写作思路：首先介绍一下什么是多媒体技术，接着阐述自己对多媒体技术应用未来的发展，比如在有关火箭的教学中，运用多媒体技术将我国的航天事业的重大发展成果进行浏览，使学生能够潜移默化地感受到爱国主义的教育等等。
正文：
多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术，又称为计算机多媒体技术。
多媒体技术得到迅速发展，多媒体系统的应用更以极强的渗透力进入人类生活的各个领域，如游戏、教育、档案、图书、娱乐、艺术、股票债券、金融交易、建筑设计、家庭、通讯等等。其中，运用最多最广泛也最早的就是电子游戏，千万青少年甚至成年人为之着迷，可见多媒体的威力。
大商场、邮局里是电子导购触摸屏也是一例，它的出现极大地方便了人们的生活。又出现了教学类多媒体产品，一对一专业级的教授，使莘莘学子受益匪浅。
正因为如此，许多有眼光的企业看到了这一形式，纷纷运用其做企业宣传之用甚至运用其交互能力加入了电子商务，自助式维护，教授使用的功能，方便了客户，促进了销售，提升了企业形象，扩展了商机，在销售和形象二方面都获益。
可以这样说，凡是一个有进取心的企业，都离不开这一最新的高技术产品。首先多媒体的运用领域十分广泛，注定了它可在各行各业生根开花。
随着计算机的普及，新一代在计算机环境中成长起来的年轻人，已经习惯了这一形式，作为一个有发展眼光的企业，是不会放弃这一未来的消费主体的。由于多媒体信息技术在国外已经非常普及，面对日益国际化的市场，只有跟上国际潮流。
随着教育改革的深入，课程理念的更新，传统的说教模式已不适应物理学科的德育渗透，应该加强知识性、趣味性的德育渗透方式，而多媒体在这方面显示出得天独厚的优势。多媒体技术生动、形象，感染力强，易于激发学生的学习物理爱好和内部动机，而且还寓德育教育于智育教育之中。
多媒体是融合两种以上媒体的人——机交互式信息交流和传播媒体，具有以下特点：
1、信息载体的多样性：相对于计算机而言的，即指信息媒体的多样性。
2、多媒体的交互性是指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作从而为用户提供了更加有效地控制和使用信息的手段。
3、集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。
4. 数字化——媒体以数字形式存在。
5. 实时性——声音、动态图像（视频）随时间变化。
==================论文写作方法===========================
论文网上没有免费的，与其花人民币，还不如自己写，万一碰到骗人的，就不上算了。
写作论文的简单方法，首先大概确定自己的选题，然后在网上查找几份类似的文章，通读一遍，对这方面的内容有个大概的了解！
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多媒体在舞台设计上的应用研究 序言 近年来，这种建立在艺术与科学基础之上的新兴艺术形式在众多专业人士以及热爱它的人们的努力推动下以迅猛的势头发展着。它以它变幻莫测的艺术魅力和现代科学的新鲜感吸引着人们。将多媒体技术应用于舞台背景设计这种综合艺术得以应运而生。两者的结合是顺应自然的，同时也是有着充分的时代发展的铺垫。它涉及到艺术设计的多个方面，是一种综合性的设计理念。多媒体舞台背景设计在中国的发展仅仅不到10年，但是它代表了以后艺术设计的综合性的发展趋势。多媒体技术已经深入到舞台设计的方方面面。 一、舞台多媒体艺术表现特点 1．为舞台表演提供更丰富的表现力多媒体把艺术创作“搬”上舞台，让艺术品创作的过程展现在观众面前，如果在节目中仅仅展现艺术品的成品，未免太单调。以书法为例，若加入舞台多媒体背景技术，书法作品在创作时一笔一划都将展现在观众眼前。动态的创作笔法与静态的完成品相比，那种抑扬顿挫的创作过程则更能让观众感受到艺术的气息。这是传统艺术与一般数字艺术、视觉艺术相结合的产物。多媒体背景所能展现的动态背景比传统舞台背景更具有表现力。在真实剧情背景里，动态背景就能把场景表现得更加真实，如多媒体背景中常用的风吹草动的背景，比实物背景布景中不动的道具“草”要生动得多。在渲染氛围背景中，动态背景更能起到渲染整个节目节奏和氛围的作用。如：2008年春晚的杂技表演《花式篮球》，背景以不同姿势动态人物的剪影闪过，突破了以往杂技节目纯粹表演的表现形式，使整个节目氛围活跃且更具时代感。2．电影语言得以运用多媒体所特有的非线性叙事能力能轻松实现时间大跨度转换。如今把非线性叙事搬上舞台，便可使舞台表演时间的转换更直接地传达给观众。