作者：黄伟斌
出版社：电子工业出版社
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多媒体技术及应用案例教程试读：
前言
随着计算机科学技术的迅速发展、普及和应用，市场上所出售的个人计算机和笔记本电脑，都具有功能强大的处理器、容量巨大的硬盘存储空间、能够显示几百万种颜色的高分辨率显示器，它们还具有立体环绕声效及视频摄像头。人们认为具有声音、动画和视频功能的计算机是理所当然的标准配置。计算机多媒体技术也以其图、文、声、像并茂，音乐、动画、视频共存的特点，引起广大用户和计算机专业人员极大的兴趣。随着Internet技术在全球的普及，更使多媒体技术的发展如虎添翼，从而极大地影响和改变了人们的生活和工作方式，成为人们关注的焦点。它的产生、发展和应用必将使人类社会进入一个前所未有的新时代。
多媒体技术及应用是计算机相关专业重要的专业基础课程与核心课程之一。本书是在充分调查研究和总结过去教材建设经验的基础上，按照中等职业教育和技工教育改革与发展提出的课程新理念、新标准和新体例的要求而编写的，同时充分吸取了中等职业学校计算机教学实践方面的成功经验，结合教学实际情况，注重内容的实用性、针对性和可操作性。体现了创新的精神和方法，较好地贴近学生的实际情况，符合学生的学习规律。
本书按照“以服务为宗旨，以就业为导向”的职业教育办学指导思想，采用“行动导向，任务驱动”的方法，以任务引领知识的学习，通过任务的具体操作引出相关的知识点，引导学生在“学中做”、“做中学”，把基础知识的学习和基本技能的掌握有机地结合在一起，从具体的操作实践中培养自己的应用能力。本书的经典案例来自于生活，更符合职业学校学生的理解能力和接受程度。
本书以任务引领教学内容，通过精彩、丰富的任务案例介绍了多媒体技术基础知识、声音素材的采集与编辑、图形图像素材的采集与编辑、动画制作、视频素材的采集与处理、多媒体作品制作等内容。本书知识讲解全面，任务案例丰富，操作性强，既可提高读者对相关行业的理论水平，又可提高读者的应用操作技能。
参加本书编写工作的都是具有扎实的专业理论知识和丰富教学经验的一线老师，由黄伟斌主编，参加本书编写的还有孙妍（第3、4章），梁涛（第5、6章），全书由黄伟斌统稿，由珠海市高级技工学校高琰高级讲师、张中洲副教授主审。在编写过程中得到了何万里的大力帮助和指导，并提出宝贵意见和建议，在此表示衷心感谢。
本书注重学习的循序渐进，注重技能的实际训练，可作为中等职业学校及技工学校教材，也可以作为广大计算机应用工作者及爱好者的参考书。
由于这一行业发展的日新月异，加之时间仓促，作者水平有限，书中内容难免有疏漏和不妥之处，恳请广大读者不吝指正。
为了提高学习效率和教学效果，方便教师教学，本书还配有教学指南、电子教案和习题答案。请有此需要的读者登录华信教育资源网（http：//www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，有问题时请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu＠phei.com.cn）。
编者
2011年8月第1章 多媒体技术基础知识
知识要点
近几十年来，数字技术的发展使得计算机、通信和广播电视这三个一直互相独立、各自有着互不相同的技术特征和服务范围的技术领域相互渗透、融合，形成了一门崭新的技术——多媒体技术。多媒体技术应用最直接、最简单的体现是配之以声卡、显卡的多媒体计算机。多媒体技术使计算机由处理单一文字信息发展到能够综合处理文字、图形、图像、动画、音频和视频等多种媒体，以丰富的声、文、图信息和方便的交互性，极大地改善了人机界面，改变了人们使用计算机的方式，从而为计算机进入人类生活和生产的各个领域打开了方便之门，给人们的生活和娱乐带来了深刻的变化。
什么是多媒体?什么是多媒体技术?在本章中将讲授多媒体和多媒体技术的基本概念。任务1 多媒体技术的基本概念媒体与多媒体
1.媒体
媒体又称媒介、媒质，它的英文是medium（单数）和media（复数），所谓媒体是指信息传递与存储的最基本技术、手段和工具。它包含两层含义：一是指存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘等载体；二是指传送信息的载体，或者说是各种信息的集合，如文字、声音、图片、图像、动画、视频等。人们通过这些媒体获取信息，同时也可以利用这些媒体将有用的信息传送出去或保存起来。
媒体分为以下5大类。（1）感觉媒体
感觉媒体是指能直接作用于人的感觉器官（听觉、视觉、味觉、嗅觉和触觉），并使人产生直接感觉的媒体。（2）表示媒体
表示媒体是指为了传播感觉媒体而人为研究和创建的媒体，它以编码的形式反映不同的感觉媒体。它的目的是为了更有效地将感觉媒体从一个地方传播到另一个地方，以便于对其进行加工、处理和应用。例如，日常生活中的条形码和电报码等，在计算机中使用的文本编码、声音编码、图像编码、动画和视频编码等。（3）表现媒体
表现媒体是指将感觉媒体输入计算机中或通过计算机展示感觉媒体的物理设备，即获取和显示感觉媒体信息的计算机输入和输出设备。例如显示器、打印机、音箱等输出设备，键盘、鼠标、传声器、扫描仪、数码照相机、摄像机等输入设备。（4）存储媒体
存储媒体是指存储表示媒体数据的物理设备。例如，软盘、硬盘、磁带、光盘、内存和闪存等。（5）传输媒体
传输媒体是指将表示媒体从一个地方传播到另一个地方的物理设备，即传输数据的物理设备。例如，电缆、光纤、无线电波的发送与接收设备等。
在人类信息的交流中，感觉媒体通过听觉和视觉来接收信息，是最丰富的信息源流；表示媒体用于传播和表达感觉媒体，是5种媒体的核心，也是最主要的一种媒体，它确定了信息的存在和表现形式。表示媒体通常又包含以下几种媒体。
① 文字：文字是一种最基本的表示媒体，也是多媒体信息系统中出现频繁的媒体。由文字组成的文本常常是许多多媒体演示的重要部分。文本可包含的信息量很大，而所占用的数据存储空间却很小。
