第1章 多媒体技术概要
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第1章多媒体技术概述多媒体技术(Multimedia Technology)是20 世纪80 年代末期兴起的一门新技术。
进入21 世纪以后,多媒体技术及其应用已经成为当前计算机技术应用和普及的主要表现形式,是当今计算机产业发展的新领域,深刻地影响着人们的工作和生活。
本章将对多媒体技术及其应用进行概要的叙述。
1.1 多媒体的基本概念1.1.1 媒体与多媒体1.媒体(Media)媒体即媒介、媒质,它是信息的载体。
根据国际电信联盟(ITU)下属的国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T)的定义,媒体被分为以下五大类:(1) 感觉媒体(Perception Medium):指人的感觉器官所能感觉到的信息的自然种类。
这类媒体能直接作用于人们的感觉器官,使人能直接产生感觉。
如自然界的声音、各种图像、动画、电影和文字等。
(2)显示媒体(又称表现媒体):是表现和获取信息的物理设备。
用来在通信中实现电信号和感觉媒体之间的转换。
如显示器、扬声器、打印机等输出类显示媒体,以及键盘、鼠标、扫描仪等输入类显示媒体。
(3) 存储媒体:是存储数据的物理设备,是存储媒体的媒体。
如磁带、磁盘、光盘等。
(4) 传输媒体:是传输数据的物理设备。
如光缆、电缆、电磁波等。
(5) 表示媒体:为了加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体,是信息的表示和表现形式。
借助于此种媒体,能更有效地存储感觉媒体或将感觉媒体从一个地方传送到遥远的另一个地方。
如:声音、图形图像、视频等。
在多媒体技术中研究的核心的媒体是表示媒体。
主要的表示媒体有以下三种:(1) 视觉类媒体,如位图图像(bitmap)、图形(graphics)、视频(video)、动画(animation)、符号等。
位图图像是将所观察的图像按行列方式进行数字化的结果,它把图像的每一点都数字化为一个值,这些值就组成了位图图像。
图形是图像的抽象,它反映图像上的关键特征,如点、线.面等。
第一章多媒体技术概述【教学要点】1.多媒体概述2.多媒体硬件和多媒体系统3.多媒体元素4.多媒体课件开发软件介绍【教学过程和教学内容】一、开课说明第一节课前20分钟作为开课介绍,内容包括:1.教师自我介绍,互相认识2.介绍本门课程的教学安排、实验安排、考试安排3.建议学习方法-认真听课、互相交流、勤练习、主动学习法4.课件效果演示二、多媒体概述多媒体技术是20世纪80年代发展起来的计算机技术。
它是在对传统计算机应用技术,即对数据处理、字符处理、图形处理、图像处理、声音处理等技术综合继承的基础上,再引进新的技术内容和设备,如影视处理技术、CD ROM、DVD、各种专用芯片和功能卡等,而后形成的计算机集成新技术。
多媒体技术为扩展计算机的应用范围、应用深度和表现能力提供了极好的支持。
媒体(Media)是信息的载体。
多媒体(Multimedia)是指多种媒体元素,如数据、文本、图形、图像和声音的有机集成。
需要强调的是,多媒体并不只是各种媒体元素的叠加,特别是计算机多媒体,交互性是其显著的特点。
多媒体技术是实现基于计算机的、对多种媒体集成的技术。
计算机多媒体系统所具有的特征是:媒体的多样性、集成性和交互性以及计算机化、数字化和影视化。
三、多媒体元素及相关软件多媒体元素主要可分为下这几种:1)文本(数据+文字)主要文本格式:.txt ,.doc,.wps,.rtf,.html特别提示:网页其实就是一种用文本标记(HTML)形成的页面,所有网页就其本质来说,是文本的。
网页是网络多媒体必不可少的组成部分,网络多媒体课件是课件发展的必然趋势,所以学好网页制作对今后要开展多媒体教学的我们来说,是非常有必要的。
主要的网页开发工具:Dreamweaver,FrontPage2)图形图像图形图像文件大致上可以分为两大类:位图与矢量图。
前者以点阵形式描述图形图像,被称为image(图像);后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形图像,被称为主要位图格式:.bmp,.jpg,.png,.gif,.tif主要位图处理软件:Photoshop,Firework,Painter主要矢量文件格式:.cdr,.ai,.wmf,.swf主要矢量图处理:CorelDraw,Adobe Illustrator,Flash主要三维文件格式:.mb,.max主要三维制作软件:MAY A,3DMAX3)视频视频就是运动的音影数据。
第一章多媒体技术概述什么是多媒体:是融合两种或者两种以上媒体的一种人—机交互式的信息交流和传播媒体。
其核心词是“媒体”,所谓媒体是指信息传递和存储的最基本的技术和手段,即信息的载体。
