《大學計算機》課件-第9章

第9章多媒體技術基礎9.1多媒體技術概述9.2常用圖像、音頻、視頻和動畫文件格式9.3多媒體的采集與處理9.4多媒體數(shù)據(jù)量計算9.5常用多媒體處理技術9.6Windows中的多媒體處理軟件

9.1多媒體技術概述9.1.1多媒體1．媒體媒體一詞源于英文Medium(復數(shù)media)，又稱媒介或媒質。它是指人們用于傳播和表示各種信息的載體，如文本、聲音、圖形、圖像等。計算機能處理的這些媒體信息從時效性上又可分為兩大類：靜態(tài)媒體，包括文字、圖形、圖像；時變媒體，包括聲音、動畫、活動影像。由于信息被人們感覺、表示、顯示、存儲和傳輸?shù)姆椒ǜ饔胁煌?，因此將媒體分為以下幾類(如表9.1所示)：

(1)感覺媒體(PerceptionMedium)：人們的感覺器官所能感覺到的信息。

(2)表示媒體(RepresentationMedium)：為了加工、處理和傳輸感覺媒體而構造出來的一種媒體，用以定義信息的特性。表示媒體以語音編碼、圖像編碼和問題編碼等形式來描述。

(3)顯示媒體(PresentationMedium)：顯現(xiàn)信息或獲取信息的物理設備。

(4)存儲媒體(StorageMedium)：存儲媒體數(shù)據(jù)的物理設備。

(5)傳輸媒體(TransmissionMedium)：媒體傳輸用的一類物理載體。

2．多媒體

多媒體(Multimedia)由multiple和media復合而成，指多種信息表示和傳輸?shù)妮d體，通常指文字、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多種媒體。

3．多媒體技術

多媒體技術是指利用計算機技術把數(shù)字、文字、聲音、圖形和圖像等各種媒體進行有效組合，并對這些媒體同時同步地獲取、編輯、存儲、顯示和傳輸?shù)囊婚T綜合技術。

4．多媒體特性

(1)集成性：能夠對信息進行多通道統(tǒng)一獲取、存儲、組織與合成。

(2)交互性：多媒體應用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動地傳播信息，而多媒體技術則可以實現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。

(3)實時性：當用戶給出操作命令時，相應的多媒體信息都能夠得到實時控制。

(4)非線性：多媒體技術的非線性特點將改變人們傳統(tǒng)循序性的讀寫模式。以往人們讀寫方式大都采用章、節(jié)、頁的框架，循序漸進地獲取知識，而多媒體技術將借助超文本鏈接(HypertextLink)的方法，把內容以一種更靈活、更具變化的方式呈現(xiàn)給讀者。

(5)互動性：多媒體可以形成人與機器、人與人及機器間的互動，形成互相交流的操作環(huán)境及身臨其境的場景，人們可以根據(jù)需要對其進行控制。人機相互交流是多媒體最大的特點。

(6)信息使用的方便性：用戶可以按照自己的需要、興趣、任務要求、偏愛和認知特點來使用信息，任取圖、文、聲等信息表現(xiàn)形式。

(7)信息結構的動態(tài)性：可以說“多媒體是一部永遠讀不完的書”，用戶可以按照自己的目的和認知特征重新組織信息，增加、刪除或修改節(jié)點，重新建立鏈接。

9.1.2多媒體計算機系統(tǒng)

所謂多媒體計算機(MultimediaPersonalComputer，MPC)就是具有了多媒體處理功能的個人計算機，它的硬件結構與一般所用的個人機并無太大的差別，其最大特點，一是計算機主機具有高性能的信息處理能力，二是增加了多媒體信息輸入、輸出處理的硬件和軟件?？梢杂靡韵鹿叫蜗蟮孛枋龆嗝襟w計算機：

MPC?=?PC?+?CD-ROM?+?SOUNDBOARD?+?顯示卡?+?多媒體操作系統(tǒng)?+?媒體應用軟件

多媒體計算機系統(tǒng)是指能夠提供交互式處理文本、聲音、圖像和視頻等多種媒體信息的計算機系統(tǒng)。一個完整的多媒體計算機系統(tǒng)主要由如下四個部分組成：多媒體處理硬件系統(tǒng)、多媒體操作系統(tǒng)、多媒體處理軟件和多媒體應用軟件，其相互關系見圖9.1所示。圖9.1多媒體系統(tǒng)的層次結構

(1)多媒體硬件系統(tǒng)：由計算機傳統(tǒng)硬件設備如光盤存儲器(CD/DVD-ROM)、音頻輸入/輸出和處理設備、視頻輸入/輸出和處理設備等選擇性組合而成，如圖9.2所示。

(2)多媒體操作系統(tǒng)：或稱為多媒體核心系統(tǒng)(MultimediaKernelSystem)，具有實時任務調度、多媒體數(shù)據(jù)轉換和同步控制、對多媒體設備的驅動和控制以及圖形用戶界面管理等特點。圖9.2多媒體硬件系統(tǒng)組成

