多媒体 实验指导书.docx
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多媒体实验指导书
多媒体技术基础及应用
实验指导书
(课堂实验部分)
前言
《多媒体技术基础及应用》是电气信息类本科生教学的主要学科选修课之一,是一门实用性广泛的学科,该课程基本概念多,涉及面广,实践性强。
为了帮助对多媒体技术与应用感兴趣的学生更好地学习这门课程。
我们编写了此辅导教材。
在《多媒体技术基础与应用》课程中。
需要学生亲自动手进行多媒体作品的制作,以加深对理论知识的理解;同时学习制作多媒体作品的方法,掌很多媒体技术应用的技巧。
掌握多媒体技术的理论是学习的一个重要方面,亲自动手实验是从理论到实践的重要一步;而且学习多媒体技术的最终目的还是要将它应用到实践中去。
多媒体课程的实验环节和多媒体技术的最终应用结合得非常紧密。
这是多媒体课程教学的重要特色之一,也是这门课程吸引学生的一个重要原因。
希望同学们在使用本实验指导书及进行实验的过程中,能够帮助我们不断地发现问题,并提出建议,使《多媒体技术基础与应用》能够更加完善。
由于课时限制,我们只挑选了具有代表性的音频和视频的相关实验,关于图像、网页及网络等其它内容我们在这里没有列出。
有兴趣的同学可以自己搭平台实验,也可以与我们教研室相关老师联系,我们会尽量为大家提供相关的软硬件环境。
实验要求
多媒体技术是现在发展较快的一门学科,特别是在过去十几年里得到了迅速的发展和应用。
《多媒体技术基础及应用》课程实验的目的是为了使学生在课程学习的同时,通过在实验中的实际操作,对多媒体技术及应用有一个直观的了解。
主要通过音频、视频实验环节,使学生加深了解和更好地掌握《多媒体技术基础及应用》课程教学大纲要求的内容。
在《多媒体技术基础及应用》的课程实验过程中,要求学生做到:
(1)预习实验指导书有关部分,认真做好实验内容的准备,就实验可能出现情况提前做出思考和分析。
(2)仔细观察上机和上网操作时出现的各种现象,记录主要情况,做出必要说明和分析。
(3)认真书写实验报告。
实验报告包括实验目的和要求,实验情况及其分析。
对需要编程的实验,写出程序设计说明,给出源程序框图和清单。
(4)遵守机房纪律,服从辅导教师指挥,爱护实验设备。
(5)实验课程不迟到。
如有事不能出席,应出具有效的请假条。
实验的验收将分为两个部分。
第一部分是上机操作实验。
第二部分是提交实验报告。
希望大家抓紧时间,合理安排,认真实验,在规定的时间内完成并通过检查。
实验1音视频数据采集
1.实验目的
a了解AV800TMPlus视频采集压缩卡的功能
b掌握音视频采集的方法,对音视频的编码有直观的了解
2.实验前的准备
a阅读AV800TMPlus板卡的应用手册,了解板卡的功能及操作步骤;
b熟悉关于音视频格式的基础知识;
3.实验内容
a采集参数的设置
启动AV800板卡附带的视频采集程序VideoCatcher,其界面如下:
视频监视窗该窗口显示输入的视频图像。
如果所用的显示卡具有硬件Overlay功能,则显示的图像要比不具有硬件Overlay功能的显示卡要更为细腻。
监视窗可以通过拖动边框改变其大小。
在视频窗部分双击鼠标左键可以将其放大到全屏幕,再次双击或按Esc键可使其还原。
操作面板操作面板分为两部分,左侧为状态显示框,通过它可以知道当前选择的MPEG编码方式、当前的操作状态、当前指定的采集文件名以及在采集或回放过程中的时间信息。
右侧为操作键部分。
包括属性设置、开始采集,停止采集,捕捉图像,播放文件,停止播放,暂停播放等。
属性设置:
属性设置包括视频输入、采集文件名以及各项MPEG编码参数的调整。
单击
设置采集文件属性
MPEG/视频文件:
在此编辑框中输入采集文件名,默认的文件名后缀为.mpg。
如果单击浏览键,则出现文件对话框。
在未选择“视频,音频分离”情况下,该文件为MPEG视频/音频编码文件,即MPEG-1System或MPEG-2Program文件。
音频文件:
在未选择“视频,音频分离”时,此项处于禁止状态。
当选择了“视频,音频分离”,可以指定采集的音频文件。
同样也可以通过浏览键指定音频文件名。
视频,音频分离当选择了“视频,音频分离”,视频文件将仅含有MPEG视频数据,即MPEG-1Video或MPEG-2Video文件。
而音频文件可以是MPEG-1LayerII文件,也可以是PCMAudio文件,取决于在“MPEG编码参数”中的设置,参见“MPEG编码参数”音频编码部分。
