多媒体技术第一节

多媒体技术第二讲多媒体数据压缩技术（第1—2节）课堂笔记及练习题主题：第二讲多媒体数据压缩技术（第1—2节）学习时间： 4月4日--4月10日内容：第二讲多媒体数据压缩技术第一节多媒体数据和信息转换一、多媒体间的信息转换为了便于交流信息，需要对不同的媒体信息进行转换。

下表是部分媒体之间说明：＊易＊＊较困难＊＊＊很困难二、多媒体数据文件格式多媒体文件的格式很多，下表介绍常用文件格式的特点和应用场合。

三、多媒体数据的信息冗余多媒体计算机系统主要采用数字化方式，对声音、文字、图形、图像、视频等媒体进行处理。

数字化处理的主要问题是巨大的数据量。

一般来说，多媒体数据中存在以下种类的数据冗余：1）空间冗余：一些相关性的成像结构在数字化图像中就表现为空间冗余。

2）时间冗余：两幅相邻的图像之间有较大的相关性，这反映为时间冗余。

3）信息熵冗余（编码冗余）：信息熵是指一组数据所携带的信息量。

如果图像中平均每个像素使用的比特数大于该图像的信息熵，则图像中存在冗余，这种冗余称为信息熵冗余。

4）结构冗余：有些图像从大域上看存在着非常强的纹理结构，例如布纹图像和草席图像，我们说它们在结构上存在冗余。

5）知识冗余：有许多图像的理解与某些基础知识有较大的相关性。

这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到，我们称此类冗余为知识冗余。

6）视觉冗余：人类视觉系统对于图像场的任何变化，并不是都能感知的。

这类冗余我们称为视觉冗余。

7）其他冗余：例如由图像的空间非定常特性所带来的冗余。

以上所讲的是多媒体数据的信息冗余。

设法去掉信号数据中的冗余，就是数据压缩。

第二节常用的数据压缩技术一、数据压缩编码方法1）根据解码后数据与原始数据是否完全一致来进行分类：① 可逆编码(无失真编码)，如Huffman编码、算术编码、行程长度编码等。

② 不可逆编码(有失真编码)，常用的有变换编码和预测编码。

2）根据压缩的原理进行划分：① 预测编码：它是利用空间中相邻数据的相关性，利用过去和现在出现过的点的数据情况来预测未来点的数据。

第1章S7-1200的硬件与硬件组态1.1 S7-1200的硬件1.1.1 S7-1200的硬件结构本书以西门子公司新一代的模块化小型PLC S7-1200为主要讲授对象。

S7-1200主要由CPU模块（简称为CPU）、信号板、信号模块、通信模块和编程软件组成，各种模块安装在标准导轨上。

S7-1200的硬件组成具有高度的灵活性，用户可以根据自身需求确定PLC的结构，系统扩展十分方便。

1．CPU模块S7-1200的CPU模块（见图1-1）将微处理器、电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、PROFINET以太网接口、高速运动控制功能组合到一个设计紧凑的外壳中。

每块CPU内可以安装一块信号板（见图1-2），安装以后不会改变CPU的外形和体积。

微处理器相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出，存储器用来储存程序和数据。

S7-1200集成的PROFINET接口用于与编程计算机、HMI（人机界面）、其他PLC或其他设备通信。

此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通信。

图1-1 S7-1200 PLC 图1-2 安装信号板2．信号模块输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，数字量（又称为开关量）输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DQ模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AQ模块，它们统称为信号模块，简称为SM。

信号模块安装在CPU模块的右边，扩展能力最强的CPU可以扩展8个信号模块，以增加数字量和模拟量输入、输出点。

信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。

输入模块用来接收和采集输入信号，数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的数字量输入信号。

模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。

中公金融人： 第1页 中公教育学员专用资料多媒体技术第一节 多媒体技术概论1、多媒体技术的概念多媒体一词来自于英文“Multimedia ”，它是一个复合词。

多媒体技术是利用计算机对文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息进行综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的产物。

