第一章 多媒體技術(shù)概論1

1、主講教師：計(jì)算機(jī)學(xué)院 張敏,第一章多媒體技術(shù)概論,2,學(xué)習(xí)目標(biāo),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(jì)算機(jī)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?jī)?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(jì)算機(jī)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(chǔ)信息的實(shí)體，如紙張、磁盤(pán)、光盤(pán)、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。媒介：表示信息的載體，如文本、音頻、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等。,媒體（medium）在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：即媒質(zhì)和媒介。,,,,,

3、7,國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)局ITU-T(CCITT)建議，將媒體分為下列五大類：,感覺(jué)媒體(Perception Medium),表示媒體(Representation Medium),表現(xiàn)媒體(Presentation Medium),存儲(chǔ)媒體(Storage Medium),傳輸媒體(Transmission Medium),8,感覺(jué)媒體：直接作用于人的感官，使人能直接產(chǎn)生感覺(jué)的一類媒體。如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等。,表示

4、媒體：為了加工、處理和傳輸感覺(jué)媒體而人為構(gòu)造出來(lái)的媒體。借助于此種媒體，便能更有效的存儲(chǔ)或傳送感覺(jué)媒體。如文本、音頻、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)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(hào)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(pán)、鼠標(biāo)、話筒和掃描儀等；輸出顯示媒體，如顯示器、打印機(jī)、音箱和投影儀等。,存儲(chǔ)媒體：用于存放表示媒體，以便于計(jì)算機(jī)隨時(shí)調(diào)用和處理信息編碼，如磁盤(pán)、光盤(pán)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(dòng)畫(huà)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(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)(multimedia computing)定義： 計(jì)算機(jī)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(gè)系統(tǒng)并具有交互性。簡(jiǎn)單的說(shuō)： 計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)的四個(gè)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(dòng)畫(huà)和視頻。多媒體就是要把計(jì)算機(jī)處理的信息多樣化或多維化，從而改變計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的多種信息媒體進(jìn)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(jī)地進(jìn)行同步組合，使之成為一個(gè)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(gè)方面。,,,集成性,16,實(shí)時(shí)性,實(shí)時(shí)性

8、是指當(dāng)多種媒體集成時(shí)，其中的聲音和運(yùn)動(dòng)圖像是與時(shí)間密切相關(guān)的，甚至是實(shí)時(shí)的。如視頻會(huì)議系統(tǒng)和可視電話等。,,,,17,多媒體計(jì)算機(jī)(MPC)具備以下特征： 光盤(pán)驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)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?、音頻、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)和視頻等多種媒體信息進(jìn)行邏輯互連、,獲取、編輯、存儲(chǔ)和演播等功能的一個(gè)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)（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(jì)算機(jī)主機(jī)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(jī),顯示器觸摸屏,通信網(wǎng)絡(luò),多媒體板卡,CD-ROM,鍵盤(pán),

10、鼠標(biāo),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(dòng)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(kāi)發(fā)工具等軟件。多媒體應(yīng)用軟件：利用多媒體編程語(yǔ)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(chǔ)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(shí)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(wèn)題之一是要使計(jì)算機(jī)能適時(shí)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(lái)的1/2左右，語(yǔ)音數(shù)據(jù)量壓縮到原來(lái)的1/2-1/10，圖像數(shù)據(jù)量壓縮到原來(lái)的1/2-1/60。如今已有壓縮編碼/解壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)音頻、視頻信號(hào)的快速壓縮、解壓縮和播放處理，需要大量的快速計(jì)算，只有采用專用芯片，才能取得滿意的效果。多媒體計(jì)算機(jī)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(hào)處理器（DSP）芯片。,,,,26,1.3.3 大容量信息存儲(chǔ)技術(shù),利用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在一張CD-ROM光盤(pán)上能夠存取70多分鐘全運(yùn)動(dòng)的視頻圖像或

