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课程名称71
课程名称:
§7.1多媒体基本知识
十堰东风教育集团六中信息技术组李庆文
教学重点难点:
①基本概念:
多媒体、多媒体技术、多媒体计算机;
②采集多媒体素材的设备;
③设置Windows中事件的声音属性;
参考内容:
①清华大学出版社出版谭浩强主编的《高中信息技术》(第二册)
②电子工业出版社鲁宏伟编著的《多媒体计算机技术》
教学内容(教学内容和相关板书):
※号表示要根据学生和当时教学时间安排情况选择讲和不讲的(留做自己阅读)
第7章多媒体素材的采集与加工
§7.1多媒体基本知识
一、基本概念:
※1、媒体:
媒体(Medium)在计算机领域中有两个含义:
一是指用以存储信息的实体,如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器;一是指信息的载体,如数字、文字、声音、图形图像和视频等。
国际电话与电报咨询委员会(CCITT)曾给媒体做了如下的分类:
(1)感觉媒体(PerceptionMedium)。
感觉媒体是指能直接作用于人的感官,使人能直接产生感觉的一类媒体。
感觉媒体包括人类的各种语言、音乐,自然界的各种声音、图形、静止和运动的图像等。
(2)表示媒体(RepresentationMedium)。
表示媒体是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一种媒体。
其目的是将感觉媒体从一个地方向另一个地方传送,以便于加工和处理。
表示媒体包括各种编码方式,如语音编码、文本编码、静止和运动图像编码等。
(3)显示媒体(PresentationMedium)。
显示媒体是指感觉媒体与用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。
它包括输入显示媒体(如键盘、摄像机、话筒等)和输出显示媒体(如显示器、喇叭和打印机等)。
(4)存储媒体(StorageMedium)。
存储媒体是用来存放表示媒体,以方便计算机处理加工和调用,这类媒体主要是指与计算机相关的外部存储设备。
(5)传输媒体(TransmissionMedium)。
传输媒体是用来将媒体从一个地方传送到另一个地方的物理载体。
传输媒体是通信的信息载体,如双绞线、同轴电缆、光纤等。
2、多媒体:
所谓多媒体,是相对单媒体来说的,所谓单媒体是指早期的计算机中只能用字符来描述和表示信息(我们成为文本信息);“多媒体”译自20世纪80年代初产生的英文词“multimedia”,它最早出现于美国麻省理工学院(MIT)递交给国防部的一个项目计划报告中。
所谓多媒体,是指信息表示形式的多样化,除了文本(字符)外,还有图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。
3、多媒体技术:
多媒体技术就是将所有文本(字符)、图形、图像、声音、音乐、视频、动画这些媒体形式集成起来,使我们能以更加自然的方式使用信息和计算机进行交流,且使表现的信息图、文、声并茂。
因此多媒体技术是计算机集成、音频视频处理集成、图像压缩技术、文字处理和通信等多种技术的完美结合。
概括说,多媒体技术就是利用计算机技术把文本(字符)、声音、视频、动画、图形和图像等多种媒体进行综合处理,使多种信息之间建立逻辑连接,集成为一个完整的系统。
4、多媒体计算机:
是指能综合处理文本(字符)、声音、视频、动画、图形和图像等多种媒体的计算机。
我们现阶段的计算机基本都具备这些功能。
二、采集加工多媒体素材需要哪些硬件和软件
(一)、(引导学生)列举采集加工多媒体素材的设备和软件。
*用于采集和加工多媒体素材的设备和软件有很多,可以从采集和加工处理音频信息、图像信息、视频信息等方面进行列举。
1、输入设备
(1)键盘
(2)鼠标器
(3)手写板:
使用键盘输入汉字是电脑早我国广泛普及的障碍之一,而中文手写输入设备的出现使得克服这一障碍有了希望,如下图就是一款联想手写板,采用USB接口,除较大一块中文手写区和英文大小写区、数字手写区外,还设有跟多媒体键盘类似的快捷键区,有手写识别、文字处理、电子邮件、因特网、媒体播放、绘图等快捷键,还有+-*/,。
?
!
