電腦多媒體技術簡介

多媒體檔案型態

硬體架購

文字(Text) 聲音(Sound)

數位聲音

電腦音樂 (Computer Music)

圖像 (Image)

影像類型

影像檔案格式

視訊 (Video)

電腦繪圖 (Graphic) and 動畫 (Animation)

數位照相機 與 影像掃描機

錄放影設備

影像卡

影像壓縮及展示技術

Morphing

多媒體製作 (Authoring)

多媒體應用

Demo


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多媒體檔案型態
Sat Feb 5 07:27:41 CST 2011

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硬體架購

⊕ 功能強大的CPU

    由於[多媒體]的資料量非常龐大,所要處理的包括圖形效 果,影像合成,音效的處理,音樂的編曲等等,在在都需要 相當多的運算.

⊕ 大量的隨機存取記憶體 (Memory)

⊕ Large Capacity Disk Space

⊕ MIDI輸出入設備

⊕ 可以錄下外部音源的設備

    能將自己的聲音錄製進電腦內,以接續做處理的動作.

⊕ 高解析度的快速螢幕顯示系統

♦ Video Card

    最好是購買一塊具有視窗加速功能的顯示卡

      因為圖形,影像甚至動畫都是[多媒體]的基本元件之一,經常要在螢幕上作 展示,若能擁有快速的螢幕顯示卡,則其效果必不至於被打折扣,而能欣賞到 較逼真的畫面效果;

    還要注意所買的卡是否為全彩

      即注意卡上的RAM數量是否足夠,使螢幕能展示出 24bits,true-color, 一般說來,若卡上插有512 KBytes, 僅能 show 出256色, 即一般所謂的 VGA顯示模式, 若卡上裝有1 MBytes 以上的 記憶體,則可顯示全彩的畫面

♦ 監視器 (Monitor)

    至於螢幕,當然是希望選擇顯示穩定的最佳, 畢竟自己的眼睛還是非常珍貴的; 現在大部分的螢幕已幾乎都是非交錯性的(non-interlaced), 因此在選購時,只需在注意其輻射量、電/磁場大小 以及畫面是否會在四周出現散掉的現象即可。

⊕ 光碟機 (CD-ROM Driver)

音樂 CD VCD (Video CD)

⊕ DVD-ROM Driver

音樂 CD VCD (Video CD)
Sat Feb 5 07:27:41 CST 2011 Untitled Document
文字(Text) 聲音(Sound)

⊕ 文字(Text)

txt 利用倚天或其他套裝軟體來產生。
doc 利用Windows 之下的Word來產生。
Image 利用繪圖軟體裡的文字功能來產生文字的影像圖形。

⊕ 聲音(Sound)

Wav Midi 電子合成音樂檔 MP3
Sat Feb 5 07:27:42 CST 2011 Untitled Document
數位聲音

⊕ 數位聲音的形成原理

♦ 把空中傳播的類比聲音轉換成電腦的數位聲音, 需先經由麥克風收音之後, 由電腦進行類比 / 數位聲音的轉換, 轉換之後才能儲存在電腦中。

⊕ 影響數位聲音品質之因素

取樣頻率 每秒鐘聲音取樣的次數, 單位為赫次 (Hz, 每秒鐘幾次)。取樣的頻率越高, 聲音的品質就會越好。
取樣大小 當對聲波取樣時, 每個取樣樣本要用幾個位元表示。取樣的位元數越高, 聲音的品質也會越好。

⊕ 聲音的資料量

♦ 一段聲音資料量的大小,是由於取樣頻率及取樣大小所決定

    錄一段長度為 10 秒鐘, 取樣頻率是 44.1 K 赫次,

      其資料量為: 44.1 KHz ╳ 16 bits ╳ 10 sec = 882 Kbytes

    雙聲道時,資料量加倍

      CD 74 min = 38K X 2 byte X 74 X 60 X 2 = 684 M bytes

⊕ 常見的聲音格式

MIDI WAV MP3 RealAudio WMA
Sat Feb 5 07:27:42 CST 2011 Untitled Document
電腦音樂 (Computer Music)

⊕ MP3     WAV

WAV Example

⊕ MIDI

Midi Example

⊕ Midi Interface

♦ Music Instrument Device Interface

⊕ Basic Midi Music Equipment

♦ Midi Keyborad

♦ Midi Mixer

♦ Sound Source

    FM Sythesizer

    Wave Table

♦ Amplifier and Speaker System

⊕ Midi Sequencer

⊕ Computer Midi Equipment

♦ Sound Card with Midi Interface + Speaker

    With FM Sound Sythesizer (e.g. SB16PNP)

