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发布时间:2021-08-03 02:51:37

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作者:姜永生

出版社:中国铁道出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

多媒体技术与应用

多媒体技术与应用试读:

前言

Foreword

本书在总结多年教学实践经验、吸取最新多媒体技术成果的基础上,全面系统地介绍多媒体技术的基础知识及具体应用;既重视理论、方法和标准的介绍,又兼顾实际应用和操作技能的培养;既注重描述成熟的理论和技术,又介绍多媒体技术相关领域的最新发展。

全书分为6章,第1章主要介绍多媒体技术的含义与关键技术、多媒体计算机的层次结构、多媒体技术的应用与发展、媒体素材分类等基础理论知识,同时介绍电子杂志的基本制作方法;第2章主要介绍平面设计的构图原理,使用Photoshop CS6编辑数字图像的方法与技巧;第3章主要介绍音频数字化的原理与特点、使用Adobe Audition CS6处理音频的基本方法与技巧;第4章主要介绍非线性编辑的基本理论、数字视频编辑软件会声会影X7、电子相册制作的基本方法与操作技巧;第5章主要介绍二维动画的制作方法。重点阐述Flash CS6的基本知识,Flash CS6的动画制作方法与技巧;第6章主要介绍多媒体作品创作过程及CAI课件结构、CAI课件制作流程、多媒体创作工具Authorware 7.02的具体操作方法。

本书以适应应用型本科教育为宗旨,内容组织上全面、实用,结构框架上条理清晰、逻辑性强,语言上通俗易懂、精练流畅。为使读者学以致用、触类旁通,书中特别编排了日常学习中具有代表性、实用性的实例,能让读者在较短的时间内学会各种工具软件的基本操作方法,掌握多媒体作品的设计过程和实际的开发方法。为了便于读者学习,本书配备相应的电子教案和素材资源等,网络下载地址为www.51eds.com。

本书由姜永生任主编并负责总体策划,姜艳芳、毕伟宏、梁绍敏任副主编。其中,第1章、第3章、第4章、第5章由姜永生编写,第2章由梁绍敏、姜艳芳共同编写,第6章由毕伟宏、姜艳芳共同编写,姜永生负责统稿,姜艳芳负责校稿。

本书得到2015年广东省本科高校教学质量工程项目——精品教材项目(序号80)的资助。在编写过程中得到了中国铁道出版社的大力帮助,同时得到广东第二师范学院周如旗、邬依林、罗英辉的大力支持,在此,对他们辛勤的工作和无私的支持表示衷心的感谢!

鉴于多媒体技术发展迅速,新的思想、方法和技术不断出现,加之编者水平有限,书中难免存在疏漏和不足之处,敬请读者批评指正。

编者2016年11月第1章多媒体技术概述

内容概要

信息技术的飞速发展促进新型多媒体技术的产生与迅速普及。本章系统阐述多媒体技术的基本概念和理论、多媒体素材的分类、多媒体数据处理的关键技术及应用等,使学习者能够从理论上把握多媒体的基本理论,初步形成应用多媒体技术的意识。1.1媒体与多媒体技术

自20世纪80年代以来,随着电子技术和大规模集成电路技术的发展,计算机技术、通信技术和广播电视技术这三大独立并得到极大发展的领域,相互渗透融合,形成一门崭新的技术——多媒体技术。使得多媒体与多媒体技术的含义得到丰富与发展。今天多媒体技术的应用已渗透到人们的日常生活,日益普及的智能手机、丰富多彩的网络信息都与多媒体及其技术有密切的关系。1.1.1 媒体的分类

1.媒体的概念

媒体(Medium)是指信息的载体。媒体通常包含两层含义:一是指存储信息的实体,如磁盘、光盘、U盘等,中文常译作媒质;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形等,中文译作媒介。因此,媒体是指信息表示和传输的载体,是人与人之间信息沟通的中介物。

2.按国际电报电话咨询委员会标准分类

根据国际电信联盟(ITU)电信标准部(TSS)的ITU-T I.374建议,媒体可分为6类。(1)感觉媒体

感觉媒体是指直接作用于人的感官,使人产生感觉(视、听、嗅、味、触觉)的媒体,如语言、音乐、图形、动画,以及物体的质地、形状、温度等。(2)表示媒体

表示媒体是指为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究构造的媒体,如语言编码、静止和活动图像编码(MP3、JPEG、MPEG等)、文本编码(ASCII码、GB 2312等)。表示媒体用以定义信息的特性。(3)显现媒体

显现媒体是指感觉媒体与电信号之间的转换媒体,即显现信息或获取信息的物理设备。显现媒体分两种:一是输入类显现媒体,如键盘、话筒、扫描仪、摄像机、光笔等;二是输出类显现媒体,如扬声器、显示器、投影仪、打印机等。(4)存储媒体

存储媒体是指存储表示媒体数据的物理设备,如磁盘、光盘、U盘、纸张等。(5)传输媒体

传输媒体是指媒体传输用的物理载体,如同轴电缆、光纤、双绞线、电磁波等。(6)交换媒体

交换媒体是指在系统之间交换数据的方法与类型,它们可以是存储媒体、传输媒体或两者的某种结合。

3.按人类感受信息的感觉器官角度分类(1)视觉媒体

视觉媒体是指通过视觉来感觉的媒体。视觉媒体包括离散型时基类视觉媒体(动态图像与动态图形)、静止的视觉媒体(静止的图形、图像、文字等)两类媒体。(2)听觉媒体

听觉媒体是指客观世界中的声音信息。听觉媒体包括语音(人类自然语言)、声响(自然现象以及人为的响声)和音乐(乐器等规则震动发出的声音)。听觉媒体属于连续型时基类媒体。(3)触觉媒体

触觉媒体是指能引起人体感受本身特别是体表的机械接触(或接触刺激)感觉的媒体。触觉媒体包含压力、温度、湿度、运动、振动、旋转等,它描述了该环境中的一切特征和参数。(4)其他感觉类媒体,包括嗅觉、味觉等。1.1.2 多媒体技术的概念

1.多媒体

多媒体(Multimedia)是指多种媒体复合而形成的一种人机交互式的信息传播媒体。其中多种媒体包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等。多媒体一词译自20世纪80年代初出现的英文单词Multimedia,该词由Mutiple和Media复合而成。

