多媒体技术基础期末复习要点.docx

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多媒体技术基础期末复习要点

《多媒体技术基础》期末复习要点

浙江广播电视大学计算机科学与技术系（2002年12月）

《多媒体技术基础》各章主要内容

第一章多媒体技术概论

1．多媒体、多媒体技术、多媒体系统

2．促进多媒体技术发展的关键技术

3．多媒体技术的特性

4．多媒体系统的分类、组成

第二章多媒体信息的表示

1．多媒体数据的特点

2．音频的定义以及分类，声音的三要素

3．数字音频的含义，音频信号的数字化处理过程

4．音频文件大小的计算、常见的声音文件格式

5．MIDI的含义、MIDI与数字化声音的比较

6．位图图像、矢量图形的概念；矢量图与位图比较

7．监视器分辨率的分类，计算机中常用的颜色模型

8．常见图像文件的格式

9．造型动画和帧动画

10．超文本与超媒体的概念，超文本的主要成分，超文本系统的三层模型

第三章多媒体信息的压缩

1．数据压缩技术的三个重要指标、有损压缩、无损压缩的概念

2．Huffman编码、算术编码、预测编码、变换编码、模型编码的原理

3．常用音频信号编码方法的原理

4．音频信号压缩编码标准，影响音频信号质量的因素

5．视频信号压缩编码的标准（JPEG、MPEG）

6．RGB三基色信号转换YUV信号的换算、广播视频标准（NTSC、PAL、SECAM）

第四章多媒体制作

1．多媒体应用系统开发步骤

2．数字音频的录制步骤、产生失真的原因及解决方法

3．使用AdobePremiere制作数字图像的方法、使用3DStudio制作动画的方法

第五章多媒体开发环境和工具

1．多媒体创作系统概念、功能及组成

2．多媒体开发工具的类型、特征、功能

3．多媒体开发的基本软件的主要特点

4．Authorware多媒体制作软件的使用

第六章多媒体应用系统开发

1．多媒体应用系统的特点

2．多媒体应用系统开发的各阶段及主要内容

第七章多媒体卡

1．音频卡的主要功能、工作原理、安装过程

2．视频采集的概念

3．数字视频较模拟视频的优点

4．视频卡的安装

5．MPEG解霸卡的主要特点、系统要求及安装过程

第八章光盘与光驱

1．CD-ROM的特点、支持标准

2．光驱的控制接口分类及数据传输速率的含义

3．光驱的分类、硬件安装与软件安装

4．CD-ROM盘片的制作过程

第九章常用多媒体设备

1．常用多媒体设备的分类

2．触摸屏的工作原理、分类、安装和设置

3．红外触摸屏的特点和工作原理

4．扫描仪的工作原理，其各项性能指标的含义

5．红外传输技术的特点

6．实现语音输入的软硬件条件

7．数码相机的工作原理、特点

8．条形码的工作原理，常用的条码识读设备

第十章多媒体应用

1．多媒体教学软件的基本要求、教学设计

2．多媒体视频会议系统的类型、基本功能、主要技术特点

3．多媒体电子出版物的优点

4．多媒体对数据库设计的影响，多媒体数据库系统的基本功能

5．多媒体数据库管理系统的体系结构，以及各层的含义

6．多媒体数据库中查询处理的难点和多媒体数据库用户接口设计中的重点

第一章多媒体技术概论

1-1.多媒体的概念（P1）

文本、声音、图形、图像和动画等是信息的载体，其中两种或多于两种的组合构成了多媒体。

