8.1 多媒体技术概述 8.2 多媒体信息的数字化 8.3 PhotoShop 及其简单图像处理 8.4 Flash 及其基本动画制作

1. 第8章 多媒体信息处理与应用 8.1 多媒体技术概述8.2 多媒体信息的数字化 8.3 PhotoShop及其简单图像处理8.4 Flash及其基本动画制作

2. 8.1 多媒体技术概述 8.1.1 多媒体技术的基本概念 1. 媒体与媒体的分类 （1）感觉媒体：使人能直接产生感觉的一类媒体 。视觉媒体（文本、图形图像等）；听觉媒体（语言、音乐等）。 （2）表示媒体：人为地研究出来的媒体，即用于数据交换的编码。如语言编码、电报码、条形码等。 （3）表现媒体：使电信号与感觉媒体之间转换的媒体，如键盘、鼠标器、显示器、打印机等输入、输出设备。 （4）存储媒体：用于存储表示媒体的媒体，如纸张、磁带、磁盘、光盘等。 （5）传输媒体：用于传输表示媒体的媒体，常用的有电话线、电缆、光纤、电磁波等。

3. 8.1 多媒体技术概述 8.1.1 多媒体技术的基本概念 2. 计算机中媒体的含义 媒体在计算机领域有两种含义：一种是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器，中文译为媒质；另一种是指传递信息的载体（即计算机中的数据），如数字、文字、声音、图形、图像、视频动画等，中文译为媒介。 在计算机多媒体技术中的媒体是指传递信息的载体（即计算机中的数据） 。

4. 8.1 多媒体技术概述 8.1.1 多媒体技术的基本概念 3. 多媒体的定义 多媒体是一种以计算机为中心的多种媒体的有机组合，这些媒体包括文本、声音、图形、图像、动画、视频等，并且人们在接受这些媒体信息时具有一定的主动性和交互性。 多媒体定义强调三点： ① 以计算机为中心； ② 各种媒体的有机结合。 ③ 交互性。

5. 8.1 多媒体技术概述 • 8.1.2 多媒体技术的基本特征 • 多维性：在处理信息范围上具有空间扩展和放大的 能力。 • 集成性：不仅是多种媒体信息的集成；而且是多种技术的集成。 • 交互性：传统信息交流特点——单向性；多媒体信息交流特点——双向性。

6. 8.1 多媒体技术概述 8.1.3 多媒体技术的应用 1. 家庭娱乐 2. 教育与培训 3. 商业应用 4. 网络通信 5. 办公自动化 以上列举的是一些主要应用领域，还有其他….。

7. 8.1 多媒体技术概述 8.1.4 多媒体计算机系统的组成 1. 多媒体计算机硬件系统 （1）光盘存储器 ① CD-ROM光盘 ：只读存储器；主要存储计算机程序。 ②CD-R与CD-RW光盘 ： CD-R单次写入、多次可读光盘； CD-RW可修改、可删除、可重写数据光盘。 ③VCD光盘：含视频的光盘，可存74分钟影视节目。 ④ DVD光盘 ：大容量数字通用光盘；有单、双面，单、双层之分；容量：几个GB～十几个GB。

8. 8.1 多媒体技术概述 8.1.4 多媒体计算机系统的组成 1. 多媒体计算机硬件系统 （2）音频卡：俗称声卡。 （3）视频卡：处理视频信息的硬件，种类多： ① 视频捕捉与播放卡：捕捉、压缩、存储、编辑和播放视频和音频信号。 ② 视频压缩卡：按JPEG或MPEG标准对视频和音频信号进行压缩和还原。 ③ 视频转换卡：将计算机输出的数字视频信号转换为各种制式的模拟电视信号。 ④ MPEG卡 ：基于MPEG标准的压缩和解压缩。 （4）其他设备 ：投影机、触摸屏、扫描仪、数码相机、摄像机、录像机等。