如倒叙或插叙叙述方式，只要舞台背景更替，就能很轻松很直观得告诉观众时间的转换。同样，非线性叙事也能让编剧或导演在时间上进行更大胆地进行创作和加以把握。舞台多媒体背景使电影蒙太奇走向舞台，实现舞台空间的灵活转换，如分割方式——技巧转场（淡，化，划，甩如甩出，定格，数字特效）和连贯式转场（相似性转场，逻辑性转场，比喻性转场，过渡性转场），在舞台多媒体技术出现后，都能运用到舞台背景转场，使舞台的场景转换自然、合理、连贯、流畅。同时，舞台多媒体背景能把更多形式的场景“搬”上舞台，实现虚拟空间的真实再现，打破了传统舞台背景的空间局限性。比如大海、太空、沙漠、草原、戈壁等等。在传统舞台背景设计中，这些背景都不可能被“搬”上舞台，而舞台多媒体技术则把这些“不可能”变成“可能”，实现了传统舞台背景中难以实现的布景设置。如：2008年春晚小品《军嫂上岛》中成功地营造了大海的环境背景，让观众真实地感受到军嫂遥望海岛思念丈夫的急切心情。波涛汹涌的大海背景，咆哮的海浪拍打礁石的声音效果与演员们惟妙惟肖的表演完美融合，整体效果更加真实，更赋感染力。3．降低制作成本传统舞台背景布局基本都采用实物摆设的方式，因此一旦要更换背景就需要拉上帷幕，这就造成节目背景设计的呆板与单调，不能及时做到更替。而舞台多媒体背景解决了这一问题，甚至实现了在几分钟几秒中内的更换，少了“拉帷幕”的环节，使节目更有连贯性，给观众一气呵成之感。并且通过数字压缩，多媒体视频、音响资料可以长时间保存，节省空间，易于保存，不易损坏。同时可利用网络通讯把图像和文件迅速地传到四面八方。将来人们一旦需要某一内容，可通过网络调出，在网络终端上阅读，满意时，再从终端打印机上打印出来。 二、多媒体技术在舞台设计中的应用 多媒体艺术的发展在一定程度上依赖于不同阶段来自技术领域的影响。随着现代科技的发展，更多的电子、物理技术运用进多媒体舞台设计中，为舞台设计注入新的活力。1．LED大屏幕的使用近年来，随着L E D显示技术的飞速发展，凭借着高亮度，低电压，功耗小、寿命长、容易拼接等优点，被广泛应用到舞台设计当中。高亮度可以让舞台更加绚丽多彩，容易组合拼接更是可以随意按需要将屏幕装饰成各种形态，既可以作为背景屏使用，更作为舞台道具被随意装饰摆设，具有非常大的可塑性。而低能耗，性能稳定，寿命持久更可以保证舞台的安全使用。它的诞生深刻地影响着装饰艺术和其他艺术形式，基于它这些显著的优点，高性能的全彩L E D屏一出现即成主舞台设计的宠儿，被广泛应用在各种舞台设计当中。从小舞台剧到大型文艺会演，它的身影总是那么璀璨。如：北京奥运会开幕式中的击缶表演，安置在缶敲击面四周的L E D灯光与现场的背景灯光相互配合，营造出变化千万的开幕式“倒数”效果。还有空中升起的“奥运五环”标志和表演中心舞台上的卷轴，都是由LED灯管所组成的。2．声光电的运用舞台的发展与舞台声音的发展是并存的。随着舞台的一系列变化，舞台声音的运用也融入了高新科技的成分。多媒体技术在舞台声音上的运用，使舞台的纵深空间大大增加，使舞台声音的层次也更加丰富了。舞台声音也成为舞台多媒体技术的重要表现手段。八声道可以营造出一个立体的空间声音场，坐在下面的观众可以清晰的听到雨水从沿着屋檐的铁皮雨管从左边流到右边，可以听到风从左边的树梢上吹过，听到右前方鸟儿的啼鸣。以往，这些感受是根本不可能实现的，但现在通过多声道的控制，完全可以给观众营造出极致的现场视听效果。同时舞台布光是演出空间构成的重要组成部分，是根据情节的发展，对人物内心和特定场景进行全方位的灯光设计。如：百老汇名剧《猫》运用声、光、电等各种现代技术手段创造出梦幻般的舞美效果，其强烈的视听冲击力让观众真正置身于猫的世界。如从天而降的大鞋，巨型下水道口，猫通向天国的长廊，这些大型道具在全电子控制下制造出让人瞠目结舌的视觉效果。3．互动让舞台空间得到更大的扩展虚拟互动系统结合了多媒体技术，网络技术，数字图像技术，其核心技术是混合现实，混合现实技术是通过计算机产生影像，提供给观众一个可以感观的虚拟客观世界的一种技术。这种技术提前了虚拟现实与现实混合的后期制作时间，让人身临其境地感受到现实环境和虚拟物品处在同一时空。实时混合现实技术是比较尖端的新技术，我们所研究的舞台多媒体艺术则必须是实时混合的。这有利于虚拟世界和真实世界相融。让人们在现实的世界中感受虚拟空间所存在的事物，这种身临其境的感觉给观众带来的更强的感官感受。近年来戏剧界不断进行多媒体戏剧的尝试，在新的作品中采用大量的影像与互动媒体技术作为叙事的表现手段，将248影像与表演两个空间互相交错，演员可以与电脑制作出来的虚拟的角色在舞台上进行对话交流，甚至舞蹈，为观众制造出更多元的艺术体验。