多媒体技术及应用第二章音频信息的获取与处理

第一章多媒体技术概述1、什么是媒体?媒体是如何分类的？（简答题）答：（1）媒体指的是信息表示和传输的载体，是人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。

在计算机科学中，媒体具有两种含义：一是承载信息的物理实体，例如磁带、磁盘、光盘、半导体存储器；二是表示信息的物理载体，例如文本、图形、图像、声音、动画及影像等。

多媒体技术中的媒体一般指后者。

（2）按照国际上一些标准化组织制定的分类标准，媒体主要有一下6种类型。

（1）感觉媒体（2）表示媒体（3）显示媒体（也称表现媒体）（4）存储媒体（5）传输媒体2、什么是多媒体？它有哪些关键特性？（简答题）答：（1）多媒体是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合、处理和利用的结果。

（2）多维化：计算机处理媒体信息的多样化，使人与计算机之间的交互不再局限于顺序的、单调的、狭小的范围，而有充分自由的余地。

交互性：人、机对话，是多媒体技术的关键特征。

在多媒体系统中，除了操作上控制自如之外，在媒体的综合处理上也可以随心所欲。

集成性：将各种不同的媒体信息有机地进行同步组合，形成一个完整的多媒体信息；把不同的媒体设备集成在一起，形成多媒体系统。

3、多媒体技术如何定义？多媒体技术有哪些特点？答：（1）多媒体技术是以计算机（或微处理芯片）为中心，将文本、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息进行数字化综合处理，使多种媒体信息建立逻辑连接，并集成一个具有交互性的系统技术。

（2）多媒体技术特征：多样性，集成性，交互性，实时性和数字化。

4、什么是多媒体系统？答:多媒体系统是指由多媒体网络设备、多媒体终端设备、多媒体软件、多媒体服务系统及相关的多媒体数据组成的有机整体。

5、什么是虚拟现实技术？答：虚拟现实技术（VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，一种逼真的模拟人在自然环境中视觉、听觉和运动等行为的高级人机交互（界面）技术。

一、单选题1．媒体有两种含义，即表示信息的载体和 ( B )。

数字音频资源的获取、处理及应用音频泛指人类能够听到的所有声音，它是信息交流的重要媒介。

音频属于过程性信息，有利于限定和解释画面。

音频作为一种信息载体，在教学中的作用主要有三个方面:一是作为解说，用于说明事物和现象，对学习者给予指导和引导；二是作为背景音乐，用于烘托特定的内容情节的气氛，对学习的节奏和氛围给予一定程度的调节；三是用作模拟在特定场合中产生效果声，用于丰富教学内容所涉及的事物和现象，增加内容的表现力，不仅让学生观其形，还能闻其声。

【实验目的】1.了解数字音频资源的常用格式2.学会数字音频资源的获取方法3.能够对数字音频资源进行简单的加工处理4.学会在多媒体课件、主题学习网站中使用数字音频资源的方法【实验类型】基础型实验【实验任务】运用本实验中学习的数字音频获取与处理技术，制作自己课件中所需的音频资源，并运用于课件或网站中。

要求做到：1. 根据课程教学内容表达的要求，设计好相应的音频资源，如配音、音效或背景音乐等。

2. 采取多种音频素材获取方法获取音频素材(网络下载、自己录制或音频片段截取)，并用cooledit音频处理软件对获取的素材进行合成处理，使其符合课件需要。

3. 运用于PowerPoint或Dreamweaver制作的课件或网站中。

【实验环境】1．能够连接Internet的多媒体计算机；2．耳麦；3．Cool Edit、Microsoft PowerPoint、Macromedia DreamWeaver等软件。

【实验指导】一、常用数字音频文件的格式1．WAV文件格式W A V（Waveform Audio) 文件格式，扩展名为W A V，是Microsoft公司开发的一种音频文件格式。

WA V音频文件是对声音模拟波形的采样而形成的文件格式，即将声音源发出的模拟音频信号通过采样、量化转换成数字信号，再进行编码，以波形文件(.W A V)的格式保存起来，记录的是数字化波形数据。