2.多媒体技术

多媒体技术(Multimedia Technology)的定义多种多样,可定义为“多媒体技术是一种把文字、图形、图像、视频、音频等运载信息的媒体结合在一起,并通过计算机进行综合处理和控制,在屏幕上将多媒体各个要素进行有机组合,并完成一系列随机性交互式操作的信息技术”;也可定义为“多媒体技术是一种基于计算机科学的综合技术,它包括数字化信息处理技术、音频和视频技术、计算机软硬件技术、人工智能技术、通信和网络技术等。”

概括起来,多媒体技术是指利用计算机综合处理多种媒体信息(文本、声音、图形、图像和视频),在多种媒体信息间建立逻辑连接,使其集成为一个实时交互式系统的技术。

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、实验室中的专用品变成信息社会的普通工具,并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、军事指挥与训练、家庭生活与娱乐等领域。1.1.3 多媒体技术的特性(1)多样性

多样性即媒体信息的多样性,是指多媒体技术可综合处理文本、图形、图像、视频、音频、动画等多种信息媒体,使之成为一个统一的整体来表达信息。人类对于信息的接收主要来自视觉、听觉、嗅觉、味觉等多个感觉空间,其中95%以上的信息来自视觉、听觉与味觉,即人类获取信息的途径是多样、多维化的。以计算机为核心的多媒体技术处理信息的多样化与多维化,使信息的表达形式不再局限于文本。采用文本、图像、图形、音频、视频等多种媒体形式表达信息更符合人类获取信息的自然特性,使人的思维表达有更充分、更自由的拓展空间。(2)集成性

集成性是指对多种信息媒体进行多通道统一获取、存储、组织与合成,使之成为统一的交互式信息媒体处理系统。集成性主要表现在两个方面:一是媒体的集成,即声音、文字、图像、音频、视频等多种媒体的集成。多媒体技术的集成性把信息看成一个有机的整体,通过多种途径获取信息媒体、统一格式存储信息媒体、统一组织与合成媒体等,对多种媒体进行集成化处理。二是媒体设备的集成。多媒体的硬件系统不仅包括计算机,同时还包括电视、音响、摄像机、DVD播放机、传感器、网络等。多媒体技术把不同功能、不同种类的设备集成在一起,使其共同完成信息媒体处理。(3)交互性

交互性是指使用者和多媒体间信息控制与传递的双向性,是使用者通过多媒体系统与多种信息媒体进行交互操作,控制信息媒体的表达与传递的特性。其中,交互是指通过各种方式与媒体信息,使参与的各方(发送方、接收方)都可以对信息媒体进行编辑、控制和传递。交互性是多媒体技术有别于传统信息媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体以单向、被动传播信息为主,而多媒体技术则可实现使用者对信息的主动选择和控制。(4)实时性

实时性是指当使用者给出操作命令时,相应的多媒体信息能够得到即时控制与反应。1.1.4 多媒体技术的关键技术

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,并对其进行变换、重组和分析处理,以实现多媒体数据的存储、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、大规模集成电路制造技术、大容量的光盘存储技术、实时多任务操作系统技术4个方面。正是因为这些技术取得突破性进展,多媒体技术才得以迅速发展,成为具有综合处理声音、文字、图像、音频、视频等媒体信息的新技术。

同时,由于网络的迅速普及与技术的进步,当前用于互联网络的多媒体关键技术,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6个方面。其中还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、基于内容检索技术、多媒体通信中的服务质量(Quality of Service,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。

1.多媒体数据压缩技术

数据压缩是一个编码过程,即对原始数据进行编码压缩,压缩方法也称为编码方法。数据压缩分为有损压缩与无损压缩,目的是在媒体信息少失真或不失真的前提下,尽量设法减少媒体数据中的数据量,即减少数据冗余。(1)数据冗余

多媒体数据尤其是图像、音频和视频数据,其数据量相当大,但那么大的数据量并不是完全等于它们所携带的信息量,即数据量大于信息量,这就称为数据冗余。信息论之父C.E.Shannon(香农)在1948年发表的论文《通信的数学理论》(A Mathematical Theory of Communication)中指出:任何信息都存在冗余,冗余大小与信息中每个符号(数字、字母或单词)的出现概率或者说不确定性有关。Shannon借鉴了热力学的概念,把信息中排除了冗余后的平均信息量称为“信息熵”,并给出计算信息熵的数学表达式:H(x)=E[I(x )]=E{log[1/p(x )]}=-∑p(x )log[p(x )](i=1,2,…,n)。iiii信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越有序,信息熵就越低;反之,一个系统越混乱,信息熵就越高。所以,信息熵也可以说是系统有序化程度的一个度量方式。(2)数据冗余的种类

空间冗余:多媒体数据(如图像)存在大量有规则的信息,如规则物体与规则背景的表面物理特性具有相关性,其大量相邻的像素相同或十分相近,这些相关的光成像结构在数字化图像中表现为数据冗余,相同或十分相近的数据可以压缩。

时间冗余:时基类媒体(如音频、视频等)前后的数据信息有很强的相关性,播放时出现的声音或画面,某些地方发生了变化,某些地方没有发生变化,便形成数据的时间冗余。

结构冗余:数字化图像中物体的表面纹理等结构,往往规则相同,在记录数据时这种冗余称为结构冗余。

信息熵冗余:指数据所携带的信息量少于数据本身而反映出来的数据冗余。

视觉冗余:人的视觉受生理特性的限制,对于图像场的变化并不都能感知。事实上,人的视觉系统一般的分辨能力约为26灰度等级,而图像的量化一般采用28灰度等级,这样的冗余就称为视觉冗余。

知识冗余:多媒体数据如图像,由信息(图像)的记录方式、人对信息(图像)知识之间的异同所产生的冗余称为知识冗余。

其他冗余:数据(如图像的空间)非定常特性所带来的冗余。(3)量化

量化是将具有连续幅度值的输入信号,转换为具有有限个幅度值输出信号的过程。即量化是将模拟信号转换为数字信号的过程。

量化的方法通常有标量量化和矢量量化两种。

标量量化:是对经过映射变换后的数据或脉冲编码调制(Pulse-Code Modulation,PCM)数据逐个进行量化,在量化过程中,所有采样使用同一个量化器进行,每个采样的量化都与其他采样无关。标量量化又分为均匀量化、非均匀量化、自适应量化。

