多媒体技术与应用(教案)

第1章 多媒体技术基本知识

教学目标

1. 掌握多媒体技术的定义。

2. 掌握多媒体及各类媒体的特点。

3. 多媒体的应用和发展及多媒体的关键技术等基础知识。

教学重点

1. 多媒体的含义；

2. 多媒体技术的主要特性； 3. 多媒体的产生和发展；

4. 多媒体技术研究的主要内容； 5. 多媒体技术的应用及前景。

教学难点

1. 多媒体技术的主要特性； 2. 多媒体技术的应用及前景。

教学方法

讲授法，列举法

教学课时

4学时

教学过程

新课引入

现代计算机的使用中越来越多的利用到多媒体技术，比如网络、电影电视、音乐等，那么具体什么叫做多媒体呢？多媒体又包含那些常见的组成部分呢？这节课我们来学习这方面的内容。 新知教学

1.1 多媒体技术的概念

在多媒体技术中，媒体（Medium）是一个重要的概念。那么，什么是媒体呢？媒体是信息用来表示和信息传输的载体。

国际电报电话咨询委员会（CCITT，目前已被ITU取代）曾对媒体做如下分类： A、感觉媒体（Perception Medium） B、表示媒体(Representation Medium) C、表现媒体(Presentation Medium) D、存储媒体(Storage Medium)

E、传输媒体(Transmission Medium)

注意： 在多媒体技术中，我们所说的媒体一般指的是感觉媒体。

1.1.2 多媒体技术及其特点

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，如文本、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。简言之，多媒体技术就是以集成性、多样性和交互性为特征的综合处理声音、文字、图形、图像等信息的计算机技术。 多媒体技术的特性：

集成性、 交互性、 实时性

三个方面，这是多媒体的主要特征，此外还有非循序性、非纸张输出形式等。 1.2 多媒体技术的发展历程

1.2.1 启蒙发展阶段 1.2.2 标准化阶段

多媒体数据的压缩编码和解码算法是多媒体计算机的关键技术之一。目前多媒体编码和压缩广为采用的是ISO和ITU联合制定的数字化图像压缩国际标准。具体来说，有三个主要标准:

A、 JPEG标准。它是联合图像专家组JPEG(Joint Photographic Experts Group) 建立的适用彩色和单

色、多灰度连续色调、静态图像压缩国际标准。

B、 MPEG系列标准。为了制定有关运动图像压缩标准，ISO建立一个运动图像专家组MPEG(Moving Picture Experts Group)

C、 H.26X标准。ITU推荐的H.261标准即P×64kbps方案，其标题是“64kbps视声服务用视像编码方式”，它是由ITU SG XV视频编码专家组负责制定的。 1.3 多媒体技术研究的主要内容

1.3.1 视频音频数据压缩/解压缩技术 1.3.2 多媒体专用芯片技术 1.3.4 多媒体输入与输出技术 1.3.5 多媒体软件技术 1、多媒体操作系统

2、多媒体素材采集与制作技术 3、多媒体编辑与创作工具 4、多媒体数据库技术 5、超文本/超媒体技术 6、多媒体应用开发技术 1.3.6 多媒体通信技术 1.3.7 虚拟现实技术

1.4 多媒体技术应用及发展前景 1.4.1 多媒体技术的应用

多媒体技术的典型应用 教育和培训 咨询和演示 娱乐和游戏 管理信息系统 视频会议系统 视频服务系统 计算机支持协同工作

1.4.2 多媒体技术的发展前景

A、家庭教育和个人娱乐是目前国际多媒体市场的主流

B、内容演示和管理信息系统(MIS)是多媒体技术应用的重要方面 C、多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技术今后的发展方向

课后小结

本节课我们主要向大家介绍了多媒体技术的一些基本概念，比如多媒体的含义、主要特征、产生和发展阶段等等。通过本节课的学习，要求大家掌握这些基本概念，以便为将来的学习做出铺垫。

课后作业

1.什么是多媒体技术？试举例说明其基本特征。

2.能否称图文并茂、声像俱全的彩电为多媒体系统？为什么？

第2章 媒体及媒体的数字化

教学目标。

1. 掌握常见的音频、图片、视频、动画等的数字化技术和具体格式。 2. 掌握文字媒体和声音媒体的常见编码和量化方式。

教学重点：

1. 文字媒体中汉字的编码规律及方式； 2. 音频的三要素及采样量化过程。

教学难点

音频的采样和量化计算规则。

教学方法

讲授法、演示法、实验法

教学课时：

5课时

教学过程

复习引入：

媒体是信息的载体，也可以是信息的表现形式。人类利用视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉来感受各种信息，因此，媒体也可分为：视觉类媒体、听觉类媒体、触觉类媒体、嗅觉类媒体和味觉类媒体,其中嗅觉类和味觉类媒体目前在计算机中尚不能方便地实现。本章介绍文字、声音、图形、图像、动画、视频等媒体的特性，以及这些媒体在计算机中的表示即数字化问题。 新知教学： 2.1 文字

2.1.1 英文

在计算机中，英文采用ASCII码。ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是美国信息交换标准代码的英文缩写，它是一个由7个二进制位组成的数字编码系统，该编码系统包括大小写字母、标点符号、阿拉伯数字、数学符号、控制字符等，共128个字符。目前，ASCII码已在计算机领域中得到了最广泛的应用。

2.1.2 汉字

1. 汉字的输入编码

A、数字编码 B、拼音码 C、字型编码 2. 汉字内码

汉字内码是用于汉字信息的存储、交换、检索等操作的机内代码，一般采用两个字节表示。汉字机内代码中两个字节的最高位均规定为“1”。目前又出现了Unicode字符编码集，其实就是一个大字符集.