② 图形与图像：是构成动画或视频的基础，在多媒体系统中起着举足轻重的作用。图形又称矢量图形或几何图形，它是由一组指令来描述的，主要用于线型图和工程图。图像又称点阵图或位图图像，位图图像是由许多点组成的，这些点称为像素。许许多多不同颜色的点（像素）组合在一起便构成了一幅完整的图像。保存位图图像时，需要记录下每个像素的位置和色彩数据，以精确地记录色调丰富的图像，且逼真地表现自然界的景象，但文件所占的存储空间较大。
③ 动画与视频：图形与图像都是静态的，如果让它们活动起来，就可以得到动画与视频。这两种形式的媒体所携带的信息量更加丰富，也更易于被人们接受。
动画：是由计算机生成的连续渐变的图形序列，沿时间轴顺次更换显示，从而构成运动的视觉媒体。一般按空间感区分为二维（平面）动画和三维（立体）动画。在多媒体信息系统中使用动画，可使说明更形象，产生活拨的风格，动画广泛应用于计算机游戏、卡通片、网页和其他多媒体演示软件中。
视频：它的运动序列中的每帧画面都是实时摄取的自然景观或活动对象转换成数字形式而形成的，因此占用很大的存储空间。视频应用有3种场合。
◆ 在多媒体计算机上播放录制在光盘上的ⅤCD、DⅤD电影。
◆ 通过视频点播（Ⅴideo On Demand，ⅤOD）欣赏电影或电视剧。
◆ 通过因特网传送远程教学、医疗或会议景像。
④ 声音：有用的音频信息是规则的声音，包括语音、音乐和音效等。语音在多媒体作品中多用来表达文字的意义或作为旁白。音乐多用来当做背景音乐，营造出整体气氛。音效则大多用来配合动画，使动态的效果能更充分地表现。动态信息的演示常常与声音媒体同步进行，两者都具有时间的连续性。例如说到视频媒体，往往就意味着包含声音信息，可以说这也是一种混合方式的媒体。
2.多媒体“多媒体”一词译自英文“multimedia”，而该词又是由multi和media复合而成的。多媒体实际上指的就是表示媒体，多媒体是融合两种以上媒体，具有交互性的信息交流和传播媒体。多媒体的特征有两个：一是多种媒体形式并存；二是强大的交互功能。
众所周知，人类接受外界的信息主要来自视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等，其中90%以上为视觉和听觉。视觉所接受的信息除表意文字外更多的是运动的图形和图像，在人的眼睛里这个世界是立体的、五彩缤纷的。触觉、嗅觉、味觉由于目前的技术和机理研究不是很成熟，表达的信息量很少（三者加起来占10%），除特殊行业和虚拟现实技术中有部分应用外，当前多媒体一般只包括视觉和听觉，其具体表现形式为文字、图形、图像、动画、视频和音频。随着多媒体技术的发展，计算机所能处理的媒体种类将会不断增加，功能也会不断完善，多媒体的含义和范围还将扩展。多媒体技术
1.什么是多媒体技术
多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。比如，有人定义“多媒体计算机是一组硬件和软件设备，结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体；在听觉媒体上，则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源”。还有人定义“多媒体是传统的媒体，文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是：多媒体技术是计算机交互式综合处理多媒体信息，文字、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。多媒体在我国也有自己的定义，一般认为多媒体技术指的就是能对多种载体（媒介）上的信息和多种存储体（媒介）上的信息进行处理的技术。
多媒体技术的发展改变了计算机的应用领域，使计算机由办公室、实验室中的专用设备变成了信息社会的普通工具，广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告，甚至家庭生活与娱乐等领域。
由于多媒体系统需要将不同的媒体数据表示成统一的结构码流，然后对其进行变换、重组和分析处理，以进行进一步的存储、传送、输出和交互控制。所以，多媒体的传统关键技术主要集中在数据压缩技术、大规模集成电路（ⅤLSI）制造技术、大容量的存储器和实时多任务操作系统。正是因为这些技术取得了突破性的进展，多媒体技术才得以迅速发展，而成为像今天这样具有强大的处理声音、文字、图像等媒体信息能力的高科技技术。
说到当前要用于互联网络的多媒体关键技术，有些专家却认为可以按层次分为媒体处理与编码技术、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，以及多媒体应用技术这6个方面。而且还应该包括多媒体同步技术、多媒体操作系统技术、多媒体中间件技术、多媒体交换技术、多媒体数据库技术、超媒体技术、基于内容的检索技术、多媒体通信中的QoS管理技术、多媒体会议系统技术、多媒体视频点播与交互电视技术、虚拟实景空间技术等。
2.多媒体技术的特征（1）集成性
集成性有两层含义：第一层含义指将多种媒体信息（如文字、图形、图像、音频、动画和视频）有机地进行同步，综合完成一个完整的多媒体信息；第二层含义是把输入显示媒体（如键盘、鼠标、摄像机等）和输出显示媒体（如显示器、打印机、扬声器等）集成为一个整体。（2）交互性
交互性是指人和计算机能够“对话”，人借助交互活动可控制信息的传播，甚至参与信息的组织过程，使之能够对感兴趣的画面或内容进行记录或者专门地研究，可以选择控制应用过程。交互性是多媒体技术应用的关键特性。（3）实时性
多媒体系统中的音频和视频与时间密切相关。因此，多媒体技术必须支持实时处理，如远程数字音视频监控系统、视频会议系统等。（4）数字化
多媒体软件中的文字、音频、图形、图像、动画和视频素材都以数字形式存储在计算机中。（5）非线性