9. 8.1 多媒体技术概述 8.1.5 多媒体信息的计算机处理 1. 视觉媒体处理 视觉媒体处理通常包括：视频处理，即视频的数字化及编辑加工。图像处理，即图像的数字化、各种编辑加工、图形和图像的动态生成。图像压缩，包括静态图像压缩编码、动态视频压缩编码。 2. 听觉媒体处理 听觉媒体处理简单地说就是对声音的处理，即音频处理，包括音频采样、量化、压缩编码、合成及处理、语音识别等。

10. 图8-1 模拟信号 8.2 多媒体信息的数字化（重点、难点） 8.2.1 模拟信号与数字信号 1. 模拟信号 在时间上或幅度上连续的信号称为模拟信号。 图(a) ：时间和幅度都连续；图(b)：时间离散，但幅度连续（只要时间足够长，各种幅值都有）。

11. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.1 模拟信号与数字信号 2. 数字信号 如果把信号幅度的取值数目人为加以限定（量化处理），得到由有限种数值大小组成的信号就被称为离散幅度信号。 采样值经过量化处理后在幅度值上也取离散值。在时间和幅度上都是离散的数值可以称为数字信号（准数字信号）；严格说来还要经过编码表示才是真正的数字信号。

12. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.2 模拟信号的数字化 1.抽样 所谓抽样（也叫采样）就是每隔一定的时间间隔T，抽取模拟信号的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列 。 抽样的作用是使得信号在时间上离散化。 2.量化 对时间离散数据用有限数目的幅值表示，即利用预先规定的有限个值来表示模拟信号抽样值的过程称为量化。 量化的作用是使得信号在幅度上离散化。

13. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.2 模拟信号的数字化 2. 量化 ：线性量化(最简单)、非线性量化(复杂)。 线性量化也叫均匀量化，就是把原信号的取值范围按等距离分割的量化。其量化间隔Δ取决于输入信号的最大值umax、最小值umin 、量化值数目M(量化区间数M-1)。即： Δ＝（umax － umin）/ (M-1) 一般情况下，由于M>>1，所以量化间隔Δ可近似为: Δ≈（umax － umin）/ M 模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，如果用k位二进制码组来表示该样值的大小，那么，k位二进制码组只能表示M=2k个离散样值。例如，采用8位编码可将模拟信号量化为28=256个量化级(即样值序列中只可能有256种不同值)，实际中常采取24位或30位编码。量化后样值的取值大小就是有限的了。

14. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.2 模拟信号的数字化 3. 编码 需要把抽样、量化后的信号转换成数字编码脉冲，这一过 程称为编码。 最简单的编码方式是二进制编码。具体说来，就是用n比特 二进制码来表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量 化值，然后把它们排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流。编码前一般要确定两个因素： （1）每一个量化值的编码位数，它决定量化精度； （2）每一组代码与量化值对应的规则（如，常用自然二进制 编码，即编码值对应量化值的二进制数）。

15. 一种均匀量化和自然二进制编码示意图： 图8-3 量化和编码原理示意图 8种区间的中值分别为：0,1,…,7。前三个取样点对应的区间中值分别为4，5，6；则前三个取样点的量化值分别为4，5，6；编码值则分别为100,101,110。

16. 图8-4 声音的采样、量化和编码 8.2多媒体信息的数字化 8.2.3 数字化声音 1. 声音信号数字化 声音进入计算机的第一步就是数字化，数字化实际上就是采样、量化和编码。

17. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.3 数字化声音 2.取样频率(Hz, KHz) 取样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样才能能把以数字表达的声音还原成原来的声音，这叫做无损数字化(Lossless Digitization)。 3. 样本精度(Bit Per Sample, bps) 若量化一个样本信号用n位二进制信息表示，其相应量化级数为2n，则量化信号精确度可达1/2n。即1个单位大小的信号，最多引起1/2n数量级的量化误差，与这个量化误差数量级相当的信号强度叫做量化噪声强度。因此，量化位数越多，声音的质量越高，但需要的存储空间也越多。把存储一个样本信号所需的二进制位数叫做样本精度，也叫样本位数、位深。度量单位是bps(Bit Per Sample)。

18. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.3 数字化声音 3. 样本精度 采样精度的另一种表示方法是信号噪声比，简称为信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)，并用下式计算： SNR＝10 log [(Vsignal)2 / (Vnoise)2]＝20 log (Vsignal/ Vnoise) (db) 其中，Vsignal表示信号电压，Vnoise表示噪声电压；SNR的单位为分贝(db) 例如：假设Vnoise＝1，采样精度为1位表示Vsignal＝21，它的信噪比SNR＝6分贝。(注：log(2)=log10(2)=0.301.) 又如：假设Vnoise＝1，采样精度为16位表示Vsignal＝216，则它的信噪比SNR＝20 log (216)＝96分贝。

19. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.3 数字化声音 4. 声音质量与数据率 根据声音的频带，声音的质量分成5个等级。由低到高分别是电话到数字录音带(DAT)的声音。参见教材表8-1。 声音的数据率、数据量的计算公式： 数据率=采样频率（Hz）× 样本精度（bps）× 声道数/8,（单位：Bps，字节/秒）。 声音数据量 = 声音数据率×时长 例如: 估算下列CD音质的声音文件的大小：声音的采样频率为44.1kHz，分辨率为16位（即样本精度=16bps），立体声（即声道数＝2），录音时间为10s。 解答：声音数据量 = （44.1×1000）×16×2×10（b）≈1764（KB）。 （估算采用工业近似：1KB ≈1000B)

20. 8.2 多媒体信息的数字化 • 5. 常见声音文件的格式及其转换 • （1）常见声音文件的格式 • WAV、MP3、WMA、RA、MID、VQF、CD，等常见音频格式。 • （2）音频格式的转换 • 一些常见的格式转换软件： • ① 极速火龙CD压缩器； ② Audio Converter； • ③ RealAudio Encoder ；④ Wisecroft Ripper ； • ⑤ Midi2Wav ； ⑥ Amazing MIDI 。

21. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.4 数字化图像 1. 图像的数字化 （1）图像数字化的步骤 采样、量化与编码。 （2）图像数字化的设备 扫描仪和数码相机。 2.数字图像的基本概念 （1）图形和图像 矢量图形或几何图形，简称图形（Graphics）。点阵图像或位图图像，简称图像（Image）。

22. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.4 数字化图像 （2）分辨率 屏幕分辨率：计算机的显示屏幕由若干点（称为像素）组成，屏幕分辨率是指屏幕上的像素总数，即屏幕上的最大显示区域。通常表示为：宽度×高度，单位是像素。 以VGA方式的640×480屏幕分辨率为例，表明整个屏幕宽度方向每行为640个像素，高度方向为每列480个像素。 图像分辨率：是指在每个单位长度上包含的像素数，度量单位为ppi（Pixel Per Inch，ppi），即“像素／英寸”。有时人们也把“图像的像素大小（宽度×高度）”称作图像分辨率，如说256×256分辨率的图像；严格地讲，256×256是指图像的像素大小（总共含多少像素点），而不能称作图像的分辨率。 像素分辨率：是指一个像素的长和宽的比例（也称为像素的长度比），通常是1:1的(小正方形点）。

23. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.4 数字化图像 （3）颜色深度 图像中可能出现的不同颜色的最大数目，用存储一个像素所需的二进制位数表示。如某图像中每个像素的颜色用24个二进制位来描述，则该图像的颜色深度为24，可以包含（224＝）16777216种不同的颜色（真彩色）。 （4）图像文件大小 图像文件的大小是指在磁盘上存储整幅图像所需占的字节数，估算公式（单位：字节）： 位图数据字节数＝图像像素数目×图像深度/8 (字节) 如,像素大小为256×256、颜色深度为8位的图像，其数据量为： 256×256×8/8 B = 256×256 /1024 KB = 64 KB. 注：在Windows下看到的文件大小比上述计算结果略大(为66KB)，是因为实际文件还包含文件头信息。(演示1～2个文件)

