什么是多媒体(多媒体形式有哪几种)

1.多媒体的定义

“多媒体”是指集成两种或两种以上媒体的人机交互式信息交换与传播技术。这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画、视频等。

文本、声音、图形、图像、动画和视频是多媒体的六种形式。

2.媒体类型

感觉媒介:能直接作用于人的感觉器官，从而使人产生直接感觉的媒介。例如语音、音乐、各种图像、动画、文本等。

表达媒体:一种人工开发用来传达感官媒体的媒体。有了这种媒介的帮助，感官媒介可以更有效地储存或传播。如语言编码、电报代码等。

显示媒体:在通信中用于转换电信号和感觉媒体的媒体。如输入输出设备、键盘、鼠标、显示器、打印机等。

传输介质:用来传输某种介质的介质，如电话线、电缆光纤等。

存储介质:用来存储某些介质的介质，如纸张、磁带、磁盘、光盘等。

3.多媒体系统的组成

多媒体应用软件

八楼

软件系统

多媒体创作软件

七楼

多媒体数据处理软件

第六层

多媒体操作系统

五楼

多媒体驱动软件

第四层

多媒体输入/输出控制卡和接口

第三层

硬件系统

多媒体计算机硬件

二楼

多媒体外围设备

[美]一楼；[英]二楼

4.MPC的主要特征可以用一个简单的公式来表示:

多媒体PC = PC光盘驱动器、声卡和显卡

二、多媒体音频处理技术

1.声音是由空气体传播的连续波。

声音是极其重要的信息载体，是多媒体技术研究的重要内容。

2.声音的听觉特征。

从听觉的角度来说，声音有三个要素:音调、音色和强度。–Tone:表示声音的级别，取决于声音的频率。–音色:表示人耳对音质的感受。声音分为纯音和复音，复音包括基音和泛音。一定频率的纯音不存在音色问题，音色是复调主观属性的反映。–声音强度:声音的强度，取决于声音的振幅。也就是体积。

3.声音的数字处理。

采样:模拟信号是在某些特定时刻测量的，即使音频信号在时间轴上是离散的。

量化:将采样的离散音频信号幅度样本离散化，即将每个样本归入预先安排的量化级别。

编码:按照一定的数据格式，用二进制数字表示量化级别的过程。

4.影响数字音频质量的因素。

音频的质量取决于三个因素:采样频率、量化位数和声道数。

5.MIDI文件的特征

(1).带有小文件的指令集合。(2)编辑灵活。在音序器的帮助下，用户可以自由地改变音调、音色和音乐速度等。以达到预期的效果。(3).表现力较弱，无法与真正的乐器完全相似。音质需要提高。(4).MIDI声音适用于再现打击乐器或某些电子乐器的声音。使用MIDI声音模式，电脑可以用来作曲。(5)使用MIDI文件时，声卡必须包含硬件音序器或配备软件音序器。

6.数字调频合成方法

它由以下五部分组成:数字载波调制器数字运算器声音包络发生器A/D转换器。理论上，FM合成法可以产生任何乐音，但这种“物理课”合成法合成的声音不够真实。

7.乐音样本合成方法

将真实乐器的声音以数字的形式记录下来，然后在演奏时进行调整、修改、放大，生成各种音阶的音符。这种方法产生的声音质量高于FM合成方法产生的声音质量。

8.音频信号压缩的三种常用编码方法(对比图)

混合法、波形编码法、分析综合法

9.五种常用码(波形码)及其基本思想。

(1)脉码调制(PCM):一种将模拟信号转换成数字信号的调制方法。

(2)增量调制(DM):对实际采样信号和预测采样信号之差的极性进行编码，改变信号的极性

成为性别0或1的两个可能值之一。自适应增量调制(ADM):如果编码器的输出连续具有三个相同的值，则大的增量将被添加到量化步长；反之，加一个小增量。

(3)自适应脉冲编码调制(APCM):根据输入信号的幅度改变量化增量的调制。

波形编码技术。(4)差分脉码调制(DPCM):是一种数据压缩技术，利用样本之间的信息冗余进行编码。编码思路:量化实际信号值与预测值的差值，从而减少代表每个样本信号的比特数和传输或存储的数据量。

(5)自适应差分脉冲编码调制(ADPCM):它结合了APCM的自适应特性和DPCM的差分特性，是一种性能良好的波形编码。核心思想:1)利用自适应的思想改变量化步长的大小，即利用小(大)量化步长对小(大)差进行编码；2)利用过去的样本值来估计下一个输入样本的预测值，使实际样本值与预测值之差总是最小的。