多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架，循序渐进地获取知识，而多媒体技术将借助超文本链接（Hyper Text Link）的方法，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。（6）信息使用的方便性
用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息，任选图、文、声等信息的表现形式。（7）信息结构的动态性“多媒体是一部永远读不完的书”，用户可以按照自己的目的和认知特点来重新组织信息，增加、删除或修改节点，重新建立链接。任务2 多媒体计算机系统的组成结构
多媒体计算机系统由硬件系统和软件系统组成。其中，硬件系统主要包括计算机主要配置和各种外部设备以及与各种外部设备的控制接口卡（其中包括多媒体实时压缩和解压缩电路）；软件系统则包括多媒体驱动软件、多媒体操作系统、多媒体数据处理软件、多媒体创作工具软件和多媒体应用软件。多媒体硬件系统的组成
多媒体硬件系统是由计算机传统硬件设备、音频输入/输出和处理设备、视频输入/输出和处理设备、光盘存储器等组合而成的。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘存储器等。其基本框架图如图1-1所示。图1-1 多媒体硬件系统的基本框架
声卡是处理和播放多媒体声音的关键部件，它通过插入主板扩展槽中与主机相连。卡上的输入/输出接口可以与相应的输入/输出设备相连。常见的输入设备包括麦克风、收录机和电子乐器等，常见的输出设备包括扬声器和音响设备等。声卡由声源获取声音，并进行模拟/数字转换或压缩，而后存入计算机中进行处理。声卡还可以把经过计算机处理的数字化声音通过解压缩、数字/模拟转换后，送到输出设备进行播放或录制。
视频卡通过插入主板扩展槽中与主机相连。卡上的输入/输出接口可以与摄像机、影碟机、录像机和电视机等设备相连。视频卡采集来自输入设备的视频信号，并完成由模拟信号到数字信号的转换、压缩，以数字化形式存入计算机中，数字视频可在计算机中进行播放。
视频卡的功能示意图如图1-2所示。图1-2 视频卡的功能示意图
光盘存储器由 CD-ROM、DⅤD-ROM 驱动器和光盘盘片组成。CD-ROM、DⅤD-ROM驱动器用来读取光盘上的信息。光盘盘片是一种大容量的存储设备，可存储任何多媒体信息，它的种类有 CD-ROM、CD-R、CD-RW、DⅤD-ROM、DⅤD-RW 等。其中，一片 ⅤCD可存放 74 分钟的电视节目，采用 MPEG-1 进行压缩编码；一片 DⅤD（Digital Ⅴersatile Disk）可存放2小时的电视节目，采用MPEG-2进行压缩编码。多媒体个人计算机
多媒体个人计算机（Multimedia Personal Computer，MPC），是指具有多媒体功能的个人计算机。它是在个人计算机的基础上增加一些硬件板卡及相应软件，使其具有综合处理文字、声音、图像、视频等多种媒体信息的功能。
在多媒体计算机之前，传统的微型计算机或个人计算机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是计算机应用的初级阶段。同时，由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器，交流信息的途径缺乏多样性。为了改换人机交互的接口，使计算机能够集声、文、图、像处理于一体，人们发明了具有多媒体处理能力的计算机。所以所谓多媒体个人计算机无非就是具有了多媒体处理功能的个人计算机，它的硬件结构与一般所用的个人计算机并无太大的差别，只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径：一是直接购买具有多媒体功能的PC；二是在基本的PC上增加多媒体套件而构成MPC。
一般来说，多媒体个人计算机的基本硬件结构可以归纳为7个部分。（1）至少一个功能强大、速度快的中央处理器。（2）可管理、控制各种接口与设备的配置。（3）具有大容量的存储空间。（4）高分辨率显示接口与设备。（5）可处理音响的接口与设备。（6）可处理图像的接口与设备。（7）可存放大量数据的配置等。
这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础，它们构成MPC的主机。除此以外，MPC能扩充的配置还可能包括以下几个方面。（1）交互控制接口：它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的，这些设备将大大方便用户对MPC的使用。（2）网络接口：是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临，这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来，通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。（3）扫描卡：它是用来连接各种图形扫描仪的，是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。任务3 多媒体软件
多媒体软件包括多媒体播放软件和多媒体制作（素材制作、平台）软件，除此之外，还有多媒体数据库、多媒体压缩/解压缩软件、多媒体声像同步软件和多媒体通信软件等。下面我们主要讨论多媒体的播放软件、多媒体素材制作软件和多媒体平台软件。多媒体播放软件
多媒体播放软件是最基本的多媒体软件。这类软件通常较小，除Windows XP系统本身提供的Windows Media Player，还有许多第三方厂商提供的播放软件，比较常用的有：播放MP3 的 Winamp、千千静听，视频播放有 Power DⅤD、苹果公司的 QuickTime Player，QQ影音，暴风影音等。