3. 汉字字模码

字模码是用点阵表示的汉字字形代码，它是汉字的输出形式。

根据汉字输出的要求不同，点阵的多少也不同。简易汉字为16×16点阵，提高型汉字为24×24点阵，32×32点阵，甚至更高。

汉字的输入编码、汉字内码、字模码是计算机中用于输入、内部处理、输出三种不同用途的编码，不要混为一类。

2.2 音频

音频（Audio），常常被作为“音频信号”或“声音”的同义语，是属于听觉类媒体，其频率范围大约在20Hz～22kHz之间。

声音具有音调、音强、音色三要素。音调与频率有关，常见频带有：电话音频是200～3400Hz、调幅广播是50～7000Hz、调频广播是20～15000Hz 、CD激光唱盘是20～22000Hz。音强与幅度有关，振幅范围20～195dB。音色是由混入基音的泛音所决定的。

2.2.1 数字音频

数字音频是指用一系列的数字来表示音频符号，即把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列，从而实现音频数字化 音频信号数字化过程如下： （1）选择采样频率，进行采样； （2）选择分辨率，进行量化； （3）形成声音文件。

1. 采样（Sampling）

采样就是把时间上连续的信号，通过抽取样本，变成在时间上不连续的信号序列，即A/D模数转换，其功能是将模拟信号变换成数字信号

在多媒体中，对于音频，最常用的有三种采样频率：44.1kHz；22.05kHz；11.025kHz。其中22kHz和44kHz采样频率是最常采用的频率。

2．分辨率—量化位数 另一个指标是“分辨率”，它是指把采样所得的值（通常为反映某一瞬间声波幅度的电压值）数字化，即用二进制来表示模拟量 .

3. 声音文件

声音通道的个数表明声音记录是只产生一个波形（单声道）还是产生两个波形（立体声双声道）。双声道的立体声，需要两倍的存储空间（针对wav格式的声音文件）。

对于单声道，录音文件大小的公式为（ 仅限于wav格式）： S=R×D×（r/8）×1

其中，S表示文件大小，单位为字节；

R表示采样速度，单位为Hz，也可叫采样频率； D表示录音的时间，单位为秒；

r表示分辨率，单位为二进制位（bit），如8位、16位等；

式中的数字1表示对应的单声道。公式中的“除以8”是为了将二进制位换算成以字节作为单位，一个字节等于八位二进制位。

对立体声，决定数字录音文件大小的公式与单声道的情况类似（仍以字节为单位），如下式所示： S=R×D×（r/8）×2

其中各符号的含义与上式相同，唯一不同的是乘以数字2，表示对应立体声，也就是说，立体声的文件大小为单声道两倍。

在多媒体技术中，存储声音信息的常用文件格式主要有：WAV文件、VOC文件、MIDI文件、AIF文件、SNO文件、RMI文件 、MP3文件,WMA文件，PCM文件等。 2.2.2 乐器数字接口

声音有两类：一类是直接获取的声音，一类是合成声音。合成声音可以是音乐或语言，现在已形成标准。

MIDI是乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface）的英文缩写。 MIDI信息由数字化的乐谱、音符序列、定时及合成音乐的乐器定义组成。当一组MIDI信息经音乐合成的解释便能演奏出音乐。

2.2.3 数字化声音和MIDI的比较

与MIDI数据相比，数字化的声音是声音的实际表示。它代表了声音的瞬间幅度。因为它与设备无关，每次播放时都发出相同的声音。 MIDI数据是与设备有关的，即MIDI音乐文件所产生的声音与用来播放的特定的MIDI设备有关。

1. MIDI数据优点

（1）文件紧凑，所占空间小，MIDI文件的大小与回放质量完全无关。

（2）在不需要改变音调降低音质的情况下，可以通过改变其速度来改变MIDI文件的长度。 2. MIDI数据缺点

（1）MID文件的声音质量一般不如WAV文件的声音声音。

（2）因MIDI数据并不是声音，仅当MIDI回放设备与产生时所指定设备相同时，回放的结果才是精确的。

（3）MIDI不能用来回放语音对话。

课后小结

本节课我们学习了多媒体的两种组成元素：文字和音频，并着重了解了文字的编解码规律，音频的采样和量化法则，同时对数字声音和MIDI声音文件进行了比较。今后的学习中我们还将了解更多的媒体组成元素，希望大家能努力联系实际，开拓思维。

课后作业

1. 如何提高音频文件的音质？

第三节 图形与图像 第四节 动画

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