同样也可以通过浏览键指定音频文件名。
控制记录方式控制记录方式是指以何种方式停止采集。
有两种方式供选择:
手动操作和按指定时间。
当选择手动操作,在采集过程中单击
若选择按指定时间,在编辑框中输入以秒为单位的预计采集时间,当采集达到指定时间VideoCatcher自动停止采集。
调整视频输入参数
在属性对话框种选择“输入参数”标签。
视频源根据连接的视频源输入端子选择复合视频或S-Video。
如果是AV800Plus/TV可选择TV,将射频作为视频输入(具体见采集MPEG说明)。
输入视频制式在运行VideoCatcher时如果视频源已经连接AV800Plus卡,Videocatcher将自动监测出输入视频信号的制式。
否则,将处于NTSC_M。
在这里建议:
最好在经连接好视频源和AV800Plus卡后再运行VideoCatcher。
亮度,对比度,色调,饱和度调节
拖动滑块进行调整,该项调整可以在视频窗中直接反映出来。
视频显示使用Overlay
如果所用的显示卡具有硬件Overlay功能,则显示的图像要比不具有硬件Overlay功能的显示卡要更为细腻并且运动画面可以保证每秒25/30帧。
设置MPEG编码参数
在属性对话框种选择“MPEG编码参数”标签。
视频分辨率AV800Plus支持下述分辨率:
PAL352x288,352,x576,480x576.704x576NTSC352x240,352x576,480x480,704x480
预置参数VideoCatcher预置了3组标准参数:
VCD,SVCD和DVD,只要选择相应设置,不需要再调整每一个具体的参数值。
此外,还有两组模板参数:
MPEG-1和MPEG-2,可以在选择之后按照需要调整每一个参数值。
IBP结构I帧间隔必须是P帧间隔的整倍数
音频编码AV800Plus支持MPEG-1LayerII和WindowsPCM编码。
某些DVD制作软件要求音频为PCM编码。
当且仅当在文件属性页中选择了视频,音频分离时,才可改变此项。
CBR/VBR对于MPEG-2编码,可以选择以恒定位速率(CBR)或可变位速率(VBR)进行编码。
视频位速率视频位速率决定了视频的压缩比率,位速率越小,压缩率越大,同时图像损失也越大。
应根据具体的应用要求和存储要求确定位速率。
参见视频位速率与存储容量的关系表。
在Microsoft®Windows™98FAT32文件系统下采集MPEG视频文件,文件的大小限制为4GB减2个字节。
如果需要记录较长时间的视频,需要减小视频位速率。
因为视频位速率的大小会影响到视频质量,用户需要在视频质量和文件大小之间做出选择。
HHR滤波器HHR(Half-Horizontal-Resolution)滤波器用于1/2D1分辨率编码。
即在选择352x288PAL(或352x240NTSC)MPEG-2编码时应该选择此项以避免图像被裁剪。
音频位速率音频位速率可选范围为128KHz,224KHz,384KHz。
b采集MPEG文件
单击
按钮,VideoCatcher对AV800Plus初始化并开始采集输入的视频,音频信号。
同时,
按钮和按钮
转变为允许操作方式。
如果设置的记录方式为手动操作,可以通过单击
按钮停止采集。
否则,按照指定的时间长度由VideoCatcher自动停止采集。
如果在采集过程中需要暂停操作,单击
暂停采集,在暂停状态单击
可继续采集。
如果您用的是AV800Plus/TV,在选择了TV输入后可点击按照下图进行选台
播放MPEG文件
单击
按钮出现打开文件对话框如下,选择要播放的文件,单击打开。
播放MPEG文件时可以通过按钮
暂停播放,这时可以通过按钮
停止播放。
实验2音频处理
1.实验目的:
1、熟悉Auditon(CoolEdit的新版本)分析、处理音频的方法;
2、加深对音频编码的相关知识的理解。
2.实验前的准备
1、熟悉程序Auditon的使用
2、熟悉音频相关的知识
3.实验内容
a、从AV-800卡采集音频文件。
(略)
b、从声卡采集音频文件。
(略)
c、使用Audition对音频文件进行分析和各种效果处理(如混音、降噪、升降调、人声消除等)。
Auditon是一个功能强大的音乐编辑软件,可以运行与Windows95/NT下,能高质量地完成录音、编辑、合成等多种任务。