什么是多媒体技术:应用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有表现、处理、存储各种媒体信息的综合能力和交互能力。
多媒体技术的特征:1、可集成性:信息媒体的集成处理多种媒体设备的集成2、交互性:是多媒体技术的一个关键特征3、超媒体的信息组织形式:是以Web系统为基础的通过超链接组织在一起的全球多媒体信息系统。
4、通信线路的可传播性5、多媒体技术的历史回顾始于20世纪80年代总是与计算机技术的发展及交互性处理能力极大地推动了多媒体技术的发展,它是多媒体技术产生和发展的基础。
第一章多媒体技术应用概述学习目标:1、掌握多媒体技术的概念及其特征2、认识多媒体关键技术及相关技术重难点:媒体的定义;计算机中的媒体有那两种?多媒体的定义及特征1、超文本与超媒体知识2、多媒体技术的关键技术及相关技术内容:一、走进多媒体世界1、多媒体计算机技术是(20世纪90年代)计算机的时代特征。
在计算机领域中,媒体有两种含义:一是指()如磁带、磁盘、光盘等;另一种是指(),即信息的表现形式。
多媒体计算机技术中的多么他指的是后者,如(文字、声音、图形、图像、动画、视频),它是应用(计算机技术),将各种媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力和交互能力。
2、多媒体技术的主要特征:(1)(),是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体,它包括信息媒体的集成和处理多种媒体设备的集成。
(2)(),是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互式操作。
(3)(),传统的媒体信息组织形式是直线式的结构形式,超媒体是一种网状式的结构。
超媒体中的各种媒体之间是用超级链接组织的。
(4)(),多媒体在通信线路上的可传播性,极大地丰富了现代网络世界的内容。
第一章多媒体技术概述A.媒体、多媒体、多媒体技术的概念1.媒体是指承载或传递信息的载体2.多媒体是指在信息领域,多媒体是指文本、图形、图像、声音、影像等这些“单”媒体和计算机程序融合在一起形成的信息媒体。
是指运用存储与获取技术得到的计算机中的数字信息。
3.多媒体技术就是将文本、音频、图形、图像、动画和视频等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、传输、处理和再现等,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。
B.常见媒体元素的种类及特点文本、图形、图像、音频、视频、动画1.文本:文本分为非格式化文本文件和格式化文本文件。
非格式化文本文件:只有文本信息没有其他任何有关格式信息的文件,又称为纯文本文件。
如“.TXT ”格式化文本文件:带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件。
如“.doc ”“.docx”文件。
2.图像(Image)是指由输入设备捕捉的实际场景画面,或以数字化形式存储的任意画面。
静止的图像是一个矩阵,阵列中的各项数字用来描述构成图像的各个点(称为像素点pixel )的强度与颜色等信息。
这种图像也称为位图(bit-map )。
图像文件在计算机中的存储格式有多种,如BMP、PCX、TIF、TGA、GIF、JPG 等,一般数据量都较大。
3.图形(Graphic)一般指用计算机生成的各种有规则的图,如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等。
在图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点,因此也称矢量图。
微机上常用的矢量图形文件有:“.3DS”(用于3D 造型)、“.DXF”(用于CAD)、“.WMF”(用于桌面出版)等等4.音频:模拟声波要经过采样、量化、编码转变为数字音频来被计算机处理。
1)波形声音:实际上已经包含了所有的声音形式,它可以将任何声音都进行采样量化,相应的文件格式是WAV 文件或VOC文件。
2)语音:语音也是一种波形,所以和波形声音的文件格式相同。
3)音乐:是符号化了的声音,乐谱是转化为符号媒体的声音。
1.1 多媒体是交互式信息传播媒体多媒体(multimedia)是融合两种以上媒体的人-机交互式信息交流和传播媒体。
在这个定义中需要明确几点:①多媒体是信息交流和传播媒体,从这个意义上说,多媒体和电视、报纸、杂志等媒体的功能是一样的。
②多媒体是人-机交互式媒体,这里所指的"机",目前主要是指计算机,或者由微处理器控制的其他终端设备。
因为计算机的一个重要特性是"交互性",使用它就比较容易实现人-机交互功能。