2、多媒体技术的处理对象（1）文字：采用文字编辑软件生成文本文件，或者使用图像处理软件形成图形方式的文字。

（2）图像：主要指具有23～232彩色数量的.gif 、.bmp 、.tga 、.tif 、.jpg 格式的静态图像。

图像采用位图方式，并可对其压缩，实现图像的存储和传输。

（3）图形：图形是采用算法语言或某些应用软件生成的矢量化图形，具有体积小、线条圆滑变化的特点。

（4）动画：动画有矢量动画和帧动画之分，矢量动画在单画面中展示动作的全过程；而帧动画则使用多画面来描述动作。

帧动画与传统动画的原理一致。

代表性的帧动画文件有.flc 、.fla 等动画文件。

（5）音频信号：音频通常采用.wav 或.mid 格式，是数字化音频文件。

还有.mp3压缩格式的音频文件。

（6）视频信号：视频信号是动态的图像。

具有代表性的有.avi 格式的电影文件和压缩格式的.mpg 视频文件。

3、动画制作软件分三类：（1）绘制和编辑动画软件：AnimatorPro 、AnimationStudio 、Flash 等软件用于制作各种形式的平面动画。

3DStudio 、3DStudioMax 、Cool3D 、Maya 等软件用于制作各种各样的三维动画。

（2）动画处理软件：Premiere 、GIFConstructionSet 网页动画处理软件等。

（3）计算机程序：Authorware 多媒体平台软件、VisualBasic 等计算机语言。

4、多媒体技术的应用领域1）在教育领域方面CAI计算机辅助教学、CAL计算机辅助学习、CBI计算机化教学、CBL计算机化学习CAT计算机辅助训练、CMI计算机管理教学2）在家庭娱乐方面3）在过程模拟领域方面：化学反应、火山喷发、海洋洋流、天气预报等方面。

多媒体技术的迅猛发展对人类的生活产生巨大的影响。

足不出户，您就可以自由的操纵和实时观看虚拟的三维世界，在虚拟图书馆您可以畅游于知识的海洋。

尽情观赏之余，您不免要对这种神秘莫测的多媒体技术产生浓厚的兴趣。

为了满足您的需要，本章将帮您了解多媒体的基础知识。

第一节媒体的概念一、基本概念一般来说，媒体通常被认为是信息的载体。

国际电报电话咨询委员会定义了下列5种类型的媒体：1．感觉媒体能直接作用于人的感觉器官、使人产生直接感觉的媒体。

如图像、文字、动画、音乐等均属于感觉媒体。

2．显示媒体在通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。

如键盘、鼠标、显示器、打印机等均属于显示的媒体。

3．表示媒体为了传送感觉媒体而研究出来的媒体。

如电报码、语言编码等均属于表示媒体。

4．存储媒体用于存储信号的媒体。

如磁盘、光盘、磁带等均属于存储媒体。

5．传输媒体用于传输信号的媒体。

如光缆电缆等均属于传输媒体。

“多媒体”译自英文的“Multimedia”，它是20世纪20年代初新出现的一个英文名词，当人们还来不及对它进行系统的分析和总结时，它已经对人类表达、获取和使用信息的方式产生巨大的影响。

由于人们所处的角度和理解上的不同，对多媒体的描述也不尽相同，常见的描述方法有如下几种：①多媒体就是能同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同的类型信息媒体的技术。

上述信息媒体包括：图像、动画、活动影像、图形、文字、声音等。

②多媒体就是把多种媒体如文字、音乐、声音、图形、图像、动画、视频等综合集成在一起，产生一种传播和表现信息的全新媒体。

③多媒体的深刻含义在于计算机控制下，信息可以综合使用文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体来表示。

④多媒体实际上是多种技术通过交互式表达而实现的一种组合，这些技术包括声音、图像、影像、动画、文字等。

⑤多媒体是以计算机为中心把处理多种媒体信息的技术集成在一起，它是用来扩展人与计算机交互方式的多种技术的综合。

第一节计算机多媒体技术的基本知识随着微电子、计算机和数字化声像技术的飞速发展，多媒体技术应运而生。

它的出现标志着信息技术一次新的革命性的飞跃，它给人类带来了深刻的影响，正迅速渗透到社会的各个领域。

多媒体计算机不仅具有计算机的存储记忆、高速运算、逻辑判断、自动运行的功能，还把文字、音频、图形、动画和视频图像等多种媒体信息集成于一体，并采用了图形界面、窗口操作、触摸屏技术等，使人机交互能力大大提高。

它不仅改变了人类获取、处理、使用信息的方式，也将改变人类的学习、工作和生活的方式。

1.1“媒体”的概念媒体是信息表示和传输的载体，人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。

媒体在计算机科学中有两层含义。

一种含义是指信息的物理载体，如磁盘、光盘、磁带、卡片等。

另一种含义指信息的存在和表现形式，如文字、声音、图像、动画等。

多媒体中的媒体是指后者，即多媒体电脑不仅能处理文字数据之类的信息媒体，而且能处理声音、图形、图像等各种形式的信息载体。

承载信息的实际载体，如光盘、磁带、纸等媒体表示信息的逻辑载体，如文字、声音、图像、动画和视频等1.2计算机多媒体技术的概念多媒体技术是指计算机综合处理多种媒体信息，如文本、图形、图像、音频和视频等，使多种信息逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的技术。