Auditon能记录的音源包括CD、卡座、话筒等多种,并可以对它们进行降噪、扩音、剪接等处理,还可以给它们添加立体环绕、淡入淡出、3D回响等奇妙音效,制成的音频文件,除了可以保存为常见的.wav、.snd和.voc等格式外,也可以直接压缩为MP3或Auditon(.rm)文件。
甚至,借助于Auditon对采样频率为96kHz、分辨率为24位录音的支持,还以制作更高品质的DVD音频文件。
本实验主要利用Audtion完成以下的实验。
1Auditon的窗口及基本操作(略)
2使用Auditon录制声音
首先设置声音文件的采样频率
在多轨视图中,点中要进行录音的轨道前的红色R按钮,此时点击播放工具栏中的录音按钮
就可以录音了。
载入采集的音频文件(Auditon支持多种文件格式,可以读取已有各种音频文件,也可以从视频文件提取出音频文件进行编辑)
下图为同时载入多个音频文件的情况:
3声音的放大与缩小
双击多轨视图中录制的声音文件,进入编辑视图。
通过鼠标拖动选择要进行编辑的波形,也可以直接双击波形以选中整个波形
通过菜单效果->振幅->扩大/渐变,弹出扩大/渐变对话框。
拖动滑杆,调整参数,可以通过预览按钮来试听效果,直到满意为止。
4去除杂音
通过菜单效果->降噪->降噪,弹出降噪对话框。
降噪设置中将FFT取值设为8192。
其它参数默认。
点击捕捉线图按钮对波形进行噪声分析。
可以拖动降噪电平滑杆和在噪声轮廓图下方的区域中设置噪声调整的轮廓。
在参数调整中可以通过预演试听效果。
直到满意为止。
降噪的其它几个效果不再详述,具体功能大家自己试验并体验效果。
5增加回声效果
为了避免录音听起来单薄,可以增加回声效果,大体步骤如下:
点击菜单效果->延迟效果->回声,弹出回声对话框。
可以选择不同的预置参数或手工不同的参数来获得不同的效果。
6改变音高和音速
点击菜单效果->节拍/音调->伸展,弹出伸展对话框。
可以选择不同的预置参数或手工不同的参数来获得不同的效果。
节拍/音调效果中的其它效果请自行实验。
7增加合唱效果
点击菜单效果->延迟效果->合唱,弹出合唱对话框。
设置参数获得不同的合唱效果。
8声音片段合并
合并其实就是把一个片段复制到剪贴板上,再粘贴到另一个片段上。
如果两个片段声音格式不一样,Auditon会自动对剪贴板上的的声音片段进行转换,使它的声音格式同另一个片段的声音格式相同。
9保存声音
菜单->文件->保存。
实验三、视频处理
1.实验目的:
3、熟悉利用premiere进行视频分析、处理方法;
4、加深对视频结构、编码的相关知识的解。
2.实验前的准备
1、熟悉程序Premiere的使用
2、熟悉视频相关的知识
3.实验内容
1、利用AV800TMPlus卡采集几段视频(略)
2、利用Premiere进行分析处理
一、Premiere简介
Premiere是Adobe公司的推出的非常优秀的视频编辑软件,能对视频、声音、动画、图片、文本进行编辑加工,并最终生成电影文件。
本实验主要利用Premiere完成以下内容。
打开Premiere6.0,就会出现预设方案(LoadProject)对话框,如下图所示。
电影预设方案
每种预设方案中包括文件的压缩类型、视频尺寸、播放速度、音频模式等,如需改变已有的设置选项,可点Custom按钮,然后就可在出现的对话框中改变设置。
从预设表中选择MultimemediaVideoforWindows,单击OK,屏幕上会同时显示如下窗口,如下图所示。
Premiere6.0主界面
主要的窗口包括项目(Project)窗口、监示(Monitor)窗口、时间轴(Timeline)、过渡(Transitions)窗口、效果(Effect)窗口等,可以根据需要调整窗口的位置或关闭窗口,也可通过Window菜单打开更多的窗口。
二、导入电影素材
Premiere能将视频、图片、声音等素材整合在一起。
导入刚刚采集的视频文件,方法是在菜单栏中选择File→Import→File,或双击项目窗口item栏的空白处,就会弹出导入(Import)窗口,如下图所示。
导入素材
三、过渡效果
一段视频结束,另一端视频紧接着开始,这就是所谓的电影镜头切换。
为了使电影镜头切换衔接自然或更加有趣,可以使用各种过渡效果。
选择Window→ShowTransitions,则出现过渡面板,如下图所示。
过渡面板
在过渡窗口中,我们可看到详细分类的文件夹,点击任意一个扩展标志,则会显示一组过渡效果。
过渡窗口的使用:
在时间轴中,先把两段视频素材分别置于Video1的A通道和B通道中,然后在过渡面板将BandSlide拖到时间轴Transitions通道的两视频重叠处,Premiere会自动确定过渡长度以匹配过渡部分。
如下图所示。
加入过渡效果
在时间轴双击Transitions通道的过渡显示区,会出现过渡属性设置对话框,如下图所示。
设置过渡
选中ShowActualSources选项观察画面过渡的效果。
分别拖动Start显示区和End显示区下方的滑块,调节过渡的开始状态与结束状态。
在Border栏,可拖动三角形滑块来改变条边框的厚度,通过单击颜色(Color)框来选定条边框的颜色。
BandSlide默认的效果是将画面切割为7条带状,可单击左下角的Custom按钮,在出现的对话框中改变默认的带状数。
通过对话框右下角的蓝色区域,可以指定过渡的顺序(蓝色箭头)、走向(红色箭头)、以及过渡的方向(F-R按钮)。
完成设置后,按Enter键,将会生成预览电影。
如果希望快速显示效果,可按下Alt键后拖动播放头,这时Program区监示窗口将出现包含过渡效果的画面。
如下图所示。
通过拖放播放头快速预览电影
三、动态滤镜
Premiere中提供了各种视频及声音滤镜,其中视频滤镜能产生动态的扭变、模糊、风吹、幻影等特效。
使用方法举例
选择Window→ShowVideoEffect,出现效果(Effect)面板,如下图所示。
滤镜效果面板
在滤镜分类文件夹中找到特技滤镜LensFlare,将之拖到时间轴的视频素材上,这时会弹出一个设置LensFlare的对话框,如下图所示。
滤镜设置面板
Brightness(亮度)的数字框和三角形滑块用来设定点光源的光线强度。
对话框中部是画面显示区,可通过移动十字形标记来改变点光源的位置。
LensType(透镜类型)中有3种,每一种产生的光斑和光晕都是不一样的。
设定好后,单击OK确定。
LensFlare就加入到相应的视频素材上,同时出现EffectControls对话框,如下图所示。
效果控制面板
相关知识:
在Premiere6.0的时间轴中,可以给运用了滤镜的素材增加关键帧,并可移动或删除关键帧,这样就能精确地控制滤镜效果。
要编辑关键帧,先点通道左端的显示关键帧按钮,这时应用了滤镜的素材下方会出现一条细线,可以拖动最初位于细线两端的小方块,只有在这两个方块之间的区域才会产生滤镜效果。
如需要增加关键帧,可先将播放头移到该处,然后在中间点一下,就可在两个关键帧之间增加一个控制点,如下图所示。
给滤镜设置关键帧
要控制画面的分段滤镜效果,可选中新增关键帧,然后在EffectControls对话框中调整参数。
四、滚动字幕
在电影的结尾(或开头)处,一般要出现滚动的字幕,以显示相关信息。
在Premiere6.0中,实现方法是:
1.选择File→New→Title,出现文字编辑器。
2.单击文字编辑器工具栏中的滚动字幕工具,在编辑区拖出一个矩形的区域,该矩形就是编辑滚动字幕的活动区域。
3.接下来在编辑区中写入需要显示的所有文字内容,由于在水平及垂直方向都有滑块,因此文字内容的篇幅不会受到矩形框的限制,如下图所示
输入滚动字幕
4.可以通过左侧的工具给滚动字幕设置字体、颜色、渐变、阴影等。
5.在选定的滚动字幕上点右键,从弹出的菜单中选择RollingTitleOptions,出现可设置滚动方向及速度的对话框,如下图所示。
设置滚动方向
在Direction项选MoveUp,即向上滚动,如勾选EnableSpecialTimings,则可改变滚动速度,如PreRoll(开始前)、RampUp(加速)、RampDown(减速)与PostRoll(结束后)均为零帧,则字幕匀速滚动。
6.选择File→Save,将字幕文件命名后保存,然后可关闭文字编辑器。
7.在项目窗口中可找到这个字幕文件,将它拖动到时间轴的Video2通道,就会自动产生向上滚动的字幕。
五、运动效果
Premiere6.0虽然不是动画制作软件,但却有强大的运动生成功能,通过运动设定对话框,能轻易地将图像(或视频)进行移动、旋转、缩放以及变形等,可让静态的图像产生运动效果。
现在先将一段视频拖放到时间轴的Video1通道,将一个图标(即Veloman.eps)放上Video2上,可用鼠标拖动图标边缘,将其调整到合适的长度,如下图所示。
拖长图标显示时间
这时,通过监视窗只能看到图标,而Video1上的视频不可见,这是因为还没有对Video2上的图标做透明设置。