等符号,空格、回车、翻页等键。
虽然笔者没有亲自使用,但这么多的操作都可以在这块手写板上实现,想必是方便之极了,价格仅80元。
(4)图像扫描仪(Scanners)
扫描仪是一种图像输入设备,可以将图像输入计算机里。
如下图就是一款明基SCANNER5000扫描仪,适合家庭使用。
(5)触摸屏(TouchScreen)是一种定位设备,当用户用手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时,所摸到的位置(以坐标形式)被触摸屏控制器检测到,并通过串口或其他接口(如键盘)送到CPU,从而确定用户所输入的信息。
触摸屏的引入主要是为了改善人与计算机的交互方式,特别是非计算机专业人员使用计算机时可以将注意力集中在屏幕上,免除了人们对键盘不熟悉的苦恼,有效地提高了人机对话的效率。
广义来看,触摸屏不仅能附在微机的显示器上,它几乎可以附在任何监视器上,如阴极摄像管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光显示器(LED阵列),而且可以作成任何形状,如平面、球面和柱面。
微机上使用的触摸屏系统一般由两部分组成:
触摸屏控制卡和触摸检测装置。
触摸屏控制卡有自己的CPU和固化的监控程序,其作用是从触点检测装置上接收触摸信息,将其转化为触点坐标,并送给主机,同时还能接收主机发过来的命令并加以执行。
触摸检测装置则直接安装在监视器前端,主要用来检测用户的触摸位置,并将信息传递给触摸屏控制卡。
触摸屏根据所用的介质以及工作原理,可分为电阻式、电容式、红外线式和声表面波式4种。
如下图是个声表面波式的触摸屏。
(6)视频捕抓卡(也叫图像采集卡):
这种卡直接采集由摄像机、录像机、电视机、VCD机、DVD机、视频摄像头送出的模拟信号,转换(捕获)后,进行实时处理或者以文件形式存储在计算机中,在Windows平台下,大多数生成AVI文件。
如下图是InnoVISION专门为玩家打造的MediaComboⅢ。
(7)声效卡(简称声卡):
主要作用是对声音信息进行录制与回放。
计算机中的声音文件是用数字0和1来表示的,称为数字信号。
而从话筒输入和送往音箱的信号是用电流和频率的大小表示的,称为模拟信号。
在计算机上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。
反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟信号输出。
在声卡录制和回放过程中,采样的位数和采样的频率决定了声音采集的质量。
这两个数值越大,录制和回放的声音就越真实。
声卡上的输入输出接口主要有:
线路输入接口(Linein):
用于连接外部音频设备的输出端,当采集录音机、录像机、CD唱机等设备的音频时,需要使用此接口。
话筒输入接口(MICin):
用于连接话筒,当用话筒采集声音时,需要将话筒插入此接口。
线路输出接口(Lineout):
用于连接外部音频设备的输入端,如录音机的线路输入端,这样就可以将计算机声卡送出的音频信号由录音机记录在磁带上了。
功率输出接口(SPKout):
这个接口一般具有2W—4W的输出功率,用于连接耳机、无源话筒或有源音箱等。
游戏/MIDI接口(game/MIDI):
15针接口,用于连接游戏操纵杆或具有MIDI接口的乐器,如电子琴、电吉他等。
我们计算机上使用的是整合在主板上的AvanceAC97Audio声卡
(8)其他如磁卡设备、IC卡设备、条形码设备、数字化仪等等,我们使用机会比较少。
2、处理设备:
主要是一些多媒体芯片和高性能的带多媒体功能的CPU:
为提高计算机综合处理声、文、图信息及通信等功能,一些公司投入了大量的研究经费,设计制造了专用的硬件芯片,安装在各种电路中。
3、输出设备
(1)CRT显示器(Monitors)
使用CRT的图像显示设备大致分为两大类型:
一是用于图像处理领域的图像显示器,一是用于图形处理领域的矢量方式图形显示器。