从这个意义上说,多媒体和目前大家所熟悉的模拟电视、报纸、杂志等媒体是大不相同的。
③多媒体信息都是以数字的形式而不是以模拟信号的形式存储和传输的。
④传播信息的媒体的种类很多,如文字、声音、电视图像、图形、图像、动画等。
虽然融合任何两种以上的媒体就可以称为多媒体,但通常认为多媒体中的连续媒体(声音和电视图像)是人与机器交互的最自然的媒体。
也许读者要问,电视也是使用活动画面和声音来表达和传播信息,也使用文字、图片和图形来点缀,多媒体和电视到底有什么不同?这需要让我们简单地回顾一下计算机和电视机所走过的历程,看看多媒体和电视在技术上的差别。
计算机是20世纪40年代的伟大发明,一直沿着数字信号处理技术的方向发展,而且是沿着数值计算和金融管理发展起来的。
60年代文字进入计算机,70年代图像、声音进入计算机,80年代电视进入计算机,进入90年代个人计算机已经能够实时处理数据量很大的声音和影视图像信息。
电视是20世纪20年代的伟大发明,在50年代开发电视技术时,用任何一种数字技术来传输和再现真实世界的图像和声音都是极其困难的,因此电视技术一直沿着模拟信号处理技术的方向发展,直到70年代才开始开发数字电视。
由于数字技术具有许多优越性,而且数字技术发展到足以使模拟电视向数字电视过渡的水平,电视和计算机才开始融合在一起。
由于多媒体和模拟电视采用的技术不同,对于同样内容的信息或者节目,它们所表现出的特性就很不相同,对人们所产生的不同影响也引起了许多有识之士的高度重视。
我们现在看的模拟电视的特性是线性播放,简单地说就是影视节目是从头到尾播放的,而收看者是最活跃的人,人与电视之间,人是被动者而电视是主动者;多媒体是由计算机参与的,计算机的一个重要特性是交互性,就是人们可以使用像键盘、鼠标器、触摸屏、声音、数据手套等设备,通过计算机程序去控制各种媒体的播放,人与计算机之间,人驾驶多媒体,人是主动者而多媒体是被动者。
多媒体使用具有划时代意义的"超文本"思想与技术组成了一个全球范围的超媒体空间,通过网络、只读光盘存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM)、数字多能光盘(digital versatile disc,DVD)和多媒体计算机,人们表达、获取和使用信息的方式和方法将产生重大变革,对人类社会产生长远和深刻的影响。
1.2 多媒体涉及的几个概念多媒体是一门综合技术,它涉及到许多概念,本节首先解释几个与多媒体密切相关的而且容易混淆的重要概念。
通过对这些概念的介绍进一步加深对多媒体的认识,从整体上认识多媒体与超文本、超媒体、SGML、HTML和VRML等语言之间的关系。
1.2.1 超文本的概念1965年Ted Nelson在计算机上处理文本文件时想了一种把文本中遇到的相关文本组织在一起的方法,让计算机能够响应人的思维以及能够方便地获取所需要的信息。
他为这种方法杜撰了一个词,称为超文本(hypertext)。
实际上,这个词的真正含义是"链接"的意思,用来描述计算机中的文件的组织方法,后来人们把用这种方法组织的文本称为"超文本"。
超文本是一种文本,它和书本上的文本是一样的。
但与传统的文本文件相比,它们之间的主要差别是,传统文本是以线性方式组织的,而超文本是以非线性方式组织的。
这里的"非线性"是指文本中遇到的一些相关内容通过链接组织在一起,用户可以很方便地浏览这些相关内容。
这种文本的组织方式与人们的思维方式和工作方式比较接近。
超文本的概念可用图1-01来说明。
超文本中带有链接关系的文本通常用下划线和不同的颜色表示。
文本①中的"超文本"与②中的"超文本"建立有链接关系,①中的"超媒体"与③中的"超媒体"建立有链接关系,③中的"超链接"与④中的"超链接"建立有链接关系…,这种文件就称为超文本文件。
图1-01 超文本的概念超链接(hyper link)是指文本中的词、短语、符号、图像、声音剪辑或影视剪辑之间的链接,或者与其他的文件、超文本文件之间的链接,也称为“热链接(hot link)”,或者称为“超文本链接(hypertext link)”。
词、短语、符号、图像、声音剪辑、影视剪辑和其他文件通常被称为对象或者称为文档元素(element),因此超链接是对象之间或者文档元素之间的链接。
建立互相链接的这些对象不受空间位置的限制,它们可以在同一个文件内也可以在不同的文件之间,也可以通过网络与世界上的任何一台连网计算机上的文件建立链接关系。
1.2.2 超媒体的概念在20世纪70年代,用户语言接口方面的先驱者Andries Van Dam创造了一个新词“电子图书”(Electronic Book),现在翻译成。
电子图书中自然包含有许多静态图片和图形,它的含义是你可以在计算机上去创作作品和联想式地阅读文件,它保存了用纸做存储媒体的最好的特性,而同时又加入了丰富的非线性链接,这就促使在80年代产生了超媒体(hypermedia)技术。