(3)多媒體處理系統(tǒng)工具：或稱為多媒體系統(tǒng)開發(fā)、創(chuàng)作工具軟件，是多媒體系統(tǒng)的重要組成部分。

(4)用戶應用軟件：根據(jù)多媒體系統(tǒng)終端用戶要求而定制的應用軟件或面向某一領域的用戶應用軟件系統(tǒng)，它是面向大規(guī)模用戶的軟件產品。

9.1.3多媒體的基本元素

從多媒體技術來看，多媒體是由文本、圖形、圖像、音頻、視頻以及動畫等基本要素組成的。

(1)文本(Text)：計算機中基本的信息表示方式，包含了字母、數(shù)字以及各種專用符號。

(2)圖形(Graphics)：一般是指通過繪圖軟件繪制的由直線、圓、圓弧、任意曲線等組成的畫面，圖形文件中存放的是描述生成圖形的指令(圖形的大小、形狀及位置等)，以矢量圖形文件形式存儲。

(3)圖像(Image)：通過掃描儀、數(shù)字照相機、攝像機等輸入設備捕捉的真實場景的畫面，數(shù)字化后以位圖格式存儲。靜態(tài)的圖像在計算機中可以分為矢量圖和位圖。

(4)音頻(Audio)：包括話語、音樂以及各種動物和自然界(如風、雨、雷等)發(fā)出的各種聲音。

(5)視頻(Video)圖像：來自錄像帶、攝像機、影碟機等視頻信號源的影像，是對自然景物的捕捉，數(shù)字化后以視頻文件格式存儲。常見的視頻文件類型有AVI、MOV、MPG、DAT等。

(6)動畫(Animation)：計算機動畫通常通過Flash、3DMax等軟件制作。

9.1.4多媒體技術的應用范圍

(1)教育與培訓，如多媒體網(wǎng)絡教學課件、虛擬課堂、虛擬實驗室、數(shù)字圖書館、多媒體技能培訓系統(tǒng)。

(2)出版與圖書，如E-Book、E-newspaper、E-magazine等電子出版物，它具有容量大、體積小、成本低、檢索快，易于保存和復制，能存儲圖文聲像的特點。

(3)商業(yè)與咨詢，如商業(yè)簡報、產品演示、查詢服務等，將各種服務指南存放在多媒體系統(tǒng)中向公眾展示。

(4)網(wǎng)絡與通信，如數(shù)字家電(電話、電視、傳真、音響)、多媒體視頻會議、遠程醫(yī)療系統(tǒng)等。

(5)軍事與娛樂，如軍事遙感、核武器模擬、戰(zhàn)場模擬、CD、MIDI、VCD、DVD、(三維)游戲等。

多媒體技術的優(yōu)勢可能不在于某些具體的應用，而是在于它能把復雜的事物變得簡單、把抽象的東西變?yōu)榫唧w。

9.2常用圖像、音頻、視頻和動畫文件格式

9.2.1圖像文件格式1．圖像軟件環(huán)境及應用多媒體系統(tǒng)中，圖像處理是最廣泛的應用，涉及圖像與色彩、分辨率和圖像存儲(位圖與矢量圖)等。

1)色彩基礎知識

色彩可用亮度、色調和飽和度來描述，常稱為色彩三要素。人眼看到的任一彩色光都是這三個特征的綜合效果。

(1)亮度是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺，它與被觀察物體的發(fā)光強度有關。

(2)色調是當人眼看到一種或多種波長的光時所產生的彩色感覺，它反映顏色的種類，是決定顏色的基本特性，如紅色、棕色就是指色調。

(3)飽和度指的是顏色的純度，即摻入白光的程度，或者說指顏色的深淺程度。對于同一色調的彩色光，飽和度越深顏色越鮮明或說越純。通常把色調和飽和度通稱為色度。

亮度是用來表示某彩色光的明亮程度的，而色度則表示顏色的類別與深淺程度的。除此之外，自然界常見的各種顏色光，都可由紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色光按不同比例相配而成；同樣地，絕大多數(shù)顏色光也可以分解成紅、綠、藍三種色光，這就形成了色度學中最基本的原理—三原色原理(RGB)。圖9.3為三原色原理(RGB)圖。圖9.3三原色原理(RGB)圖

色彩數(shù)和圖形灰度用位(bit)表示，一般寫成2n，n代表位數(shù)。常用的色彩數(shù)(黑白圖用灰度等級表示)有：24?=?16色、28?=?256色、216?=?65?536(64K)色、224?=?16M色、232?=?

4G色。當圖形(圖像)達到24位時，可表現(xiàn)1677萬種顏色，即所謂的真彩色?；叶鹊谋硎痉愃?。

2)分辨率基礎知識

分辨率分為屏幕分辨率、輸出分辨率兩種，前者用每英寸行數(shù)表示，數(shù)值越大圖形(圖像)質量越好，一般以“橫向點數(shù)?×?縱向點數(shù)”來表示一幅圖的分辨率，如640?×?480、800?×?600、2048?×?1024等。數(shù)碼照相機常用像素值來表示其照片的分辨率，像素即是“橫向點數(shù)?×?縱向點數(shù)”乘積的值，如640?×?480為30萬像素，2048?×?1024可達200萬像素。輸出分辨率是衡量輸出設備的精度的，以每英寸的像素點數(shù)(dpi)表示，如噴墨打印機、激光打印機的精度表示為300dpi、600dpi等。