如：中国音乐剧《蝶》将先进的混合现实技术和动漫技术融入其中，在剧中加入全息影像技术，代替演员和L E D大屏幕动画出场的将是重生一般的全息虚拟造像，无论从哪个角度来看，效果都将事半功倍，让人赞不绝口。 三、未来舞台多媒体艺术的发展方向 1．更广阔的舞台空间目前，多媒体技术在舞台上的运用，还仅仅是在舞台背景上进行尝试。多媒体技术仍可以运用在舞台表演的其他方面。比如把舞台背景的场景扩展到观众席，让观众有身临其境之感。我们设想是否可以将观众席置于方形背景之中，让多媒体背景将在场观众包围，并且配合灯光和现场烟雾等舞台效果营造更为幻化虚拟的舞台空间旁观者，而是置身于舞台之中。如2007年星光大道年度总决赛中北京选手张芯的歌曲节目《天下无双》。其背景为三个错落摆放的屏幕上显示的翠绿的竹林，加上绿色的朦胧灯光，虚无缥缈如同仙境。但是，为何不把观众也融入进这动人的场景中去呢？如果把观众席周围也摆放上大尺寸的显示屏，展现出竹林的场景，逼真的效果是否更能打动台下的观众？2．加强舞台的预示性多媒体技术应该可以用来模拟整场舞台表演，即导演可以在正式表演之前对整场演出，包括场景，灯光，特技效果，演员表演等进行全方位模拟（如三维模拟效果，更加真实）。多媒体模拟演出的演出效果有很强的预视性，可以在演员进场彩排之前看到舞台的大体效果，以及为安排演员所在位置提供参照等等。同时导演只需在模拟的多媒体影像中就能很好的掌握整个演出的时间，减少屡次彩排所造成人力，物力，财力的消耗。2008年春晚在播出前进行了5次彩排，导演在最后两次彩排的时候仍在调整时间。整整5次彩排花费人力物力难以想象。假设多媒体技术运用到舞台演出模拟上，那么导演对整场演出就能更好把握。 总结 多媒体艺术给舞台设计注入了一股新的活力，使舞台设计形式等出现了根本性的转变。从产生，发展到今天的广泛运用，它的优越性让我们看到多媒体技术将成为今后舞台设计中必不可少的中坚力量。它的优越性让我们看到今后舞台设计的多元化，可以说它给了设计者更大的设计空间去展现舞台的魅力。换个角度想，它同样加大了设计者的技术难度和能力要求，设计者不仅要掌握好传统的舞台布景设计，也要研究透多媒体技术的运用和表现形式。同样，在新兴多媒体技术的研究和发展上，我们还停留在初级阶段，要想多媒体技术在舞台发展上走得更远，仍需要不断的努力与研究。从舞台背景的运用延伸到其他领域，让多媒体技术融入舞台的方方面面。 ∷参考文献 [1] 李兴国主编：《影视艺术与高科技应用》，中国传媒大学出版社，2005．7 [2] 陈玲著：《新媒体艺术史纲》，清华大学出版社，2007．2 [3] 许鹏等著：《新媒体艺术论》，高等教育出版社，2006．7 [4] 陈念群编著：《数字媒体创意艺术》，中国广播电视出版社
多媒体图像压缩技术
姓名:Vencent Lee
摘要：多媒体数据压缩技术是现代网络发展的关键性技术之一。由于图像和声音信号中存在各种各样的冗余，为数据压缩提供了可能。数据压缩技术有无损压和有损压缩两大类，这些压缩技术又各有不同的标准。
一、多媒体数据压缩技术
仙农(C．E．Shannon)在创立信息论时，提出把数据看作是信息和冗余度的组合。早期的数据压缩之所以成为信息论的一部分是因为它涉及冗余度问题。而数据之所以能够被压缩是因为其中存在各种各样的冗余；其中有时间冗余性、空间冗余性、信息熵冗余、先验知识冗余、其它冗余等。时间冗余是语音和序列图像中常见的冗余，运动图像中前后两帧间就存在很强的相关性，利用帧间运动补兴就可以将图像数据的速率大大压缩。语音也是这样。尤其是浊音段，在相当长的时间内(几到几十毫秒)语音信号都表现出很强的周期性，可以利用线性预测的方法得到较高的压缩比。空间冗余是用来表示图像数据中存在的某种空间上的规则性，如大面积的均匀背景中就有很大的空间冗余性。信息熵冗余是指在信源的符号表示过程中由于未遵循信息论意义下最优编码而造成的冗余性，这种冗余性可以通过熵编码来进行压缩，经常使用的如Huff-man编码。先验知识冗余是指数据的理解与先验知识有相当大的关系，如当收信方知道一个单词的前几个字母为administrato时，立刻就可以猜到最后一个字母为r，那么在这种情况下，最后一个字母就不带任何信息量了，这就是一种先验知识冗余。其它冗余是指那些主观无法感受到的信息等带来的冗余。
通常数据压缩技术可分为无损压缩(又叫冗余压缩)和有损压缩(又叫熵压缩)两大类。无损压缩就是把数据中的冗余去掉或减少，但这些冗余量是可以重新插入到数据中的，因而不会产生失真。该方法一般用于文本数据的压缩，它可以保证完全地恢复原始数据；其缺点是压缩比小(其压缩比一般为2：1至5：1)。有损压缩是对熵进行压缩，因而存在一定程度的失真；它主要用于对声音、图像、动态视频等数据进行压缩，压缩比较高(其压缩比一般高达20：1以上。最新被称为“E—igen—ID”的压缩技术可将基因数据压缩1．5亿倍)。对于多媒体图像采用的有损压缩的标准有静态图像压缩标准(JPEG标准，即‘JointPhotographicExpertGroup’标准)和动态图像压缩标准(MPEG标准，即‘MovingPictureExpertGroup’标准)。
