第二节 多媒体技术优质课教案推荐

多媒体技术教学设计

【教学目标】

知识与技能：了解媒体技术的发展和应用初步认识，了解数据冗余和压缩的简单原理。掌握各种媒体的数字化表示和存储的一般知识。

过程与方法：

能从日常的生活和学习中感受各种媒体及其作用；能从实践中归纳多媒体的含义和分析多媒体的特征。

情感态度与价值观：

体验媒体和多媒体所包含的文化内涵，

关注多媒体技术对人们的学习、工作、生活的影响，

辩证地认识媒体和多媒体技术对社会发展的影响

【学时安排】

本节教学内容安排

2学时。

【教学环境】

硬件环境：网络教室；软件环境。

【教学要点】

引导学生观察生活，寻找身边的媒体，并进行归纳分类。理解多媒体的概念，

由典型案例分析和总结多媒体的特征和作用。

【教学过程】

（一）导入

同学们，我们在必修课本中学习过如何将信息数字化，咱们看一下我们这节课所要学习的媒体信息的数字化，你会发现有很多熟悉的名词，和信息的数字化一样，多媒体技术所涉及的媒体信息包括文本、图形、图像、声音、视频和动画等，这些媒体信息在计算机中都有自己的数字化表示和存储方式，它们是多媒体技术的基础。

（二）讲解新课

1、文本

尽管我们现在使用的媒体非常丰富，但文本仍是我们表达与交流的重要媒体。如《水浒传》这样的名著，其文字表达魅力是任何一种其他媒体都无法代替的。因此，媒体信息的数

字化首先实现的是文本的数字化表示。文本是一种用文字、数字和符号表达信息的方式。为了用计算机对文本信息进行处

理，人们对文本中常用的文字、数字和符号等进行了数字化编码，即字符代码。

目前，国际通用的信息交换字符代码是ASCII 码，即美国标准信息交换码。它用一个

字节的低7 位表示，共有128 个编码，分别表示大写英文字母、小写英文字母和西文标点

符号等。例如：字母“A”的ASCII码用二进制表示为01000001，而转换为十进制时则为65。（讲解一下二进制和十进制的转化）

计算机对汉字的编码与ASCII 码不同。按照1980 年中国国家标准局颁布的国标

GB2312 叶信息交换用汉字编码字符集曳基本集规定，汉字编码采用区位码，所收录的763个汉字共分94 个区，每个区有94 个位，每个汉字由区号和位号惟一确定。例如：“啊”字位于16 区01 位，故其区位码为1601。区位码在存储时，区码和位码各占一个字节，即一个汉字用两个字节存储。

2.图形

很多人小时候都喜欢信笔涂鸦,至今仍有人乐此不疲,喜欢画一些卡通人物.可见,图画是我们经常接触的媒体.使用计算机也不例外,我们可以通过鼠标或绘图板等输入设备在计算机上绘制各种图形,计算机会记录我们画的直线、曲线、颜色、位置和形状等内容,并将它们转换成一系列绘图指令,以文件形式存储,形成矢量图(Vectorgraph).矢量图在显示和打印时也是按照绘图内容的指令绘制出来的,即使随意改变其大小,也不会失真.因此,用数字编码记录绘图指令的矢量图所占存储空间小,一般多用于辅助设计,如广告徽标、标识设计和工业辅助设计等. 用基于矢量图的计算机辅助设计软件设计完成的.人们感觉非常新奇的一些电影特技画面也是用基于矢量图的动画设计软件制作的,那超乎寻常的效果给人们带来亦真亦幻的感觉

3.图像

（1）位图

根据图的表示和存储方式不同，除矢量图外还有另外一种由许多点组成的点阵图，我们称它为位图（Bitmap），构成位图的点称为像素（Pixel）。位图与我们生活中的手工“十字绣”（如图1-2-2 所示）很相似。下面，我们以只有黑白两种颜色的太极图为例，看一看位图是如何存储的。将一个网格叠放在太极图上，网格将太极图分成45*45的点阵，其中，黑色的点在计算机中用0 表示，白色的点用1 表示，每个点对应位图的一个像素，每个像素非1 即0，故每个像素只需用一个二进制位表示即可。因为1 个字节由8个二进制位组成，所以，1 个字节可以存储8 个像素的信息。那么，由45*45像素构成的太极图，需要用45*45*1=2 025 位，即2025/8=254 个字节来存储。对于彩色位图来说，每个像素用1位存储显然不够。比如16 种颜色的位图，需要用16 个不同的二进制数与每一种颜色对应，因此，最少用4 位二进制数表示，即0000、0001、0010......1111共16 （即24）个二进制数。这样，每个像素需要用4 位存储，因此，16 种颜色的45*45 像素的位图，需要用45*45*4=8100 位，即8100/8=1013个字节来存储。