3)位圖與矢量圖基礎知識

(1)位圖(點陣)圖像由一個矩陣描述，矩陣中的元素對應圖像中的點，而相應的值對應于該點的灰度(或顏色)等級。該元素稱為像素，與顯示器上的顯示點一一對應，簡稱位圖圖像。計算機上常用的位圖文件類型有PSD(Photoshop生成格式)、BMP(Windows位圖格式)、GIF、JPG/JPEG、TIFF、PCX等格式。

(2)矢量圖指用計算機繪制的畫面，如直線、圓、圓弧、矩形、任意曲線和圖表等。它不直接描述數(shù)據(jù)的每一點，而是描述產生這些點的過程及方法。計算機上常用的矢量圖文件類型有DXF(CAD文件格式)、MAX(用3Dmax生成三維造型)、WMF(用于桌面出版)、C3D(用于三維文字)、CDR(CoralDRAW矢量文件)、SWF等。

(3)位圖與矢量圖的比較。

①從存儲空間來看：矢量圖所需空間遠比位圖圖像小。

②從顯示效果來看：位圖不如矢量圖逼真，如圖9.4和圖9.5所示。

③從運行速度來看：矢量圖不如位圖圖像快。圖9.4位圖放大了3倍前后的效果對比圖9.5矢量圖放大了3倍前后的效果對比

2.常見的圖像文件格式

1)常見的位圖文件格式

常見位圖文件格式如表9.2所示。

(1)?BMP格式。BMP(BitMapPicture)是Windows中的標準圖像文件格式，PC上最常用的位圖格式，有壓縮和非壓縮兩種形式。該格式可表現(xiàn)從2位到24位的色彩，分辨率也可從480?×?320至1024?×?768。該格式在Windows環(huán)境下相當穩(wěn)定，在文件大小沒有限制的場合中運用極為廣泛。

(2)?GIF文件格式。GIF(GraphicsInterchangeFormat，圖形交換格式)主要用于圖像文件的網(wǎng)絡傳輸，GIF圖像文件的尺寸通常比其他圖像文件小很多，因此得到了廣泛的應用。目前Internet上大量采用的彩色動畫文件多為這種格式的文件。

(3)?PNG文件格式。PNG(PortableNetworkGraphicFormat，流式網(wǎng)絡圖形格式)，名稱來源于非官方的“PNG’NotGIF”，是一種位圖文件存儲格式，讀成“ping”，其圖像質量遠勝過GIF。同GIF一樣，PNG也可使用無損壓縮方式來減少文件的大小。目前，越來越多的軟件開始支持這一格式，PNG圖像可以是灰階的(位)也可是彩色的(位)。與GIF不同的是，PNG圖像格式不支持動畫。

(4)?JPG/JPEG文件格式。JPG/JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)是可以大幅度地壓縮圖形文件的一種圖形格式。對于同一幅畫面，JPG/JPEG格式存儲的文件是其他類型圖形文件的1/10到1/20，而且色彩數(shù)最高可達到24位，所以它被廣泛應用于Internet上或homepage的圖片庫。

(5)?PSD文件格式。PSD(PhotoshopStandard)是Photoshop中的標準文件格式，是專門為Photoshop而優(yōu)化的格式。

(6)?DIF文件格式。DIF(DrawingInterchangeFormat)是AutoCAD中的圖形文件，它以ASCII方式存儲圖形，在圖形尺寸大小方面表現(xiàn)得十分精確，可以被CorelDRAW、3DS等大型軟件調用和編輯。

2)常見的矢量圖格式

(1)?WMF文件格式：常見的一種圖元文件格式，它具有文件短小、圖案造型化的特點，整個圖形常由各個獨立的組成部分拼接而成，但其圖形往往較粗糙。WMF文件的擴展名為.wmf。

(2)?EMF文件格式：微軟公司開發(fā)的一種Windows32位擴展圖元文件格式。其總體目標是彌補使用WMF的不足，使得圖元文件更加易于接受。EMF文件的擴展名為?.emf。

(3)?EPS文件格式：用PostScript語言描述的一種ASCII碼文件格式，既可以存儲矢量圖，也可以存儲位圖，最高能表示32位顏色深度，特別適合PostScript打印機。

(4)?DXF文件格式：AutoCAD中的矢量文件格式，它以ASCII碼方式存儲文件，在圖形的大小方面表現(xiàn)得十分精確。DXF文件可以被許多軟件調用或輸出。DXF文件的擴展名為?.dxf。

(5)?SWF(ShockwaveFormat)文件格式：二維動畫軟件Flash中的矢量動畫格式，主要用于Web頁面上的動畫發(fā)布。目前已成為網(wǎng)上動畫的事實標準。SWF文件的擴展名為?.swf。

9.2.2音頻文件格式

音頻文件通常分為兩類：聲音文件和MIDI文件，聲音文件指的是通過聲音錄入設備錄制的原始聲音，直接記錄了真實聲音的二進制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大，而MIDI文件則是一種音樂演奏指令序列，相當于樂譜，可以利用聲音輸出設備或與計算機相連的電子樂器進行演奏，由于不包含聲音數(shù)據(jù)，所以其文件較小。