对媒体设备的控制和媒体信息的处理与编码技术多媒体系统技术多媒体信息组织与管理技术多媒体通信网络技术多媒体人机接口与虚拟现实技术多媒体应用技术1.3多媒体技术的特点（1）多样性信息载体的多样性是多媒体的主要特征，这是相对计算机而言的，指信息媒体的多样化。

多样性是多媒体研究需要解决的关键问题，把计算机所能处理的信息空间范围扩展和放大，而不局限于数值、文本、图形和图像，是使计算机变得更加人类化所必须的条件。

人类对于信息的接收和产生主要有：视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉，其中前三种占了95%的信息量。

借助于这些多感觉形式的信息交流，人类对于信息的处理可以说是得心应手。

多媒体技术第三讲多媒体设备（第1节）课堂笔记及练习题主题：第三讲多媒体设备（第1节）学习时间：2016年4月18日--4月24日内容：第三讲多媒体设备第一节多媒体存储设备一、常见的多媒体存储设备分类：模拟式磁记录设备（如磁带录音机、磁带录像机）、数字式磁记录设备（如硬磁盘、数据磁带机）、光存储设备（如CD-ROM、CD-RW、DVD等）特点：①单片光盘容量比硬盘略小，但光盘片可拆卸，盘片便宜；读写速度慢。

②与磁带相比，具有容量大、随机存取性强的优点。

③与磁记录设备相比，激光头与介质无接触，不受环境影响而退磁，记录信息保存时间长，可达30年以上。

二、光盘存储技术光盘驱动器读写头是用半导体激光器和光路系统组成的光头，记录介质（光盘片）采用磁光材料。

1）光盘系统的技术指标①存储容量：所能读写的光盘盘片的容量。

光盘容量又分为格式化容量和用户容量，采用不同的格式和不同驱动器。

一般用户容量比格式化容量要少，因为光盘还需要存放有关控制、校验等信息。

②平均存取时间：在光盘上找到需要读写的信息的位置所需要的时间。

③数据传输率：一种是指从光盘驱动器送出的数据率，定义为单位时间内光盘的光道上传送的数据比特数，这与光盘转速、存储密度有关。

另一种定义是指控制器与主机间的传输率，它与接口规范、控制器内的缓冲器大小有关。

2）光盘片的分类常见的光盘片按读写功能分为3种：① CD-ROM只读光盘：CD-ROM只读光盘是最常用的光盘片，其工作特点是采用激光调制方式记录信息，将信息以凹坑(pits)和凸区(lands)的形式记录在螺旋形光道上。

光盘是由母盘压模制成的，一旦复制成形，永久不变，用户只能读出信息。

② WORM一次写多次读光盘CD-R：WORM（write once read many）光盘在使用前首先要进行格式化，形成格式化信息区和逻辑目录区，利用激光照射介质，使介质变异，利用激光不同的变化，使其产生一连串排列的“点”，从而完成写的过程。

多媒体技术应用（选修）第一章多媒体技术应用概述第一节走进多媒体世界新世纪从“多媒体”开始【教材与教学目标分析】“什么是多媒体技术”是本章第一节中第一小节的内容，其中包括多媒体技术的概念和特征两部分教学内容。

这部分内容是学生开始本册书学习的一个起点，学生是否能被吸引住，关系到学生对本册书的学习态度和下一步的选择，所以教师做好充分的准备，进行精心的设计，要开一个好头。

通过这一小节的学习要让学生：1．理解多媒体技术的概念，了解其特征2．认识多媒体对于信息传播与交流的重要作用，知道人类应该科学合理地应用技术【教学设计思路】高中学生具备一定科技观察能力，对目前日常生活中比较流行科技产品比较有趣，所以可以借助这个特点创设有效的教学情境，开展相关内容的学习。

什么是多媒体技术和多媒体技术的特征这两部分内容都属于概念，使用传统的讲授法，会把有趣的知识变得很枯燥，所以教师可以对这部分内容做了这样设计，让学生通过“观看演示——实践——总结——再实践”的过程，通过观看目前流行的多媒体技术应用实例以及实践活动亲身体验什么是多媒体技术，总结出多媒体技术的特征，感受多媒体技术对于信息传播与交流的重要作用，知道人类应该科学合理地应用技术。

【课前准备】教师搜集一些各学科应用多媒体技术辅助学习的软件，上网查找一些大量应用多媒体技术的网站和虚拟现实作品下载下来或者直接把网址提供给学生。

【教学过程设计】一、什么是多媒体技术1．观看多媒体技术应用资料，思考其中应用的技术课上，教师首先向学生展示一些多媒体技术应用的最新图片或资料，在演示之后引出其中所应用的共性的技术——多媒体技术。