其中声音信息采样频率和量化的精度直接影响声音的质量和数据量。

多媒体技术基础及应用自学指导书李知菲2005年4月20日于浙江师范大学课程简介多媒体计算机技术及其应用是当今计算机产业发展的新领域。

本课程从设计、开发和应用的角度综合讲述了多媒体计算机的基本原理和关键技术。

主要内容有：多媒体计算机定义、分类、现状及发展趋势；视频和音频信号的获取、处理及输出；多媒体数据压缩编码的基本算法及现行的编码国际标准；多媒体计算机硬件及软件系统结构；同时还讲述了计算机产业的发展方向，将通讯和多媒体技术作到CPU芯片的实例；最后介绍了三个多媒体应用领域及其核心技术：多媒体数据库及基于内容检索技术、多媒体创作工具及同步技术、多媒体通讯和分布式多媒体系统。

它包括：视频会议、多媒体交互式电视技术及计算机支持的协同工作(CSCW)系统。

自学目标本课程可作为计算机专业学员的必修课程及其它相关专业学员的选修课程早期的计算机只能处理数字与文字，现在多媒体计算机能够综合处理声、文、图及视频信息，并具有集成性和交互性，因此，它促进了通讯、娱乐和计算机的融合，从而形成新一代的产品，为人类的生活和工作提供全新的信息服务，它是计算机产业重要的发展趋势。

通过本课件的学习，使同学了解多媒体计算机发展趋势，掌握多媒体计算机的基础理论知识、熟悉多媒体计算机的应用领域，从而使同学能够设计开发多媒体计算机硬件和软件系统以及多媒体的应用系统。

学员自学要求：（学员需要具备的相关知识）为了学好本课程，希望学员先修：（1）数字逻辑电路；（2）操作系统；（3）计算机原理；如果有可能可以辅修：（1）数字信号处理；（2）数字图象处理；（3）数字音频信号处理；（4）模式识别及（5）计算机视觉等课程的相关章节。

本课程要求：（教师对学员自学本课程的要求）学好基础理论知识，提高同学分析问题和解决问题的能力。

具体要求是：1．了解多媒体计算机的关键技术、现状及发展趋势，2．掌握多媒体计算机的基础理论知识：a)视频音频信息的获取、实时处理和输出；b) 多媒体数据压缩编码的原理及现行编码的国际标准；c) 多媒体计算机硬件和软件系统结构.3．熟悉多媒体计算机的应用技术：a) 多媒体数据库及基于内容检索；b)多媒体著作工具及同步技术;c) 多媒体通讯及分布式多媒体系统，4．通过实验，如设计并编程实现一个多媒体网站或者制作一个电子像册，提高同学的动手能力。

《多媒体技术与应用》课程教学大纲一、课程教学目标及学生应达到的能力多媒体技术是在计算机技术基础上发展起来的一门学科，、由于多媒体技术一直处于高速的发展变化过程中，因此课程内容应该根据这种变化做相应的调整和变化，注意知识和内容的更新，保持时效性。

本门课程实践性强。

多媒体技术不仅理论体系完整，而且更要求将理论与实践紧密结合，只有在实践的基础上才能掌握理论内涵和技术要点。

通过本门课程的学习，学生可以掌握多媒体技术的基础知识和基本技能，能够使用工具软件制作多种类型的多媒体作品，从而为学生日后的学习和工作打下良好的基础。

教学目标是使学生系统地掌握多媒体技术的基本理论和知识，形成基本的知识体系逻辑；掌握各种媒体的基本处理技术和常用多媒体外设的使用，培养学生实际操作的动手能力；结合多媒体作品设计，培养学生综合运用所学知识能力并发挥想象力和创造力，这也是信息时代对人才的需求；通过对各种多媒体软件的介绍和学习，培养学生通过自己的探索和利用软件中提供的帮助进行自我学习的能力；通过布置课后作业，学生分组完成，培养学生的学习兴趣和合作精神。

二、课程教学内容和要求•第一章多媒体技术概论教学内容1、多媒体技术的基本概念2、多媒体技术的研究对象3、多媒体关键技术4、多媒体技术的应用和发展教学要求• 1、掌握：媒体定义、媒体的种类和特点。

