多媒体技术基础及应用》期末复习要点.docx
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多媒体技术基础及应用》期末复习要点
、、八
早
多媒体计算机技术概述
1-1媒体(Medium)在计算机领域中有两种含义(P1)
(1)用以存储信息的实体,如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器;
(2)信息的载体,如数字、文字、声音、图形和图像。
多媒体技术中的媒体是指后者。
1-2多媒体计算机技术定义(P1)
计算机综合处理多种媒体信息(文本、图形、图象、音频和视频),使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。
简单地说:
(1)计算机综合处理声、文、图信息;
(2)具有集成性和交互性。
1-3多媒体计算机的主要特征(P2)
多媒体计算机具有信息载体多样性集成性和交互性。
1-4多媒体计算机的分类(P2)
从开发和生产厂商以及应用的角度出发可以分成两大类:
电视计算机
(Teleputer)和计算机电视(Compuvision)。
(1)电视计算机(Teleputer):
家电制造厂商研制的电视计算机,是
把CPU放到家电中,通过编程控制管理电视机、音响,有人称它为灵巧”电视一SmartTV;
(2)计算机电视(Compuvision):
计算机制造厂商研制的计算机电视,
采用微处理器(80X86、68XX%作为CPU其它设备还有VGA卡、CD-ROM
音响设备以及扩展的多窗口系统,有说它的发展方向是TV—Killer
1-5多媒体计算机的关键技术(P2)
要把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是:
(1)视频音频信号获取技术;
(2)多媒体数据压缩编码和解码技术;
(3)视频音频数据的实时处理技术;
(4)视频音频数据的输出技术。
1-6促进多种媒体计算机发展的技术(P2)
(1)超大规模集成电路的密度增加了;
(2)超大规模集成电路的速度增加了;
(3)CD-ROM可作为低成本、大容量PC机的只读存储器(可更换的5英寸盘片,每片容量为650MB以及DVD(单面4.7GB));
(4)双通道视频随机存储器VRAM(VideoRandomAccessMemory)、动态随机存储器DRAM(DynamicRandomAccessMemory的引进;
(5)网络技术的广泛使用。
1-7多媒体创作工具的分类(P13)
(1)基于时间的创作工具;
(2)基于图符(Icon)或流线(Line)创作工具;
(3)基于卡片(Card)和页面(Page)的创作工具;
(4)以传统程序语言为基础的创作工具。
1-8多媒体计算机的发展趋势(P14)
(1)进一步完善计算机支持的协同工作环境CSC;
(2)智能多媒体技术;
(3)把多媒体信息实时处理和压缩编码算法作集成到CPU芯片中
第二章音频信息的获取与处理
2-1数字音频、数字音频的特点(P17)
在计算机内,所有的信息均以数字表示。
各种命令是不同的数字,各种幅度的物理量也是不同的数字。
音频信号也用一系列数字表示,称之为数字音频。
数字音频的特点是保真度好,动态范围大。
2-2数字音频的采样和量化(P18)
1.数字音频的采样:
模拟声音在时间上是连续的,而数字音频是一个数字序列,在时间上只能是断续的。
因此当把模拟声音变成数字声音时,需要每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值,称之为采样,采样的时间间隔称为采样周期。
2.数字音频的量化:
在数字音频技术中,把采样得到的表示声音强弱的模拟电压用数字表示。
模拟电压的幅值仍然是连续的,而用数字表示音频幅度时,只能把无穷多个电压幅度用有限个数字表示,即把某一幅度范围内的电压用一个数字表示,这称之为量化。
2-3常用的音频采样率(P18)
8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz
2-4数字音频的文件格式(P21)
•WAVMicrosoft公司的波形音频文件格式。
.MIDMIDI文件格式。
•VOCCreative公司的波形音频文件格式。
.SNDNeXT计算机的波形音频文件格式。
.AIFApple计算机的波形音频文件格式。
.RMIMicrosoft公司的MIDI文件格式。
它可以包括图片、标记和文本。
2-5WAV文件储存容量计算(P19)
WAV文牛的字节数/每秒=采样频率(Hz)?
/FONT量化位数(位)?