1-2.多媒体计算机技术（P1-2）

多媒体计算机技术，就是指运用计算机综合处理多媒体信息（文本、声音、图形、图像等）的技术，包括将多种信息建立逻辑连接，进而集成一个具有交互性的系统等等。

1-3.多媒体系统（P2）

多媒体系统是指利用计算机技术和数字通迅网技术来处理和控制多媒体信息的系统。

1-4.促进多媒体技术的关键技术（P2）

（1）CD-ROM解决了多媒体信息的存储问题；

（2）高速计算机网络可以传送多媒体信息；

（3）高速位处理技术、专用集成电路技术和亚微米集成电路技术的发展，为多媒体技术提供了高速处理的硬件环境；

（4）多媒体压缩技术、人机交互技术和分布式处理技术的出现促进了多媒体系统的产生与发展。

1-5.多媒体技术的特性（P2）

（1）集成性；

（2）实时性；（3）交互性；（4）高质量。

1-6.多媒体系统的分类（P5-6）

1.基于功能分类：

（1）开发系统；

（2）演示系统；（3）培训系统；（4）家庭系统。

2.基于应用分类：

（1）多媒体信息咨询系统；

（2）多媒体管理系统；（3）多媒体辅助教育系统；（4）多媒体通信系统；（5）多媒体娱乐系统。

1-7.多媒体系统的组成（P6-7）

（1）计算机硬件；

（2）多媒体计算机所配置的硬件；

（3）多媒体I/0控制及接口；

（4）多媒体的核心系统；

（5）多媒体创作系统；

（6）多媒体应用系统。

第二章多媒体信息的表示

2-1.多媒体数据的特点（P13）

（1）数据量巨大；

（2）数据类型多；

（3）数据类型间区别大；

（4）多媒体数据的输入和输出复杂。

2-2.音频的定义（P16）

音频（Audio）指的是大约在20Hz~20kHz频率范围的声音。

2-3.音频的分类（P16）

音频主要分为波形声音、语音和音乐。

2-4.声音的三要素（P17）

声音具有音调、音强、音色三要素。

2-5.声音是连续型时基媒体（P17）

声音数据具有很强的前后相关性，数据量大、实时性强，又由于声音是连续的，所以通常把其称之为连续型时基媒体类型。

2-6.数字音频、数字音频的特点、音频数字化要考虑的问题（P17）

数字音频是指音频信号用一系列的数字表示，其特点是保真度好，动态范围大。

在计算机内的音频必须是数字形式的，因此必须把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列，即实现音频数字化。

在这一列处理技术中，要考虑采样、量化和编码的问题。

2-7.音频信号转换成计算机中表示的过程（P17）

（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。

2-8.采样频率、声音"回放"的质量及声音文件存储容量的关系（P17-18）

根据采样定理，采样的频率至少高于信号最高频率的2倍。

采样的频率越高，声音"回放"出来的质量也越高，但是要求的存储容量也越大。

2-9.音频数字化常用的采样频率（P18）

44.1kHz；22.05kHz；11.025kHz。

2-10.分辨率（量化位数）（P18-19）

分辨率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。

2-11.决定数字录音文件大小的公式为：

（P19）

S=R×D×（r/8）×1

式中:

S表示文件大小，单位为字节；

R表示采样速率，单位为Hz；

D表示录音的时间，单位为s；

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"/8"是把二进制位换算成以字节作为单位。

文件的字节数/每秒=采样频率（Hz）×采样位数（位）×声道数/8

2-12.存储声音信息的常用文件格式（P20）

在多媒体技术中，存储声音信息的常用文件格式主要有：

WAV、VOC、MIDI、AIF、SND和RMI文件等。

2-13.波形声音质量与数据量的关系

声卡对声音的处理质量可以用三个基本参数来衡量：

采样频率、采样位数和声道数。

（1）采样频率是指单位时间内的采样次数。

采样频率越大，采样点之间的间隔就越小，数字化后得到的声音就越逼真，但相应的数据量就越大。

声卡一般提供11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz三种不同的采样频率。

（2）采样位数是记录每次采样值数值大小的位数。

采样位数通常有8bits或16bits两种，采样位数越大，所能记录声音的变化幅度就越细腻，相应的数据量就越大。

（3）采用的声道数是指处理的声音是单声道还是立体声。

单声道在声音处理过程中只有单数据流，而立体声则需要左、右声道的两个数据流。

立体声的效果好，但相应的数据量要比单声道的数据量加倍。

2-14.MIDI的含义（P21-22）

MIDI是乐器数字接口（MusicalInstrumentDigitalInterface）的英文缩写，是数字音乐的国际标准。

MIDI规定了各种电子乐器和计算机之间连接的电缆和硬件接口标准及设备间数据传输的规程。

2-15.MIDI文件（P22-23）

记录MIDI信息的标准格式文件称MIDI文件。

2-16.MIDI数据的优点和缺点（P23-24）

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）在某些情况下，如果所用的MIDI声源较好，MIDI有可能发出比数字化声音质量更好的声音。