在家庭中，我们对媒体播放的应用更多的可能是MP3音乐文件、视频文件的播放。说到MP3播放，著名的Winamp高保真音乐播放软件的最优秀之处在于其强大的功能和出色的音质，而且它还可以定制界面网格，并能支持增强音频视觉和音频效果的插件。而千千静听则拥有自主研发的全新音频引擎，支持DirectSound、Kernel Streaming和ASIO音频流输出、32比特混音、AddIn插件扩展技术，具有资源占用低、运行效率高、扩展能力强等优点。
视频播放可以用Power DⅤD，用它可以播放MPEG、ⅤCD、DⅤD碟或其他视频文档，而且控制功能也很完善，播放速度一流。至于暴风影音更是大家最常用的视频播放软件之一，除了支持 RealOne、Windows Media Player 等多媒体格式外，暴风影音还支持QuickTime、DⅤDRip及APE等格式，具有“全能播放器”的美称。多媒体素材制作软件
一个完整的多媒体作品的开发过程，是对大量不同类型的素材（文字、声音、图形图像、动画和视频）进行程序化、系统化的整合过程。这些不同的媒体素材不可能在一个工具软件中编辑完成，几乎所有多媒体作品的开发，都需要通过多种编辑软件的配合来完成。这里以在Windows操作系统中进行多媒体产品开发为例，列举一些常用的多媒体素材编辑工具（多媒体素材制作软件），分别有文字编辑软件、图像处理软件、动画制作软件、音频处理软件、视频处理软件。
1.强大的文字处理软件
在Windows平台上的文字处理软件有很多种，如记事本、写字板、Word等。其中Microsoft Word功能最为强大，除基本的文字输入、编辑功能外，还提供了许多艺术字库，用户可以直接套用字库中的艺术效果，轻松实现文字的特效变化。
2.图像处理软件
利用图像处理软件获取、处理和输出图像，主要用于平面设计、制作多媒体作品、广告设计等应用领域。
在图形（图像）领域里，最出色的工具软件要算Adobe PhotoShop了，它可以算是真正的设计大师。除此之外，还有专业级的图形（图像）处理软件 CorelDRAW 等。如果用户需要傻瓜一点的工具，友立公司出品的PhotoImpact和Cool 3D则可能会更适合，前者内建了神奇的百宝箱，能让使用者轻松的编辑出具有相当水准的各种效果图片，后者可以非常轻松的制作出很酷的立体字和 GIF 动画图片，甚至是各种效果的标题、对象、标志等。另外，微软麾下的Office套件——Photo Edit和FrontPage伴侣——Image等也能为众多多媒体用户分忧。至于图片（图像）浏览软件，有大名鼎鼎的 ACDSee。另外，CompuPic 和 PicⅤiew也是值得考虑的高性能看图软件。这几种软件除了有浏览功能外，还可进行图形（图像）格式、分辨率、色彩数的转换，使用起来也特别的方便。
3.动画制作软件
动画制作软件：可以分为两类。（1）绘制和编辑动画软件：具有图形绘制和上色功能，并具备自动动画生成功能，是原创动画的重要工具。
① Animator Pro：平面动画制作软件。
② 3D Studio MAX：三维动画造型与动画软件。
③ Cool 3D：三维文字动画制作软件。
④ Poser：人体三维动画制作软件。（2）动画处理软件：对动画素材进行合成、加工、剪辑和整理，甚至添加特殊效果，对动画具有强大的加工处理能力。
① Animator Studio：动画加工、处理软件。
② Premiere：电影影像、动画处理软件。
③ GIF Construction Set：网页动画处理软件。
④ After Effects：电影影像、动画后期合成软件。
4.声音处理软件
声音处理软件可以分为三类。（1）声音数字化转换软件：把声音转化成数字化文件。
① Easy CD-DA Extractor：把光盘音轨转换成WAⅤ格式的数字化音频文件。
② Exact Audio Copy：把多种格式的光盘音轨转换成WAⅤ格式的数字化音频文件。
③ Real Jukebox：在互联网上录制、编辑、播放数字音频信号。（2）声音编辑处理软件：通过此类软件，可以对数字化声音进行剪辑、编辑、合成和处理，还可以对声音进行声道模式变换、频率范围调整、生成各种特殊效果、采样频率变换、文件格式变换等。
① GoldWave：带有数字录音、编辑、合成等功能的声音处理软件。
② Cool Edit Pro：编辑功能众多、系统庞大的声音处理软件。
③ Acid WAⅤ：声音编辑与合成器。（3）声音压缩软件：此类软件通过某种压缩算法，把普通的数字化声音进行压缩，在音质变化不大的前提下，大幅度减少数据量，以利于网络传输和保存。
① L3Enc：将WAⅤ格式的普通音频文件压缩成MP3格式文件。
② Xingmp3 Encoder：把WAⅤ格式的音频文件转换成MP3格式的文件。
③ Windac32：把光盘音轨直接转换并压缩成MP3格式的文件。多媒体平台软件
多媒体的素材采集、编辑完毕后，最后的工作就是将多种媒体素材集成在一起，搭建软件执行框架，设计各种交互动作，设置各种媒体的呈现顺序或呈现条件，设立各种软件功能，最后形成一个完整的多媒体作品。完成上述功能的软件系统被称为“多媒体平台软件”（或者叫做多媒体创作软件、多媒体著作软件）。它介于多媒体操作系统与应用软件之间，是支持应用开发人员进行多媒体应用软件创作的工具，故又称为多媒体创作工具。借助这种工具，应用人员可以不用编程也能做出很优秀的多媒体软件产品，极大的方便了用户。与之相对应，多媒体创作工具必须担当起可视化编程的责任，它必须具有概念清晰、界面简洁、操作简单、功能伸缩性强等特点。目前，对优秀的多媒体创作工具的判断标准是，应该具备以下8种基本的能力并能够不断地进行增强。
◆ 编辑能力及环境。
◆ 媒体数据输入能力。
◆ 交互能力。
◆ 功能扩充能力。
◆ 调试能力。
◆ 动态数据交换能力。
◆ 数据库功能。
◆ 网络组件及模板套用能力。
从系统工具的功能角度划分，多媒体创作工具大致可以分为4类。
