【软考】-- 多媒体基础知识

浅浅的花香味﹌ 2024-04-01 13:44 42阅读 0赞

#### 多媒体基础知识 ####

*   *  第一节 媒体的种类
     *   *   *  一、媒体概念和分类
             *  二、媒体的特征
     *  第二节 音频
     *   *   *  一、基本参数
             *  二、声音信号的数字化
             *  三、音频文件格式
     *  第三节 图形和图像
     *   *   *  一、图形和图像
             *  二、图像的基本参数
             *  三、显示器的基本参数
             *  四、图像文件格式
     *  第四节 动画和视频
     *  第五节 多媒体相关计算问题
     *   *   *  一、容量计算
             *  二、压缩

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### 第一节 媒体的种类 ###

##### 一、媒体概念和分类 #####

媒体：传播信息的载体，如语言、文字、图像、视频，音频等；存贮信息的载体，如ROM，RAM，磁带、磁盘，光盘等。

多媒体的分类：

> `感觉媒体`：直接用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体。表示媒体：传输感觉媒体的中介媒体，用于数据交换的编码。  
> `表现媒体`：进行信息输入输出的媒体。  
> `存储媒体`：用于存储表示媒体的物理介质。  
> `传输媒体`：传输表示媒体的物理介质。  
> `交换媒体包括存储媒体和传输媒体`。

##### 二、媒体的特征 #####

> `多样性`：信息媒体的多样化  
> `集成性`：多媒体信息的集成和操作这些媒体信息的软件和设备的集成  
> `交互性`：实现了人对信息的主动选择、使用、加工和控制  
> `非线性`：多媒体技术借助超文本链接的方法，把内容以一种更灵活的方式呈现给读者  
> `实时性`：在人的感官系统允许的情况下进行多媒体处理和交互  
> `方便性`：用户可以按照自己的需求很方便的使用信息  
> `动态性`：信息结构的动态性，可按照自目的和认知重新组织信息

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### 第二节 音频 ###

##### 一、基本参数 #####

> 幅度：声波的振幅，以分贝（dB）为单位  
> 频率：说话：300-3400HZ  
> 人耳：20Hz-20KHz  
> 乐器：20H2-20KHz  
> 次声波：＜20Hz  
> 超声波：＞20KHz  
> 话筒：8kHz  
> 带宽：声音信号的频率范围。

##### 二、声音信号的数字化 #####

> 1、`采样`  
> ·采样频率（采样周期：每隔相同时间采样一次）  
> ·采样频率应为声音最高频率2倍  
> 2、`量化`  
> ·A／D转换（模数转换）  
> ·量化精度（量化分辨率）： 样本用二进制表示，位数多少反映精度  
> 3、`编码`  
> ·按照一定格式进行数据编码及组织成文件  
> ·可选择数据压缩编码存储，减少存储量

`数据传输率（bps）＝采样频率（Hz）＊量化位数（bit）＊声道数`

> 数字声音有两种：  
> `波形声音`：对实际声音的波形信号进行数字化（采样，量化）而获得。  
> `非波形声音`：使用符号，脚本及模型对声音进行描述，用合成的方法重构声音信号结合人说话是300-3400Hz，因此使用的话简的采样频率设置为8K。

##### 三、音频文件格式 #####

> （.wav）：微软公司发布的音频文件格式，Windows系统使用的标准音频文件格式。记录音乐的模拟信号的采样数值。为波形文件，质量高，数据量大。  
> （.mod）：乐谱和乐曲使用的各种音色样本。  
> （.mp3）：最流行的音频文件格式。  
> （.ra）：网络上的音频格式，流媒体技术，强大压缩比和极小失真。  
> （.mid）：非波形采样点，音乐格式，工业标准，文件非常小。  
> （.voc）：Create公司发布的波形音频文件格式。  
> （.snd）：数字声音文件格式，支持压缩。  
> （.aif）：APPLE计算机上的音频格式。  
> （.au）：Unix系统中的数字文件格式。  
> 常见音频格式：WAVE，SOUND，VOICE，MOD，MP3，Real Audio，CD Audio，MIDI等。

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### 第三节 图形和图像 ###

##### 一、图形和图像 #####

> 1、`图形（矢量图）`：基本元素为图元，用数学的方式来描述一幅图，放大，缩小，扭曲等变换后不会损失画面细节。存储空间小。（用于线框型图画工程制图和美术字等）。  
> 2、`图像（位图）`：基本元素为像素，用若干二进制位来指定像素的颜色，亮度和属性。放大后会失真。存储空间大，需进行压缩。主要参数有分辨率，色彩模式，颜色深度。