JPEG利用了人眼的心理和生理特征及其局限性来对彩色的、单色的和多灰度连续色调的、静态图像的、数字图像的压缩，因此它非常适合不太复杂的以及一般来源于真
实景物的图像。它定义了两种基本的压缩算法：一种是基于有失真的压缩算法，另一种是基于空间线性预测技术(DPCM)无失真的压缩算法。为了满足各种需要，它制定了四种工作模式：无失真压缩、基于DCT的顺序工作方式、累进工作方式和分层工作方式。
MPEG用于活动影像的压缩。MPEG标准具体包三部分内容：(1)MPEG视频、(2)MPEG音频、(3)MP系统(视频和音频的同步)。MPEG视频是标准的核心分，它采用了帧内和帧间相结合的压缩方法，以离散余变换(DCT)和运动补偿两项技术为基础，在图像质量基不变的情况下，MPEG可把图像压缩至1／100或更MPEG音频压缩算法则是根据人耳屏蔽滤波功能。利用音响心理学的基本原理，即“某些频率的音响在重放其频率的音频时听不到”这样一个特性，将那些人耳完全不到或基本上听到的多余音频信号压缩掉，最后使音频号的压缩比达到8：1或更高，音质逼真，与CD唱片可媲美。按照MPEG标准，MPEG数据流包含系统层和压层数据。系统层含有定时信号，图像和声音的同步、多
分配等信息。压缩层包含经压缩后的实际的图像和声数据，该数据流将视频、音频信号复合及同步后，其数据输率为1．5MB／s。其中压缩图像数据传输率为1．2M压缩声音传输率为0．2MB／s。
MPEG标准的发展经历了MPEG—I,MPEG一2、MPEG一4、MPEG-7、MPEG一21等不同层次。在MPEG的不同标准中，每—个标准都是建立在前面的标准之上的，并与前面的标准向后的兼容。目前在图像压缩中，应用得较多的是MPEG一4标准，MPEG-是在MPEG-2基础上作了很大的扩充，主要目标是多媒体应用。在MPEG一2标准中，我们的观念是单幅图像，而且包含了一幅图像的全部元素。在MPEG一4标准下，我们的观念变为多图像元素，其中的每—个多图像元素都是独立编码处理的。该标准包含了为接收器所用的指令，告诉接收器如何构成最终的图像。
上图既表示了MPEG一4解码器的概念，又比较清楚地描绘了每个部件的用途。这里不是使用单一的视频或音频解码器，而是使用若干个解码器，其中的每一个解码器只接收某个特定的图像(或声音)元素，并完成解码操作。每个解码缓冲器只接收属于它自己的灵敏据流，并转送给解码器。复合存储器完成图像元素的存储，并将它们送到显示器的恰当位置。音频的情况也是这样，但显然不同点是要求同时提供所有的元素。数据上的时间标记保证这些元素在时间上能正确同步。MPEG一4标准对自然元素(实物图像)和合成元素进行区分和规定，计算机生成的动画是合成元素的一个例子。比如，一幅完整的图像可以包含一幅实际的背景图，并在前面有一幅动画或者有另外一幅自然图像。这样的每一幅图像都可以作最佳压缩，并互相独立地传送到接收器，接收器知道如何把这些元素组合在一起。在MPEG一2标准中，图像被看作一个整体来压缩；而在MPEG一4标准下，对图像中的每一个元素进行优化压缩。静止的背景不必压缩到以后的I帧之中去，否则会使带宽的使用变得很紧张。而如果这个背景图像静止10秒钟，就只要传送一次(假设我们不必担心有人在该时间内切人此频道)，需要不断传送的仅是前台的比较小的图像元素。对有些节目类型，这样做会节省大量的带宽。MPEG一4标准对音频的处理也是相同的。例如，有一位独唱演员，伴随有电子合成器，在MPEG一2标准下，我们必须先把独唱和合成器作混合，然后再对合成的音频信号进行压缩与传送。在MPEG一4标准下，我们可以对独唱作单独压缩，然后再传送乐器数字接口的声轨信号，就可以使接收器重建伴音。当然，接收器必须能支持MIDI放音。与传送合成的信号相比，分别传送独唱信号和MIDI数据要节省大量的带宽。其它的节目类型同样可以作类似的规定。MPEG一7标准又叫多媒体内容描述接口标准。图像可以用色彩、纹理、形状、运动等参数来描述，MPEG一7标准是依靠众多的参数对图像与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询。
二、多媒体数据压缩技术的实现方法