矢量量化:又称分组量化,对PCM数据,若逐个进行量化,则称为标量量化;若将这些数据分成组,每组K个数据构成一个K维矢量,然后以矢量为单元逐个进行量化,称为矢量量化。(4)数据压缩算法的综合评价指标

数据压缩算法的综合评价指标主要是通过数据压缩倍数、图像质量、压缩和解压缩速度等方面来衡量。

①数据压缩倍数(压缩率)。数据压缩倍数通常有两种表示方法,一是由数据压缩前与后的数据量之比来表示,压缩比=原始数据量/压缩后数据量,如一幅1024×768像素的图,每个像素占8bit,经过压缩后分辨率为512×384像素,且平均每个像素占0.5bit,压缩倍数为64,则称其压缩比是64∶1;二是用压缩后的比特流中每个显示像素的平均比特数(bit/s)来表示。

②图像质量。图像质量有两方面的评价指标。一是信噪比。重建图像质量通常用信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)来评价,即重建图像中信息与噪声的占有比率。其中,信号是指来自设备外部、需要通过这台设备进行处理的电子信号。噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号,且该种信号并不随原信号的变化而变化。信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,回放的质量越高,否则相反。信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10log(P /sP ),其中P 和P 分别代表信号和噪声的有效功率。图像信噪比nsn的典型值为45~55dB,若为50dB,则图像有少量噪声,但图像质量良好;若为60dB,则图像质量优良,不出现噪声。声音信噪比一般不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。二是由若干人对所观测的重建图像质量按很好、好、尚可、不好、坏5个等级评分,然后按设定公式计算分数。

故数据压缩算法的质量评价可以使用信噪比SNR与主观评定的分数来评定。

③压缩和解压缩速度。依据数据压缩和解压缩速度,将数据压缩算法分为对称压缩与非对称压缩。

压缩算法分为编码部分和解码部分,如果两者的计算复杂度大至相当则算法称为对称,反之称为非对称。如电视会议的图像传输,压缩和解压缩都实时进行,计算复杂度大致相同,速度相同,属于对称压缩;又如DVD节目制作,只要求解压缩是实时的,而压缩是非实时的,其中MPEG压缩编码的数据计算复杂度约是解压缩的4倍,则属于非对称压缩。计算复杂度可以用算法处理一定量数据所需的基本运算次数来度量,如处理一帧有确定分辨率和颜色数的图像所需的加法次数和乘法次数。

通常在保证数据中信息质量的前提下,压缩与解压缩的计算复杂度越小越好。(5)常用的数据压缩与解压缩算法

①按压缩方法是否产生失真分类。按压缩方法是否产生失真可分为无失真编码和失真编码。

无失真编码也称无损压缩(可逆编码),数据在压缩与解压缩过程中不会改变或损失,解压缩产生的数据是对原始数据的完整复制,其编码可逆。

失真编码也称有损压缩(不可逆编码),数据在压缩与解压缩过程中会改变或损失,这种损失控制在一定的范围内不影响重现质量,解压缩产生的数据是对原始数据的部分复制与保留,其编码不可逆。

②按照压缩方法的原理来分类。按照压缩方法的原理可分为预测编码、变换编码、子带编码、信息熵编码和统计编码等。

预测编码是针对空间与时间冗余的压缩方法。其基本思想是利用已被编码点的数据值来预测邻近像素点的数据值。

变换编码是针对空间与时间冗余的压缩方法。其基本思想是将图像的光强矩阵(时域信号)变换到系数空间(频域信号),然后对系数进行编码;变换编码通常采用正交变换。

子带编码又称分频带编码,其基本思想是将图像数据变换到频域后,按频率分带,然后用不同的量化器进行量化,达到最优组合。

信息熵编码根据信息熵原理,对出现概率大的符号用短码字表示,反之用长码字来表示,其目的是减少符号序列中的冗余度,提高符号的平均信息量。

统计编码根据一幅图像像素值的统计情况进行编码压缩,也可先将图像按前述方法压缩,对所得的值加以统计,再进行压缩。

行程编码属于统计编码的一种,用一个符号值或串长代替具有相同值的连续符号(连续符号构成了一段连续的“行程”。行程编码因此而得名),使符号长度少于原始数据的长度。如1111110000011100001111111;行程编码为:(1,6)(0,5)(1,3)(0,4)(l,7)。可见,当数据排列有规律的情况下,行程编码的位数远远少于原始字符串的位数。行程编码分为定长行程编码和不定长行程编码两种类型。

算术编码属于统计编码的一种,其基本思想是将被编码的信息表示成[0,1]之间的一个间隔。信息越长,间隔就越小,编码所用的二进制位就越多。

哈夫曼(Huffman)编码属于统计编码的一种,1952年哈夫曼根据香农(Shannon)1948年和范若(Fano)1949年阐述的编码思想提出一种不定长编码的方法。哈夫曼编码的基本方法是先扫描一遍图像数据,计算出各种像素出现的概率,按概率的大小指定不同长度的唯一码字,由此得到一张该图像的哈夫曼码表。编码后的图像数据记录的是每个像素的码字,而码字与实际像素值的对应关系记录在码表。

定理:在变字长编码中,如果码字长度严格按照对应符号出现的概率大小逆序排列,则其平均码字长度为最小。

哈夫曼编码的具体方法:按出现概率大小排队;把两个最小的概率相加,作为新概率和剩余概率重新排队;再把最小的2个概率相加;重新排队,直到最后变成1。每次相加时都将“0”和“1”赋予相加的两个概率,读出时由该符号开始一直走到最后的“1”,将路线上所遇到的“0”和“1”按最低位到最高位的顺序排好,就是该符号的哈夫曼编码,如图1-1-1所示。

图1-1-1 哈夫曼编码方法

2.超大规模集成电路制造技术

超大规模集成电路(Very Large Scale Integration,VLSI)是指在一块芯片上集成的元件数超过10万个,或门电路数超过万门的集成电路。即在几毫米见方的硅片上集成上万至百万晶体管、线宽在1m以下的集成电路。VLSI及其相关技术作为前沿技术,具有普遍的影响和作用,对国防建设、社会经济和科学技术水平的发展起着巨大的推动作用。