• 1、理解：多媒体的概念、多媒体技术的内容。

• 2、了解：多媒体技术的发展历程。

教学建议• 根据具体情况，对多媒体关键技术以及应用的最新发展作适当介绍。

第二章多媒体计算机系统教学内容1、多媒体技术的基本概念2、多媒体计算机3、多媒体关键技术4、多媒体技术的应用和发展教学要求• 1、掌握：多媒体计算机的组成、光存储设备的使用。

• 1、理解：多媒体接口卡的工作原理、光存储系统的原理。

• 2、了解：多媒体系统的特点与分类,常用多媒体输入输出设备。

教学建议• 根据具体情况，对多媒体系统的运行环境作适当介绍。

《多媒体技术及应用》教学大纲一、课程基本信息课程名称：多媒体技术及应用课程类别：专业必修课学分：＿____学时：＿____先修课程：计算机基础、编程语言二、课程目标本课程旨在让学生全面了解多媒体技术的基本概念、原理和应用，培养学生的多媒体创作和处理能力，为学生在多媒体领域的进一步学习和工作打下坚实的基础。

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1、掌握多媒体技术的基本概念、原理和关键技术，包括图像、音频、视频等多媒体元素的处理和编码。

2、熟练掌握至少一种多媒体创作工具，能够独立完成多媒体作品的设计与制作。

3、具备分析和解决多媒体技术应用中常见问题的能力，能够对多媒体系统进行简单的维护和管理。

4、培养创新意识和团队合作精神，能够在多媒体项目中发挥积极作用。

三、课程内容（一）多媒体技术概述1、多媒体的概念、特点和应用领域。

2、多媒体技术的发展历程和趋势。

（二）多媒体数据压缩1、数据压缩的基本原理和方法。

2、图像压缩标准（如 JPEG、PNG 等）。

3、音频压缩标准（如 MP3、WMA 等）。

4、视频压缩标准（如 H264、MPEG 等）。

（三）多媒体硬件设备1、多媒体计算机系统的组成。

2、图像采集设备（如扫描仪、数码相机等）。

3、音频采集设备（如麦克风、录音笔等）。

4、视频采集设备（如摄像机、摄像头等）。

5、输出设备（如显示器、打印机、投影仪等）。

（四）图像处理技术1、图像的基本概念和表示方法。

2、图像的获取、编辑和处理（如裁剪、旋转、调色等）。

3、图像特效的制作（如模糊、锐化、浮雕等）。

4、图像的合成与融合。

（五）音频处理技术1、音频的基本概念和数字化。

2、音频的录制、编辑和特效处理（如降噪、均衡、混响等）。

3、 MIDI 音乐的制作与编辑。

（六）视频处理技术1、视频的基本概念和数字化。

2、视频的剪辑、合成和特效处理（如过渡效果、字幕添加、调色等）。

3、视频的编码与解码。

（七）多媒体创作工具1、常用多媒体创作工具的介绍（如 Adobe Premiere Pro、After Effects、Audition 等）。

第二章、音频处理技术声音是多媒体信息的一个重要组成部分。

也是表达思想和情感的一种必不可少的媒体，随着多媒体信息处理技术的发展，音频处理技术得到了广泛的应用。

如：视频图像的配音、配乐；静态图像的解说、背景音乐；可视电话、电视会议中的话音；游戏中的音响效果：虚拟现实中的声音模拟；电子读物的有声输出等。

声音的合理使用可以使多媒体系统变得更加丰富多彩。

一、声音信号的形式和特征任何声音都是物体振动产生的现象，物体受到敲打或激发就能产生振动，通过一定介质(如空气、水等)传播形成的连续波，在物理学中称为声波。

这种波就像在平静的池塘中投入石子，涟漪从中心向四面扩散，当它到达人的耳膜是，耳膜就会感觉到这种压力的变化，或者感觉到振动，这就是声音。

声波有各种不同的强度和频率，许多声波混合在一起可能构成交响乐，也可能是一片噪音。

在物理上，声音可以用一条连续的曲线来表示，它是随时间连续变化的模拟量。

声波信号有两个重要的参数：频率和幅度。