    With Wave Table Sound Source (e.g. SB32WE)

♦ Optional Wave Table Daughter Board

♦ Midi Keyboard

♦ Sequencer

Midi Card Discussion Group (Gopher) Sat Feb 5 07:27:42 CST 2011 Untitled Document
圖像 (Image)

⊕ 影像檔圖形 (Image)

♦ 點陣式圖形 (Raster Image)

♦ 不同於 Graphic,例如 向量圖 (AutoCad, Visio, 等)

♦ 佔用較大空間

♦ 例:

數位照相機 小畫家 Photoshop

Image Example

Vector Graphics Examples

⊕ 參數

像素 (Pixel) Image, 其實是由許多細微的小格點所組成的, 這些小格點稱之為像素 (Pixel)
解析度 (Resolution) 指在單位長度內的像素數目,
一般以每英吋所含的像素數目計算。同一長度內所含的像素越多, 解析度就越高, 而圖片的品質就也就越細緻。
影像尺寸 (Size) 用像素來當影像的尺寸單位, 例如 300 X 200, 95 X 43 (水平方向像素數目 X 垂直方向像素數目), 才能確實表達影像的大小。
Sat Feb 5 07:27:42 CST 2011 Untitled Document
影像類型
黑白 一張圖片裡只能有純黑及純白兩種顏色而已。
灰階 除了純黑和純白之外, 包含深淺不同的灰色,
就是在黑色與白色之間加上不同的明暗度。 n由於每個像素佔 8 bits 的空間, 所以明暗度也就有 28 = 256 種變化。
16 色 16 色影像是屬於索引式色彩, 一張圖片都搭配著一個 16 色的色盤
256 色 也是一種索引式色彩。每個像素佔有 8 bits 空間, 所以最多可以有 28 = 256 種顏色
高彩 每個像素由 R (紅) 、G (綠) 及 B (藍) 三種顏色混合而成, 其中紅色及藍色是以 5 bits 表示, 綠色則是用 6 bits 表示, 因此每個像素佔用了 16 bits 的空間, 能呈現的顏色變化數則為 216 = 65536 種顏色
全彩 每個像素 R (紅) 、G (綠) 及 B (藍) 三種顏色混合而成, 紅、綠及藍各分別佔 8 bits 空間, 所以一個像素就佔了 24 bits, 也就是 224 = 16,777,216 種顏色變化。
Sat Feb 5 07:27:42 CST 2011 Untitled Document
影像檔案格式
副檔名 格式 說明
.BMP (Bitmap) Microsoft, 未壓縮
.GIF (CompuServe GIF) 提供非破壞性壓縮 可存成透明圖,交錯圖,動畫, 最多256 色
.JPG (Jpeg) 高壓縮比,破壞性壓縮,支援全彩
.PNG (PNG) W3C 建議,全彩,代替GIF, 但無動畫
.PCD (PhotoCD) Kodak 相片光碟, 可達 4096X6144 Pixels
.TIF (TIF File) 跨平台,非破壞性壓縮,支援 CMYK 印刷色彩, 影像處理界最普遍
.MPT (MacPaint)  
.EPS (Postscript EPS)  
Sat Feb 5 07:27:43 CST 2011 Untitled Document
視訊 (Video)

♦ 聲音及連續影像以同步的方法播放

⊕ 決定視訊播放品質好壞之因素

    每張影像的解析度

    每秒播放的畫面數

    聲音的品質

♦ 例

類比 電影 VCR
數位 MPEG AVI QuickTime

⊕ 常見的視訊格式

AVI QuickTime MPEG RealVideo WMV SWF

⊕ 壓縮

♦ 非常佔用空間

♦ 硬體壓縮解壓縮

♦ 軟體壓縮解壓縮

Sat Feb 5 07:27:43 CST 2011 Untitled Document
電腦繪圖 (Graphic) and 動畫 (Animation)

⊕ 電腦繪圖 (Graphic)

♦ 例: Vector Graphic (線條式)

McDraw visio AutoCad

Vector Graphics Examples

Image Example

⊕ 電腦動畫 (Animation)

    所謂 (Animation),是利用人類視覺佔留的特性,快速播放 一系列的靜態影像,使視覺產生動態的效果。其原因是人類 視覺在每秒 30 張畫面 (frame) 的播放速度下,就無法辨別 每張畫面是 靜態影像。