CRT(CathodeRayTube)是由德国人布劳恩发明,因而一般也称为布劳恩管。
通常称为CRT显示器的,是一种在计算机输出显示或图像信息系统中使用的电视监视器。
CRT显示器的种类是根据所使用的CRT的种类分类,有存储型,随机扫描型(XY型),以及光栅扫描型(家庭用电视机就是这种方式)等。
(2)液晶显示器(LCD)
LCD是一种低电压、低功耗器件,可直接由MOS-IC驱动,因此器件和驱动系统之间的配合较好。
其优点是平面型,结构简单,显示面也可任意加工制作,使用寿命比较长,目前已知道具有50000小时以上的寿命。
此外,它是反射型的,在室内条件下也容易观看,因此从台式计算机、钟表、玩具等民用品到测量仪器等工业用品上广泛使用,并且已应用于个人计算机、字处理器、电子打字机、收款机等的字符显示器。
(3)等离子体显示器(PDP)
等离子体显示器又称电浆显示器,是继CRT、LCD后的最新一代显示器,其特点是厚度极薄,分辨率高,可以当家中的壁挂电视使用,占用极少的空间,代表了未来显示器的发展趋势。
等离子体显示器技术之所以令人激动,主要出于以下两个原因:
①可以制造出超大尺寸的平面显示器(50英寸甚至更大);②与阴极射线管显示器不同,它没有弯曲的视觉表面,从而使视角扩大到了160度以上。
另外,等离子体显示器的分辨率等于甚至超过传统的显示器,所显示图像的色彩也更亮丽、更鲜艳。
(4)显示卡
显示卡的主要作用是对图形函数进行加速。
早期的计算机,CPU和标准的EGA或VGA显示卡以及帧缓存(用于存储图像)可以对大多数图像进行处理,但是它们只是起一种传递作用,我们所看到的就是CPU所提供的。
这对老的操作系统像DOS以及文本文件的显示是足够的,但是这种组合对复杂的图形和高质量的图像处理就显得力不从心了,特别是当用户使用Windows操作系统后,CPU已经无法对众多的图形函数进行处理,而最根本的解决方法就是图形加速卡。
图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存,这些都是专门用来执行图形加速任务,因此就可以大大减少CPU所必须处理的图形函数。
例如我们想画个圆圈,如果单单让CPU做这个工作,它就要考虑需要多少个像素来实现,还要想用什么颜色。
但如果图形加速卡芯片具有画圆这个函数,CPU只需要告诉它“给我画个圆”,剩下的工作就由加速卡来进行,这样CPU就可以执行其他更多的任务,从而提高计算机的整体性能。
实际上现在的显示卡都已经是图形加速卡,它们多多少少都可以执行一些图形函数。
比如我们计算机上使用的就是整合在主板上的Intel82845G/GLGraphicsController加速芯片。
(5)打印机(printer)
打印机是一种最传统的标准计算机输出设备。
目前,市场上的打印机主要分为击打式和非击打式两类。
其中,击打式打印机以点阵式打印机(DotMatrixPrinter)为主,非击打式打印机以激光打印机(LaserJetsPrinter)和喷墨打印机(InkJetsPrinter)为主。
三、怎样为Windows系统的事件设置声音属性
1、在Windows系统中什么叫做“事件”
所谓事件,就是用户或程序执行某项操作。
在Windows2000中的“控制面板”中有一个“声音和多媒体”图标,双击它可以打开“声音和多媒体属性”设置对话框,在那里的第一个选项就可以为Windows系统的事件设置声音属性。
2、引导学生动手实践:
(1)执行“开始”→“设置”→“控制面板”命令,打开“控制面板”窗口;
(2)双击“控制面板”窗口中“声音和多媒体”图标,打开“声音和多媒体属性”对话框;
此时要提醒学生注意:
①在“声音事件”框中每一个事件的前面是否都有一个“喇叭”图标?
②当选中有“喇叭”图标的某事件时,在“预览”框中会出现什么?
“预览”框右侧的“播放”按钮◣有什么变化?
③当选中没有“喇叭”图标的事件时,在“预览”窗口中有图案出现吗?
“预览”框右侧的“播放”按钮是什么颜色?