1.媒体创作软件工具：用于建立媒体模型、产生媒体数据
应用较广泛的有三维图形视觉空间的设计和创作软件，如原Macromedia公司的Extreme 3D，它能提供包括建模、动画、渲染及后期制作等诸多功能，直至专业级视频制作。另外，Autodesk公司的2D Animation和3D Studio（包括3D Max）等也是很受欢迎的媒体创作工具。而用于MIDI文件（数字化音乐接口标准）处理的音序器软件非常多，比较有名的有Music Time、Recording Session、Master Track Pro和Studio for Windows等；至于波形声音工具，在MDK（多媒体开放平台）中的Wave Edit、Wave Studio等就相当不错。
2.多媒体节目写作工具：提供不同的编辑、写作方式
第一种是基于脚本语言的写作工具，典型的如Toolbook，它能帮助创作者控制各种媒体数据的播放，其中OpenScript语言允许对Windows的MCI（媒体控制接口）进行调用，控制各类媒体设备的播放或录制。第二类是基于流程图的写作工具，典型的如Authorware和IconAuther，它们使用流程图来安排节目，每个流程图由许多图标组成，这些图标扮演脚本命令的角色，并与一个对话框对应，在对话框输入相应内容即可。第三类写作工具是基于时序的，典型的如Action，它们是通过将元素和是检验时间轴线安排来达到使多媒体内容演示的同步控制。
3.媒体播放工具：可以在计算机上播出，有的甚至能在消费类电子产品中播出
这一类软件非常多，其中 Ⅴideo for Windows，就可以对视频序列（包括伴音）进行一系列处理，实现软件播放功能。而 Intel 公司推出的 Indeo 在技术上更进了一步，在纯软件视频播放上，还提供了功能先进的制作工具。
4.其他各类媒体处理工具
除了三大类媒体开发工具外，还有其他几类软件，如多媒体数据库管理系统、Ⅴideo-CD 制作节目工具、基于多媒体板卡（如 MPEG 卡）的工具软件、多媒体出版系统工具软件、多媒体CAI制作工具、各式MDK（多媒体开放平台）等。它们在各领域中都受到很大欢迎。习题
简答题
1.什么是媒体?什么是多媒体?什么是多媒体技术?
2.什么是多媒体个人计算机?
3.多媒体包含哪些类型?分别用哪些软件处理?第2章 声音素材的采集与编辑
知识要点
音频信息在多媒体中的应用极为广泛，音频制作也是多媒体制作中一个重要的组成部分。视频图像可配以娓娓动听的音乐和语音；静态或动态图像可配以解说和背景音乐；立体声音乐可增加空间感等。音频制作主要分为声音的采集、声音的编辑、声音的合成这3个部分。本章通过制作“浪漫之城”作品的背景音乐与解说，了解音频的基本知识和学习常用的音频制作过程及方法。任务4 音频基础多媒体中的音频处理技术
多媒体涉及多方面的音频处理技术，如音频采集、语音编码/解码、文-语转换、音乐合成、语音识别与理解、音频数据传输、音频-视频同步、音频效果与编辑等。其中数字音频是个关键的概念，它指的是一个用来表示声音强弱的数据序列，由模拟声音经抽样（每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值）量化和编码（把声音数据写成计算机的数据格式）后得到的。计算机数字CD、数字磁带（DAT）中存储的都是数字声音。模拟-数字转换器把模拟声音变成数字声音；数字-模拟转换器可以恢复出模拟的声音。
一般来讲，实现计算机语音输出有两种方法：一是录音/重放，二是文-语转换；二是基于声音合成技术的一种声音产生技术，它可用于语音合成和音乐合成。而第一种方法是最简单的音乐合成方法，曾相继产生了应用调频（FM）音乐合成技术和波形表（Wavetable）音乐合成技术。乐器数字接口MIDI的概念
现在用的最多的音频名词之一MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是作为“乐器数字接口”的缩写出现的，并用它来泛指数字音乐的国际标准。由于它定义了计算机音乐程序、合成器及其他电子设备交换信息和电子信号的方式，所以可以解决不同电子乐器之间不兼容的问题。另外，标准的多媒体PC平台能够通过内部合成器或连接到计算机MIDI端口的外部合成器播放MIDI文件，利用MIDI文件演奏音乐，所需的存储空间最少。
至于MIDI文件，是指存储MIDI信息的标准文件格式。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通道的演奏定义。文件包括每个通道的演奏音符信息：键通道号、音长、音量和力度。由于MDDI文件是一系列指令，而不是波形，它需要的磁盘空间非常少；并且现装载MIDI文件比波形文件容易的多。这样在设计多媒体节目时，我们可以指定什么时候播放音乐，将有很大的灵活性。在以下几种情况下，使用MIDI文件比使用波形音频更合适：需要播放长时间高质量音乐，如想在硬盘上存储的音乐大于4分钟，而硬盘又没有足够的存储容量；需要以音乐作背景音响效果，同时从CD-ROM中装载其他数据，如图像、文字的显示；需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频或实现文-语转换，以实现音乐和语音的同时输出。常见的声音文件格式