超大规模集成电路于20世纪70年代后期研制成功,主要用于制造存储器和微处理机。64KB随机存储器是第一代超大规模集成电路,大约包含15万个元件,线宽为3m。由于VLSI集成度一直遵循“摩尔定律”以每18个月翻一番的速度急剧增加,目前一个芯片上集成的电路元件数已超过一亿[1994年由于集成1亿个元件的1GB DRAM的研制成功,进入巨大规模集成电路(Giga Scale Integration,GSI)时代]。这种发展趋势正在使VLSI在电子设备中扮演的角色从器件芯片转变为系统芯片(SOC);与此同时,深亚微米的VLSI工艺特征尺寸已达到0.18m以下,在特征尺寸不断缩小、集成度和芯片面积及实际功耗不断增加的情况下,物理极限的逼近使影响VLSI可靠性的各种失效机理效应敏感度增强,设计和工艺中需要考虑和权衡的因素大大增加,剩余可靠性容限趋于消失,从而使VLSI可靠性的保证和提高面临巨大的挑战。因此,国际上针对深亚微米/超深亚微米VLSI主要失效机理的可靠性研究一直在不断深入,新的失效分析技术和设备不断出现,世界上著名的集成电路制造厂商都建立了自己的VLSI质量与可靠性保证系统,并且把针对VLSI主要失效机理的晶片级和封装级可靠性评价测试结构的开发和应用纳入其质量保证计划,可靠性模拟在可靠性设计与评估中的应用也日益增多。在进一步完善晶片级可靠性(WLR)、统计过程控制(SPC)和面向可靠性的实验设计方法(DOE)等可靠性技术的同时,在20世纪90年代提出内建可靠性(BIR)的新概念,把相关的各种可靠性技术有目标地、定量地综合运用于VLSI的研发和生产过程,从技术和管理上构建VLSI质量与可靠性的保证体系,以满足用户对降低VLSI失效率、提高其可靠性水平的越来越高的要求。

3.大容量数据存储技术(1)光盘存储技术

光盘(Compact Disc,CD)是指用聚焦氢离子激光束处理记录介质方法存储和再生信息的光学存储介质,又称激光光盘。

①光盘存储器的分类。按照光盘性能的不同,光盘存储器主要分为以下几类。

a.只读型光盘CD-ROM、DVD-ROM。CD-ROM主要技术来源于激光唱盘,可存储650MB的数据。CD-ROM、DVD-ROM盘片上的信息由厂家预先写入,用户只能读取信息,不能往盘片中写入信息。CD-ROM、DVD-ROM可以大量复制,且成本低廉。

b.一次写入型光盘WORM。一次性写入光盘WORM可一次写入,多次读出。

c.可擦除重写光盘E-R/W。此类光盘可以像磁盘一样多次写入与读出。根据可擦写光盘的记录介质的读、写、擦原理来分类,可分为相变型光盘PCD和磁光型光盘MOD两种类型。

d.照片光盘Photo CD。1989年,KODAK公司推出相片光盘的橘皮书标准,可存100张具有5种格式的高分辨率照片。可加上相应的解说词和背景音乐或插曲,成为有声电子图片集。Photo CD分为印刷照片光盘(Print CD)和显示照片光盘(Protfolio CD)。

e.蓝光光盘。蓝光光盘(Blu-ray Disc,BD)是DVD(Digital Versatile Disc,数字通用光盘)之后的下一代光盘格式之一,用于存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光盘的命名是由于其采用波长405nm的蓝色激光光束进行读写操作(DVD采用650nm波长的红光读写器,CD则是采用780nm波长)。一个单层蓝光光盘的容量为25GB或27GB,足够录制长达4小时的高解析度影片。2008年2月19日,随着HD DVD领导者东芝宣布在3月底退出所有HD DVD相关业务,持续多年的下一代光盘格式之争正式划上句号,最终由SONY主导的蓝光光盘胜出。

②光盘存储器技术指标。光盘存储器技术指标主要体现在以下几方面。

a.存储容量。CD一般为650MB;DVD有4.7GB(DVD-5)、8.5GB(DVD-9)、9.4GB(DVD-10)和17GB(DVD-18)。单层的蓝光光盘的容量为25GB或27GB,双层可达到46GB或54GB,可存储长达8小时的高解析度影片,而容量为100GB或200GB的,分别是4层及8层。

b.平均存取时间。平均存取时间指计算机向光盘发出指令,到光盘驱动器在光盘上找到读写信息位置所花的时间。将光头沿径向移动全程1/3长度所用的时间称为平均寻道时间;盘片旋转一周所需时间的一半称为平均等待时间。

c.平均寻道时间+平均等待时间+光头的稳定时间=平均存取时间。

d.数据传输率。数据传输率指光头定位以后,单位时间内从光盘上读出的数据位数。数据传输率与光盘的转速、位密度和道密度密切相关。CD-ROM的单倍速为150kbit/s,DVD的单倍速为1.35Mbit/s,差值约1/9。

e.误码率和平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)。一般未使用过的CD-ROM的原始误码率为3×10 -4 ;有指纹的CD-ROM的误码率为6×10 -4 ;有轻微划伤的CD-ROM的误码率为5×10 -3 ;平均无故障时间MTBF一般可达到25000小时。(2)数码存储卡技术

数码存储卡是指采用半导体“闪存”作为存储介质的数字存储卡片。尽管各种存储卡外形规格不同,其内部均采用半导体“闪存”(Flash Memory Chip)作为存储介质,并在数码存储卡中集成了一些控制器实现通信、读写、擦拭工作。数码存储卡具有体积小巧、携带方便、使用简单的优点。同时,由于数存储卡具有良好的兼容性,便于在不同数码产品间交换数据。随着技术的发展,数码存储卡存储容量读写速度不断提升,应用也快速普及,常用于手机、DC(数码相机)、DV、便携式计算机等数码产品的独立存储介质。