目前多媒体压缩技术的实现方法已有近百种，其中基于信源理论编码的压缩方法、离散余弦变换(DCT)和小波分解技术压缩算法的研究更具有代表性。小波技术突破了传统压缩方法的局限性，引入了局部和全局相关去冗余的新思想，具有较大的潜力，因此近几年来吸引了众多的研究者。在小波压缩技术中，一幅图像可以被分解为若干个叫做“小片”的区域；在每个小片中，图像经滤波后被分解成若干个低频与高频分量。低频分量可以用不同的分辨率进行量化，即图像的低频部分需要许多的二进制位，以改善图像重构时的信噪比。低频元素采用精细量化，高频分量可以量化得比较粗糙，因为你不太容易看到变化区域的噪声与误差。此外，碎片技术已经作为一种压缩方法被提出，这种技术依靠实际图形的重复特性。用碎片技术压缩图像时需要占用大量的计算机资源，但可以获得很好的结果。借助于从DNA序列研究中发展出来的模式识别技术，能减少通过WAN链路的流量，最多时的压缩比率能达到90％，从而为网络传送图像和声音提供更大的压缩比，减轻风络负荷，更好地实现网络信息传播。
三、压缩原理
由于图像数据之间存在着一定的冗余，所以使得数据的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数据看作是信息和冗余度（redundancy）的组合。所谓冗余度，是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而达到减少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模型。图像的冗余包括以下几种：
(1) 空间冗余：像素点之间的相关性。
(2) 时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。
(3) 信息熵冗余：单位信息量大于其熵。
(4) 结构冗余：图像的区域上存在非常强的纹理结构。
(5) 知识冗余：有固定的结构，如人的头像。
(6) 视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。
对数字图像进行压缩通常利用两个基本原理：
(1) 数字图像的相关性。在图像的同一行相邻像素之间、活动图像的相邻帧的对应像素之间往往存在很强的相关性，去除或减少这些相关性，也就去除或减少图像信息中的冗余度，即实现了对数字图像的压缩。
(2) 人的视觉心理特征。人的视觉对于边缘急剧变化不敏感(视觉掩盖效应)，对颜色分辨力弱，利用这些特征可以在相应部分适当降低编码精度，而使人从视觉上并不感觉到图像质量的下降，从而达到对数字图像压缩的目的。
编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，比如从信息论角度出发可分 为两大类：
(1)冗余度压缩方法，也称无损压缩，信息保持编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩 编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。
(2)信息量压缩方法，也称有损压缩，失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。
应用在多媒体中的图像压缩编码方法，从压缩编码算法原理上可以分类为：
(1)无损压缩编码种类 •哈夫曼编码 •算术编码 •行程编码 •Lempel zev编码
(2)有损压缩编码种类 •预测编码：DPCM，运动补偿 •频率域方法：正文变换编码(如DCT)，子带编码 •空间域方法：统计分块编码 •模型方法：分形编码，模型基编码 •基于重要性：滤波，子采样，比特分配，矢量量化
(3)混合编码 •JBIG，H261，JPEG，MPEG等技术标准
衡量一个压缩编码方法优劣的重要指标
(1)压缩比要高，有几倍、几十倍，也有几百乃至几千倍；
(2)压缩与解压缩要快，算法要简单，硬件实现容易；
(3)解压缩的图像质量要好。
四、JPEG图像压缩算法
1．.JPEG压缩过程
JPEG压缩分四个步骤实现：
1.颜色模式转换及采样；
2.DCT变换；
3.量化；
4.编码。
2．1．颜色模式转换及采样
RGB色彩系统是我们最常用的表示颜色的方式。JPEG采用的是YCbCr色彩系统。想要用JPEG基本压缩法处理全彩色图像，得先把RGB颜色模式图像数据，转换为YCbCr颜色模式的数据。Y代表亮度，Cb和Cr则代表色度、饱和度。通过下列计算公式可完成数据转换。
Y=0.2990R+0.5870G+0.1140B
Cb=-0.1687R-0.3313G+0.5000B+128
Cr=0.5000R-0.4187G-0.0813B＋128
