第四章计算机基础

《第四章计算机基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章计算机基础（93页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第第4 4章章 多媒体技术基础多媒体技术基础n主要内容：主要内容：l4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念l4.2 4.2 光盘存储系统光盘存储系统l4.3 4.3 多媒体音频信号处理多媒体音频信号处理l4.4 4.4 多媒体图像信息处理多媒体图像信息处理l4.5 4.5 计算机图形处理技术简介计算机图形处理技术简介l4.6 4.6 多媒体视频信息处理多媒体视频信息处理n本章小结本章小结n思考与练习思考与练习n一、思考与练习l1.什么是媒体？媒体是如何分类的？l2.什么是多媒体？多媒体技术有哪些关键特性？l3.一个完整的多媒体计算机系统包括哪几个层次的结构？l4.相对于其他存储介质而言，光盘

2、存储具有哪些特点？l5.常见的光盘标准是如何划分的？可分为哪些类型？l6.DVD与蓝光DVD能够实现大容量存储的原因是什么？l7.简述光盘系统记录与读取信息的原理。l8.可刻录光盘(CDR)是如何写入与存储信息的？l9.什么是音频信号？决定音频信号波形的参数有哪些？l10.常见的数字音频文件有哪些？l11.计算机语音信号处理技术已经介入到日常生活中，请列举几例应用说明它的用途。l12.什么是计算机图像处理？l13.图像的数字化过程的基本步骤是什么？思考与练习l14.图像的采样与分辨率的关系是什么？l15.什么图像量化？量化级数与量化字长有什么关系？l16.常见的数字图像文件有哪些？l17.什么

3、是RGB彩色模型？它与CMYK彩色模型在表示和应用方面有什么不同？l18.图像信息为什么能压缩?常见的数据压缩方法有哪些？l19.什么是行程编码？它适合对哪些类型的图像进行压缩？l20.什么是计算机图形处理？它主要应用于哪些领域？l21.计算机图形处理包括的内容有哪些？l22.图形与图像处理技术的区别与联系有哪些？l23.矢量图和位图的主要特点是什么？l24.什么是视频？简述视频图像的数字化过程。l25.数字化视频的优点有哪些？l26.常用的电视信号制式有哪几种？我国电视信号使用的是什么制式？l27.数字电视系统由哪几部分组成？l28.电视机的机顶盒的作用是什么？思考与练习n二、计算题l1.根

4、据Nyquist理论，若原有声音信号的频率为20 kHz,则采样频率应为多少？l2.若一个数字化声音的量化位数为16，则能够表示的声音幅度等级是多少？l3.用44.1 kHz的采样频率进行采样，量化位数选用8位，则录制2分钟的立体声节目，其波形文件所需的存储量是多少？l4.在CD播放机中，假设音乐信号是均匀分布的，采样速率为44.1 kHz，采用16比特的量化编码，试确定存储50分钟时间段的音乐所需要的存储容量。l5.一帧640480分辨率的彩色图像，图像深度为24位，不经压缩，则一幅画面需要多少字节的存储空间？按每秒播放30帧计算，播放一分钟需要多大存储空间？一张容量为650 MB的光盘，在

5、数据不压缩的情况下，能够播放多长时间？思考与练习l.有一张图片，以W表示白色，B表示黑色：lWWWWWWWWWWWWBWWWWWWWWWWWWBBBl试写出游程编码，并计算压缩率。l7.为了使电视图像获得良好的清晰度和规定的对比度，需要用5105个像素和10个不同的亮度电平，并设每秒要传送30帧图像，所有的像素是独立的，且所有亮度电平等概出现。求此图像所携带的信息熵。l8.现有一幅已离散量化后的图像，图像的灰度量化分成8级，如图所示。图中数字为相应像素上的灰度级。现有一个无噪声信道，单位时间(秒)内传输100个二元符号。l要将图像通过给定的信道传输，不考虑图像的任何统计持性，并采用二元等长码，