（3）在不需要改变音调或降低音质的情况下，可以通过改变其速度来改变MIDI文件的长度。

MIDI数据是完全可编辑的，我们可以用多种方法来处理它的每个细节，而在处理数字化声音时，这些方法却完全用不上。

（4）为了创建数字化声音所要求的准备与编程工作，不需要掌握许多音乐理论知识，而MIDI则要求比较多。

（5）在应用软件和系统支持方面数字化声音都有更多的选择，不管对Macintosh还是Windows平台均如此。

MIDI数据缺点

（1）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。

（2）MIDI不易用来回放语言对话。

2-17.数字化声音和MIDI之间的选择（P24）

选择MIDI

（1）由于没有足够的RAM、硬盘空间或CPU处理能力；

（2）具有高质量的声源；

（3）对回放的硬件有完全的控制；

（4）没有语言对话的需要。

选择数字化声音

（1）对回放硬件没有完全的控制；

（2）有足够的计算机资源处理数字文件；

（3）有语言对话的需要。

2-18.位图图像（P24）

位图图像（Bit-MapImage）是指在空间和亮度上已经离散化的图像。

通常把一幅位图图像考虑为一个矩阵，矩阵中的一个元素（像素）对应图像的一个点，相应的值表示该点的灰度或颜色等级。

位图图像适用于逼真照片或要求精细细节的图像。

2-19.位图的产生方法（P25）

（1）用画图程序获得；

（2）用荧光屏抓取程序从荧光屏上直接抓取；

（3）用扫描仪或数字化的视频图像抓取设备从照片、艺术作品或电视图像抓取；

（4）购买现成的图像库。

2-20.矢量图形（P26）

矢量图形（Vector-BasedImage）是用一个指令集合来描述的。

这些指令用来描述图中线条的形状、位置、颜色等各种属性和参数。

2-21.矢量图与位图的比较（P27）

（1）对于简单图像，矢量图比位图占用的存储空间小。

（2）对于复杂的图像，用位图比用矢量图画对象速度快。

2-22.监视器的分辨率（P28）

（1）屏幕分辨率；

（2）图像分辨率；

（3）像素分辨率。

2-23.计算机中常用的颜色模型（P28）

计算机中常的颜色模型：

红绿蓝（RGB）、灰度/饱和度/亮度（HSB、HSL）、CMYK、CIE等。

2-24.Windows中最常用的图象文件格式（P29）

DIB、BMP、PCX、TIFF、JPG。

2-25.视觉暂留（教材P31）

所谓"视觉暂留"，就是在观察过物体之后，物体的映像将在人眼的视网膜上保留一短暂的时间。

2-26.帧动画和造型动画（P31）

用计算机实现的动画有两种，一种为帧动画，另一种为造型动画。

（1）帧动画是由一幅幅连续的画面组成的画像或图形序列，这是产生各种动画的基本方法。

（2）造型动画是对每一个活动的对象分别进行设计，并构造每一对象的特征，然后用这些对象组成完整的画面。

这些对象在设计要求下实时转换，最后形成连续的动画过程。

2-27.动画与视频的区别

动画和视频信息是连续渐变的静态图像或图形序列，沿时间轴顺次更换显示，从而构成运动视觉的媒体。

（1）当序列中每帧图像是由人工或计算机产生的图像时，我们常称为动画；

（2）当序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动对象时，我们常称为影像视频，或简称为视频。

2-28.超文本的定义（P33）

超文本定义为由信息结点和表示信息结点间相关性的链构成的一个具有一定逻辑结构和语义的网络。

2-29.超文本的主要成分

超文本的主要成分是：

结点和链

2-30.超媒体（P34）

超媒体=多媒体+超文本。

2-31.结点的定义（P34）

结点是超文本表达信息的一个基本单位，其大小可变，结点的内容可以是文本、图形、图像、音频和视频等，也可以是一段程序。

2-32.链的定义（P35）

链是组成超文本的基本单位，形式上是从一个结点指向另一个结点的指针，表示不同结点存在的信息的联系。

2-33.超文本体系结构的三层模型理论（P36-37）

（1）用户接口层；

（2）超文本抽象机层；

（3）数据库层。

第三章多媒体信息的压缩

3-1.实现数据压缩的途径（P40）

在多媒题信息中包含大量冗余的信息，把这些冗余的信息去掉，就实现了压缩。

3-2.电视图像中含有的冗余信息（P40）

（1）在每一帧画面内的相邻像素之间相关性很大，有很大的信息冗余量，这叫做空域相关。

（2）在电视图像相邻帧之间存在很大的信息冗余量，这叫做时域相关。

（3）在多媒体应用中，信息的主要接收者是人，而人的视觉有视觉掩盖效应。