13、者十幾個(gè)小時(shí)的語(yǔ)言信息或數(shù)千幅靜止圖像。在CD-ROM 基礎(chǔ)上，還開(kāi)發(fā)了 CD-I和CD-V、可錄式光盤(pán)CD-R、高畫(huà)質(zhì)、高音質(zhì)的光盤(pán)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(gè)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(fù)責(zé)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(shí)時(shí)性，提供多媒體信息的各種基本操作和管理；具有對(duì)設(shè)備的相對(duì)獨(dú)立性與可擴(kuò)展性。,Windows、OS/2 和Macintosh 操作系統(tǒng)都提供了對(duì)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(hào)的錄制編輯和播放；圖像掃描及預(yù)處理；全動(dòng)態(tài)視頻采集及編輯；動(dòng)畫(huà)生成編輯；音/視頻信號(hào)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(kù)技術(shù),34,超文本/超媒體技術(shù),35,多媒體應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù),多媒體應(yīng)用的開(kāi)發(fā)會(huì)使一些采用不同問(wèn)題解決方法的人集中到一起，包括計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)人員、音樂(lè)創(chuàng)作人員，圖像藝術(shù)家等，他們的工作方法以及思考問(wèn)題的方法都將是完全不同的。對(duì)于項(xiàng)目管理者來(lái)說(shuō)，研究和推出一個(gè)多媒體應(yīng)用開(kāi)發(fā)方法學(xué)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(shí)技術(shù),,,

16、,38,1.4 多媒體技術(shù)的研究?jī)?nèi)容,當(dāng)前，多媒體技術(shù)研究的主要內(nèi)容：,,,,,,,,,39,多媒體軟硬件平臺(tái)研究?jī)?nèi)容：多媒體信息的輸入、處理、存儲(chǔ)、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(kù)技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(MDBMS)對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)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(diǎn)、鏈、網(wǎng)絡(luò)。,多媒體通信與分布處理多媒體通信將計(jì)算機(jī)的交互性、通信的分布和廣播電視的真實(shí)性融為一體。多媒體的分布處理是為了實(shí)現(xiàn)信息共享，完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)及其在網(wǎng)上的分布化、協(xié)作性操作。,41,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成的一個(gè)逼真的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)觸覺(jué)及嗅覺(jué)等的感覺(jué)世界，用戶可以用人的自然技能對(duì)這個(gè)生成的虛擬實(shí)體進(jìn)行交互考察。,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在眾多相關(guān)技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)高度集成的技術(shù)，是計(jì)算機(jī)軟

18、硬件技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能及心理學(xué)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(huì)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(dòng)態(tài)圖像和語(yǔ)音等。使教育的表現(xiàn)形式多樣化，可以進(jìn)行交互式遠(yuǎn)程教學(xué)。利用多媒體計(jì)算機(jī)的文本、圖形、視頻、音頻和其交互式的特點(diǎn),可以編制出計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 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(huì)議信息點(diǎn)播（Information Demand）計(jì)算機(jī)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(gè)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(yǔ)音識(shí)別、全文檢索等技術(shù)，研究多媒體基于內(nèi)容的處理、開(kāi)發(fā)能進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)仍是研究的重點(diǎn)：各類標(biāo)準(zhǔn)的研究將有利于產(chǎn)品規(guī)范

21、化，應(yīng)用更方便。它是實(shí)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(jī)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(kuò)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(shí)研究仍在繼續(xù)進(jìn)展。多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)需要相互補(bǔ)充，并與語(yǔ)音、圖像識(shí)別、智能接口等技術(shù)相結(jié)合，建立高層次虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。,51,將來(lái)多媒體技術(shù)將向著以下六個(gè)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(shí)間；3).簡(jiǎn)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(shí)別能力；6).標(biāo)準(zhǔn)化，便于信息交換和資源共享。,,,,52,本章小結(jié),本章對(duì)多媒體和多媒體技術(shù)的定義及特點(diǎn)、多媒體計(jì)算機(jī)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(wèn)題作了較詳細(xì)的討論。,多媒體計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)具有信息載體的

23、多樣性、集成性和交互性的特點(diǎn)。,53,多媒體的關(guān)鍵技術(shù)包括多媒體計(jì)算機(jī)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(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)方面。,54,多媒體的應(yīng)用豐富多彩，不僅涉及到計(jì)算機(jī)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(lè)等領(lǐng)域或行業(yè)。,多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)將朝著高分辨率化、高速度化、簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化方向發(fā)展。,第一章 完,謝 謝