1位二进制数可以表示2种颜色黑和白，2位二进制数表示对4种颜色以此类推。

> 图像分为`黑白图像，灰度图像，彩色图像`。  
> 彩色图像分为：  
> `真彩色`：有R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度。  
> `伪彩色`：把像素值当作彩色查找表的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R、G、B强度值。  
> `直接色`：每个像素值分成R、G、B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。

##### 二、图像的基本参数 #####

> 1、`图像分辨率`  
> ·一幅图像的像素密度，每寸多少点（dpi）表示图像大小。  
> ·200dpi扫描一幅2＊2.5英寸的照片，则可以得到400＊500像素点的图像。  
> 2、`像素深度`  
> ·存储每个像素所用的二进制数，度量图像的色彩分辨率。  
> ·图像深度为b位，则该图像最多的颜色数或灰度级为2^b种。  
> .对于8位的单色图素，灰度为2^8＝256。

##### 三、显示器的基本参数 #####

> 1、`刷新频率`  
> ·图像在显示器上更新的速度。  
> ·刷新频率越高，屏幕的闪烁感就越小，图像越稳定，视觉效果也越好。  
> 2、`对比度`  
> ·显示器全白画面亮度与全黑画面亮度的比值。  
> 3、`显示分辨率`  
> ·显示屏上能够显示的像素数目。  
> ·分辨率越高，项目越清楚，屏幕上的项目越小。

##### 四、图像文件格式 #####

> （.bmp）：Windows 标准位图文件格式，与设备无关的位图格式，无压缩，存储空间大。  
> （.g4）：图像文件格式，用于网络传输，数据块为单位传输信息，采用无损压缩算法。  
> （.tif）：图像文件格式，扫描仪和桌面出版系统中较为普及。  
> （.pcx）：图像文件格式，PC画笔的图像文件格式。  
> （.png）：作为GIF替代品，支持无损数据压缩。  
> （.jpg）：有损压缩的静态图像文件格式，压缩比例高，适合于处理大量图像的场合  
> （.wmf）：只在Windows中使用，保存函数调用信息。  
> 常见图像图形格式：BMP，DIB，PCX，DIF，GIF，JPEG，PNG，TIF，PSD等  
> MPEG动态图像压缩标准

### 第四节 动画和视频 ###

> `视频文件格式`  
> （.gif）：用于网络传输（GIF文件）  
> （.fli /.fic）：Autodesk公司出品的彩色动画文件格式，无损压缩（Flic文件）  
> （.ari）：微软公司发布的视频文件格式（AVI文件）  
> （·mov /.gt）：Apple公司发布的视频文件格式，较小存储空间，开放性（Quick Time文件）  
> （.rm/.rmvb）：流式视频文件格式，实现影像实时传输与播放（Real video件）  
> （.mpeg /.mpg /.dat1 /.mp4）：运动图像压缩标准，质量好，兼容性好（MPEG文件）  
> （.wmv）：是微软开发的视频编解码和其相关的视频编码格式的统称

### 第五节 多媒体相关计算问题 ###

##### 一、容量计算 #####

1．图像容量计算

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>条件</th> 
   <th>示例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>知道像素，位数</td> 
   <td>每个像素为16位，图像为640x480像素，求容量：640x480x16/8=614,400B</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>知道像素，色彩数</td> 
   <td>640x480像素，256色的图像，求容量：640×480×log2(256)÷8=307,200B</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2、音频容量计算  
每秒容量＝采样频率（Hz）x 量化／采样位数（位）x 声道数 ÷ 8  
3．视频容量计算  
容量＝每帧图像容量（Byte）x 每秒帧数 x 时间＋墙频容量 x 时间

##### 二、压缩 #####

> 1、`压缩`：是一种通过特定的算法来减小计算机文件大小的机制。可以减小文件的字节总数，使文件能够通过较慢的互联网连接实现更快传输，此外还可以减少文件的磁盘占用空间。  
> 压缩不属于加密技术，不能增加信息的安全。  
> 2．`无损压缩`：冗余压缩，可以将数据压缩到原来的1／2到1／4，哈夫曼算去和LZW算法，利用数据的统计冗余进行压缩，可以保证在数据压缩和还原过程中，图像信息没有损耗或失真。（RAR，ZIP，TIFF，BMP，GIP等）。  
> 3、`有损压缩`：压缩比可以达到10：1甚至100：1，压缩是不可逆的，用于重构信号不一定非要与原始信号完全相同的场合，压缩比高。（DVD，VCD，MP3，JPEG，MPEG，RMVB，WMA，WMV等）。

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