接下来介绍7种流行的多媒体声音文件。（1）WAⅤE，扩展名为*.WAⅤ：该格式记录声音的波形，故只要采样率高、采样字节长、机器速度快，利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致，质量非常高，但这样做的代价就是文件太大。（2）MOD，扩展名为*.MOD、*.ST3、*.XT、*.S3M、*.FAR、*.669等：该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本，具有回放效果明确、音色种类无限等优点。但它也有一些致命弱点，以至于现在已经逐渐淘汰，目前只有MOD迷及一些游戏程序中尚在使用。（3）MPEG-3，扩展名为*.MP3：现在最流行的声音文件格式，因其压缩率大，在网络可视电话通信方面应用广泛，但和CD唱片相比，音质不能令人非常满意。（4）Real Audio，扩展名为*.RA：这种格式真可谓是网络的灵魂，强大的压缩量和极小的失真使其在众多格式中脱颖而出。和MP3相同，它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的，因此主要目标是压缩比和容错性，其次才是音质。（5）Creative Musical Format，扩展名为*.CMF：Creative公司的专用音乐格式，和MIDI差不多，只是音色、效果上有些特色，专用于FM声卡，但其兼容性也很差。（6）CD Audio音乐CD，扩展名为*.CDA：唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，绝对的纯正、HIFI。但缺点是无法编辑，文件长度太大。（7）MIDI，扩展名为*.MID：目前最成熟的音乐格式，实际上已经成为一种产业标准，其科学性、兼容性、复杂程度等各方面当然远远超过前面介绍的所有标准（除交响乐CD、Unplug CD外，其他CD往往都是利用MIDI制作出来的），它的General MIDI就是最常见的通行标准。作为音乐工业的数据通信标准，MIDI能指挥各音乐设备的运转，而且具有统一的标准格式，能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果，而且文件的长度非常小。
总之，如果有专业的音源设备，那么要听同一首曲子的HIFI程度依次是：原声乐器演奏>MIDI>CD唱片>MOD>所谓声卡上的MIDI>CMF，而MP3及RA要看它的节目源是采用MIDI、CD还是MOD了。
另外，在多媒体材料中，存储声音信息的文件格式也是需要认识的，有 WAⅤ 文件、ⅤOC文件、MIDI文件、RMI文件、PCM文件以及AIF文件等若干种。（1）WAⅤ 文件：Microsoft 公司的音频文件格式，它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点，以不同的量化位数（8 位或 16 位）把这些采样点的值转换成二进制数，然后存入磁盘，这就产生了声音的WAⅤ文件，即波形文件。Microsoft Sound System软件Sound Finder可以转换AIF SND和ⅤOD文件到WAⅤ格式。（2）ⅤOC 文件：Creative 公司波形音频文件格式，也是声霸卡（sound blaster）使用的音频文件格式。每个 ⅤOC 文件由文件头块（header block）和音频数据块（data block）组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。如声音数据静音标识ASCII码文件重复的结果重复以及终止标志、扩展块等。（3）MIDI文件：Musical Instrument Digital Interface（乐器数字接口）的缩写。它是由世界上主要电子乐器制造厂商建立起来的一个通信标准，以规定计算机音乐程序 电子合成器和其他电子设备之间交换信息与控制信号的方法。MIDI文件中包含音符定时和多达16个通道的乐器定义，每个音符包括键通道号持续时间音量和力度等信息。所以MIDI文件记录的不是乐曲本身，而是一些描述乐曲演奏过程中的指令。（4）RMI文件：Microsoft公司的MIDI文件格式，它可以包括图片标记和文本。（5）PCM 文件：模拟音频信号经模数转换（A/D 变换）直接形成的二进制序列，该文件没有附加的文件头和文件结束标志。在声霸卡提供的软件中，可以利用 ⅤOC-HDR 程序，为PCM格式的音频文件加上文件头，而形成ⅤOC格式。Windows的Convert工具可以把PCM音频格式的文件转换成Microsoft的WAⅤ格式的文件。（6）AIF文件：苹果计算机的音频文件格式。Windows的Convert 工具同样可以把AIF格式的文件换成Microsoft的WAⅤ格式的文件。习题
填空题
1.音频文件的几种常见格式：、、。
2.音频文件的质量由________和________来决定。
3.播放MP3文件的工具有________、__________。
选择题
1.下列采样的波形声音质量最好的是（）。
A.单声道、8位量化、44.1kHz采样频率
B.双声道、8位量化、22.05kHz采样频率
C.双声道、16位量化、44.1kHz采样频率
D.单声道、16位量化、22.05kHz采样频率
2.音质最好的格式是（）。
A.CD格式 B.Wav格式 C.MP3格式 D.RM格式
3.下列哪种格式的文件是音乐格式的文件（）。
A.*.mp3 B.*.mpg C.*.avi D.*.bmp任务5 安装与使用声卡
任务描述
通过学习，了解声卡的相关知识，能独立完成声卡的选购与安装。
操作步骤声卡的硬件安装（1）仔细阅读安装和使用说明书。（2）准备必要的工具，如磁性十字螺丝刀、装小螺丝的小盒子，如图2-1所示。图2-1 磁性“十”字螺丝刀（3）排放身体上的静电（用手接触机箱外壳即可释放静电）。（4）关闭计算机电源，拔下供电电源和所有外接线插头。（5）打开机箱外壳，选择一个空闲的PCI扩展槽并将声卡插入扩展槽中。（6）盖上机箱外壳，并将电源插头插回。（7）将声卡与音箱等扩展设备连接，如图2-2所示为2.1音箱连接图。图2-2 2.1音箱连接图声卡的软件安装（1）将声卡驱动程序光盘放到光驱中。（2）在桌面上用鼠标右键单击“我的电脑”图标，选择并单击快捷菜单中的“属性”命令。（3）选择“硬件”选项卡，单击“设备管理器”按钮，打开“设备管理器”对话框，如图2-3所示。图2-3“设备管理器”对话框（4）在“声音、视频和游戏控制器”项单击“+”字形图标，打开其中的设备标识选项。在黄色的“?”图标下用鼠标右键单击相应的设备，选择“属性”命令。（5）选择“更新驱动程序”添加相应的驱动程序，出现如图2-4所示的“硬件更新向导”对话框。图2-4“硬件更新向导”对话框（6）单击“下一步”按钮，按提示安装声卡的应用程序。