1．聲音文件

1)?WAV文件格式

WAV文件格式是PC標準聲音格式，是Windows使用的標準數(shù)字音頻文件格式。WAV文件由文件首部和波形音頻數(shù)據(jù)塊組成。文件首部包括標志符、語音特征值、聲道特征以及脈沖編碼調制格式類型等標志，是PC上最為流行的聲音文件格式，但其文件較大，多用于存儲簡短的聲音片斷。

2)?WMA文件格式

WMA(WindowsMediaAudio，微軟音頻格式)是微軟公司制定的一種流式聲音格式。采用WMA格式壓縮的聲音文件比起由相同文件轉化而來的MP3文件要小得多，并且在音質上也毫不遜色。

3)?MPEG文件格式

MPEG(MovingPictureExpertsGroup，動態(tài)圖像專家組)音頻文件的壓縮是一種有損壓縮，根據(jù)壓縮質量和編碼復雜程度的不同可分為三層，分別對應MP1、MP2和MP3這三種聲音文件。MPEG音頻編碼具有很高的壓縮率，MP1和MP2的壓縮率分別為4∶l和6∶1～8∶1，而MP3的壓縮率則高達10∶1～12∶l，也就是說一分鐘CD音質的音樂，未經壓縮需要10MB存儲空間，而經過MP3壓縮編碼后只有1MB左右，同時其音質基本保持不失真，因此目前使用最多的是MP3文件格式。

4)?CD文件格式

CD文件即CD唱片，一張CD可以播放45分鐘左右的聲音文件，Windows系統(tǒng)中自帶了一個CD播放機，另外多數(shù)聲卡所附帶的軟件都提供了CD播放功能，甚至有一些光驅脫離計算機，只要接通電源就可以作為一個獨立的CD播放機使用。

5)?VOC文件格式

VOC文件格式是Creative公司波形音頻文件格式，也是聲霸卡(soundblaster)使用的音頻文件格式。每個VOC文件由文件頭塊(headerblock)和音頻數(shù)據(jù)塊(datablock)組成。文件頭包含一個標識版本號和一個指向數(shù)據(jù)塊起始的指針。數(shù)據(jù)塊分成各種類型的子塊，如聲音數(shù)據(jù)靜音標識ASCII碼文件重復的結果以及終止標志、擴展塊等。

6)?MIDI文件格式

MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface，樂器數(shù)字接口)是數(shù)字音樂和電子合成樂器的統(tǒng)一國際標準，它定義了計算機音樂程序、合成器及其他電子設備交換音樂信號的方式，還規(guī)定了不同廠家的電子樂器與計算機連接的電纜和硬件及設備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，可用于為不同樂器創(chuàng)建數(shù)字聲音，可以模擬大提琴、小提琴、鋼琴等常見樂器。

在MIDI文件中，只包含產生某種聲音的指令，這些指令包括使用什么MIDI設備的音色、聲音的強弱、聲音持續(xù)多長時間等，計算機將這些指令發(fā)送給聲卡，聲卡按照指令將聲音合成出來。MIDI聲音在重放時可以有不同的效果，這取決于音樂合成器的質量。相對于保存真實采樣數(shù)據(jù)的聲音文件，MIDI文件顯得更加緊湊，其文件通常比聲音文件小得多。

9.2.3視頻文件格式

1.?AVI視頻文件

AVI(AudioVideoInterleaved，音頻視頻交錯)文件格式只是作為控制界面上的標準，不具有兼容性。用不同壓縮算法生成的AVI文件，必須使用相應的解壓算法才能播放出來。AVI文件目前主要應用在多媒體光盤上，用來保存電影、電視等各種影像信息，有時也出現(xiàn)在Internet上，供用戶下載、欣賞新影片的精彩片段。

2．MPEG/MPG/DAT視頻文件

MPEG/MPG/DAT文件格式是運動圖像壓縮算法的國際標準，它采用有損壓縮方法減少了運動圖像中的冗余信息，同時保證每秒30幀的圖像動態(tài)刷新率，幾乎所有的計算機平臺共同支持該文件格式。MPEG標準包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)(視頻、音頻同步)三個部分，MP3音頻文件就是MPEG音頻的一個典型應用，而CD(VCD)、DVD則是全面采用MPEG技術所產生的新型消費類電子產品。MPEG的平均壓縮比為50∶1，最高可達200∶1，壓縮效率非常高，同時圖像和音響的質量也非常好，并且在微機上有統(tǒng)一的標準格式，兼容性相當好。

3．ASF視頻文件

ASF視頻文件是一個獨立于編碼方式的在Internet上實時傳播多媒體的技術標準。

4．DVI視頻文件

DVI視頻圖像的壓縮算法的性能與MP1相當，即圖像質量可達到VHS(VideoHomeSystem，家用錄像系統(tǒng))的水平，壓縮后的圖像數(shù)據(jù)率約為1.5Mb/s。為了擴大DVI技術的應用，Intel公司又推出了DVI算法的軟件解碼算法，稱為Indeo技術，它能將未壓縮的數(shù)字視頻文件壓縮為原來的五分之一到十分之一大小。