①数码存储卡分类。常见的数码存储卡有CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒(MemoryStick)、xD卡等。

a.CF卡。CF(Compact Flash)卡是最早推出的数码存储卡,1994年由SanDisk公司推出。CF存储卡的部分结构采用强化玻璃及金属外壳。CF存储卡采用Standard ATA/IDE接口界面,配备专门的PCMCIA适配器,具有PCMCIA-ATA功能,并与之兼容。CF卡是一种固态产品,即工作时没有运动部件。CF卡采用闪存(Flash)技术,是一种稳定的存储解决方案,不需要电池来维持其中存储的数据。对所保存的数据,CF卡比磁盘驱动器安全性和保护性更高,可靠性提高5到10倍,而且CF卡的用电量仅为小型磁盘驱动器的5%。多个CF卡合并到一起可形成SSD硬盘。与其他数码存储卡相比,CF卡单位容量的存储成本更低,速度更快。CF卡分为CF Type I、CF Type II两种类型。由于CF存储卡的插槽可以向下兼容,因此TypeII插槽可使用CF TypeII卡、CF Type I卡,如图1-1-2所示。

图1-1-2 CF卡

b.MMC卡。MMC卡(Multimedia Card,多媒体卡)是Sandisk和西门子于1997年联手推出的数码存储卡。MMC卡主要由存储单元和智能控制器组成,设计为一种低成本的数据平台和通信介质,耐使用可反复进行读写30万次。MMC存储卡可以分为MMC和SPI两种工作模式。MMC模式是默认的标准模式,具有MMC的全部特性。SPI模式是MMC协议的一个子集,主要用于使用小数量卡(通常是1个)和低数据传输率(和MMC协议相比)的系统,该模式把设计花费减到最小,其性能不如MMC模式。MMC卡接口设计为7针,其中3针用于电源供应,3针用于数据操作(SPI模式加1针用于选择芯片)。近年来MMC卡技术已基本被SD卡代替。

c.SD卡。SD(Secure Digital)卡是日本松下公司、东芝公司、美国SanDisk公司共同开发的数码存储卡,于1999年8月首次发布。SD卡数据传送和物理规范由MMC发展而来,读写速度比MMC卡快4倍。SD接口保留MMC的7针接口,另外在两边加2针,作为数据线。SD卡最大的特点是通过加密功能,保证数据资料安全,如图1-1-3所示。

图1-1-3 SD卡

SD的衍生产品主要有两种:MiniSD卡与MicroSD卡。

MiniSD卡。MiniSD由松下和SanDisk于2003年共同开发的。MiniSD卡的设计初始是为拍照手机而作,通过SD转接卡可作为一般SD卡使用。MiniSD卡的容量由16MB至128GB。

MicroSD卡。在超小型存储卡产品上,SD协会率先将T-Flash纳入其家族并命名为MicroSD,用来替代MiniSD的地位。MicroSD在2005年推出后令消费者惊艳不已,到2008年手机已经普遍使用这种小存储卡。

e.MS卡。即Memory Stick记忆棒,采用精致醒目的蓝色或黑色外壳,具有写保护开关,主要运用于SONY产品。和很多Flash Memory存储卡不同,Memory Stick规范是非公开的,没有标准化组织。MS卡采用SONY的外型、协议、物理格式和版权保护技术,若使用该规范就必须和SONY谈判签定许可。Memory Stick包括控制器在内,采用10针接口,数据总线为串行。SONY独立针槽的接口易于从插槽中插入或抽出,不轻易损坏;针与针不会互相接触,降低发生误差的可能性,使资料传送更可靠;同时比插针式存储卡更容易清洁。由Memory Stick所衍生出来的Memory Stick Pro和Memory Stick Duo是索尼记忆棒向高容量和小体积发展的产物。

f.SM卡。SM卡最早由东芝公司推出,将存储芯片封装起来,自身不包含控制电路,所有的读写操作安全依赖于使用它的设备。由于结构简单可做得很薄,便携性方面优于CF卡。但兼容性差是其最大的缺点,一张SM卡若在MP3播放器使用过,数码照相机有不能再读写的可能。

g.xD图像卡。xD图像卡是继上面几种存储卡而后生的存储卡产品,是富士胶卷和奥林巴斯光学工业为SM卡开发的后续产品,专为富士和奥林巴斯数码相机而设计。它的特点是集体积更小、容量更大。

②数码存储卡的主要技术指标。数码存储卡的主要技术指标包括容量、数据读取速度、数据写入速度、接口针数、响应时间等。容量目前主要有8GB、32GB、64GB、128GB等类型。读取速度主要有20MB/s、30MB/s、90MB/s等多种规格。接口针数主要有MMC卡7针、SD卡9针、MS卡10针、XD卡18针、SM卡22针、CF卡50针,如表1-1-1所示。

表1-1 -1常见数码存储卡的主要技术指标

随着技术的进步,各种存储卡的技术参数也在发生很大的变化。以SD卡为例,根据不同的规范SD有不同的技术参数。按SD1.0规范(现已不用),以CD-ROM的150KB/s为1倍速的速率来计算,普通的SD卡的读写速度比CD-ROM快6倍(900KB/s),高速SD卡则达到10MB/s以上的传输速率。按SD2.0的规范,对SD卡的速度分级方法为Class 2、Class 4、Class 6和Class 104个等级。按SD3.01规范的SD卡被称为超高速卡,速率定义为UHS-I和UHS-II。其中UHS-I卡的速度等级分为UHS-Class0和UHS-Class1。另外,SD卡容量目前有3个级别:SD、SDHC、SDXC。SD容量有32MB、64MB、128MB、256MB、512MB、1GB、2GB、4GB、8GB、16GB、32GB、64GB、128GB等。

需要说明,存储卡的读取速度与写入速度往往不同,通常读取速度高于写入速度。

4.实时多任务操作系统技术

实时多任务操作系统(Real Time Multi-Tasking Operation System,RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台。RTOS是一段嵌入在目标代码的软件,可提供一个可靠性和可信性很高的实时内核,将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源包装起来,留给用户一个标准的应用程序编程接口(Application Programming Interface,API),并根据各个任务的优先级,在不同任务之间合理分配CPU时间。RTOS是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务内核,基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等。这些管理功能通过内核服务函数形式交给用户调用,优秀的RTOS可面对几十个系列的嵌入式处理器(如MPU、MCU、DSP、SOC等)提供类同的API接口,这是RTOS基于设备独立的应用程序开发基础。在RTOS基础上可编写各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数等,因此RTOS又是一个软件开发平台。

RTOS的引入解决了嵌入式软件开发标准化的难题。目前,RTOS可支持从8bit的8051到32bit的PowerPC及DSP等几十个系列的嵌入式处理器。同时,基于RTOS开发的程序具有较高的移植性,一些成熟的通用程序可作为专家库函数产品推向社会,促进行业交流及社会分工专业化,减少重复劳动,提高知识创新的效率。