声波幅度大小体现声音的强弱，声音的频率体现音调的高低。

信号的幅度是从信号的基线到当前波峰的距离。

幅度决定了信号音量的强弱程度。

幅度越大，声音越强。

对音频信号．它的强度用分贝(dB)表示。

分贝的幅度就是音量。

一个声源每秒钟可产生成百上千个波峰，把每秒钟波峰所发生的数目称之为信号的频率，用赫兹(HZ比)或千赫兹(kHZ)表示。

例如一个声波信号在一秒钟内有5000个波峰，则可将它的频率表示为5000hz或5khz。

人们在日常说话时的语音信号频率范围在300hz—3000hz之间，人所能辨别的频率范围在20hz—20khz之间，频率小于20hz的信号成为次声波（subsonic），频率高于20khz的称为超声波。

音箱和耳机的频响范围所谓频响范围，指的是频率响应范围。

在音箱、耳机等音频回放设备中一般会有标注20Hz-20KHz类似这样的一个数字范围的指标，此即是指该设备可以回放的有效频率范围。

当然，与之相对应的是，人耳理论上可听到的声波范围也是20Hz-20KHz。

多媒体数据的获取和处理技术研究随着移动互联网的高速发展，多媒体技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

我们通过网络观看视频、听取音乐、在社交媒体上分享照片和视频都是基于多媒体技术的。

多媒体数据的获取和处理技术的研究对于多媒体应用的发展和创新起到了重要的作用。

一、多媒体数据的获取技术研究多媒体数据的获取是指将音频、视频、图像等不同格式的多媒体数据从各种媒介中提取出来。

目前，多媒体数据的获取技术主要包括三类：图像采集技术、音频采集技术和视频采集技术。

1. 图像采集技术图像采集技术是将静态的图像从物理形态转换为数字形态的过程。

常见的图像采集设备包括相机、扫描仪等。

其中，数码相机是当今应用最广泛的图像采集设备之一。

数码相机将光学信号转换为数字信号，通过不同的接口将数字信号传输到计算机中进行处理。

采用数码相机进行图像采集可以大大提高图像的精度和稳定性，并且可以通过调节不同的参数，如曝光、快门等来达到不同的图像效果。

2. 音频采集技术音频采集技术是将声波信号转换为数字信号的过程。

常见的音频采集设备包括麦克风、录音棚等。

在音频采集过程中需要考虑音频的采样率、量化精度、声道数以及录音环境等因素。

在采集过程中，需要注意保持录音环境的噪声水平，避免产生噪声对音频质量的影响。

3. 视频采集技术视频采集技术是将模拟视频信号转换为数字信号的过程。

常见的视频采集设备包括摄像头、视频捕捉卡等。

在视频采集过程中，需要考虑分辨率、帧率、色深等因素。

相对于模拟视频信号，数字视频信号具有更高的精度和稳定性，并且可以进行更加精细的编辑和处理，因此在视频应用中越来越受到广泛的应用。

二、多媒体数据的处理技术研究多媒体数据的处理是指对采集到的音频、视频、图像等多媒体数据进行处理和编辑，以便于展示和应用。

在多媒体数据的处理过程中，需要考虑到多媒体数据的巨大量以及不同格式之间的兼容性问题。

常见的多媒体数据处理技术主要包括音视频编解码技术、图像处理技术以及数据压缩技术等。

《多媒体技术及应用》教学大纲适用专业: 计算机信息管理、电子商务学分:周课时: 4一、总学时: 72 （理论48 + 实践 24）一、课程的性质与任务多媒体技术是一门利用计算机技术进行教育、展示、学习以及娱乐的新兴学科。

学习多媒体技术, 掌握制作多媒体产品的技术和技巧, 是计算机及其相关专业学生所企盼的。

《多媒体技术及应用》是计算机信息管理专业及电子商务专业的专业选修课程。

本课程的任务是使学生在了解多媒体技术以及相关术语的基础上, 掌握多种工具软件的使用方法和基本技巧, 了解多媒体产品的设计和制作过程, 并具备独立开发和创作多媒体产品的基本能力。