然后请同学谈论一下多媒体技术对人们产生的影响？学生在浏览中会被这些应用所产生的奇妙效果及给人们带来的方便、舒适所深深吸引，可以最大限度的激发学生的学习积极性。

[教师]最近几天，我收到了几个朋友发来的彩信，其中还有用手机拍摄的图片，非常清晰，现在彩信手机非常时髦，我发现不少同学都有手机，很多还是最新型的。

导入:第一章多媒体技术基础，通过本章的学习，掌握多媒体的基本概念，熟悉多媒体计算机系统分类和应用范围，了解多媒体技术的发展概况，学会在Windows中多媒体功能的使用，对多媒体和多媒体技术建立感性的认识。

新授：1.1多媒体的定义通常，人们将信息的表现形式或者信息的传播载体称为媒体。

我们见到的文字、声音、影像、图形等等都是信息的表现媒体。

人们在信息的交流过程中要使用各种信息载体，多媒体是指多种信息载体的表现形式和传递方法。

一、多媒体的概念多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。

多媒体计算机技术是计算机综合处理多种媒体信息，文本、图形、图像、音频和视频，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。

二、多媒体的特点多媒体计算机技术能综合处理声音、文字、图像、音频、视频等信息，具有信息载体的多样性、集成性和交互性等特点。

多媒体系统是指利用计算机技术和数字通信技术来处理和控制多媒体信息的系统。

1.2多媒体系统的分类多媒体系统的分类方法很多，通常有基于功能和基于应用的分类方法。

一、基于功能的分类按照多媒体系统的功能，可以将多媒体系统分成开发系统、演示系统、培训系统和家庭系统等。

开发系统用于多媒体应用系统的开发。

演示系统与网络连接，完成多种媒体信息的展示，用于远程教育和会议演示。

培训系统是单用户多媒体播放系统，用于家庭教育、小型商业销售和教育培训等。

家庭系统是家庭多媒体播放系统，用电视机作为显示设备，用于家庭学习和娱乐。

二、基于应用的分类按照多媒体系统的应用，可以将多媒体系统分成多媒体信息咨询系统、多媒体管理系统、多媒体辅助教学系统、多媒体通信系统和多媒体娱乐系统等。

多媒体信息咨询系统用于信息的发布与查询。

如证券交易系统、交通枢纽信息系统、旅游信息咨询系统、图书资料检索系统、多媒体产品广告系统等等。

多媒体管理系统应用多媒体设备进行信息管理。

如超市管理系统、档案管理系统等。

多媒体技术教案第一章认识多媒体技术第1节多媒体技术和多媒体系统章节简介认识什么是多媒体技术，它有哪些主要特征；了解多媒体技术的产生、发展过程和发展趋势；了解多媒体系统的组成及功能。

第一章第1节教学目标一、课程目标1．能够说出多媒体技术的现状与发展趋势，关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响。

2. 通过调查和案例分析，了解多媒体技术在数字化信息环境中的普遍性。

3. 通过网络浏览、使用多媒体软件或阅读相关资料，体验和认识利用多媒体技术呈现信息、交流思想的生动性和有效性。

二、学习目标1.知识与技能理解多媒体技术、多媒体系统的含义；了解多媒体技术的基本特征；理解并掌握多媒体系统的构成；了解多媒体技术的产生和发展。

2.过程与方法通过作品分析，培养学生的分析能力、综合能力。

3.情感态度与价值观通过选用有教育意义的多媒体作品，渗透德育教育，培养学生良好的品质。

教学内容1.知识点目标分层2.学习内容认识什么是多媒体技术，它有哪些主要特征；了解多媒体技术的产生、发展过程和发展趋势；了解多媒体系统的组成及功能。

3.重点(1)了解多媒体技术及其特征。

(2)了解多媒体技术的发展趋势。

(3)理解并掌握多媒体系统的构成。

4.难点理解多媒体、多媒体技术、多媒体系统的含义。

教学过程一、教学情景导入情景一：让学生欣赏以网页、动画、幻灯片等形式的作品，让他们找出这几个作品的共同点。

【突出多媒体技术的集成性和交互性】导入情景二：展示视频：“杨利伟与曹刚川太空连线”。

提问：（ 1 ）这是什么作品？导入情景三：展示一虚拟现实的作品，激发学生的好奇心。

如：羽毛球拍/java3d/wf/battledore.htm导入情景四：播放机器人视频片段，激发学生的好奇心。

如：“机器人．wma ”导入情景五：展示如何将一视频转换成流媒体，保存在校园网上进行视频点播。

导入情景六：展示多媒体系统的硬件平台的组成设备实物，如：声卡、视频捕捉卡、扫描仪等。