮編碼3個步驟。,2.5多媒體視頻處理技術,2.5.1 多媒體視頻 1.視頻基礎知識 （1）視頻（Video） （2）模擬視頻（Analog Video-AV） （3）數(shù)字視頻（Digital Video-DV） （4）全動態(tài)和全屏幕視頻,2.視頻文件格式 視頻信號數(shù)字化后的數(shù)據(jù)以不同的文件格式存儲。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.電視視頻制式標準 （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 視頻信號的壓縮 視頻信號所占用的存儲空間遠遠大于聲音和圖形圖像文件，因此必須進行壓縮處理，以減少存儲空間和傳輸時間。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

24、行壓縮。軟件壓縮包括有損壓縮和無損壓縮。,2.6多媒體光盤制作技術,CD光盤 CD原來是指激光唱盤，即CD-DA(Compact Disc-Digital Audio)，用于存放數(shù)字化的音樂節(jié)目 DVD光盤 DVD的英文全名是Digital Video Disk，即數(shù)字視頻光盤或數(shù)字影盤，它利用MPEG2的壓縮標準來儲存影像。,可刻錄光盤 常見的可刻錄光盤有：CD-R CD-RW D

25、VD-R。 （1）CD-R ：CD Recordable的簡寫，它屬于“WORM”(Write Once，Read Multiple)盤片的一種。它只能一次寫入但可多次讀取，在刻錄完成后它可以象一般標準的CD盤片一樣使用。 （2）CD-RW：兼容CD-ROM和CD-R，CD-RW驅動器允許用戶讀取CD-ROM、CD-R和CD-RW盤，可以刻錄CD-R盤，擦除和重寫CD-RW盤。 （3）DVD-R：DVD-R是可以寫入一