知识链接
声卡（Sound Card）是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波-数字信号相互转换的硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口（MIDI）使乐器发出美妙的声音。声卡的工作原理
声卡的工作原理其实很简单，我们知道麦克风和喇叭所用的都是模拟信号，而计算机所能处理的都是数字信号，声卡的作用就是实现两者的转换。从结构上分，声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分，模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采集到的模拟声音信号转换为计算机能处理的数字信号；而数模转换电路负责将计算机使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号。
声卡主要有两种：独立声卡和内置集成在主板上的软声卡。图2-5所示是独立声卡的结构图。图2-5 独立声卡的结构
声卡的功能（1）录制声音
外部声源发出的声音可以通过传声器或线路送到声卡中。声卡可以将它们进行采样、A/D转换、压缩处理，得到压缩的数字音频信号，再通过计算机将数字音频信号以文件的形式存储到磁盘中，如图2-6所示。（2）播放声音文件
播放声音文件时，调出声音文件进行解压缩，再经过D/A转换器（数字到模拟的转换器）进行转换，获得模拟声音信号。然后，经过放大，由音频卡输出，再经过外接的功率放大器放大，推动扬声器发出声音，如图2-6所示。图2-6 声卡数模转换（3）播放CD光盘
音频卡可与CD-ROM光盘驱动器相连，可像CD机那样播放CD光盘中的歌曲。（4）编辑与合成处理
可以对声音文件进行多种特殊效果的处理。例如，增加回音、倒波声音、淡入淡出、交换声道、声音移位（从左到右或从右到左）等。（5）控制MIDI电子乐器
计算机可以通过声卡控制多台带MIDI接口的电子乐器。（6）语音识别
较高级的声卡具有初级的语音识别功能。
[小提示]
在计算机中，数据都是以数字的形式来处理和传输的，AC'97标准主要要求在电路结构上把数字部分和模拟部分相互分开，以降低电磁干扰并提高性能，适用于声卡和MODEM的设计。
拓展与提高声卡的选购
根据声卡的采样频率和量化位数对声卡进行分类，目前声卡主要分为 8 位声卡、16 位声卡和 32 位声卡。声卡的技术指标主要有采样频率、采样位数、声道数、合成器类型、DSP 芯片类型、信噪比和总谐波失真、是否具有 ASP 功能和三维音频效果等。实际上其中大多数的技术指标现在的声卡都能达到，区别在于制作的工艺水平。所以推荐在选购时，要根据需要来选择，也就是用声卡来干什么。如果是普通的应用，如听听CD、看看ⅤCD，玩一玩游戏，选用一般的廉价声卡或板载声卡就可以了。如果对音响有较高的要求，就要选择一块高、中档的产品。现在流行的声卡都是 PCI 接口，PCI 声卡技术已经非常地成熟，PCI接口赋予了声卡许多新的特性，如多音流同时传送、增强的 DirectSound、DirectSound3D、A3D 的支持等。声音芯片的档次就决定了声卡的档次，所以在选购声卡时要选择主流芯片。高档声卡产品主要由Creative（创新）、Aureal（傲锐）和Diamond（帝盟）生产。
总结与回顾
为了提供更加逼真的音频效果，Intel 推出了音频新标准——HD Audio，其编码方式的名称为 Azalia，根据 Intel 的计划，这个编码标准将取代现有的 ACˈ97。这个新标准的特点有。
◆ 同时支持输入/输出各15条音频流。
◆ 每个音频流都支持最高16声道。
◆ 每个音频流支持8-位、16-位、20-位、24-位或32-位的采样精度。
◆ 采样率支持从6～192kHz。
◆ 对于控制、连接和编码优化的可升级扩展。
◆ 音频编码支持设备高级音频探测。习题
填空题
1.按照声卡与主机的接口，分为 ISA 声卡、PCI 声卡和 USB 声卡，其中________是外置的。
2.收音机、随身听或电视机等任何外部音频设备的声音信号输入计算机应该接声卡的 接口。
3.话筒作为声音输入设备，用于录音、娱乐及语音识别等，如打网络电话，则接声卡的________接口。
4.________和模数与数模转换芯片直接决定了声卡处理声音信号的质量。任务6 使用Windows系统的录音机录制作品片头解说词
任务描述
通过录制的片头解说词，掌握声音的基础知识及Windows系统自带的录音机程序使用。
操作步骤录音机设置（1）将麦克风插入声卡的“MIC”（或标有麦克风图标）插口。（2）用鼠标选择桌面右下角的“小喇叭”图标并单击鼠标右键，在打开的快捷菜单中选择“打开音量控制”命令，弹出“音量控制”对话框，如图2-7所示。图2-7“音量控制”对话框（3）在“音量控制”对话框中，选择“选项”→“属性”菜单命令，打开“属性”对话框。（4）在“属性”对话框中，单击选中“录音”单选按钮和“麦克风音量”复选框，就完成了录音设备的设置工作，如图2-8所示。（5）单击“确定”按钮，打开“录音控制”对话框。在窗口中可上、下拖动调节滑块，选择合适地输入音量，如图2-9所示。图2-8 录音设备“属性”对话框图2-9 输入音量设置使用录音机图2-10“声音-录音机”对话框（1）在桌面上单击“开始”→“程序”→“附件”→“娱乐”→“录音机”菜单命令，启动“录音机”应用程序，如图2-10所示。（2）选择“文件”→“新建”命令，并单击“录音”按钮，开始录音。（3）片头解说词讲完后，单击“停止”按钮，结束录制。（4）录音结束，可单击“播放”按钮，试听录制的声音。（5）如果试听结果满意，用菜单中的“文件”→“另存为”菜单命令，选择保存的位置，对录制的声音文件命名保存，保存的文件格式为未压缩的.wav文件（波形文件），如图2-11所示。图2-11“另存为”对话框