3-3.数据压缩技术的三个重要指标（P41）

（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。

3-4.有损压缩法、无损压缩法（P41）

目前常用的压缩编码方法分为两类：

（1）冗余压缩法，也称为无损压缩法或熵编码；冗余压缩是可逆的。

（2）熵压缩法，也称有损压缩法。

有损压缩法压缩了熵，会减少信息量。

熵定义为平均信息量，损失的信息是不会再恢复的。

因此这种压缩法是不可逆转的。

3-5.变长编码（P41）

变长编码使用长度可变的代码对以不同频率出现的样本进行编码，它主要用于消除代码冗余。

3-6.Huffman编码（P41）

Huffman编码体现了统计编码的思想：

对于出现频率大的符号用较少的位数来表示，而对于出现频率小的符号用较多的位数来表示。

其编码效率主要取决于需编码的符号出现的概率分布，越集中则压缩比越高。

Huffman编码过程如下：

（1）将信源符号按概率递减顺序排序；

（2）把两个最小的概率加起来，作为新符号的概率；

（3）重复

（1）和

（2），直到概率和达到1为止；

（4）在每次合并符号时，将被合并的符号赋予1和0或赋予0和1；

（5）寻找从每一信源符号到概率为1的路径，记录下路径上的1和0；

（6）对每一符号写出从码树的根到终结点1、0序列。

3-7.算术编码（P42）

算术编码是一种统计编码，每个符号对应0到1上的一段子区间，区间长度为该符号出现的概率。

该方法将被编码的符号串（数值串）表示成实数0到1之间的一个区间。

初始把它设为整个区间。

当出现一个新的待编码符号，先把完整的0到1区间映射到上一次形成的区间，然后新区间取为0到1上的新符号对应区间所映成的像。

解码时，根据区间的覆盖性来逐一解出原符号串。

3-8.预测编码

预测编码是根据某一数据模型利用以往的样本值对新样本值进行预测，然后将样本实际值与预测值的差值进行编码。

如果模型足够好，且样本序列的时间相关性较强，那么误差信号的幅度将远小于原始信号，可以用较少的值对其差值量化，得到较好的压缩效果。

预测编码常用的是差分脉冲编码调制（DPCM）和自适应的差分脉冲编码调制（ADPCM）。

3-9.变换编码（P46）

变换编码是指对信号进行变换后，再编码，如将时域信号变换到频域信号。

因为声音、图像大部分信号都是低频信号，在频域中信号的能量较集中，再进行采样、编码就可以压缩数据。

3-10.模型编码（P47）

模型编码是指采用模型的方法对传输的图像进行参数估测。

典型的模型编码有随机马尔可夫场和分形图像编码。

3-11.对语音信号进行压缩的依据（P50）

只有当信源产生的信号具有冗余，才能对其进行压缩。

统计分析结果表明，在语音信号中主要包括时域冗余和频域冗余。

另外考虑到人的听觉机理特征，也能对语音信号进行压缩。

3-12.音频信号编码的分类（P52）

（1）基于音频数据的统计特性进行编码；

（2）基于音频的声学参数进行参数编码；

（3）基于人的听觉特性进行编码。

3-13.声音信号压缩编码的基本原理（P53）

在多媒体计算机系统中，声音信号被编码成二进制数字序列，经传输和存储，最后由解码器将二进制编码恢复成原始的声音信号。

3-14.设计声音压缩编码系统必须考虑的主要因素（P54）

（1）输入声音信号的特点；

（2）传输速率及存储容量的限制；

（3）对输出重构声音的质量要求；

（4）系统的可实现性及其代价。

3-15.声音质量的等级（P54）

声音质量与它的频率范围有关，可以分为以下几个等级：

（1）电话语音级：

200Hz~3.4kHz；

（2）调幅广播级：

50Hz~7kHz；

（3）调频广播级：

20Hz~15kHz；

（4）宽带音频级：

20Hz~20kHz。

3-16.声音信号的编码方式分类（P54）

（1）波形编码方法，如PCM、APC、SDC、ATC；

（2）分析合成方法，如LPC；

（3）混合编码方法。

3-17.图像压缩方法的分类（P65）

图像压缩方法可以分成两种类型：

有损压缩和无损压缩。

3-18.广播视频标准（制式）（P68）

国际上有三种广播视频标准和记录格式：

NTSC，PAL，SECAM。

3-19.JPEG标准

JPEG是彩色、灰度、静止图像压缩编码的国际标准。

3-20.MPEG标准（P66）

MPEG标准是ISO/IEC委员会的第11172号标准草案，该标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统三大部分。