9.2.4動畫文件格式

1.?SWF格式

SWF是動畫文件標準格式，既可以獨立播放，也可以嵌入網(wǎng)頁、Office文檔中進行播放，在網(wǎng)絡中發(fā)揮著越來越大的作用。

2.?GIF格式

GIF動畫文件格式采用無損數(shù)據(jù)壓縮中的壓縮率較高的LZW算法，這種算法利用串表壓縮將每個第一次出現(xiàn)的串放在一個串表中，用一個數(shù)字來表示串，壓縮文件只存儲數(shù)字，不存儲串，從而使圖像文件的壓縮效率得到較大的提高。因此，GIF動畫文件的尺寸較小。

3.?FLIC格式

FLIC(FreeLosslessAudioCodec，無損音頻壓縮編碼)動畫文件格式是Autodesk公司出品的Autodesk系列2D/3D動畫軟件中采用的彩色動畫文件格式。該文件格式采用了高效的無損壓縮技術，被廣泛用于動畫圖形中的動畫序列、計算機輔助設計和計算機游戲應用程序中。

9.3多媒體的采集與處理

1.文本素材的采集與編輯軟件1)文本素材的獲取方式文本素材的獲取方式有：(1)在著作工具中直接輸入(適合少量文字)；(2)利用文字處理軟件載入(適合大量文字錄入)；(3)利用OCR技術(光學字符識別技術，需要使用掃描儀)；(4)利用語音識別(需要話筒和聲卡)；(5)利用手寫體識別技術(需要手寫板的支持)。

2)文本素材的編輯軟件

常用的文本編輯軟件有Word、WPS、記事本、寫字板、Phtoshop等。在制作多媒體項目時如果需要使用藝術文字，可以采用兩種方案解決：一是使用Office中的藝術字庫；二是使用專業(yè)軟件制作藝術字，如Photoshop、Cool3D等。

2．音頻素材采集與制作軟件

聲音是多媒體的又一重要方面，它除了給多媒體帶來令人驚奇的效果外，還最大限度地影響展示效果，聲音可使電影從沉悶變得熱鬧，從而引導、刺激觀眾的興趣。

1)數(shù)字聲音的獲取方式

數(shù)字聲音的獲取方式：

(1)網(wǎng)上下載；

(2)自己錄制；

(3)借助聲音捕獲工具。

2)音頻素材的編輯

多媒體制作中所用的音頻主要包括背景音樂、語言信息及音效三部分。音頻數(shù)據(jù)來源有立體聲混音器(StereoMixer)、麥克風(Microphone)、線入(Line-In)、CD模擬聲音輸入(CDPlayer)、視頻(Video)等。采集與制作聲音文件可在Windows系統(tǒng)的“錄音機”中進行，也可以應用CreativeWaveStudio、SoundSystem、GoldWave及SoundForge等音頻處理軟件。

3．圖像素材的獲取與創(chuàng)作

創(chuàng)建每個多媒體項目都會包含圖形元素，如背景、人物、界面、按鈕等，多媒體產品不能缺少直觀的圖像，就像報刊離不開文字一樣，圖形圖像是多媒體最基本的要素。

1)電子出版物圖像的獲取途徑

電子出版物中所需的圖像可以通過以下三種途徑獲得。

(1)掃描。

(2)捉幀。

(3)創(chuàng)建。

2)數(shù)字圖像的編輯

在獲得數(shù)字化的圖像之后，還需用圖像編輯、處理軟件對圖像進行編輯和調整。編輯圖像是一項細致的工作，要求具備一定的審美能力。編輯圖像包括調整圖像的色彩、大小和形狀，控制圖像的亮度、飽和度及色度，使圖像在多媒體中表現(xiàn)出最佳效果。比較流行的圖像處理軟件有CorelDRAW、Photoshop、Painter等。

(1)?Photoshop主要用于圖像合成編輯。利用Photoshop的層、通道、路徑，可以將多個圖像合成為一幅超現(xiàn)實主義的藝術品。另外，利用Photoshop提供的各種濾鏡來實現(xiàn)對自然界的模擬(如風、光)、對各種藝術模式的仿真(如浮雕、水彩畫、版畫)以及各種攝影暗房的特技處理(如雙重曝光、淡入淡出)等。當然，比如修復照片、去除污垢、去折痕、調整色調也是Photoshop的特色。

(2)?Painter是一種計算機繪圖軟件。有人稱其為“自然繪筆”，它是給畫家“換筆”的優(yōu)秀軟件。它包含豐富的畫筆，如鉛筆、油畫筆、麥克筆、粉彩筆、蠟筆、水彩筆、噴槍等，讓畫家用計算機作畫與用筆作畫有同樣的感覺。另外，它還提供豐富的筆觸，如筆尖的粗細、大小，筆觸的寬窄、濃淡變化等。

(3)?CorelDRAW是一種可以創(chuàng)作出具有印刷質量美術作品的軟件。它不僅具有一般圖形處理軟件對于點、線、面的繪制、修改、編輯，閉合區(qū)域的填充以及版面的布置等功能，而且個性鮮明，具有一些讓藝術家們使用起來得心應手的特色工具，如畫筆中的“PowerLine”選項能繪制出傳統(tǒng)木質風格的線條，再比如“智能紋理”包含了大量的模板(如“月球表面”“湖面”“布紋”等)。

