第一章 多媒體技術(shù)概論1

1、主講教師：計算機學院 張敏,第一章多媒體技術(shù)概論,2,學習目標,理解多媒體、多媒體技術(shù)的概念； 掌握多媒體系統(tǒng)的組成以及多媒體 計算機的特征； 了解多媒體的關(guān)鍵技術(shù)、主要應(yīng)用 領(lǐng)域和發(fā)展方向； 了解多媒體數(shù)據(jù)中的冗余現(xiàn)象。,3,1.1 多媒體的基本概念,1.2 多媒體系統(tǒng)的組成,1.5 多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向,1.3 多媒體的關(guān)鍵技術(shù),1.4 多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容,目錄,4,1.1 多媒體的基本概念,1.1.

2、1 媒體與多媒體,1.1.2 多媒體技術(shù)及其特性,1.1.3 多媒體計算機特征,5,1.1.1 媒體與多媒體,“多媒體”一詞譯自英文“Multimedia”即“Multiple”和”Media”的合成其核心詞是媒體,何謂多媒體？,6,媒質(zhì)：存儲信息的實體，如紙張、磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲器等。媒介：表示信息的載體，如文本、音頻、圖形、圖像、動畫、視頻等。,媒體（medium）在計算機領(lǐng)域有兩種含義：即媒質(zhì)和媒介。,,,,,

3、7,國際電信聯(lián)盟電信標準局ITU-T(CCITT)建議，將媒體分為下列五大類：,感覺媒體(Perception Medium),表示媒體(Representation Medium),表現(xiàn)媒體(Presentation Medium),存儲媒體(Storage Medium),傳輸媒體(Transmission Medium),8,感覺媒體：直接作用于人的感官，使人能直接產(chǎn)生感覺的一類媒體。如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等。,表示

4、媒體：為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的媒體。借助于此種媒體，便能更有效的存儲或傳送感覺媒體。如文本、音頻、圖形、圖像、動畫和視頻等信息的數(shù)字化編碼表示。,,,,,,,9,,表現(xiàn)媒體： 指媒體傳輸中的電信號與媒體之間轉(zhuǎn)換所用的一類媒體。分：輸入顯示媒體，如鍵盤、鼠標、話筒和掃描儀等；輸出顯示媒體，如顯示器、打印機、音箱和投影儀等。,存儲媒體：用于存放表示媒體，以便于計算機隨時調(diào)用和處理信息編碼，如磁盤、光盤和內(nèi)存等。,

5、傳輸媒體：用于將媒體從一處傳送到另一處的物理載體，如電纜、光纖等。,,,,,,,10,多媒體 即表示媒體，如文本、音頻、圖形、圖像、動畫和視頻等媒體信息。 多媒體是融合兩種或兩種以上表示媒體的一種人機交互式信息交流和傳播媒體，是多種媒體信息的綜合。,,,,,,11,多媒體計算機技術(shù)(multimedia computing)定義： 計算機綜合處理多種媒體信息，文本、圖形、圖像、音頻和視頻，使多種信息建立邏

6、輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性。簡單的說： 計算機綜合處理聲、文、圖信息； 具有集成性和交互性,,,,,1.1.2 多媒體技術(shù)及其特性,12,多媒體計算機技術(shù)的四個主要特性,,1.1.2 多媒體技術(shù)及其特性,13,多樣性是指綜合處理多種媒體信息，包括文本、音頻、圖形、圖像、動畫和視頻。多媒體就是要把計算機處理的信息多樣化或多維化，從而改變計算機信息處理的單一模式，使人們能交互的處理多種信息。,信息載體的

7、多樣性,,,,,14,交互性,交互性是指用戶可以與計算機的多種信息媒體進行交互操作從而為用戶提供了更加有效地控制和使用信息的手段。,,,,15,集成性是指多種媒體信息的集成以及與這些媒體相關(guān)的設(shè)備集成。它包括信息媒體的集成和處理這些媒體的設(shè)備的集成。 媒體信息的集成：將多種不同的媒體信息有機地進行同步組合，使之成為一個完整的多媒體信息系統(tǒng)。 多媒體設(shè)備的集成：包括硬件和軟件兩個方面。,,,集成性,16,實時性,實時性

8、是指當多種媒體集成時，其中的聲音和運動圖像是與時間密切相關(guān)的，甚至是實時的。如視頻會議系統(tǒng)和可視電話等。,,,,17,多媒體計算機(MPC)具備以下特征： 光盤驅(qū)動器 高質(zhì)量的音頻卡 圖文并茂的顯示 多媒體窗口軟件,,,,,,,1.1.3 多媒體計算機特征,18,1.2 多媒體系統(tǒng)的組成,多媒體系統(tǒng)：指能夠?qū)ξ谋尽⒁纛l、圖形、圖像、動畫和視頻等多種媒體信息進行邏輯互連、,獲取、編輯、存儲和演播等功能的一個計算機系統(tǒng)。,1