超媒体不仅可以包含文字而且还可以包含图形、图像,动画、声音和电视片断,这些媒体之间也是用超级链接组织的,而且它们之间的链接也是错综复杂的。
超媒体与超文本之间的不同之处是,超文本主要是以文字的形式表示信息,建立的链接关系主要是文句之间的链接关系。
超媒体除了使用文本外,还使用图形、图像、声音、动画或影视片断等多种媒体来表示信息,建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片断等媒体之间的链接关系,如图1-02所示。
图1-02 超媒体的概念当我们使用Web浏览器浏览因特网时,在显示屏幕上看到的页面称为网页(Web Page),它是Web站点上的的文档。
而进入该站点时在屏幕上显示的第一个综合界面称为起始页(home page)或者称为主页,它有一点像一本书的封面或者是书的目录表。
在万维网网页上,为了区分有链接关系和没有链接关系的文档元素,对有链接关系的文档元素通常用不同颜色或者下划线来表示。
目前,在网页上担当链接使命的主要是超文本标记语言(HTML),它是从标准通用标记语言(SGML)导出的。
1.2.3 标准通用标记语言(SGML)1.SGML是什么:标准通用标记语言(Standard Generalized Markup Language,SGML)是1986年出版发布的一个信息管理方面的国际标准,标准号是ISO 8879。
该标准定义独立于平台和应用的文本文档的格式、索引和链接信息,为用户提供一种类似于语法的机制,用来定义文档的结构和指示文档结构的标签(tag)。
其中,markup的含义是指插入到文档(document)中的标记。
标记分成两种,一种称为程序标记(procedural markup),用来描述文档显示的样式(style)(如字体的大小、黑体、斜体和颜色等),现在市场上出售的大多数字处理软件都内嵌有标记,而且这种标记几乎都是针对自己的软件产品而制定的;另一种称为描述标记(descriptive markup),也称为普通标记(generic markup),用来描述文档中的文句的用途(如篇、章、节或者内容表等),而不是描述文句所显示的样式。
制定SGML的基本思想是把文档的内容与样式分开。
SGML规定了在文档中嵌入描述标记的标准格式,指定了描述文档结构的标准方法,这是SGML的精华。
换句话说,你可使用SGML为你创作的每一种类型的文档设置层次结构模型,可以用“篇”、“章”、“节”、“标题”等描述标记来标识文档结构中的文档元素。
SGML是一个包含超文本链接的综合语言,在Web上使用的HTML格式是使用固定标签集的一种SGML文档。
SGML的主要特点:①SGML可支持无数的文档结构类型,例如布告、技术手册、章节目录、设计规范、各种报告、信函和备忘录等;②SGML可以创建与特定的软硬件无关的文档,因此很容易与使用不同计算机系统的用户交换文档。
2. SGML的工作原理一个典型的文档可被分成3个层次:结构(structure)、内容(content)和样式(style)。
SGML 主要是处理结构和内容之间的关系。
(1) 结构:为了描述文档的结构,SGML定义了一个称为“文档类型定义(Document Type Definition,DTD)”的文件(file),它为组织文档的文档元素(例如章和章标题,节和主题等)提供了一个框架。
此外,DTD还为文档元素之间的相互关系制定了规则。
例如,“章的标题必须是在章开始之后的第一个文档元素”,“每个列表至少要有两个项目”等。
DTD定义的这些规则可以确保文档的一致性。
(2) 内容:这里指的内容就是信息本身。
内容包括信息名称(标题)、段落、项目列表和表格中的具体内容,具体的图形和声音等。
确定内容在DTD结构中的位置的方法称为“加标签(tagging)”,而创建SGML文档实际上就是围绕内容插入相应的标签。
这些标签就是给结构中的每一部分的开始和结束做标记。
[例1.1]:给一个段落做标记<par>内容就是信息本身。
</par>其中的<par>表示段落的开始,而</par>表示该段落的结束,它们是成对出现的。
“<par>内容就是信息本身</par>”这个段落可看成一个文档元素,它可以嵌入在其他的文档元素中。
[例1.2]:特定文档结构中的标签嵌套像<section>与</section>,<subhead>与</subhead>,<par>与</par>,<topic>与</topic>等这些具体的符号称为标签(tag)。
在创建SGML文档时,不需要从键盘上手工输入和检查这些标签,使用支持SGML的创作软件很容易插入和检查这些标签。
使用支持SGML 的创作软件显示例1.3的内容如下:(3) 样式:SGML本身正在定义样式(style)的设置标准,即文档样式语义学和规范语言(Document Style Semantics and Specification Language,DSSSL)。