10.增量调制(DM)中的问题

斜坡过载:音频信号变化快，跟不上(连续三个1或0时加一个δ)。

颗粒噪声:在输入信号和预测信号之差接近于零的区域，增量调制器的输出将随机交替为0和1。

第三，多媒体数据压缩技术

1.信息熵的含义:平均信息源所有可能事件的信息。实际上，信息熵是对所有符号的平均值进行编码所需的二进制位数。信息熵是数据压缩的理论极限！

2.算术编码的思路:把整个源码变成[0，1]中的实数。

3.游程编码的思想:它通过将信源中相同的符号序列转换成计数字段，并添加重复的字符标记，从而对其进行压缩。

4.信息冗余的五种形式

(1)在空之间的冗余

在任何一幅图像中，都存在由许多灰度或颜色相同的相邻像素组成的区域，它们形成一个具有相同性质的集合块，即空之间存在连续性，这就表现出图像中空之间的冗余性。

压缩方法:将这个集合块作为一个整体，用极少的信息来表示，从而节省空之间的存储时间。这种压缩方法称为空压缩。(2)时间冗余的运动图像一般是位于一个时间轴区间内的一组连续图像，其中相邻帧往往包含相同的背景和运动物体，但运动物体的位置在空之间略有不同，所以前后帧的数据有很多共同点，这就是所谓的时间冗余，因为相邻帧在相邻时刻记录了相同的场景图像。同样，时间冗余也存在于语音数据中。

(3)视觉冗余。人类的视觉系统感觉不到图像的任何变化。视觉系统对像场的关注是不均匀的、非线性的，即主要部分的质量，同时兼顾图像的整体效果，而不拘泥于每一个细节，因此存在视觉冗余。它对人眼图像的亮度信息比较敏感，但对颜色的分辨率较弱。

(4)结构冗余。在某些图像的纹理区域，图像的像素值有明显的分布模式，比如棋盘格图案，我们称之为结构冗余。5)知识冗余。对一些图像的理解与一些知识密切相关。例如，一只狗头上有四条腿、眼睛、鼻子、耳朵和尾巴。这种规律性的结构是由先验知识和背景知识得到的，我们把这种冗余称为知识冗余。

5.有损编码压缩:解码后的图像与原图像有一定误差，但视觉效果一般可以接受。压缩比在几倍到几百倍之间；编码方法包括变换编码和预测编码。

6.无损压缩这种方法的解码图像与原始图像完全相同。压缩比一般在2: 1到5: 1之间；

编码方法包括:香农-法诺编码、霍夫曼编码、算术编码、游程编码、字典编码等。

第四，多媒体图像处理

1、色彩的视觉三要素

色相:色相反映颜色的类别，如红、绿、蓝等。色调大致对应于光谱分布中的主波。

很长。饱和度:饱和度是指彩色光所呈现的颜色的深度或纯度。对于同色调的色光，饱和度越高，颜色越深或越纯；饱和度越小，颜色越浅或纯度越低。

亮度:亮度是光线作用于人眼对亮度的感觉。可见物体辐射或发光的多少，是视觉系统的感知属性。

2.四种颜色空及其适用场合

(1)计算机显示器的RGB颜色空之间

RGB 空也叫加色系统，三种颜色都一直显示黑色。RGB color 空与任意色光F之间，其配色方程可写成:F=r[R] g[G] b[B](2)彩色印刷CMYK color 空之间。

彩色打印使用青色、品红色、黄色和黑色油墨打印各种颜色，通常简称为CMYK。CMYK color 空也称为减色法系统。(YUV和YIQ彩电之间空

解决黑白电视机与彩色电视机的兼容问题；可以利用人眼的特性降低数字彩色图像的存储容量，实现大面积着色。(4)HSL color空HSL color空可以降低彩色图像处理的复杂度，更贴近人们对色彩的理解和解读。

3.矢量地图和点位图的区别:

矢量图形是图形，点位图是图像矢量图形。点位图文件很小，不会失真。点位图的显示速度快。

4.伽马校正

一个图像系统一般包括三个模块:输入设备(扫描仪、摄像机、数码相机)、存储设备(胶片、磁盘)和输出设备。图像系统追求的目标:真实再现原始场景。

明亮的环境，使像系γ= 1；昏暗环境，γ≈1.25；黑暗环境，γ≈1.5。

5.人眼对颜色的感知特性(视觉系统对颜色和亮度的响应特性曲线)

(1)眼睛本质上是照相机；(2)红、绿、蓝锥体细胞对不同频率和亮度的光有不同的感知；3)自然界中的任何颜色都可以由R、G、b的和来确定。

6.jpeg算法的主要步骤

经过离散余弦变换(FDCT)，量化，DC系数的DPCM编码和交流系数的Z排列，RLE编码和熵编码。

动词 （verb的缩写）数字视频技术

1.视频的定义视频是利用人类视觉的暂留原理，通过播放一系列画面(实际上是一系列画面)使人眼产生运动的感觉。

2.运动图像压缩标准。

(1)MPEG-1标准

目标:储存在光盘上的数字视频。MPEG-1是1992年采用的1.5Mbps数字存储媒体运动图像和音频编码标准。MPEG-1的主要应用:光盘、数字录音带、磁盘、通信网络和VCD等。