9、9,1.2.1 多媒體系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),20,1.2.2多媒體系統(tǒng)的基本組成,多媒體系統(tǒng),,多媒體硬件,多媒體軟件,,計算機（MPC、工作站）,多媒體板卡(顯卡、聲卡等),多媒體外部設(shè)備(顯示器、掃描儀等),多媒體支持軟件,多媒體系統(tǒng)軟件,,多媒體應(yīng)用軟件,21,多媒體硬件系統(tǒng)是由計算機主機以及可以接收和播放多媒體信息的各種多媒體外部設(shè)備及其接口板卡組成。,多媒體硬件,主機,顯示器觸摸屏,通信網(wǎng)絡(luò),多媒體板卡,CD-ROM,鍵盤,

10、鼠標,音視頻輸入,圖像輸入,音視頻輸出,圖像輸出,22,多媒體軟件,多媒體系統(tǒng)軟件：包括多媒體驅(qū)動程序和多媒體操作系統(tǒng)。多媒體支持軟件：多媒體創(chuàng)作工具或開發(fā)工具等軟件。多媒體應(yīng)用軟件：利用多媒體編程語言或多媒體創(chuàng)作工具編制的最終多媒體產(chǎn)品。,,,23,１.3 多媒體的關(guān)鍵技術(shù),1.3.1 視頻音頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮技術(shù),1.3.2 多媒體專用芯片技術(shù),1.3.3 大容量信息存儲技術(shù),1.3.4 多媒體輸入與輸出技術(shù),1.3.5

11、 多媒體軟件技術(shù),1.3.6 多媒體通信技術(shù),1.3.7 虛擬現(xiàn)實技術(shù),24,1.3.1 視頻音頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮技術(shù),研制MPC需要解決的關(guān)鍵問題之一是要使計算機能適時地綜合處理聲、文、圖信息。選用合適的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，有可能將字符數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2左右，語音數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2-1/10，圖像數(shù)據(jù)量壓縮到原來的1/2-1/60。如今已有壓縮編碼/解壓縮編碼的國際標準JPEG 和MPEG 。,,,,25,

12、1.3.2 多媒體專用芯片技術(shù),專用芯片是多媒體計算機硬件體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。為了實現(xiàn)音頻、視頻信號的快速壓縮、解壓縮和播放處理，需要大量的快速計算，只有采用專用芯片，才能取得滿意的效果。多媒體計算機專用芯片可歸納為兩種類型：一種是固定功能的芯片；另一種是可編程的數(shù)字信號處理器（DSP）芯片。,,,,26,1.3.3 大容量信息存儲技術(shù),利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在一張CD-ROM光盤上能夠存取70多分鐘全運動的視頻圖像或

13、者十幾個小時的語言信息或數(shù)千幅靜止圖像。在CD-ROM 基礎(chǔ)上，還開發(fā)了 CD-I和CD-V、可錄式光盤CD-R、高畫質(zhì)、高音質(zhì)的光盤DVD以及PHOTO CD 等。,,,,,,,27,1.3.4 多媒體輸入與輸出技術(shù),,,,28,29,,1.3.5 多媒體軟件技術(shù),多媒體軟件技術(shù)主要包括以下六個方面:,30,多媒體操作系統(tǒng),多媒體操作系統(tǒng)是多媒體軟件的核心。它負責多媒體環(huán)境下多任務(wù)的調(diào)度、保證音頻、視頻同步控制以及信息處

14、理的實時性，提供多媒體信息的各種基本操作和管理；具有對設(shè)備的相對獨立性與可擴展性。,Windows、OS/2 和Macintosh 操作系統(tǒng)都提供了對多媒體的支持；Commodore公司的Amiga DOS、Philips和SONY公司的CD-RTOS。,31,多媒體素材采集與制作技術(shù),素材的采集與制作主要包括采集并編輯多種媒體數(shù)據(jù)。如聲音信號的錄制編輯和播放；圖像掃描及預(yù)處理；全動態(tài)視頻采集及編輯；動畫生成編輯；音/視頻信號的

15、混合和同步等。,32,多媒體編輯與創(chuàng)作工具,33,多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù),34,超文本/超媒體技術(shù),35,多媒體應(yīng)用開發(fā)技術(shù),多媒體應(yīng)用的開發(fā)會使一些采用不同問題解決方法的人集中到一起，包括計算機開發(fā)人員、音樂創(chuàng)作人員，圖像藝術(shù)家等，他們的工作方法以及思考問題的方法都將是完全不同的。對于項目管理者來說，研究和推出一個多媒體應(yīng)用開發(fā)方法學將是極為重要的。,36,1.3.6 多媒體通信技術(shù),37,1.3.7 虛擬現(xiàn)實技術(shù),,,