24. 8.2 多媒体信息的数字化 • 8.2.4 数字化图像 • 3. 图像文件的常见格式及其转换 • （1）数字图像文件的常见格式 • BMP文件、GIF文件 、TIF（TIFF）文件 、PCX文件 、JPG文件 、PNG文件 、TGA文件 、WMF文件 、EPS文件 。 • （2）数字图像文件格式的转换 • ① Windows自带的“画图”程序 ； • ② Ms Office工具中的“Microsoft Photo Editor”； • ③ Adobe Photoshop ； • ④ 图像格式转换专家V2.1 ； • ⑤ Konvertor v3.45.1 。

25. 8.2 多媒体信息的数字化 8.2.5 数字化视频图像和动画 1. 数字化视频图像 （1）视频与图像 视频与图像是两个既有联系又有区别的概念。静止的图片称为图像，运动的图像称为视频。也就是说视频信息实际上是由许多幅单一图像画面构成的，每一幅画面称为帧。 （2）视频的模拟信号和数字信号 数字视频与模拟视频的不同:首先是扫描线数和方式不同;其次是视频颜色不同。 在计算机上显示模拟视频必须将其转化成数字视频信号，这一工作主要由视频卡来完成。 即，视频卡的作用是实现视频模拟信号向视频数字信号的转换。

26. 8.2 多媒体信息的数字化 2. 数字化动画 按动画性质分类：帧动画和矢量动画。 按动画表现形式分类：二维动画、三维动画和变形动画。 帧动画：构成动画的基本单位是帧，由很多帧组成动画。 矢量动画：是经过计算机计算而生成的动画，主要表现为变换的图形、线条和文字，（其画面只有一帧）。 二维动画：又叫“平面动画”，具有非常灵活的表现手段、强烈的表现力和良好的视觉效果。 三维动画：又叫“空间动画”，主要表现三维的动画主体和背景。三维动画的特点是：动画主体的三维造型是经过计算得到的，无需画出物体在旋转和翻滚时的各个面。 变形动画：属于平面动画，其显著特点是：通过计算，把变形参考点和颜色有序地重新排列形成变形效果。

27. 8.2 多媒体信息的数字化 3. 视频和动画文件的格式及其转换 （1）影像视频格式 ① AVI格式；② MOV格式（Quick Time）；③ MPG文件 ④ DAT文件； ⑤ DIR格式 。 （2）流式视频格式 ① RM格式 ；② MOV格式(Quick Time)；③ ASF格式 ； ④ WMV格式 ；⑤ DivX格式 。 （3）动画文件格式 ① FLIC（FLI／FLC）格式；② SWF格式(Flash动画)。 （4）常见视频和动画文件的格式转换 “超级解霸3000英雄版”、“豪杰视频通2.0”、 “豪杰超级DVDIII”、“超级转换秀”。

28. 8.3 Photoshop及其简单图像处理 8.3.1 Photoshop CS软件简介 Photoshop CS（简称PS）的界面主要由菜单栏、选项栏、工具箱、调板和工作窗口组成。

29. 8.3 Photoshop及其简单图像处理 8.3.2图像变换 1．图像缩小和放大 操作步骤如下： （１）打开原始图像文件。单击菜单命令“文件/打开” 菜单，… （２）通过“图像大小”对话框调整图像大小。单击Photoshop CS菜单命令“图像/图像大小”，弹出“图像大小”对话框；… （３）图像另存。单击Photoshop CS菜单命令“文件/存储为”，弹出“存储为”对话框；…