(2)MPEG-2标准目标:数字电视

MPEG-2是1994年采用的与数字电视广播直接相关的高质量图像和声音编码标准。MPEG-2的主要应用是DVD、数字电视、视频会议和多媒体邮件。

(3)MPEG-4标准目标:网络环境下的交互式视频。

MPEG-4是1998年针对低比特率(≤ 64kbps)采用的视频压缩编码标准，侧重于视频和音频对象之间的交互。主要应用:可视电话、实时多媒体监控、网络视频流。

(4)MPEG-7标准MPEG-7规定了一套描述符标准，用来描述各种多媒体信息，以便更快速有效地检索信息。主要应用:数字图书馆、广播媒体选择、多媒体编辑和多媒体索引服务。

3.彩色数字电视标准

(1)NTSC制(正交平衡调幅)①525线/帧，30帧/秒②隔行扫描:2场/帧，262.5线/场③纵横比:4:3(电影中为3:2)④色彩模式:美国、日本、台湾省采用YIQ(2)PAL制(逆正交平衡调幅)32.5行/场③纵横比:4:3 ④色彩模式:中国和欧洲大部分国家采用YUV(3)SECAM制(顺序色彩传输和存储系统)类似于PAL制，色度信号是调频的，而法国、俄罗斯和中东国家的SECAM制是调幅的。

4.图像子采样

5.CCIR 601电视图像数字化标准

(1)采样频率

亮度采样频率:fs = fs=13.5MHZ =625×25×N(PAL)或= 525x29.97xn (ntsc)

色度采样频率fc = 6.75mhz或13.5MHZ

每行的采样点数N = 864 (PAL)，858(NTSC)

对于所有格式，每条扫描线的有效样本数为720。

(2)数字信号的取值范围:

每个采样点用8比特量化，具有220级亮度信号和225级色度信号。其他比特用于同步、编码等。空。(3)图像子采样格式:4: 4: 4，4: 2: 2，4: 1: 1，4: 2: 0。

不及物动词多媒体光存储系统

1.光学存储系统

CD-ROM盘:只读CD-ROM驱动器:CD-ROM驱动器:一次性写入CD-ROM驱动器:CD-RW盘:可擦写CD-ROM驱动器:可擦写CD-ROM驱动器

2.光盘的轨道结构:光盘的轨道:螺旋轨道、恒线速度磁盘轨道、同心环轨道、恒角速度

3.信道编码

物理磁盘上的数据应该从真实数据转换而来。编码的目的:提高读取信号的质量，并从记录的信号中提取同步信号

4.CD-R/RW的读写原理

刻录CD-R光盘的原理:刻录机首先聚焦刻写激光，然后照射并熔化有机染料，形成光痕。刻录CD-RW光盘的原理:利用高能激光，将染料层转化为低反射的非晶态，实现数据写入；利用中能激光，将染料层转化为具有高反射率的晶态，实现数据擦除。(因为CD-RW盘有这种热转换，可以反复改变记录层的结晶状态，达到多次重写的目的。但是由于材料的原因，晶体状态变化的次数是有限的。)

5.DVD存储容量的提高

减少激光波长，增加N.A .(数值孔径)，减少轨道间距，减少最小凹坑长度，减少纠错码长度，修改信号调制方式，增加大盘面利用率，减少每扇区字节数。

七、多媒体网络应用

1.多媒体网络应用示例(从高交互性到低交互性)

互联网、实时视频会议、远程教育和医疗；音频点播、视频点播、多媒体游戏；

网络电台、网络电视；

2.流媒体的定义

多媒体文件通过流式技术在网络上传输，流式技术是将连续的图像和声音信息压缩后放在网站服务器上。

用户可以边下载边看边听的网络传输技术，而不是等整个压缩文件下载到自己的机器上才能看。

3.保证播放的连续性。

流媒体技术首先在用户的电脑上创建一个缓冲区，下载一段数据作为播放前的缓冲。

当网络的实际下载速度小于播放所消耗数据的速度时，播放程序会访问这个小缓冲区中的数据，从而避免播放中断，保持播放质量。

4.流媒体系统的组成

编码器、服务器、播放器

5.流媒体传输模式

点播:流媒体的来源和目的地是一一对应的。(活动连接)

组播:源和目的地是一对多的关系，客户端仅限于组。(被动连接)

广播:源和目的地也是一对多的关系，不限于组。(被动连接)

6.常见流媒体格式RM \\ RV \\ RMVB格式ASF \\ WMV \\ WMA格式MOV格式

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