依此类推，256 种颜色的位图，至少需要8 个二进制位（即1 个字节）来存储1 个像素。由此看来，同样大小的位图，其最大颜色数越大，所占用的存储空间也越多。我们将位图所能达到的最大颜色数，称为色彩深度。色彩深度是描述图像质量的重要参数，也可以用一个像素的存储位数来表示，如：256色图像也可以称为8位色图像。随着色彩深度的增大，位图表达的颜色越来越丰富，越来越接近自然界的真实颜色。因此，位图多用于表达真实的景物和创作富于层次、色彩和光感的作品。需要说明的是，位图的放大和缩小都会引起像素的增加和减少，这样会使得原有图像的线条和形状变得参差不齐，与原图像相比出现失真，这是位图的一个缺陷，如图1-2-4所示。位图的另一个缺点是数据量太大。位图的数据量不仅与色彩深度有关，还与图像的分辨率有关。图像辨率是指数字化图像的大小，即：用

水平的像素点和垂直的像素点来表示和存储一幅图像。因此，由图像分辨率和图像的色彩深度可决定该图像的文件大小。例如：长和宽分别为1024 像素和768 像素的24 位色彩深度的图像，就需要2 359 296（1024*768*24/8）字节存储文件，数据量过大。

（2）图像文件的压缩

为了解决位图文件数据量过大的问题，人们往往采取图像压缩技术来减少存储空间开销，压缩后的媒体文件更便于传输使用。图像的压缩是根据图像数据中存在着大量的冗余现象而设计的。冗余有空间冗余、结构冗余、知识冗余和视觉冗余等许多种，压缩技术就利用了这些冗余进行计算编码，使得重复存储的数据量大大减少，从而达到图像压缩的目的。例如：图1-2-4 中的大片蓝天，其中有许多连续的像素是有规则分布的，这就使图像数据在空间上存在很大的相关性，表现为数字图像的空间冗余。

由于数据冗余种类的不同，图像的压缩方法也有所不同，而不同的压缩方法又会产生不同的压缩质量。根据压缩的质量，压缩可以分为无损压缩和有损压缩两类。能还原成与压缩前完全一致的压缩，称为无损压缩。比如：TIFF格式的图像就可以进行无损压缩。由于无损压缩只是对数据本身进行优化，故压缩率有限，大约在2：1-5：1之间。有损压缩则是利用了人眼对图像某些变化的不敏感性而对图像进行的压缩，有损压缩改变了原始图像，使得还原后的内容与原始的不一致，但观察者并不会明显感觉到图像的变化。比如JPEG格式的图像就可以进行有损压缩，其压缩比可以达到50：1。

(3)图像文件格式

位图文件的存储格式除了上述JPEG格式外，还有一些其他常用的文件格式。例如院BMP格式是Windows中普遍采用的一种与设备无关的位图格式，由于它没有经过压缩，故所占存储空间很大；TIFF格式是常用于桌面出版系统的位图文件格式，它是一种通用图像格式，可以跨平台使用；GIF格式采用压缩存储，最大颜色深度为8位，占用存储空间开销

较小，是流行于网络的图像格式。它的另一个特点是在一个文件中可以存放多幅彩色图像，将这些图像连续显示，即可产生一种简单的动画效果。

4、动画

动画（Motivation）是运动的画面，是人们想像的艺术，它通过人眼的视觉暂留特性，快速播放连续的静止图像，从而使人得到动态视觉的效果。计算机动画是用计算机生成一系列能够实时演播的连续画面，它可以把人们的视觉引向一些客观不存在或很难做到的内容上。计算机在创建画面、着色、录制、特技剪辑和后期制作等整个动画制作过程中起着核心作用。计算机动画开始于20世纪60 年代初期，当时主要研究二维动画系统。20 世纪70 年代开始，动画的研究重心转移到对三维动画的研究与开发上。随着图形工作站和计算机图学的飞速发展，一批可生成真实感动画的三维动画系统相继面世。

5、多媒体技术的发展

(1) 起步阶段

(2) 标准化阶段

(3) 应用发展阶段

多媒体的数据库

多媒体通讯

超媒体

(4)多媒体技术发展的趋势