30. 8.3 Photoshop及其简单图像处理 • 2．图像的其他变换 • 调整图像的“亮度/对比度”，“色阶”：单击Photoshop CS菜单命令“图像/调整”，然后选择子命令。 • 图像旋转：单击Photoshop CS菜单命令“图像/旋转画布”，可以将图像进行任意角度的旋转。 • 图像滤镜：选取Photoshop CS“滤镜”菜单中不同的子菜单命令，可以对图像使用不同的“滤镜”效果。如：模糊、平均模糊、进一步模糊、高斯模糊、动感模糊、杂色、添加杂色、去斑、蒙尘与划痕、中间值、锐化、锐化边缘、进一步锐化、USM 锐化、风格化、浮雕效果、查找边缘和曝光过度，等等。 • 最后，将变换后的图像用Photoshop CS菜单命令“文件/存储为”保存为新的文件。

31. 8.3 Photoshop及其简单图像处理 8.3.3 图像合成 1．图层的概念 在Photoshop中用到一个很重要的概念，即图层（Layers）。它体现了数字作图和物理作图的根本区别；图层几乎可以说是Photoshop软件的基础。简单说来，图层就是重叠的透明层，每层独立放置画面，又依顺序互相遮挡，用来对各个画面进行管理。图层可以不断添加，后加入的图层将至于先有图层上面。 2．图像合成的操作步骤 （1）启动Photoshop 后，利用菜单命令“文件/打开”打开一个背景图片文件，如“草原.jpg”文件。－－图层1. （2）在其它图像软件中打开另一幅图片（如“飞鸟.jpg”）；并将该图像复制到Windows剪贴板。 （3）在Photoshop中，执行菜单命令“编辑/粘贴”。－－图层2. （4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”

32. 8.3 Photoshop及其简单图像处理 8.3.3 图像合成 2．图像合成的操作步骤 （4）在Photoshop中用“套索”工具（最好是其子工具“磁性套索”）选定图层2所需要的图像区域（可能是不规则的）；然后反选区域（“Ctrl＋Shift＋I”组合键 );然后删除不需要的区域（Delete键）。－－－至此，实现了两个图层内容的合成。 （5）新建一个文字层。单击菜单栏系列命令“图层/新建/图层”;…选择工具箱中的文字工具（选右下角的小三角按钮，选择子工具“横排文字工具”）；然后在当前图像区域单击鼠标，则出现文字插入光标，可以输入文字。 （6）文件另存盘输出。 演示：合成图像“小鸟在草原上空飞翔”。 提示：根据上述原理和类似的操作，还可以实现由更多图层合成的图像。

33. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.1 Flash软件与基本概念 1 .Flash软件的功能和特点 Flash是Macromedia公司推出的一款著名动画制作软件 。 2. Flash软件界面 “主菜单栏”、“主工具栏、“文档选项卡”、“时间轴”、“舞台”、“工具箱”，“面板” 。 3 .几个基本概念 （1）Flash文档。一件Flash动画称作一个Flash文档。 （2）时间轴。是用连续的时间点串接起来的一根时间线；它形象地表现了Flash动画变化过程的先后各个时间点。 （3）关键帧。能使动画在播放过程中发生变化的时间点。关键帧中可以加入动作脚本，所谓动作脚本即控制Flash动作的一些程序代码。

34. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.1 Flash软件与基本概念 3 .几个基本概念 （4）普通帧。又叫静态帧或时间帧，它是使动画在播放过程中保持原有画面和状态，不产生动画变化的时间点。时间帧不能加入动作脚本。 （5）空白帧。不包含任何动画符号和元素的帧，空白帧不能加入动作脚本。 （6）空白关键帧。一种特殊关键帧，没有任何动画符号和元素，但可以加入动作脚本。 （7）舞台。位于Flash工作区内部，是编辑和显示动画的地方。 （8）绘图纸。绘图纸是时间轴控制区下部5个按钮的统称，它们用于控制帧的显示状态。 （9）图层 ：类似PhotoShop的图层概念。

35. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.2 动画制作 1.逐帧动画 原理：在连续的关键帧中分解动画动作，也就是每一帧中的内容不同，连续播放而成动画。 （1）导入静态图片建立逐帧动画 演示： “奔跑的豹子”逐帧动画的制作步骤，介绍操作方法。 ① 新建影片文档 ② 创建背景图层 ③ 创建动画图层，并导入系列图片 ④ 调整对象位置（注意锁定背景层，再用到绘图纸按钮） ⑤ 创建文字图层，并设置标题文字 （用到“文本工具” ） ⑥ 测试存盘 （2）制作由变化文字组成的逐帧动画 演示：“变化的数字”逐帧动画的制作步骤，介绍操作方法。

36. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.2 动画制作 1.逐帧动画 （2）制作由变化文字组成的逐帧动画 ① 新建一个文档，单击“工具箱”中的“文本工具” ； 选中时间轴的第1帧，在舞台中央输入文本“1”。 ….. ② 选中时间轴上第2帧，连续按8次“F6”键，插入8个关键帧（即第2到第9个关键帧为插入的关键帧）。每当插入一个关键帧时，系统会自动将前一帧的内容复制到后一帧。 ③ 选中时间轴的第2帧，双击舞台中的文本，将其原来的文字“1”改为“2”。 ④ 重复与步骤③相同的操作，将第3帧的文本由“1”改为“3”；直至将第9帧的文本由“1”改为“9”。这时，动画制作完毕。

37. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.2 动画制作 2．补间动画 补间动画即过渡变形动画，包括动作补间和形状补间。补间动画只需制作动画的首末两个关键帧， （1）动作补间动画的制作实例 演示： “小球作直线运动”逐帧动画的制作，介绍操作方法。 ①新建一个Flash文档，在第1帧画正圆（“椭圆工具” 、Shift键） ②将正圆转换为图形元件（F8键，“转换为符号”对话框 ） 。 ③ 在图层1第9帧位置插入一个关键帧（F6键）。 ④ 选择第9帧的图形元件，将其沿水平方向拖到舞台的另一位置。再单击第l帧；并展开“属性”面板，单击“补间” 下拉框的下拉箭头，选择“动作”。 ⑤ 动画制作完毕，按“Ctrl+Enter”键测试影片效果。

38. 8.4 Flash及其基本动画制作 8.4.2 动画制作 2．补间动画 补间动画即过渡变形动画，包括动作补间和形状补间。补间动画只需制作动画的首末两个关键帧。 （2）形状补间动画的制作实例 演示：“正圆渐变为正方形” 形状补间动画制作，介绍操作方法。 ①新建一个Flash文档，在第1帧画正圆（“椭圆工具” 、Shift键） ② 用鼠标右键单击时问轴上的第9帧，选择插入“空白关键帧”。 ③ 选定图层的第9帧，单击“工具箱”中的“矩形工具”，各项参数取默认值。按住“Shift”键的同时在舞台右上角位置画出一个正方形（若不加“Shift”键，则画出的是长方形），尽量使正方形的大小也与第1帧的椭圆相同。 ④ 用鼠标左键选择时间轴的第1帧，再单击“属性”面板中“补间” 下拉框的下拉箭头，选择“形状”。 ⑤ 动画制作完毕，按“Ctrl+Enter”键测试影片效果。

39. 基本Flash动画制作小结 • F5：插入普通帧；F6：插入关键帧；F8：转换为图形元件。 • 1. 逐帧动画：各关键帧中分别设置多幅不同图画（可导入）。 • 2.形状补间动画：起点关键帧、终点关键帧各设不同形状图片，设置起点关键帧的属性为“补间－形状”。 • 3. 动作补间动画：起点关键帧、终点关键帧各设一图片（形状可同，但置于舞台的不同位置），设置起点关键帧的属性为“补间－动作”。 • 4*. 引导路径动画：一个普通图层中设置一图画（需转换成图形元件），另一个“运动引导层”画一轨道曲线，两层具有相同的关键帧数。设置普通图层中起点帧属性为“补间－动作”且“调整到路径”，起点帧图形元件中心对齐引导曲线一端；终点帧图形元件中心对齐引导曲线另一端。图形元件将沿曲线运动。----自学实验教材提高。 • 5*. 时间轴特效、遮罩层动画。 ----自学实验教材提高。