【软考】-- 多媒体基础知识

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

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

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）。