4．數(shù)字視頻素材的獲取與創(chuàng)作

數(shù)字視頻是將傳統(tǒng)模擬視頻片段捕獲轉換成電腦能調用的數(shù)字信號，因為視頻是我們利用攝像機直接從實景中拍攝的，比較容易取得，經過編輯再創(chuàng)作后成為我們需要的數(shù)字視頻，也就是電影文件，數(shù)字視頻總能使多媒體作品變得更加生動、完美，而其制作難度一般低于動畫創(chuàng)作。

1)數(shù)字視頻的獲取

數(shù)字視頻的獲取方式包括網(wǎng)上下載、DV拍攝、采集卡采集。

2)數(shù)字視頻處理軟件

QuickTime是著名的Apple公司的一款視頻編輯、播放、瀏覽軟件，是當今使用最廣泛的跨平臺多媒體技術，已經成為世界上第一個基于工業(yè)標準的Internet流(Stream)產品。使用QuickTime可以處理視頻、動畫、聲音、文本、平面圖形、三維圖形、交互圖像等內容。

AdobePremiere是Adobe公司推出的一個功能十分強大的處理影視作品的視頻和音頻編輯軟件。

UleadMediaStudioPro是友立公司推出的一款非常著名的視頻編輯軟件。

5．動畫素材的獲取與創(chuàng)作

動畫通常分為二維動畫和三維動畫。二維動畫實現(xiàn)平面上的一些簡單動畫，常見的制作軟件包括AnimatorStudio、Flash、GIFAnimator等。三維動畫可以實現(xiàn)三維造型、各種具有真實感的物體的模擬等，常見的制作軟件為Cool3D、3DStudioMAX。

9.4多媒體數(shù)據(jù)量計算9.4.1圖像文件數(shù)據(jù)量的計算圖像數(shù)據(jù)(ImageData)是指用數(shù)值表示的各像素(pixel)的灰度值的集合。真實世界的圖像一般由圖像上每一點光的強弱和頻譜(顏色)來表示，把圖像信息轉換成數(shù)據(jù)信息時，須將圖像分解為很多小區(qū)域，這些小區(qū)域稱為像素?？梢杂靡粋€數(shù)值來表示圖像的灰度，對于彩色圖像，常用紅、綠、藍三原色(trichromatic)分量表示。順序地抽取每一個像素的信息，就可以用一個離散的陣列來代表一幅連續(xù)的圖像。

圖像是由很多個點組成的，所謂像素就是構成圖像的點，像素越多圖像越清晰。圖像的深度是指一個像素能表示的色彩范圍，如明度范圍、飽和度范圍、色相表示等。

不經過壓縮的圖像數(shù)據(jù)量的計算公式為：

【例9-1】請計算一幅分辨率為640?×?480的256色的未壓縮圖像的數(shù)據(jù)量。

因此，圖像的未壓縮數(shù)據(jù)量約為0.29MB。

計算時要注意幾個單位的換算細節(jié)：

①圖像深度量化位數(shù)計算：28?=?256色，故圖像深度為8；

②數(shù)據(jù)量單位換算：1MB?=?1024?×?1024B?=?1?048?576B。

9.4.2聲音文件數(shù)據(jù)量的計算

聲卡對聲音的處理質量可以用三個基本參數(shù)來衡量，即采樣頻率、位數(shù)和聲道數(shù)。

采樣頻率是指單位時間內的采樣次數(shù)。采樣頻率越大，采樣點之間的間隔就越小，數(shù)字化后得到的聲音就越逼真，但相應的數(shù)據(jù)量就越大。聲卡一般提供11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz等不同的采樣頻率。

采樣位數(shù)是記錄每次采樣值大小的位數(shù)。采樣位數(shù)通常有8bit或16bit兩種，采樣位數(shù)越大，所能記錄聲音的變化度就越細膩，相應的數(shù)據(jù)量就越大。

采樣聲道數(shù)是指處理的聲音是單聲道還是立體聲。單聲道在聲音處理過程中只有單數(shù)據(jù)流，而立體聲則需要左、右聲道的兩個數(shù)據(jù)流。顯然，立體聲的效果要好些，但相應的數(shù)據(jù)量要比單聲道的數(shù)據(jù)量加倍。

不經過壓縮的聲音數(shù)據(jù)量的計算公式為：

其中，單聲道的聲道數(shù)為1，立體聲的聲道數(shù)為2。

【例9-2】請計算對于5分鐘雙聲道、16位采樣位數(shù)、44.1kHz采樣頻率聲音的不壓縮數(shù)據(jù)量。

因此，聲音的不壓縮數(shù)據(jù)量約為50.47MB。

計算時要注意幾個單位的換算細節(jié)：

①時間單位換算：1min?=?60s；

②采樣頻率單位換算：1kHz?=?1000Hz；

③數(shù)據(jù)量單位換算：1MB?=?1024?×?1024?=?1?048?576B。

【例9-3】請計算對于雙聲道立體聲、采樣頻率為44.1kHz、采樣位數(shù)為16位的激光唱盤(CD-A)，用一個650MB的CD-ROM可存放多長時間的音樂。