/FONT>声道数/8
2-6MIDI文件的特点(P20)
由于MIDI文件记录的是一系列的计算指令而不是数据化后的波形数
据,因此占用的存储空间比WAV文件要小很多。
所以预装MIDI文件比装入WAV文件要容易很多。
这为设计多媒体应用系统和指何时播放音乐带来很大的灵活性。
但是MIDI文件的录制比较复杂,这要学习一些使用
MIDI创作并改编作品的专业知识,并且还必须有专门工具,如键盘合成器等。
2-7音频信号处理的特点(P20-21)
(1)音频信号是时间依赖的连续媒体。
(2)理想的合成声音应是立体声。
(3)对语音信号的处理,要抽取语意等其它信息,如可能会涉及到语
言学、社会学、声学等。
2-8音频卡的主要功能(P21)
音频的录制与播放、编辑与合成、MIDI接口、文语转换、CD-ROM接口
及游戏接口等。
2-9音频卡的分类(P23)
音频卡的分类主要根据数据采样量化的位数来分,通常分为8位、16
位和32位等几类。
位数越高,量化精度越高,音质就越好。
2-10音频卡的工作原理(P24-25)
(1)声音的合成与处理:
这部分是音频卡的核心,一般由数字声音处理器、FM音乐合成器及MIDI控制器组成。
它的主要任务是完成声波信号的模/数、数/模转换,利用调频技术控
制声音的音调、音色、和幅度。
(2)混合信号处理器及功率放大器:
内置数字/模拟混音器,混音器的声源可以是MIDI信号、CD音频、线输入、话筒和PC的扬声器等,可以选择输入一个声源或将几个不同的声源进行混合录音。
(3)计算机总线接口和控制器:
总线接口和控制器是由数据总线双向
驱动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑及DMA(直接存储器存取)控
制逻辑组成。
2-11音频卡硬件的安装步骤(P26)
(1)将电脑电源关闭,拔下供电电源和所有外接线插头;
(2)打开机箱外壳,选择一个空闲的16位扩展槽并将声卡插入扩展
槽,声卡一般应尽可能远离显示卡,以防两者互相干扰;
(3)连接来自CD-ROM驱动器的音频线及声卡的输入/输出线和游戏棒等;
(4)如果需要,将CD-ROM驱动器的接口电缆插在卡上相应的接口上,并将CD-RO啲音频输出线接到声卡的针形输入线上;
(5)连接诸如麦克风、外部音源和游戏棒等其它设备;
(6)盖上机箱外壳,并将电源插头插回,待全部调试通过后再将固定螺丝拧紧。
2-12对语音信号实行压缩的可能性(P28)
从信息保持的角度讲,只有当信源本身具有冗余度,才能对其进行压
缩。
根据统计分析结果,语音信号存在着多种冗余度,其最主要部分可以分别从时域和频域来考虑。
另外由于语音主要是给人听的,所以考虑了人的听觉机理,也能对语音信号实行压缩。
2-13.数据压缩技术的三个重要指标
(1)压缩前后所需的信息存储量之比要大;
(2)实现压缩的算法要简单,压缩、解压缩速度快,尽可能地做到实时压缩和解压缩;
(3)恢复效果要好,要尽可能的完全恢复原始数据。
2-14.实施音频数据压缩时要考虑的因素(P30)音频质量、数据量和计算复杂度。
2-15音频编码的分类(P30)
(1)基于音频数据的统计特性进行编码,其典型技术是波形编码。
(2)基于音频的声学参数,进行参数编码,可进一步降低数据率。
其目标是使重建音频保持原音频的特性。
(3)基于人的听觉特性进行编码:
从人的听觉系统出发,利用掩蔽效应,设计心理声学模型,从而实现更高效率的数字音频的压缩。
其中以MPEGS准中的高频编码和DoldyAC-3最有影响。
2-16音频编码算法和标准(P31-36)
(1)G.711、G.721、G.722、G.728
(2)MPEG^的音频编码
(3)AC-3编码和解码
2-17AC-3编码和解码(P36-39)
2-18乐音的三要素(P40)
一个乐音,包括必备的三要素:
音高、音色和响度。
若把一个乐音放在运动的旋律中,它还应具备时值一持续时间。
这些要素的理想配合是产生优美动听的旋律的必要条件。
2-19MIDI规范(P42)
MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)是乐器数字接口的缩
写,泛指数字音乐的国际标准。
MIDI标准规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件。
它
还指定从一个装置传送数据到另一个装置的通信协议。
任何电子乐器,只要有处理MIDI信息的处理器和适当的硬件接口都能变成MIDI装置。
MIDI间靠这个接口传递消息而进行彼此通信。
2-20在下列情况下采用MIDI谱曲比使用波形音频更好(P44)
(1)需要播放长时间高质量的音乐。
比如想在硬盘上存储的音乐大于一分钟,而硬盘又没有足够的存储空间;
(2)需要以音乐作背景音响效果,同时从CD-ROM中装载其它数据,如图象、文字的显示;
(3)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,以实现音乐和语音同时输出。
第三章视频信号的获取与处理
3-1数字图像(P59)
多媒体计算机处理图像和视频,首先必须把连续的图像函数f(x,y)
进行空间和幅值的离散化处理,空间连续坐标(x,y)的离散化,叫做采样;
f(x,y)颜色的离散化,称之为量化。
两种离散化结合在一起,叫做数字化,离散化的结果称为数字图像。
3-2用YUV和YIQ的好处(P61)
(1)亮度信号Y解决了彩色电视机与黑白电视的兼容问题。
(2)大量实验表明,人眼对色差信号不敏感,而对亮度信号特别敏感。
用亮度信号Y传送细节,用色差信号UV进行大面积涂色。
3-3选YIQ好处(P63)
大量实验统计,人眼对红黄之间的颜色变化最敏感,而分辨蓝和紫之
间颜色变化最不敏感。
所以把相角为123°的橙色及其相反相角的303°的
青色定义为I轴,它表示人眼最敏感的色轴。
与I正交的色度信号轴,
通过33°—0-213°线,叫Q轴,它表示人眼最不敏感的色轴。
在传送分辨率弱的Q信号是,可用较窄的频带,而传送分辨率较强的I信号是,
可用较宽的频带。
3-4黑白全电视信号(P64)
摄象机把图象信号转变成的最后输出信号就是全电视信号。
全电视信号主要由三个部分组成:
图象信号(视频信号)、复合消隐信号、复合同步信号。
3-5彩色全电视信号(P65-66)
彩色全电视信号主要由:
亮度信号、色度信号、复合同步信号、复合
消隐信号组成。
3-6获取图形、静态图象和动态视频的方法(P67)
多媒体计算机最常用的图象有三种:
图形、静态图象和动态视频(也
称视频),获得这三种图象可用下述方法:
(1)计算机产生彩色图形、静态图象和动态图象;
(2)用彩色扫描仪,扫描输入彩色图形和静态图象;
(3)用视频信号数字化仪,将彩色全电视信号数子化后,输入到多媒
体计算机中,可获得静态和动态图象。
3-7视频卡的类型
(1)视频转换卡(VideoConversionCard)
(2)视频捕捉卡(VideoCaptureCard)
(3)视窗动态视频卡(VideoOverlayCard)
(4)动态视频捕捉/播放卡(Motion
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