    ♦ Example: 卡通影片

    電腦動畫就是利用這樣的原理,結合電腦繪圖與計算的能力, 精確快速的創造出栩栩如生的動畫。

    ♦ Example: 玩具總動員

Demo

Dynamic Graphic

Sat Feb 5 07:27:43 CST 2011 Untitled Document
數位照相機 與 影像掃描機

⊕ 數位照相機

⊕ 影像掃描機

    影像掃描機 (Scaner) 主要的功能是將圖片掃描進入電腦內 存檔,其原理和影響機相類似,不外乎一組照相機和燈管。以掃 描物品區分,可分為反射與透射。一般圖片、紙張因不透光,稱 之為反射稿;而幻燈片等因能透過光線,稱之為透射稿。

    掃描機的解析度單位一般使用 DPI (Dots Per Incr),亦即每一 英吋的點數掃描圖片的 DPI 越高,圖形越精細,所佔的檔案也 就越大。

    但多媒體一般不是在電腦螢幕就是在電視 (NTSC訊號)螢幕 上播放,而他們最大的解析度是 72 DPI ,大小尺寸是 640*480Pixel。

Sat Feb 5 07:27:43 CST 2011 Untitled Document
錄放影設備

⊕ 與多媒體相關的錄放影設備有哪些?

    他的裝置機種非常多,有 V8攝影機、錄放影機、LD等...。而 他們皆可以拍下或者錄下動態的視訊,這些視訊皆能夠拿來作為 多媒體節目亦能錄製成錄影帶或壓成 LD ,在這些設備上播放。

Sat Feb 5 07:27:43 CST 2011 Untitled Document
影像卡

⊕ 影像顯示卡

♦ 電腦透過此卡可將影像顯示在電腦螢幕上。

⊕ 影像擷取卡

♦ 此卡主要將畫面上的影像抓取下來,主要可分為

動態視訊擷取 靜態影像擷取

⊕ 影像壓縮卡

    以正常的狀況來計算,畫面要達到視訊的效果每秒必須要有 30張連續撥動的畫面,可見視訊在電腦中所佔的檔案是如此之 大。這樣一推算下來,一個視訊檔往往輕易就達到 100MB以上 的空間。如此自然需要影像壓縮的技術才能夠將視訊廣泛的去運 用。

Sat Feb 5 07:27:44 CST 2011 Untitled Document
影像壓縮及展示技術
檔案形式 每秒播放速度 作業平台
QuickTime .MOV 20 格/S PC X MAC
Video for Win .AVI 20 PC 1/4V
MPEG .MPG 15 PC 尚無
MPG1 .MPG
.ABS
.DAT
30 全螢幕 good
MPEG2 MPEG MPEG very good
Sat Feb 5 07:27:44 CST 2011 Untitled Document
Morphing

⊕ Demo

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Sat Feb 5 07:27:44 CST 2011 Untitled Document
多媒體製作 (Authoring)

♦ 市面上已有許多多媒體製作的軟體

    媒體大師

    WWW/HTML on Internet

    Demo

CTS TV VOD

Dynamic Graphic

⊕ 多媒體應用軟體

製作數位影片 Movie Maker
製作數位影片 Media Studio Pro
數作數位影片 Adobe Premiere
轉換可線上播放的數位影片 Windows Media Encoder
製作動畫 FLASH
Sat Feb 5 07:27:44 CST 2011 Untitled Document
多媒體應用

⊕ 隨選視訊 Video On Demand (VOD)

Demo

CTS TV VOD

⊕ 遠距教學 (Distant Learning)

⊕ 遠距醫療 (Distant Medicine)

⊕ 視訊會議 (Video Conference)

⊕ 虛擬實境 (Virtual Reality)

⊕ VRML

    一種類似於 HTML 的標記語言 markup language,專為 VR 而作的

Demo

VRML Demo (IV)

Sat Feb 5 07:27:44 CST 2011 Untitled Document
Demo

CTS TV VOD

Dynamic Graphic (I)

Dynamic Graphic (II)

Vector Graphics Examples

Image Example

WAV Example

3D WAV Example

Mpeg Example

MOV Example

AVI Example

AU Example

Mid Example

Midi

VRML Demo (I)

VRML Demo (II)

VRML Demo (III)

VRML Demo (IV)

Sat Feb 5 07:27:45 CST 2011