(3)在“声音事件”列表框中选中“菜单弹出”,在“名称”框中,单击“下拉列表”按钮,从列表中选择名称为“Ding”的声音文件;
(4)单击“播放”按钮,试听一下,如不满意,可再换一个声音;
(5)关闭“声音和多媒体属性”框和“控制面板”窗口。
四、学生自己练习:
1、试着将某个设有声音的事件设置成“无声音”;
2、为“关闭程序”事件设置声音属性。
五、课后作业:
1、阅读教材P.4----P.5的“知识窗”内容;
2、阅读教材P.6----P.7的“知识拓展”内容;
3、了解各类打印机的特点:
点阵式打印机具有结构简单、体积小、重量轻、价格低和维护方便、可靠性好等优点,至今在我国中低档打印机市场上仍占据很大的分额。
它适合于数量大,精度和质量要求不高,而且对环境噪声能够忍受的廉价打印机场合,同时多层打印是该类打印机独有的,其他打印技术无法代替。
喷墨打印机是近年来成熟起来的一种低噪声印刷技术,其基本工作原理是热喷墨技术,即通过喷射的墨水在纸张上印字。
其打印的精度大大高于针式打印机,其弱点就是墨水质量高和消耗品的费用较高。
激光打印机是一种高质量、高速度的高档计算机输出设备。
这种打印机采用电子扫描技术,最大的特点是打印机功能极强、输出质量高、速度快、噪声低、可以使用普通纸,特别是图形功能和字体变化功能方面是其他打印机无法替代的。
高档彩色打印机是指可打印彩色图形和文字的喷墨和激光打印机,其图像的输出质量已达到照片级的质量水平,此类打印机分为3类。
①热升华打印机是打印连续色调照片品质图像的唯一选择。
它的工作原理是先加热含有染料的色带,然后把染料熔化到特殊的复膜纸或透明胶片上,过程很复杂。
此类打印机的缺点是打印纸必须使用照片类型的厚纸,价格很高。
②热转印打印机是把加热的蜡墨粘贴在打印纸或透明胶片上。
③固态喷墨打印机的工作原理是将喷墨熔化后喷洒在打印纸上,这种打印机能通过送纸装置,在任何纸上打印鲜明的色彩。
其缺点是对透明胶片打印质量不够,干燥后透明胶片上会产生蜡点,即使采用平滑蜡点的额外步骤,也不十分奏效。
4、了解多媒体技术的发展历史
多媒体及多媒体技术产生于20世纪80年代。
1984年Apple公司在苹果机Macintosh上引入了位图(Bitmap)概念进行图形处理,并使用了窗口(Windows)和图标(Icon)作为用户界面,标志了多媒体及多媒体技术的产生和应用。
在此基础上进一步发展,它增加了语音压缩和真彩色图形系统等,使苹果机成为当时最好的多媒体计算机。
例如,Macromedia公司著名的多媒体创作系统Director最早的版本只支持苹果机。
1986年,Philips公司和Sony公司联合推出了交互式紧凑光盘系统CD-I(CompactDiscInteractive),能够将声音、文字、图形图像等多媒体信息数字化并存储到光盘片上。
1987年,RCA公司推出了交互式数字视频系统DV-I(DigitalVideoInteractive),以计算机为基础,使用标准光盘来存储、检索多媒体数据。
1989年IBM公司推出AVC系统(AudioVisualConnection),提供了多媒体编辑功能。
随着多媒体技术的迅速发展,为了抢占多媒体市场,1990年Philips等十多家厂商成立了多媒体市场协会,并制定了MPC(多媒体计算机)的市场标准。
其主要目的是建立多媒体个人计算机系统硬件的最低功能标准,利用Microsoft的Windows为操作系统,以PC现有的广大市场作为推动多媒体的基础。
MPC标准规定多媒体计算机包括5个基本的部件:
个人计算机(PC)、只读光盘驱动器(CD-ROM)、声卡、Windows3.1操作系统和一组音箱或耳机,并对CPU、存储器容量和屏幕显示功能等定有最低的规格标准(见下表):
MPC最低功能要求规格
项目
MPC1
MPC2
MPC3
RAM
2MB
4MB
8MB
运算处理器
16MHz386SX
25MHz486SX
75MHzPentium或同等级X86
CD-ROM