人类的眼晴对低频的数据比对高频的数据具有更高的敏感度，事实上，人类
的眼睛对亮度的改变也比对色彩的改变要敏感得多，也就是说Y成份的数据是比较重要的。既然Cb成份和Cr成份的数据比较相对不重要，就可以只取部分数据来处理。以增加压缩的比例。JPEG通常有两种采样方式：YUV411和YUV422，它们所代表的意义是Y、Cb和Cr三个成份的资料取样比例。
2．2.DCT变换
DCT变换的全称是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)，是指将一组光强数据转换成频率数据，以便得知强度变化的情形。若对高频的数据做些修饰，再转回原来形式的数据时，显然与原始数据有些差异，但是人类的眼睛却是不容易辨认出来。
压缩时，将原始图像数据分成8*8数据单元矩阵，例如亮度值的第一个矩阵内容如下：
JPEG将整个亮度矩阵与色度Cb矩阵，饱和度Cr矩阵，视为一个基本单元称作MCU。每个MCU所包含的矩阵数量不得超过10个。例如，行和列采样的比例皆为4:2:2，则每个MCU将包含四个亮度矩阵，一个色度矩阵及一个饱和度矩阵。
当图像数据分成一个8*8矩阵后，还必须将每个数值减去128，然后一一代入DCT变换公式中，即可达到DCT变换的目的。图像数据值必须减去128，是因为DCT转换公式所接受的数字范围是在-128到+127之间。
DCT变换公式：
x,y代表图像数据矩阵内某个数值的坐标位置
f(x,y)代表图像数据矩阵内的数个数值
u,v代表DCT变换后矩阵内某个数值的坐标位置
F(u,v)代表DCT变换后矩阵内的某个数值
u=0 且 v=0 c(u)c(v)=1/1.414
u>0 或 v>0 c(u)c(v)=1
经过DCT变换后的矩阵数据自然数为频率系数，这些系数以F（0，0）的值最大，称为DC，其余的63个频率系数则多半是一些接近于0的正负浮点数，一概称之为AC。
3．3、量化
图像数据转换为频率系数后，还得接受一项量化程序，才能进入编码阶段。
量化阶段需要两个8*8矩阵数据，一个是专门处理亮度的频率系数，另一个则是
针对色度的频率系数，将频率系数除以量化矩阵的值，取得与商数最近的整数，
即完成量化。
当频率系数经过量化后，将频率系数由浮点数转变为整数，这才便于执行最
后的编码。不过，经过量化阶段后，所有数据只保留整数近似值，也就再度损失
了一些数据内容，JPEG提供的量化表如下：
2．4、编码
Huffman编码无专利权问题，成为JPEG最常用的编码方式，Huffman编码通常是以完整的MCU来进行的。
编码时，每个矩阵数据的DC值与63个AC值，将分别使用不同的Huffman编码表，而亮度与色度也需要不同的Huffman编码表，所以一共需要四个编码表，才能顺利地完成JPEG编码工作。
DC编码
DC是彩采用差值脉冲编码调制的差值编码法，也就是在同一个图像分量中取得每个DC值与前一个DC值的差值来编码。DC采用差值脉冲编码的主要原因是由于在连续色调的图像中，其差值多半比原值小，对差值进行编码所需的位数，会比对原值进行编码所需的位数少许多。例如差值为5，它的二进制表示值为101，如果差值为-5，则先改为正整数5，再将其二进制转换成1的补码即可。所谓1的补码，就是将每个Bit若值为0，便改成1；Bit为1，则变成0。差值5应保留的位数为3，下表即列出差值所应保留的Bit数与差值内容的对照。
在差值前端另外加入一些差值的霍夫曼码值，例如亮度差值为5（101）的位数为3，则霍夫曼码值应该是100，两者连接在一起即为100101。下列两份表格分别是亮度和色度DC差值的编码表。根据这两份表格内容，即可为DC差值加上霍夫曼码值，完成DC的编码工作。
AC编码
AC编码方式与DC略有不同，在AC编码之前，首先得将63个AC值按Zig-zag排序，即按照下图箭头所指示的顺序串联起来。
63个AC值排列好的，将AC系数转换成中间符号，中间符号表示为RRRR/SSSS，RRRR是指第非零的AC之前，其值为0的AC个数，SSSS是指AC值所需的位数，AC系数的范围与SSSS的对应关系与DC差值Bits数与差值内容对照表相似。
如果连续为0的AC个数大于15，则用15/0来表示连续的16个0，15/0称为ZRL（Zero Rum Length），而（0/0）称为EOB（Enel of Block）用来表示其后所
剩余的AC系数皆等于0，以中间符号值作为索引值，从相应的AC编码表中找出适当的霍夫曼码值，再与AC值相连即可。
例如某一组亮度的中间符为5/3，AC值为4，首先以5/3为索引值，从亮度AC的Huffman编码表中找到1111111110011110霍夫曼码值，于是加上原来100（4）即是用来取[5，4]的Huffman编码1111111110011110100，[5，4]表示AC值为4的前面有5个零。