当前,高质量源代码的RTOS主要由美国提供。如由苹果公司开发的操作系统互联网操作系统(Internetwork Operating System,iOS),主要用于iPhone、iPod Touch、iPad、Apple TV等设备。该系统原名为iPhone OS,2010年6月7日WWDC大会上宣布改名为iOS。iOS与Mac OS X操作系统一样以Darwin为基础开发,iOS系统架构分为4个层次:核心操作系统(The Core OS Layer)、核心服务层(The Core Services Layer)、媒体层(The Media Layer)、可轻触层(The Cocoa TouchLayer)。系统操作占用大概240MB内存空间。Android(安卓)也是RTOS中的一种,是以Linux为基础的开放源码操作系统,主要使用于便携设备。Android操作系统由Andy Rubin开发,最初用于手机;2005年由Google收购注资,并联合多家制造商组成开放手机联盟开发改良,逐渐扩展到平板计算机等领域。另外,RTOS还包括微软的Windows Phone7、RIM的Blackberry OS等。1.1.5 多媒体技术的应用

1.在教育与培训方面的应用

随着经济的发展,很多学校都配备了多媒体电子课室,多媒体技术以全方位的感观效果、灵活的使用手段、大容量的信息交流等独特的优势,推动教育教学改革,对教学效果的提高起到不可替代的作用。

多媒体技术使教材由原来单一的纸质教材向多媒体教材方向发展,精品课程等网络课程的建设与推广应用,使学习者获取信息的方式发生了重大变化,文字、图形图像、音频、视频、动画等以形象直观、信息量丰富等优势融入教材体系,使教材建设向多维化方向发展。利用多媒体技术可将文本、图形图像、音频、视频、动画等素材可编制出计算机辅助教学(ComputerAssisted Instruction,CAI)软件即多媒体教学课件,丰富课堂与网络教学资源。目前,微课与MOOCs正在迅速普及,促进交互式远程教学的发展,使教育的表现形式日趋多样化。

2.在通信方面的应用

多媒体技术在通信方面的应用主要包括可视电话、视频会议、信息点播(InformationDemand)、计算机协同工作(Computer Supported Cooperative Work,CSCW)等。

信息点播包括桌上多媒体通信系统和交互电视ITV。通过桌上多媒体信息系统,人们可以远距离点播所需信息。通过交互式电视用户可主动与电视进行交互,在电视台节目库中选取所需的信息。

计算机协同工作(CSCW)是指在计算机支持的环境中,一个群体协同工作以完成一项共同的任务。其可应用于工业产品的协同设计制造、远程会诊,不同地域位置的同行进行学术交流、师生间的协同式学习等。

计算机的交互性、通信的分布性和多媒体的现实性相结合,是继电报、电话、传真之后的第4代通信手段。

3.虚拟现实

虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,是一种逼真模拟人在实际环境中视觉、听觉、运动等行为的高级人机交互技术。虚拟现实技术利用多媒体计算机和高级传感装置创造场景,使用者借助于数据头盔、数据手套、显示眼镜等虚拟现实硬件,置身于一个模拟的、富有真实感的虚拟场景。虚拟现实技术于20世纪80年代末90年代初崛起。

虚拟现实技术研究内容包括:①人与环境的融合技术,包括高分辨率立体显示器、方位跟踪系统、手势跟踪系统、触觉反馈系统、声音定位与跟踪系统、本体反馈的研究;②物体对象的仿真技术,包括几何仿真、物理仿真、行为仿真的研究;③VR图像生成技术及高效快速生成体系图技术;④实时处理及并发处理的多维信息表示技术;⑤高性能的计算机图形处理硬件研究;⑥分布式虚拟环境和基于网络环境的虚拟现实研究。

虚拟现实系统按其功能不同,可分为3种:简易型虚拟现实系统、沉浸型虚拟现实系统、共享型虚拟现实系统。

4.在其他方面的应用

利用多媒体技术可为各类咨询提供服务,如旅游、邮电、交通、商业、金融、宾馆等。多媒体技术还将改变未来的家庭生活,多媒体技术在家庭中的应用将使人们在家中上班成为现实。多媒体技术给出版业也带来巨大影响,其中近年来出现的电子图书和电子报刊就是应用多媒体技术的产物。1.2多媒体计算机系统的层次结构

多媒体计算机系统是多种信息技术的集成,是把多种技术综合应用到一个计算机系统,实现多媒体数据输入、处理、输出等多种功能的计算机系统。一个完整的多媒体计算机系统,按组成和实现的功能,结构可分为5个层次,自上到下依次为多媒体应用系统、多媒体作品创作工具、多媒体应用程序接口、多媒体软件系统、多媒体硬件系统,如图1-2-1所示。

图1-2-1 多媒体计算机系统的层次结构1.2.1 多媒体计算机硬件系统

多媒体计算机硬件系统是指组成多媒体计算机系统的物理设备,包括计算机硬件、音频视频处理设备、多媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等,如图1-2-2所示。

多媒体计算机硬件系统的核心是综合处理多种媒体信息的计算机,它可以是一台工作站,也可以是一台高性能的个人计算机(Personal Computer,PC)。若以PC作为主机,配以必要的多媒体设备、多媒体操作系统及相关软件,可构成一台多媒体个人计算机(Multimedia Personal Computer,MPC)。

图1-2-2 多媒体计算机的硬件系统

多媒体计算机硬件系统主要包括:①多媒体主机,如MPC、工作站、超级微机等。②多媒体输入设备,如摄像机、麦克风、录像机、扫描仪、数字多功能光盘(Digital Versatile Disc,DVD)驱动器、声音输入/输出设备、视频输入/输出设备、多媒体通信传输设备等。③多媒体输出设备,如打印机、绘图仪、音响、电视机、音箱、录音机、录像机、显示器等。④多媒体存储设备,如硬盘、可重写式DVD(DVD-ReWritable,DVD-RW)、各类存储卡等。⑤多媒体功能卡,如视频卡、声卡、压缩卡、家电控制卡、通信卡等。⑥操纵控制设备,如鼠标、操纵杆、键盘、触摸屏等。1.2.2 多媒体计算机软件系统