为了让Video1上的视频可见,在时间轴中的图标上点右键,从菜单上选取VideoOptions→Transparency,弹出Transparencysettings面板,在Keytype下拉列表中选WhiteAlphaMatte,这样图标周围的白色背景就会变得透明,如下图所示。
设置透明效果
接下来就让图标动起来,先在时间轴中的图标上点右键,从弹出的菜单上选取VideoOptions→Motion,出现MotionSettings对话框,在对话框左上部有一个运动预览窗,点播放键
,可看到视频在播放的同时,图标从左向右运动,这是系统预设的运动方式。
现在要让图标从左侧由小到大移向屏幕中心偏右的位置,再旋转着向右侧移动,逐渐缩小并消失。
下面是具体步骤。
1.在右上方的运动轨迹窗将图标的起点(Start)移动到屏幕可见区(VisibleArea)的左侧中心,如下图所示。
定位起点
将对话框下方运动控制栏Zoom的数值改为0,这时轨迹窗中的图标变成一个点,即此时图标不会显示。
2.在轨迹窗轨迹线的中间点一下,或在Time轴上点击,就能增加一个控制点,现在将Zoom的数值改为100,图标就会放大,在轨迹窗移动图标的位置,如下图所示。
给新增的控制点定位
在轨迹区将图标的终点(End)移动到轨迹窗可见区(VisibleArea)的右侧,将其Zoom值改为0,Rotation值设定为720,即图标在缩小的同时会旋转两圈,如下图所示。
设置结束点的大小及旋转
六、编辑音效
声音是数字电影不可缺少的部分,尽管Premiere并不是专门用来进行音频素材处理的工具,但通过时间轴的音频通道可以编辑淡入淡出效果,另外,Premiere6.0提供了大量的音频特技滤镜,通过这些滤镜,可以非常方便地制作一些使用音频的特技效果。
1.先将一段音频拖放到时间轴的Audio1通道,单击通道左侧的白色三角形,可以打开音频通道的附加轨道,该轨道用于调整音频素材的强弱。
2.单击附加轨道左侧中部的红色按钮,素材上出现了红色音频线,在线上单击可增加控制点,通过对控制点的拖动可以改变音频输出的强弱。
中线以上为增强,以下为减弱。
如下图所示。
声音的淡入、增强及淡出
3.单击附加轨道左侧中部的蓝色按钮,素材上出现了蓝色音频线,用它可控制立体声音左右声道的变化。
4.消除控制点的方法是将其拖出通道。
5.要添加音频滤镜,选择Window→ShowAudioEffect,出现Audio效果面板,将选定的音频滤镜拖到时间轴的声音素材上,然后可在EffectControls对话框上设置滤镜效果。
6.音频通道的使用方法与视频通道大体上相近。
七、保存与输出
选择File→Save,就可将项目保存为一个后缀为ppj的文件,在这个文件中保存了当前电影编辑状态的全部信息,以后在需调用时,只要选择File→Open,找到相应文件,就可打开并编辑电影。
最后要做的是输出,也就是将时间轴中的素材合成为完整的电影。
在菜单中选取File→ExportTimeline→Movie,出现输出电影对话框,给电影命名并选择存放目录后,点保存,Premiere就开始合成AVI电影。
如希望重新设置输出电影的属性,可单击输出电影对话框中的Settings按钮,出现输出电影设置对话框对话框,如下图所示。
选择输出格式
从文件类型下拉列表中选择一种电影格式,Premiere可输出的电影格式有:
avi电影、mov电影、gif动画、Flc/Fli动画、tif图形文件序列、tga图形文件序列、gif图形文件序列、bmp图形文件序列等。
如果在电脑上安装了支持MPEG4的插件,可在对话框顶部的下拉列表中选Video,然后在Compressor项的下拉列表中选DivXMPEG-4,就可输出MPEG4电影。
设定好其它参数后单击OK确定,回到输出电影对话框,命名后单击保存按钮。
屏幕上出现电影输出的进度显示框。
当电影输出完成后,将自动在监视窗中打开并播放已输出的电影。
实验四、视频会议
1.实验目的:
加深了解视频会议系统的功能、结构、各个模块的协议和操作方法等知识。
2.实验前的准备
熟悉视频会议的相关知识
3.实验内容:
桌面视频会议系统就是利用现有的台式机(如PC机)平台以及网络通信设备和远地的装备有同样或兼容设备的台式机通过网络进行通信的系统。
其主要设备是由视频会议终端、多点控制单元MCU、信道(网络)及控制管理软件组成。
视频会议的主要功能是:
完成视频信号的采
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