由于亮度AC，色度AC霍夫曼编码表比较长，在此省略去，有兴趣者可参阅相关书籍。
实现上述四个步骤，即完成一幅图像的JPEG压缩。
论多媒体技术在自然教学中的应用 我们即将进入21世纪。21世纪是一个科学技术竞争的时代。科学技术的竞争，归根到底科技人才竞争。邓小平同志在《把教育工作认真抓起来》一文中指出：“实现四个现代化，科学技术是关键，教育是基础。” 小学教育是基础教育，是人才建设的奠基工程。小学自然是义务教育小学阶段的一门重要基础学科，担负着向学生进行科学启蒙教育的任务。通过自然课的教学，可以使学生初步了解和认识自然界里常见的事物，扩展小学生的知识领域，激发他们学习自然的兴趣。更有利于培养他们良好的科学素质，对培养科技人才的幼苗，提高劳动者素质具有深远意义。 多媒体是高科技的产物，它具有以下特点：一、能把文字、图形、图像、视频、符号、动画和声音等多种信息进行集成；二、多媒体技术是以计算机为中心对多媒体信息进行综合处理和控制，使之按用户的习惯显示在屏幕上；第三、多媒体技术利用其强大的图形交互和窗口交互操作，使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵控制多媒体信息的显示。由于多媒体的这些特点，它逐步进入我们的课堂，帮助教师进行教学。利用多媒体强大的人机交互功能，灵活调用声、像、文并茂的教学信息，能激发学生的求知欲、创造欲，同时还能增强对知识的认识和理解力。 小学自然教学是一门实践性很强的学科。在自然教学中，我们不能单纯靠老师讲解，也不能完全依靠教师的演示，必须让学生亲自动手实验，在反复观察实验活动中，掌握各种知识、技能。我根据自然课的特点，把多媒体技术用到了自然教学中，服务于我们的自然教学。 一、运用多媒体技术为学生自行探求科学知识创设情境 自然教学中注重指导学生通过观察实验和独立思考自己去获得结论，注重指导学生自行探求知识，其目的是使学生在获取知识的过程中，同时锻炼和发展有关的能力，初步掌握研究自然科学的初步方法。 教学中向学生提供实物教材，再恰当地辅以多媒体手段，就可以为学生自行探求科学知识创设情境，帮助学生从感性认识向理性认识过渡，为从形象思维到抽象思维搭桥，收到更好的教学效果。比如教学《土壤的成分》，在学生自己采集土壤样品后，进行观察、分析，并经过充分讨论之后，多媒体出示一幅土壤成分的表解；教学《鱼》的外部形态特征，在学生通过观察实验，并进行充分研讨之后，再由多媒体依次出示鱼的各部分的名称和必要的注解，最后拼成一条完整的鱼，在重点的地方，在出示画面的同时，伴随着发出“叮”的一声和闪烁相应部位，从多方面刺激学生感官，让学生引起兴趣和注意……这种手段的使用，在内容上可以做到画龙点睛，在效果上也可事半功倍，在培养与训练学生的思维能力上更会有效。 由于地区性和季节性等原因，往往在创设情境及搜集实物教材方面遇到困难，这时多媒体就更能大显身手了。比如初春时教学青蛙，在我国南方，青蛙已经出洞了，而在北方，这时的青蛙可能还在地下冬眠，很难捉到青蛙。这时，我们就可以利用多媒体放影一段青蛙的录像。在讲青蛙是怎么捉害虫的时候，录像的速度比较快，为了让学生观察清楚，更好地掌握这一知识点，可以利用多媒体技术，用慢镜头播放，使学生能清晰地看到：一只大青蛙张开大嘴，倒在下颌的长舌像张开的折尺一样伸出来，舌尖一下子粘住了一条虫子，又一折，送进嘴里去。学生的注意力全都集中到了屏幕上。而且可以根据学生的学习情况，利用多媒体的交互作用，灵活播放。青蛙捕食这个讲不清，道不明、实验又极难做成功的难点，迎刃而解了…… 二、利用多媒体帮助培养学生实验操作能力 一些最基本的动手实验操作技能，应该在小学自然课的教学中掌握。这不仅是中小学教育内容衔接所必要，也是科学技术飞速发展的形势对教育提出的迫切要求。因此，贯彻自然教学新大纲，教好自然新教材，不仅要敢于放手让学生面对大自然进行独立地探索，还要切实发挥教师的主导作用，采用必要的手段，去指导学生认识各种实验器材、材料，学会使用的方法，掌握实验操作的基本技能。在这方面，多媒体技术也是大有用武之地的。在教学中使用多媒体技术配合实验，这可以增强教学效果，使学生更好地进行观察，对研究的问题理解得快，印象深刻。 1、实验前，用多媒体帮助学生装配实验，掌握实验的注意事项 如《水的蒸发和沸腾》一课，要求学生会使用酒精灯给试管里的水加热。课本上有插图，但图是静态的，部分学生不容易理解。于是，我用多媒体做了一个小课件：第一步，出示酒精灯，让学生认识酒精灯。讲到什么部位，就闪一下什么部位，刺激学生感官，帮助学生记忆。