解已知音頻文件大小的計算公式如下：

因此，一個650MB的CD-ROM可存放的音樂時間為(650/0.168)/(60?×?60)?=?1.07h。

9.4.3視頻文件數(shù)據(jù)量的計算

視頻文件數(shù)據(jù)量的計算公式如下：

幀率：PAL制(25幀/秒)、NTSC制(30幀/秒)。

【例9-4】計算2minPAL制720?×?576分辨率24位真彩色數(shù)字視頻的不壓縮的數(shù)據(jù)量。

9.5常用多媒體處理技術

9.5.1音頻處理技術1.?AdobeAudition窗口界面介紹AdobeAudition滿足了個人錄制工作室的需求，可借助相關軟件，以前所未有的速度和控制能力錄制、混合、編輯和控制音頻。啟動AdobeAudition后，該軟件的主界面如圖9.6所示，該界面主要由標題欄、菜單欄、軌道區(qū)、功能選項欄、直面板區(qū)、多種其他功能面板和工程狀態(tài)欄組成。圖9.6AdobeAudition基本編輯界面

2.?AdobeAudition的基本操作

1)錄音

【例9-5】新建一個聲音文件，并錄制一段音頻。

(1)新建一個聲音文件。點擊“文件”菜單，選擇“新建”命令。在打開的新建波形對話框中，選擇采樣率為88?200，點擊“確定”按鈕完成新建，如圖9.7所示。圖9.7新建對話框

(2)點擊左下側傳送器上的錄音按鈕，開始錄音。

(3)錄音完成后，單擊左下側傳送器上的停止按鈕，停止錄音。

(4)單擊插入按鈕，試聽所錄制的聲音文件。

(5)選擇“文件”→“另存為”命令，保存聲音文件。

2)降噪處理

【例9-6】為所錄制的音頻文件進行降噪處理，去除無效的雜音。

主要操作過程如下：

(1)打開錄制好的音頻文件。

(2)點擊工具欄上的“水平放大”按鈕。

(3)用拖動的方式選擇起始部分波形，點擊“編輯”→“復制”選項。

(4)在“效果”菜單下，依次點擊“修復”→“降噪器”命令。

(5)在降噪處理對話框中，點擊“獲取特性”和“波形全選”，最后點擊“確定”按鈕完成降噪處理。

3)混音處理

【例9-7】為經過降噪處理后的音頻文件添加背景音樂。

主要操作步驟如下：

(1)打開經過降噪處理的音頻文件。

(2)點擊工具欄上的“導入文件”按鈕，找到背景音樂，導入進來。

(3)點擊工具欄上的“多軌”按鈕，將背景音樂放到音軌1，錄音文件放到音軌2，選擇移動工具調整音頻位置。

(4)選擇音軌1后半部分，點擊“剪切”；選擇音軌2沒有波形部分，點擊“剪切”。

(5)調節(jié)音軌音量。

(6)選擇“編輯”菜單下的“混縮到新文件”→“會話中的主控輸出文件”→“另存為”命令，保存混音處理后的音頻文件。

9.5.2圖像處理技術

1.?Photoshop窗口界面介紹

Photoshop是Adobe公司推出的一款專業(yè)的圖像處理軟件，憑著簡單易學、人性化的工作界面，并集圖像設計、掃描、編輯、合成以及高品質輸出功能于一體，而深受用戶的好評。

Photoshop可以進行圖像編輯、圖像合成、調整色調和特效制作等操作。Photoshop應用領域主要包括數(shù)碼照片處理、視覺創(chuàng)意、平面設計、建筑效果圖后期處理及網(wǎng)頁設計等。

啟動AdobePhotoshopCC2015后，其工作界面如圖9.8所示，該界面主要由菜單欄、工具欄、屬性欄、控制面板、工具箱、圖像窗口和狀態(tài)欄等部分組成。圖9.8Photoshop窗口的組成

1)菜單欄

菜單欄中包括了Photoshop的所有操作命令。PhotoshopCC2015將所有的操作命令分類后，分別放置在11個菜單中，即文件、編輯、圖像、圖層、文字、選擇、濾鏡、3D、視圖、窗口和幫助。

2)工具欄

工具欄位于菜單欄的下方，用戶可以很方便地利用它來設置工具的各種屬性，它的外觀也會隨著選取工具的不同而改變。

3)工具箱

PhotoshopCC2015的工具箱中包含了用于創(chuàng)建和編輯圖像、頁面元素等的工具和按鈕。工具箱中并沒有顯示出全部的工具，細心觀察會發(fā)現(xiàn)有些工具圖標的右下角有一個小三角的符號，這就表示在該工具中還有與之相關的工具。打開這些工具的方法有以下兩種：