150kb/s最大寻址时间1s
300kb/s最大寻址时间400msCD-ROMXA
600kb/s最大寻址时间200msCD-ROMXA
声卡
8bit数字声音
8个合成音MIDI
16bit数字声音
8个合成音MIDI
8bit数字声音
Wavetable(波表)MIDI
显示
640X48016色
640X48065536色
640X48065536色
硬盘容量
30MB
160MB
540MB
彩色视频播放
-
-
352X24030帧/s
输入输出端口
MIDII/O,摇杆端口,串并联端口
MIDII/O,摇杆端口,串并联端口
MIDII/O,摇杆端口,串并联端口
1990年MPC1标准诞生后,得到了许多硬件厂商的支持并发展了多媒体系统的标准操作平台,软件开发商也克服了以往无硬件标准造成的无法开发通用软件的困境。
因此,上市了大量的多媒体软硬件产品。
根据市场发展的情况,1993年5月MPC联盟又制定了第二代多媒体计算机标准----MPC2,提高了基本部件的性能指标。
MPC第三代的标准是1995年6月制定的。
在进一步提高对基本部件的要求的基础上,MPC3增加了全屏幕、全动态(30帧/s)视频及增强版CD音质的视频和音频硬件标准。
MPC3指定了一个更新的操作平台可以执行增强的多媒体功能,首次将视频播放的功能纳入MPC规格,采用MPEG-1视频压缩标准,以直接存取帧缓冲器清晰度为352X240、30帧/s(或352X288,25帧/s)、15bit/像素的视频为标准。
从MPC1到MPC3,多媒体计算机规格是向高容量的存储器和高质量的视音频的规格发展。
MPC3标准制定一年多之后,计算机的软硬件技术又有了新发展,特别是网络技术的迅速发展和普及,使得多媒体计算机与电话、电视、图文传真等通信类消费电子产品融为一体,从而形成新一代多媒体产品,为人类的生活和工作提供了全新的信息服务,多媒体计算机与通信技术的结合已经成为世界性的大潮流。
由于多媒体市场潜力巨大,参与竞争的多媒体厂商越来越多,各厂商形成了各自的多媒体技术标准,要求有关国际标准化委员会制定多媒体技术标准。
例如,扩展结构体系标准CD-ROM/XA填补了原有音频标准的漏洞,增加了静止图像数据压缩编码标准JPEG、运动图像数据压缩编码标准MPEG、电视编码标准P╳64kb/s、视频编码标准H.261和H.263等。
网络技术的迅速发展使得多媒体技术正由单机系统向网络系统发展,使得多媒体的普及应用成为可能。
多媒体通信和网络技术的广泛应用能极大地提高人们的工作效率,减少交通运输的负担,美国、欧洲等发达国家正在建造高速、宽带、能传送多媒体的网络。
未来的多媒体计算机将集成和控制录音、录像、电视、电话等各种设备,构成新型办公室信息中心和家庭信息中心,高速网络提供图形图像、音频、视频等多媒体信息的通信服务,这样多媒体技术可提供全方位、全球性服务,足不出户而知天下。
虽然3种MPC标准都没有将网络与通信方面的要求列入,但是目前的许多多媒体计算机都具有网络和通信功能,所有的多媒体计算机制造商和供应商也都在竭力宣传这种功能。
Fax/Modem卡和网络通信软件已经成为多媒体计算机不可缺少的基本配件。
从市场驱动背景来看,有两大方面的原因在推动多媒体与通信技术结合产品的迅速发展:
一是网络技术的飞速发展和网络建设的快速推进,二是企业、家庭及个人对多媒体信息的需求。
从技术背景上看,通信是传输信息的工具,无论是从本地,还是从远程获取信息,必须使用通信手段,多媒体计算机与通信本来就是一个信息系统中的两个部分。
多媒体计算机的核心任务是获取、处理、转发或分发多媒体信息,使多种媒体信息(本地或远程)之间建立逻辑链接,消除空间和时间距离的障碍,为人类提供完善的信息服务,如电子邮件、Web浏览、远程教育、远程医疗、视频点播(VOD)、交互式电视、电视会议、网络购物和电子贸易等。
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