多媒体计算机软件系统是指管理多媒体计算机软件与硬件系统资源、控制计算机运行的程序、命令、指令和数据。包括多媒体操作系统、多媒体文件系统和多媒体通信系统等系统级软件。

多媒体操作系统负责控制和管理计算机的多媒体软硬件资源,并对各种资源进行合理地调度和分配,最大限度地发挥计算机的效能,改善工作环境向用户提供友好的人机交互界面。多媒体操作系统具有综合使用各种媒体的能力,能调度多种媒体数据并能进行相应的传输和处理,且使各种媒体硬件和谐工作。它负责多媒体环境下多任务的调度、保证音频、视频同步控制、信息处理的实时性,提供多媒体信息的各种基本操作和管理;具有对设备的相对独立性与可扩展性。目前微型计算机常用的多媒体操作系统有微软公司的Windows、苹果公司的Mac OS等。

多媒体文件系统是指对多媒体文件存储器空间进行组织和分配,负责多媒体文件的存储并对存储文件进行保护和检索的系统。具体来说,多媒体文件系统的主要功能是:①建立多媒体文件;②存入、读出、修改、转储多媒体文件;③控制多媒体文件的存取;④当用户不再使用时撤销多媒体文件。

多媒体通信系统是指实现多媒体信息通信的系统,即在通信过程中能同时提供文本、图形图像、音频、视频、动画等多种媒体信息通信的系统。1.2.3 多媒体应用程序接口

多媒体应用序接口(Application Programming Interface,API)是指一些预先定义的函数。这些函数提供使用者无需访问源码或理解计算机内部工作机制,就可直接调用系统硬件与软件的功能。本质上API是操作系统留给应用程序的一个调用接口,应用程序通过调用操作系统的API而使操作系统去执行应用程序命令。如微软公司推出的Direct X程序设计工具,可方便程序员直接使用操作系统的函数库,将Windows系统变成一个集声音、视频、图形、动画于一体的增强平台。1.2.4 多媒体作品创作工具

多媒体作品创作工具是指在多媒体操作系统支持下,利用图形图像编辑软件、视频编辑软件、音频编辑软件、动画制作软件等编辑与制作多媒体素材,并在相应软件中集成多媒体作品的软件。常用的多媒体作品创作工具主要包括以下4种类型。

1.以时间为基础的多媒体创作工具

以时间为基础的多媒体创作工具,提供了可视的时间轴,各种对象和事件利用时间轴线组织,通过时间轴控制事件播放顺序和对象显示时段。时间轴包含多个通道,可安排多种对象同时呈现。该类创作工具可编辑或控制跳转到时间轴的任何位置,从而增加多媒体作品的导航和交互控制。以时间为基础的多媒体创作工具典型产品有Director和Action、Flash等。

2.以图标为基础的多媒体创作工具

以图标为基础的多媒体创作工具,提供了图标和流程线。图标用于存储和控制媒体信息,创作多媒体作品时,根据设计将不同类型的图标放置在创作工具提供的流程线,并对图标进行编辑,如添加多媒体素材、设置素材的显示属性等,形成多媒体作品。使用图标与流程线构造程序,多媒体素材的呈现次序以流程线为依据,这类创作工具代表有Authorware、IconAuthor。

3.以页面或卡片为基础的多媒体创作工具

以页面或卡片为基础的多媒体创作工具,提供一种可将对象连接于页面或卡片的工作环境。一页或一张卡片便是数据结构中的一个结点,可将页面或卡片连接成有序的序列。

这类多媒体创作工具是以面向对象的方式来处理多媒体元素,这些元素用属性来定义,用剧本来规范,允许播放声音元素以及动画和数字化视频节目,在结构化的导航模型中,可以根据命令跳至所需的任何一页,形成多媒体作品。这类创作工具主要有Tool Book及Hyper Card等。

4.以传统程序语言为基础的创作工具

以传统程序语言为基础的创作工具如Visual C++、Visual Basic等,可以通过编程组织管理多媒体素材,创作出多媒体作品。其缺点是需要大量编程,可重用性差,不便于重新组织和管理多媒体素材,且调试困难。1.2.5 多媒体应用系统

多媒体应用系统是指根据多媒体系统终端用户要求而定制的多媒体应用软件。该类软件直接面向用户,为满足用户的各种需求而设计制作,通常是面向某一领域的用户定制的应用软件系统。多媒体应用系统是由各种应用领域的专家或开发人员,利用多媒体开发工具软件或计算机语言,组织编排的多媒体产品。1.3多媒体素材分类

多媒体应用软件中需要用到大量的文本、声音、图形、图像、动画、视频等数据,这些数据称为多媒体素材。多媒体素材的采集与编辑工作一般包括素材形式及其获取方式的选择,素材的采集与编辑,对已编辑好的素材文件进行统一、规范化的管理。多媒体作品中常用的素材类型主要包括文本、图形、图像、音频、视频和动画。1.3.1 文本

文本是指字母、数字和符号。与其他媒体相比,文本是最容易处理、占用存储空间最少、最方便利用计算机输入和存储的媒体。文本显示是多媒体教学软件中非常重要的一部分,多媒体教学软件中概念、定义、原理的阐述,问题的表述,标题、菜单、按钮、导航的呈现等都离不开文本信息。它是准确有效传播信息的重要媒体元素,是一种最常用的媒体元素。文本类文件的格式及特点如下。

1.TXT文本

TXT文本是纯文本文件,文件扩展名为.txt。文本文件不包含文本格式设置,即文件里没有字体、大小、颜色、位置等格式化信息。所有文字编辑软件和多媒体集成工具软件均可直接调用TXT文件。Windows系统的“记事本”是支持TXT文本编辑和存储的工具之一。

2.DOC文档

DOC文档是Word字处理软件所使用的文件格式,2007版之前发行的Word其文件扩展名为.doc,2007版及其以后发行的Word文档默认扩展名为.docx。.doc格式是微软的专属格式,可容纳较多文字格式、脚本语言及复原等资讯。但因为该格式属于封闭格式,因此兼容性较低。