二、课程的基本要求先行课: 计算机应用基础、VB程序设计、计算机组成原理三、课程内容大纲内容（按章节详细列出）第一章教学目的和要求: 经过一学期的学习, 了解多媒体技术的基本知识和概念, 掌握多种工具软件的使用方法和基本技巧, 为学习其他课程如《网页设计与网站建设》和将来实际开发多媒体软件开发打下良好的基础。

第二章多媒体技术基础知识教学目的和要求: 了解多媒体技术的基础知识, 包括相关概念、基本特征、发展历程和应用前景等。

1.1 多媒体概述1.2 媒体与多媒体1.3 媒体素材1.4 多媒体的基本特性1.4.1 多媒体的发展史1.4.2 什么是MPC1.4.3 MPC标准的基本内容1.4.4 多媒体应用领域1.4 多媒体存储介质的变革1.5 多媒体软件1.6 多媒体产品的制作过程1.7 多媒体产品的版权问题1.8 制作多媒体需要哪些知识1.9 多媒体知识与就业第三章多媒体个人计算机教学目的和要求: 了解MPC标准, 掌握多媒体个人计算机的基本设备（激光存储设备、显示设备、声音设备）和一些扩展设备（触摸屏、打印机、投影仪、扫描仪、数码相机等）的工作原理和使用要点, 掌握相关的多媒体硬件技术。

2.1 基本硬件2.1.1 激光存储器2.1.2 显示适配器2.1.3 CRT显示器2.1.4 LCD显示器2.1.5 显示器健康新概念2.1.6 声音适配器与声音还原2.2 多媒体设备及其特性2.2.1 触摸屏2.2.2 图像扫描仪2.2.3 数码照相机与摄像机2.2.4 输出设备2.2.5 手写板和手写笔第四章美学基础教学目的和要求: 学习构图规则、色彩理论和颜色搭配, 具备美学常识和界面设计观念。

实验一声音信号的获取与处理 (1)1.1 实验目的和要求 (1)1.2 预备知识 (1)1.3 实验内容与步骤 (2)1.4 思考题 (9)实验一声音信号的获取与处理声音媒体是较早引入计算机系统的多媒体信息之一，从早期的利用PC机内置喇叭发声，发展到利用声卡在网上实现可视电话，声音一直是多媒体计算机中重要的媒体信息。

在软件或多媒体作品中使用数字化声音是多媒体应用最基本、最常用的手段。

通常所讲的数字化声音是数字化语音、声响和音乐的总称。

在多媒体作品中可以通过声音直接表达信息、制造某种效果和气氛、演奏音乐等。

逼真的数字声音和悦耳的音乐，拉近了计算机与人的距离，使计算机不仅能播放声音，而且能“听懂”人的声音是实现人机自然交流的重要方面之一。

采集(录音)、编辑、播放声音文件是声卡的基本功能,利用声卡及控制软件可实现对多种音源的采集工作。

在本实验中，我们将利用声卡及几种声音处理软件，实现对声音信号的采集、编辑和处理。

实验所需软件：Windows录音机（Windows内含）Creative WaveStudio (Creative Sound Blaster系列声卡自带)Cool Edit进行实验的基本配置：●Intel Pentium 120 CPU或同级100%的兼容处理器●大于16MB的内存●8位以上的DirectX兼容声卡1.1 实验目的和要求本实验通过麦克风录制一段语音信号作为解说词并保存，通过线性输入录制一段音乐信号作为背景音乐并保存。

为录制的解说词配背景音乐并作相应处理，制作出一段完整的带背景音乐的解说词。

1.2 预备知识1．数字音频和模拟音频模拟音频和数字音频在声音的录制和播放方面有很大不同。

模拟声音的录制是将代表声音波形的电信号转换到适当的媒体上，如磁带或唱片。

播放时将纪录在媒体上的信号还原为波形。

模拟音频技术应用广泛，使用方便。

但模拟的声音信号在多次重复转录后，会使模拟信号衰弱，造成失真。