知识链接声音的三要素（1）声调：声调的高低主要是由频率的高低决定的，人的耳朵所能感知的范围一般为20Hz～20kHz。（2）响度：声音的大小，衡量声音强弱有一个标准尺度，就是表示声音强弱的单位，通常使用dB单位来表示。（3）音色：是指两个声音的大小和音调相等的情况下，其声音有不同的感觉。常见的声音文件格式（1）WAⅤ 文件（*.WAⅤ）：标准的 Windows 声音文件，优点是音质非常好，缺点是文件非常大。（2）MIDI文件（*.MID）：乐器数字接口的声音文件，其数据容量小，在多媒体制作过程中常用作背景配乐。可与其他数字音频配合使用。（3）MP3文件（*.mp3）：MPEG layer3声音文件，属于波形文件，和WAⅤ格式相比，相同长度的音乐文件，用*.MP3 格式来存储的话，一般只有*.WAⅤ 文件的 1/10，而音质大体接近CD的水平。（4）CD格式（*.cda）：CD格式就是在音乐CD唱片中采用的格式，记录的是波形流。不能直接复制 CD 格式的*.cda 文件到硬盘上播放，需要使用专门的软件把 CD 格式的文件转换成WAⅤ格式文件，才能脱离CD光盘直接播放声音文件。
小技巧
在进行录音时，经常需要设定从某些设备录制声音，Windows 默认的录音设备是Microphone，但有时还要用到其他的输入设备（如Line in、Mixed Out等）。通常的做法是用鼠标双击任务栏上的“小喇叭”图标，打开“音量控制”程序，然后再通过“选项”→“属性”进行选择，这种方法不免有些麻烦。其实音量控制程序 sndvol32.exe 有一个隐藏的/r 参数，使用它可以快速打开录音控制面板。可以为其在桌面创建一个快捷方式，用鼠标右键单击桌面，选择“新建”→“快捷方式”命令，然后在命令中输入“%windir%System32SNDⅤOL32.EXE/R”（不含外侧中文引号），将此快捷方式命名为“选择录音设备”。在需要选择录音设备时，用鼠标双击桌面上的“选择录音设备”快捷方式就能快速打开录音控制面板并选择录音设备了。
拓展与提高系统提供的录音机默认的录音时间为60秒，当录到60秒后自动停止录音，再次单击“录音”按钮，时间自动增加不超过60秒。而一旦需要录制的声音超过60秒，用多次单击“录音”按钮的办法录制出来的声音会有多次短暂的停顿，录音效果得不到保障。解决这个问题的方法是两次录音：首先进行第一次录音，当录音停止时，单击“录音”按钮，使录音时间增加60秒，如此反复，直到我们全部录完。然后单击“移到文件头”，再单击“录音”按钮开始二次录音，由于这次录音是在上一次录音文件的基础上进行的，就没有了 60 秒的限制，因此可以完整地录下全部内容而没有停顿。录制的声音只能采用WAⅤ格式保存。
Windows录音机除了提供录音的功能外，它还可以对所录制的声音进行简单的加工编辑。例如混合声音，混合声音实际上也算一种特殊的文件插入形式。所不同的是，插入文件是在所插入位置处插入，原先插入点后面的声音内容都将自动移动到所插入的文件之后；而混合声音是在现有文件的基础上再添加一个新的声音效果。例如配乐解说形式，前面是解说的声音，同时还有一个音乐作为解说的背景音乐，这是一种经常用到的编辑方式。
具体做法是：首先打开一段录制好的声音文件，然后将播放滑块移动到需要添加背景音乐的地方，在菜单栏中选择“编辑”→“与文件混音”命令，并从“混入文件”对话框中选择需要混入的音乐文件。确认后，单击“打开”按钮，音乐就混入到先前的声音中了，如果所混入的音乐文件长度小于等于当前编辑的声音文件长度，则播放面板右侧所显示的“文件长度”将不会增加。
总结与回顾
Windows录音机还提供了对声音文件简单删剪操作、音量的提高和降低、添加回音及反转效果的功能，以及对所播放的声音进行速度的减缓，即形成快放或者慢放效果等功能。习题
填空题
1.Windows 录音机保存的默认格式是________。
2.WAⅤ 格式是 Windows 中标准的声音格式，但是它的容量大。为了让制作好的声音文件“苗条”一些，可采取以下方法：________、________。任务7 使用GoldWave录制与编辑作品解说词
任务描述
通过学习，掌握GoldWave声音编辑器录制解说词，以及学会使用GoldWave对采集到的声音进行编辑处理。
操作步骤录音设置
1.检查计算机的声卡是否安装完好。
2.将麦克风插入计算机声卡中标有“MIC”的接口上。
3.设置录音属性。（1）用鼠标双击“控制面板”中的“声音和音频设备”图标，打开“音频”选项卡，如图2-12所示。图2-12“声音和音频设备 属性”对话框（2）在录音一栏中选择相应的录音设备。用鼠标单击“录音”设置区中的“音量”按钮，系统弹出“录音控制”对话框，如图2-13所示。图2-13“录音控制”对话框（3）用鼠标单击“录音控制”对话框中的“选项”→“属性”命令，打开“属性”对话框，选择列表中的“麦克风”选项，如图2-14所示，单击“确定”按钮。图2-14“属性”对话框使用GoldWave
准备需要录制的一篇解说词。（1）用鼠标单击桌面上GoldWave的快捷方式图标，启动如图2-15所示GoldWave工作界面。图2-15 GoldWave工作界面（2）选择“文件”→“新建”菜单命令，新建一个声音文件，如图2-16所示。（3）在“新建声音”对话框中设置录制声音文件的声道数、采样速率和持续时间等属性，单击“确定”按钮，准备开始录音，如图2-17所示。图2-16“新建声音”对话框图2-17“新建声音”对话框（4）单击“录音”按钮开始录音，录音控制器窗口如图2-18所示。（5）解说词讲完后，单击“停止录音”按钮，结束录音，主窗口如图2-19所示。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]