6、问需多长时间才能传送完这幅图像?（见下页图）n三、练习与实践l1.用你的数码相机和数码摄像机等设备拍摄一些校园风景，并在计算机上浏览播放，记录图像或视频文件的格式及其容量。思考与练习l2.用Windows的录音软件录制一段0秒的声音并保存，观察其文件格式和容量。l3.MIDI音乐格式已非常流行，尝试用Cakewalk软件制作一个MIDI作品，或从网络上下载一个MIDI文件，感受一下MIDI音乐与真实音乐的不同之处。思考与练习n4.1.1 媒体的分类l在计算机领域中媒体有两种含义：u一种是指用以存储信息的实体（媒质）；另一种是指信息的载体。多媒体计算机技术中的媒体是指后者。l媒体可分为以下五种，

7、如图4-1所示。u(1)感觉媒体(perception)u(2)表示媒体(presentation)u(3)显示媒体(display)u(4)存储媒体(storage)u(5)传输媒体(transmission)4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念图4-1 国际标准将媒体分为五种类型u各种媒体之间的关系如图4-2所示。4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念图4-2 各种媒体之间的关系n4.1.2 多媒体与多媒体技术l1.多媒体的定义u通常所指的多媒体就是各种感觉媒体的组合，也就是声音、图像、图形、动画、文字、数据 、文件等各种媒体的组合。u定义1：

8、所谓多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息文本、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。u定义2：所谓多媒体就是在数值、文字、图形等由计算机处理的信息中，使静止图像、语音、影像等时间序列信息相互关联，同步处理的技术。4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念l2.多媒体技术u多媒体技术是指利用计算机综合处理多种媒体信息的技术。l3.多媒体技术的主要特性u信息媒体的多样性、多种技术的集成性和处理过程的交互性。l4.多媒体的关键技术u大容量数据存储技术、多媒体数据压缩编码与解码技术、虚拟现实技术、多媒体数据库技术、智能多媒体技术、多媒体信息检索。4.1 4.1

9、多媒体的概念多媒体的概念n4.1.3 多媒体计算机系统l1.多媒体计算机系统的层次结构4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念图4-3 多媒体计算机系统的组成l2.多媒体计算机的硬件系统u多媒体计算机硬件系统由多媒体计算机主机、多媒体接口卡、多媒体外部设备、光盘存储器、网络接口卡等组成。一个常见的多媒体硬件系统如图4-4所示。4.1 4.1 多媒体的概念多媒体的概念图4-4 多媒体计算机硬件系统n4.2.1 光盘及其特点l光盘存储系统由光盘和光盘驱动器组成。l光盘存储系统具有一切存储介质的优点，如大容量、耐用、易保存、标准化等。lCD意为高密盘，称之为光盘，因为它是通过光学方式来记录和读取二进

10、制信息的。4.2 光盘存储系统n4.2.2 光盘的标准与类型l由于光盘能存储不同类型的数据，包括音频和视频数据、计算机程序等，而这些数据的组织方式各有不同，由此制定了一些国际标准，以适应多媒体的各种应用。4.2 光盘存储系统l按光盘的读写性能来讲，可分为三种类型：u1.只读型光盘存储器只读光盘中的数据是用压模或化学刻写方法制成的，用户只能读取上面的数据，而不能写入或修改光盘中的数据。 u2.一次可写光盘存储器一次性可写光盘的每一个记忆单元只可以写入一次，不可抹去。u3.多次可擦写光盘存储器多次可擦写光盘具有磁盘一样的可擦写性，允许用户存储、移动、修改光盘上的数据，适合作为计算机的新型标准外存设

11、备。4.2 光盘存储系统n4.2.3 光盘系统记录与读取信息的原理l光盘系统是由光盘驱动器和光盘盘片组成。l光盘的读取信息的过程是基于物理学的“光反射”原理，以图4-5所示的CD-ROM光盘读取过程为例。l光盘是一种多层材料组成的圆盘结构。以CD-ROM为例，其物理结构如图4-6所示。4.2 光盘存储系统4.2 光盘存储系统图4-5 光盘数据读取原理 图4-6 CD-ROM的剖面结构lCD-ROM只读光盘是利用在盘上压制凹坑的机械办法，利用凹坑(Pit) 和平面(Land)部分来记录“0” 和“1”。lCD-R光盘增加了一层有机染料作为记录层。lCD-RW记录原理为在光盘的记录层镀上一层结晶层