第二步，做一个点酒精灯过程的动画:先出示移去灯帽的过程，再出示怎么点火，最后出示灯芯被点燃，重要的地方，如点灯时手的位置等都能重复播放，并加文字注解，播放时教师讲再配合讲解。点燃后，出示一个问题：为什么要由下往上点火？第三步，出示一个燃烧着的灯芯的特显，让学生观察比较火焰的三层颜色的区别：外层是淡黄色的，第二层是桔红色的，最里边一层是浅蓝色的。然后，出示标注，让学生记住最里边的一层叫做和焰心，第二层叫内焰，最外边一层叫做外焰。同时介绍外焰的温度最高，所以要用外焰加热。第四步，多媒体演示如何熄灭酒精灯，“桌面”上的酒精灯帽“飞”到了灯芯上，灯熄灭，同时强调一定要用灯帽盖灭火焰。演示完一遍之后，再让同桌同学相互思考、讨论，并且让各小组实际操作一遍。最后，演示加热试管。出示一个试管，装入少量水，试管夹从上半部分将试管夹住，酒精灯的外焰正好给试管的底部加热，并且把实验中的要点、重点通过多媒体展示在屏幕上，配合教师的演示讲解，使学生在理解的基础上掌握方法。演示完毕，再让学生复述，要求正确回答出给水加热的方法：试管里装多少水？试管夹夹在试管的什么部位？试管的与火焰的角度？用哪部分火焰加热？等等。然后，再让学生进行实际操作，用酒精灯给装水的试管加热，并仔细观察水沸腾时的现象。通过与传统教学方法的对照与检测，学生掌握的情况是十分令人满意的。 三、利用多媒体技术引导学生运用所学的知识分析解决实际问题 理论要联系实际，学习知识的目的是为了运用，对小学自然学科同样有这个要求。在指导学生自行获取知识之后，还要积极指导学生自己去分析与解决实际问题，这不仅可以促使学生加深对已学知识的理解，而且可以使学生在实践中丰富知识，开阔视野，受到锻炼，增长才干。在这方面，恰当地运用多媒体技术也可以发挥启发诱导的作用。 如教学《呼吸器官》一课，这是一堂暗箱式内容的教材，要分析人有哪些呼吸器官。我们有实物模型，它虽然能向学生展示人有哪些内脏及位置。但是，它不能向学生展示人呼吸时气体经过了哪些器官，无法让学生通过自己观察得出人有哪些呼吸器官。为了能让学生自主的学习，可以用多媒体技术设计一个动画：标有蓝色的箭头沿着鼻、咽、喉、气管、支气管、肺示意吸气的过程，让学生思考吸气时，气体经过哪些器官；又出示一幅动画：标有黄色的箭头沿着肺、支气管、气管、喉、咽、鼻示意呼气过程，再让学生思考，人呼气时，气体要经过哪些器官。在学生了解了人呼吸要经过哪些器官后，让学生来说说，呼吸器官有哪些，在人体内的什么位置。由于运用上述教学方法，人有哪些呼吸器官学生都能说出来。 在讲气体交换这一抽象的问题时，我同样运用多媒体技术设计了这么一个教学过程：我们通过实验，学生得出了人吸进去的气体中含有的氧气多二氧华碳少；呼出来的气体中含有的二氧化碳多氧气少。那么这到底是怎么一回事呢？于是要讲到一个气体交换问题。关于人的呼吸器官，专门有一部科教育片的录像，但是与我们的教材不是太相符。我于是把其中有用的部分用视频捕捉卡捕捉到电脑里，进行修改加工，这样一来，这部分重点内容在课堂上要用几遍就可以用几遍，要怎么用就怎么用，改变了电视录像灵活性差的缺点。而且，课堂讨论气氛也大有改观，学生的思维普遍都很活跃，事后记忆效果极好。这一切，都归功于多媒体技术，他的可交互性，灵活性是其它电教手段所不及的。 四、恰当、合理、适时地运用多媒体，强调教学效益 现在，多媒体辅助教学在探索中前进，逐步民开，于是在一些老师心中就产生了一种偏面的想法：要上好一堂课，就一定得用多媒体。其实任何事物都有他的两面性，多媒体也不例外。一堂课怎么上，采用什么样的教学手段，这是由教学内容决定。我们有些课的内容，如前面讲到的青蛙，由于我国地大物博，不同地区之间存在着地区差异。为了解决教材编排与地区差异之间的矛盾，我们就可以用多媒体技术进行教学，再或者一个抽象的概念，用了多媒体之后，把这个抽象的问题转化成了一个非常容易理解的，直观的问题……象这些内容，这们就可以运用多媒体技术，因为它的教学效果是其它教学手段达不到的；但也有一些教学的内容：如小学自然第一册中的《玩石头》，各种各样的石头，应让学生自己在玩的过程中去找出他们之间的异同，发现他们各自的特性。它所要达到的教学目的，在学生玩的过程中就可以完成了，所以，就可以不运用用多媒体技术进行教学了。 总之，多媒体是一种先进的现代化教育手段，把他应用于我们的小学自然教学，用这高科技的产物来辅助我们的科学启蒙教育，不但可以帮我们解决许多问题，而且在潜移默化中给学生进行了一次又一次的爱科学、学科学、用科学的思想教育。随着科学技术的不断发展，教学网络化必将是未来教学的发展趋势。把多媒体技术与网络教学合理结合，让多媒体课件在网上进行传播。这是其它教学手段所不能达到的。 希望能帮你