(1)把鼠標指針移到含有三角的工具上，右擊即可打開隱藏的工具；或者在工具上按住鼠標左鍵不放，稍等片刻也可打開隱藏的工具，然后選擇工具即可。

(2)可以按下Alt鍵不放，再單擊工具圖標，多次單擊可以在多個工具之間切換。

4)圖像窗口

圖像窗口位于工具欄的正下方，用來顯示圖像的區(qū)域，可以編輯和修改圖像。圖像窗口由標題欄、圖像顯示區(qū)和控制窗口圖標組成。

(1)標題欄：顯示圖像文件名、文件格式、顯示比例大小、層名稱以及顏色模式。

(2)圖像顯示區(qū)：用于編輯圖像和顯示圖像。

(3)控制窗口圖標：雙擊此圖標可以關閉圖像窗口。單擊此圖標，可以打開一個菜單，選擇其中的命令即可進行相應操作。

5)控制面板

窗口右側的小窗口稱為控制面板，用于改變圖像的屬性。控制面板可以完成各種圖像處理操作和工具參數(shù)設置。PhotoshopCC2015提供了20多個控制面板，包括導航器、信息、顏色、色板、圖層、通道、路徑、歷史記錄、動作、工具預設、樣式、字符面板等。

6)狀態(tài)欄

狀態(tài)欄位于文檔窗口的底部，用于顯示諸如當前圖像的縮放比例、文件大小以及有關使用當前工具的簡要說明等信息。

7)屬性欄

屬性欄又稱“選項欄”。會隨著工具的改變而改變，用于設置工具屬性。

2.?Photoshop的基本操作

1)新建圖像文件

【例9-8】新建一個名稱為“我新建的第一個圖像文件”、大小為800?×?600的圖像。

新建圖像的操作步驟如下：

(1)選擇“文件”→“新建”命令或者按下Ctrl?+?N組合鍵。

(2)彈出“新建”對話框，在“名稱”文本框中輸入“我新建的第一個圖像文件”，在“寬度”“高度”文本框中分別輸入800、600，分辨率、顏色模式、背景內容等保持默認設置，如圖9.9所示。

(3)完成設置后單擊“確定”按鈕，這樣就新建了一個空白圖像文件。

圖9.9設置“新建”對話框

2)打開圖像文件

在處理圖像文件時，經常需要打開保存的素材圖像進行編輯。在PhotoshopCC2015中打開和導入不同格式的圖像文件非常簡單，具體操作步驟如下：

(1)選擇“文件”→“打開”命令或者按下Ctrl+O組合鍵。

(2)在彈出的“打開”對話框中，選擇需要打開的素材圖片，如圖9.10所示。

(3)單擊“打開”按鈕，即可將所選圖片在PhotoshopCC2015中打開。圖9.10“打開”對話框

3)保存圖像文件

當完成了自己的作品后，需要將圖像文件保存起來。

【例9-9】將實例9-8中創(chuàng)建的文件保存為JPG格式。

將文件保存為JPG格式的具體操作步驟如下：

(1)選擇“文件”→“存儲”命令或者按下Ctrl+S組合鍵。

(2)彈出“存儲為”對話框，文件名保持不變，在“格式”下拉列表中選擇JPEG(*.JPG、*.JPEG、*.JPE)選項，如圖9.11所示。圖9.11“存儲為”對話框

(3)單擊“保存”按鈕即可將文件保存起來。

提示上述保存方法主要適用于第一次文件的保存(通常也稱原文件)，如果既想保存原文件的樣式又希望對新文件進行保存，則可以通過選擇“文件”→“存儲為”命令或者按下Shift?+?Ctrl?+?S組合鍵，將文件另存為一個新的文件，則原文件不會被覆蓋。

PhotoshopCC2015還提供了“存儲為Web所用格式”的保存方法，這種方法的好處是可以對現(xiàn)有文件進行分割，以便在網(wǎng)頁中使用。

9.5.3數(shù)字視頻技術

數(shù)字化視頻可以同時包含畫面和聲音，也可以只包含畫面，而不包含聲音。視頻的畫面可以包含文字、圖像和活動影像，并且主要表現(xiàn)這些視覺對象的動態(tài)效果。視頻不具有交互性，因此它本身不是多媒體，而是多媒體的一種素材形式。

1.?AdobePremierePro簡介

要對數(shù)字視頻影像進行處理需要借助專門的計算機軟件來進行，AdobePremierePro是AdobeSystems公司推出的優(yōu)秀視頻編輯軟件，它融視頻、音頻處理功能于一體，無論對于專業(yè)人士還是新手都是一個得力助手。安裝完AdobePremierePro，用戶就可以啟動AdobePremierePro來創(chuàng)作影片了。雙擊AdobePremierePro的啟動圖標，將出現(xiàn)AdobePremierePro啟動畫面，然后會出現(xiàn)如圖9.12所示的歡迎窗口。圖9.12AdobePremierePro歡迎窗口

2.?AdobePremierePro的基本操作

1)新建項目

【例9-10】新建一個名稱為“我的校園”的視頻項目。

(1)在AdobePremierePro的歡迎窗口中點擊“新建項目”(圖9.13)。

(2)在“位置”處點擊“瀏覽”設置存放位置，然后點擊“確定”按鈕。

(3)設置序列名稱為“我的校園”。圖9.13AdobePremierePro新建項目窗口

2)導入素材

【例9-11】為“我的校園”視頻項目導入相應的圖片素材。

操作步驟如下：

(1)選擇“文件”菜單下的“導入”命令