3.WPS文件

WPS文件是中文字处理软件WPS的格式,文件扩展名为.wps。其中包含特有的换行和排版信息,被称为格式化文本,只能在特定的WPS编辑软件中使用。

4.RTF文本

RTF(Rich Text Format,富文本格式)文本是带格式的纯文本文件,文件扩展名为.rtf。RTF文本是微软公司开发的跨平台文档格式,以纯文本描述内容,能够保存各种格式信息,可用写字板、Word等创建。大多数文字处理软件能读取和保存RTF文档。Windows系统的“写字板”是支持RTF文本编辑和存储的工具之一。1.3.2 图形

图形又称矢量图形或矢量图。图形通过一组指令集来描述构成图形的图形元素的颜色、形状、轮廓、大小和位置。其中图形元素包括直线、圆、圆弧、矩形、曲线等。显示时需要专门的软件读取这些指令,并将其转变为屏幕上可显示的形状和颜色。图形根据几何特性来绘制图形,矢量可以是一个点或一条线,图形靠软件生成,因为这种类型的图像文件包含独立的分离图像,可以自由无限制地重新组合。

图形的特点是放大后图像不会失真,和分辨率无关,文件占用空间较小。缺点是色彩不够丰富。图形适用于图形设计、文字设计、标志设计、版式设计和工程制图等。不同类型的图形文件格式及特点如下。

1.WMF文件

WMF(Windows Meta File,图元文件)文件是Windows平台下的图形文件格式,如Microsoft Office的剪贴画等,文件扩展名为.wmf。目前,其他操作系统如UNIX、Linux等尚不支持这种格式。

WMF文件主要特点是:①和设备无关,即它的输出特性不依赖于具体输出设备;②图像完全由Win32 API所拥有的GDI函数来完成;③文件所占的磁盘空间比其他任何格式的图形文件小;④建立图元文件时,不能实现即画即得,而是将GDI调用记录到图元文件,之后在GDI环境中重新执行显示图像。⑤显示图元文件的速度比显示其他格式的图像文件慢,但形成图元文件的速度要远大于其他格式。

2.EMF文件

EMF(Enhanced Meta File,增强性图元文件)文件格式是原始WMF格式的32位版本,文件扩展名为.emf。EMF格式的创建目的是解决WMF格式从复杂的图形程序中打印图形时出现的不足,是设备独立性的一种格式。即EMF可始终保持图形的精度,而无论用打印机打印出何种分辨率(dot/in)的硬拷贝。当打印任务发送到打印机后,如果正在打印另一个文件,计算机会读取新文件并存储它,通常是存储于硬盘或内存,用于稍后时间打印。

3.CDR文件

CDR文件属于CorelDRAW专用图形文件存储格式,文件扩展名为.cdr。可用CorelDRAW进行重新编辑与排版,它广泛应用于商标设计、标志制作、模型绘制、插图描画、排版等诸多领域。1.3.3 图像

图像又称位图,是指由描述图像中各个像素点的亮度与颜色、饱和度的数位集合组成的图。生成图像的方法有照相机拍摄、用画图软件工具绘制的画面。其特点是用指定的颜色画出每个像素点来生成一幅图。图像适合表现比较细致,层次和色彩比较丰富,包含大量细节的图像;缺点是图像放大后会失真。常见的图像文件格式及特点如下。

1.BMP文件

BMP(Bitmap,位图)是Windows标准格式图像文件,BMP文件将图像定义为由点(像素)组成的画面,每个点可由多种色彩表示,包括2、4、8、16、24和32位色彩,文件扩展名为.bmp。BMP一般不使用压缩方法,因此BMP格式的图像文件较大,特别是具有24位(224种颜色)或真色彩图像。由于BMP图像文件的无压缩特点,在多媒体作品制作中,通常不直接使用BMP格式的图像文件,只是在图像编辑和处理的中间过程使用它保存最真实的图像效果,编辑完成后再转换成其他图像文件格式,应用到多媒体项目制作。

2.GIF文件

GIF(Graphics Interchange Format,图像交换格式)是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右,文件扩展名为.gif。GIF文件具有以下特点:①支持256色以内的图像;②采用无损压缩存储,在不影响图像质量的情况下,可生成小文件;③支持透明色,可使图像浮现在背景之上;④可容纳多张图片并顺序播放产生动画,即GIF动画。

3.PNG文件

PNG(Portable Network Graphics,可移植网络图形)图像使用从LZ77派生的无损数据压缩算法,文件扩展名为.png。PNG格式图像采用无损压缩算法,很好地保留了原来图像中的每个像素,具有压缩比高、生成文件容量小的特点。并提供了类似于GIF文件的透明和交错效果,它支持使用24位色彩,可以使用调色板的颜色索引功能。PNG常用于Java程序、网页、S60程序等。

4.JPG文件

JPG(Joint Photographic Experts Group,联合图像专家组)文件采用JPEG国际标准对图像进行压缩存储,文件扩展名为.jpg。JPG图像文件格式采用顺序式编码(Sequential Encoding)、递增式编码(Progressive Encoding)、无失真编码(Lossless Encoding)、阶梯式编码(Hierarchical Encoding)算法在对数字图像进行压缩时,可保持较好的图像保真度和较高的压缩比。JPG文件可根据需要选择文件的压缩比,当压缩比为16∶1时,获得压缩图像效果几乎与原图像难以区分;当压缩比达到48∶1时,仍可以保持较好的图像效果,仔细观察图像的边缘可以看出不太明显的失真。JPG图像格式是目前应用范围非常广的一种图像文件格式。这种格式的优点是文件小,压缩比可调;缺点是文件显示较慢,图像边缘略有失真。它支持灰度图像、RGB真彩色图像和CMYK真彩色图像。1.3.4 音频

音频是指通过听觉器官感知的媒体素材,通常包括语音、音效、音乐3种形式。语音是指人们讲话的声音。音效是指特殊的声音效果,如雨声、铃声、机器声、动物叫声等,它可以从自然界中录音,也可以采用特殊方法人工模拟制作。音乐从狭义上是指通过器乐等演奏出的富有优美弦律的声音。

按记录声音的方式,音频又可分为波形声音、MIDI和CD音乐。

常见的音频文件格式及特点如下。

1.WAV文件

WAV(Wave)文件是波形音频文件格式,是微软公司开发的声音文件格式,文件扩展名为.wav。它符合资源互换文件格式(Resource Interchange File Format,RIFF)文件规范,RIFF文件是Windows环境下大部分多媒体文件遵循的一种文件结构,被Windows

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