計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格和水平考前輔導(dǎo)——多媒體基礎(chǔ)知識(shí)

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多媒體信息一般指用文本、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻和視頻影像等形式表示的信息。多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)交互地綜合處理相互之間有聯(lián)系的文本、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻等多種信息。多媒體的主要特性表現(xiàn)在信息載體的多樣性、交互性和集成性。
    能夠處理多媒體信息的個(gè)人計(jì)算機(jī)稱(chēng)為“多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)”,英文簡(jiǎn)寫(xiě)是MPC。為了使計(jì)算機(jī)能夠正確處理多媒體信息,Microsoft公司聯(lián)合一些其他公司制定了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)是以Intel處理器為基礎(chǔ)構(gòu)成多媒體計(jì)算機(jī)的最低硬件規(guī)范。計(jì)算機(jī)多媒體涉及以下技術(shù)。
    一、聲卡
    聲卡(也叫音頻卡)是MPC的必要部件,它是計(jì)算機(jī)進(jìn)行聲音處理的適配器。聲卡有三個(gè)基本功能:一是音樂(lè)合成發(fā)音功能;二是混音器(Mixer)功能和數(shù)字聲音效果處理器(DSP)功能;三是模擬聲音信號(hào)的輸入和輸出功能。
    音樂(lè)合成有兩種方法。一種是調(diào)頻(FM)合成法,F(xiàn)M合成方式是將多個(gè)頻率的簡(jiǎn)單聲音合成復(fù)合音來(lái)模擬各種樂(lè)器的聲音。FM合成方式是早期使用的方法,用這種方法產(chǎn)生的聲音音色少、音質(zhì)差。另一種是波形表(Wavetable)合成法。這種方法是先把各種真正樂(lè)器的聲音錄下來(lái),再進(jìn)行數(shù)字化處理形成波形數(shù)據(jù),然后將各種波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器中。發(fā)音時(shí)通過(guò)查表找到所選樂(lè)器的波形數(shù)據(jù),再經(jīng)過(guò)調(diào)制、濾波、再合成等處理形成立體聲送去發(fā)音。存儲(chǔ)聲音樣本的ROM容量的大小對(duì)波表合成效果影響很大。
    混音器的作用是將來(lái)自音樂(lè)合成器、CD-ROM、話筒輸入(MIC)等不同來(lái)源的聲音組合在一起再輸出,混音器是每種聲音卡都有的。數(shù)字聲音效果處理器是對(duì)數(shù)字化的聲音信號(hào)進(jìn)行處理以獲得所需要的音響效果(混響、延時(shí)、合唱等),數(shù)字聲音效果處理器是高檔聲卡具備的功能。
    模擬聲音輸入輸出功能 主要是A/D、D/A轉(zhuǎn)換。一般聲音信號(hào)是模擬信號(hào),計(jì)算機(jī)不能對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理。聲音信號(hào)輸入后要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。由于揚(yáng)聲器只能接受模擬信號(hào),所以聲卡輸出前要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
    常用于表示聲卡性能的兩個(gè)參數(shù)是采樣率和模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量之后的數(shù)據(jù)位數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)量化位數(shù))。采樣率決定了頻率響應(yīng)范圍,對(duì)聲音進(jìn)行采樣的三種標(biāo)準(zhǔn)以及采樣頻率分別為:語(yǔ)音效果(11 kHz)、音樂(lè)效果(22 kHz)、高保真效果(44.1 kHz),目前聲卡的采樣率為44.1KHz。對(duì)聲波每次采樣后存儲(chǔ)、記錄聲音振幅所用的位數(shù)稱(chēng)為采樣位數(shù),16位聲卡的采樣位數(shù)就是16。量化位數(shù)決定了音樂(lè)的動(dòng)態(tài)范圍,量化位數(shù)有8位和16位兩種。8位聲卡的聲音從最低音到音只有256個(gè)級(jí)別,16位聲卡有65536個(gè)高低音級(jí)別。
    MIDI是數(shù)字樂(lè)器接口的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),它定義了電子音樂(lè)設(shè)備與計(jì)算機(jī)的通訊接口,規(guī)定了使用數(shù)字編碼來(lái)描述音樂(lè)樂(lè)譜的規(guī)范。常見(jiàn)的MIDI設(shè)備有電子琴等。計(jì)算機(jī)中以MID為擴(kuò)展名的文件稱(chēng)為MIDI文件,其中存放的是對(duì)MIDI設(shè)備的命令,即每個(gè)音符的頻率、音量、通道號(hào)等指示信息。最后播出的聲音是由MIDI設(shè)備根據(jù)這些信息產(chǎn)生的。MIDI聲音可以用于配音。
    自然聲是聲波信號(hào),錄制自然聲時(shí),需要將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。采樣頻率越高,聲音就越真,但形成的數(shù)字信息就越多,占用的存儲(chǔ)量也越大。所以一般都需要采用壓縮技術(shù)。
    聲卡處理的聲音信息在計(jì)算機(jī)中以文件的形式存儲(chǔ)。Windows使用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻文件稱(chēng)為波形文件,擴(kuò)展名為WAV;擴(kuò)展名為VOL的聲音文件主要用于DOS程序;擴(kuò)展名為MID的文件用于存儲(chǔ)MIDI類(lèi)聲音信息;它比WAV文件更節(jié)省空間。聲音文件的存儲(chǔ)量等于采樣頻率×采樣位數(shù)×聲道數(shù)。
    聲卡使用的總線有ISA總線和PCI總線。
    聲卡工作應(yīng)有相應(yīng)的軟件支持,包括驅(qū)動(dòng)程序、混頻程序(mixer)和CD播放程序等。