3-21.MPEG和JPEG的主要区别

JPEG是静止图像压缩编码的国际标准，MPEG是针对运动图像的数据压缩技术，为了提高压缩比，帧内图像数据和帧间图像数据压缩技术必须同时使用。

MPEG采用了帧间数据压缩、运动补偿和双向预测，这是和JPEG主要不同的地方。

而JPEG和MPEG相同的地方均采用了DCT帧内图像数据压缩编码。

3-22.影响数字视频质量的因素

影响视频图像质量的五个重要的技术参数：

帧速、分辨率、颜色数、压缩比和关键帧。

（1）帧速：

常用的有25帧/秒（PAL）、30帧/秒（NTSC）。

帧速越高，数据量越大，质量越好。

（2）分辨率：

视频分辨率越大，数据量越大，质量越好。

（3）颜色数：

指视频中最多能使用的颜色数。

颜色位数越多，色彩越逼真，数据量也越大。

（4）压缩比：

压缩比较小时对图像质量不会有太大影响，而超过一定倍数后，将会明显看出图像质量下降，而且压缩比越大在回放时花费在解压的时间越长。

（5）关键帧：

视频数据具有很强的帧间相关性，动态视频压缩正是利用帧间相关性的特点，通过前后两个关键帧动态合成中间的视频帧。

因此对于含有频繁运动的视频图像序列，关键帧数少就会出现图像不稳定的现象。

第四章多媒体制作

4-1.多媒体应用系统的开发步骤（P76）

（1）确定使用对象；

（2）明确开发方法；（3）准备多媒体数据；（4）集成一个多媒体应用系统。

4-2.多媒体应用系统的开发方法（P76-77）

（1）由开发人员全部通过编码来实现一个多媒体应用系统；

（2）使用已有的多媒体开发平台或开发系统来实现。

4-3.保证数字化声音不失真要考虑的因素（P78）

（1）采样频率：

根据采样定理，采样频率应至少为原信号最高频率的两倍才能不失真地还原信号。

（2）量化精度：

代表被量化幅度值的精确程度。

通常用两个字节的长度来表示每一个幅度值。

4-4.音频的准备工作（P78-79）

（1）选择音源；

（2）录制数字音频；（3）音频的编辑和存储；（4）选择音频播放的硬件。

选择音源时要注意的是音频的质量：

录制时要考虑音频硬件的种类和配置，采样率和量化位数，音频的效果和强度等，以避免产生失真。

4-5.录制数字音频的步骤（P79）

①设置音频硬件配置；

②选择采样率和量化位数。

③设置音轨的音源和输出端口。

音源设置分成左声道、右声道两种。

左右声道分开录制就能保证立体声效果了。

④检测输入音频的强度。

这一步主要为了防止录音过程中出现失真。

如果输入强度太低，音量太小，那么录制结果夹杂了许多噪音。

如果输入强度过高，音量太大以至于超出允许的范围，录制就会产生削波失真。

4-6.音频信号产生失真的原因及解决方法（P80）

（1）信号频带较宽，但采样频率不够高，数字音频信号发生混叠。

解决的办法：

选择与信号相匹配的采样频率。

最好是以尽可能高的采样频率来记录数字音频，采样频率选为44.1kHz,每个样值用16位表示。

（2）模拟音频信号幅度太大，超过了量化器范围。

解决办法：

调整音源的输出幅度或调节采集卡输入放大器的增益，也可选用音频卡的Line输入端，而不用Microphone输入端。

4-7.Premiere的基本功能（P112）

（1）可以实时采集视频信号，采集精度取决于视频卡和PC机的功能。

主要的数据文件格式为“.avi”；

（2）将多种媒休数据综合处理为一个视频文件；

（3）具有多种活动图像的特技处理功能；

（4）可以配音或叠加文字和图像。

第五章多媒体开发环境和工具

5-1.多媒体创作系统概念（P148）

多媒体创作系统就是为完成组织和编辑任务的软件系统。

（多媒体创作系统提供一种把内容和功能结合在一起的集成环境。

）

5-2.多媒体创作系统的功能（P149）

（1）视频图像的制作；

（2）动画制作；

（3）交互式演示系统；

（4）展示系统；

（5）交互式查询系统；

（6）交互式的训练；

（7）仿真、原型和技术的可视化。

5-3.多媒体创作系统的组成（P149）

多媒体创作系统由素材库、编辑、播放三部分组成。

5-4.多媒体创作工具的分类（P150）

（1）基于时间的创作工具；

（2）基于图标或流程线的创作工具；

（3）基于卡片或页面的工具；

（4）以传统程序语言为基础的多媒体创作工具。

5-5.多媒体创作系统功能（P150-152）

（1）优异的面向对象的编程环境；

（2）具有较强的多媒体数据库I/O能力；

（3）动画处理能力；

（4）超级链接能力；

（5）应用程序的连接能力；

（6）模块化和面向对象；

（7）友好的界面、易学易用。

5-6.多媒体开发工具特征（P152-153）

（1）编辑特性；

（2）组织特性；

（3）编程特性；

（4）交互式特性；

（5）性能精确特性；

（6）播放特性；

（7）提交特性。

5-7.OCR的功能

OCR是OpticalCharacterRecognition的缩写，是光学字符识别软件。

它的功能是将经扫描输入计算机的图化文字转换为电子文档可识别的文字，如ASCII码或中文编码。

第六章多媒体应用系统开发

6-1.多媒体应用系统的特点（P181-182）

（1）增强了计算机的友