16、,38,1.4 多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容,當前，多媒體技術(shù)研究的主要內(nèi)容：,,,,,,,,,39,多媒體軟硬件平臺研究內(nèi)容：多媒體信息的輸入、處理、存儲、管理、輸出和傳輸?shù)雀鞣N技術(shù)和設(shè)備。硬件方面：多媒體板卡軟件方面：OS、多媒體素材編輯(創(chuàng)作)工具,多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(MDBMS)對多媒體數(shù)據(jù)進行組織、管理、存取和網(wǎng)上通信。,,,,,40,超文本與web技術(shù)超文本和超媒體的數(shù)據(jù)模型是一個非線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)

17、中包含的三要素是結(jié)點、鏈、網(wǎng)絡(luò)。,多媒體通信與分布處理多媒體通信將計算機的交互性、通信的分布和廣播電視的真實性融為一體。多媒體的分布處理是為了實現(xiàn)信息共享，完成計算機網(wǎng)及其在網(wǎng)上的分布化、協(xié)作性操作。,41,虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)利用計算機技術(shù)生成的一個逼真的視覺、聽覺觸覺及嗅覺等的感覺世界，用戶可以用人的自然技能對這個生成的虛擬實體進行交互考察。,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是在眾多相關(guān)技術(shù)上發(fā)展起來的一個高度集成的技術(shù)，是計算機軟

18、硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機器人技術(shù)、人工智能及心理學等飛速發(fā)展的結(jié)晶。,42,1.5 多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向,1.5.1 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,1.5.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展方向,43,就目前而言，多媒體技術(shù)已在商業(yè)教育培訓(xùn)、電視會議、聲像演示等方面得到了充分應(yīng)用。,在教育與培訓(xùn)方面的應(yīng)用,在通信方面的應(yīng)用,在其他方面的應(yīng)用,,,,,,1.5.1 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,44,在教育與培訓(xùn)方面的應(yīng)用,多媒體技術(shù)使教材不僅有文字、靜

19、態(tài)圖像,還具有動態(tài)圖像和語音等。使教育的表現(xiàn)形式多樣化，可以進行交互式遠程教學。利用多媒體計算機的文本、圖形、視頻、音頻和其交互式的特點,可以編制出計算機輔助教學 CAI( Computer Assisted Instruction )軟件，即課件。,,,,,,,45,在通信方面的應(yīng)用,多媒體技術(shù)在通信方面的應(yīng)用主要有：可視電話視頻會議信息點播（Information Demand）計算機協(xié)同工作 CSC

20、W（Computer Supported Cooperative Work）,,,,46,,,,,,,47,在其他方面的應(yīng)用,,,,,,,,,48,目前，多媒體主要從以下幾個方向發(fā)展：,,,,,,,,,1.5.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展方向,49,利用圖像理解、語音識別、全文檢索等技術(shù)，研究多媒體基于內(nèi)容的處理、開發(fā)能進行基于內(nèi)容的處理系統(tǒng)是多媒體信息管理的重要方向。,多媒體標準仍是研究的重點：各類標準的研究將有利于產(chǎn)品規(guī)范

21、化，應(yīng)用更方便。它是實現(xiàn)多媒體信息交換和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵所在。,,,,,50,多媒體技術(shù)與相鄰技術(shù)相結(jié)合，提供了完善的人機交互環(huán)境。多媒體仿真智能多媒體等新技術(shù)層出不窮，擴大了原有技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)涵，并創(chuàng)造新的概念。,多媒體技術(shù)與外圍技術(shù)構(gòu)造的虛擬現(xiàn)實研究仍在繼續(xù)進展。多媒體虛擬現(xiàn)實與可視化技術(shù)需要相互補充，并與語音、圖像識別、智能接口等技術(shù)相結(jié)合，建立高層次虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。,51,將來多媒體技術(shù)將向著以下六個方向發(fā)展；

22、1).高分辨化，提高顯示質(zhì)量；2).高速度化，縮短處理時間；3).簡單化，便于操作；4).高維化，三維、四維或更高維；5).智能化，提高信息識別能力；6).標準化，便于信息交換和資源共享。,,,,52,本章小結(jié),本章對多媒體和多媒體技術(shù)的定義及特點、多媒體計算機要解決的關(guān)鍵技術(shù)以及多媒體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展等問題作了較詳細的討論。,多媒體計算機技術(shù)是綜合處理聲、文、圖、音頻、視頻等信息的技術(shù)，多媒體計算機具有信息載體的

23、多樣性、集成性和交互性的特點。,53,多媒體的關(guān)鍵技術(shù)包括多媒體計算機系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵技術(shù)（如媒體數(shù)據(jù)的壓縮編碼和解碼技術(shù)、專用芯片技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)的輸入/輸出技術(shù)）和多媒體應(yīng)用設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)兩個方面。,54,多媒體的應(yīng)用豐富多彩，不僅涉及到計算機的各應(yīng)用領(lǐng)域，也涉及到教育培訓(xùn)、電子出版、通信、文化娛樂等領(lǐng)域或行業(yè)。,多媒體計算機技術(shù)將朝著高分辨率化、高速度化、簡單化、標準化和智能化方向發(fā)展。,第一章 完,謝 謝