1、数字媒体处理技术王钢锋663811课程教学目标v 掌握多媒体技术及数字媒体基本的理论基础知识v 掌握各种数字媒体内容（文本/音频/图形/图像/动画/视频）的数字化表示方法v 初步掌握各种媒体创作软件的基本技能教学方法v 理论教学（媒体压缩方法、图像、音频、视频（动画）v 实践环节实用软件技能操作 文本 音频 平面图像处理与创意设计 视频编缉 动画制作 网页制作第一章 多媒体技术与数字媒体的基本概念1.1 媒体及特性v媒体，有时候也被称为媒介或媒质。v媒体是一种工具，包括信息和信息载体两个基本要素。v一张光盘不能称为媒体，只有记录了信息，并可进行信息传播时才称为媒体。v媒体的英文单词是mediu
2、m，源于拉丁文的medius，其含义是中介、中间的意思，常用复数形式media。同时，媒体又是信息交流和传播的载体。v媒体包括两层含义：v（1）传递信息的载体，称为媒介，是由人类发明创造的记录和表述信息的抽象载体，也称为逻辑载体，如文字、符号、图形、编码等。v（2）存储信息的实体，称为媒质，如纸、磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。载体包括实物载体、或由人类发明创造的承载信息的实体，也称为物理媒体。1.1.1媒体概念媒体对象媒体对象 文字文字各类文字和符号各类文字和符号文字文字通过计算而描述的矢量图形通过计算而描述的矢量图形文字文字图形图形媒体对象媒体对象矢量图形矢量图形用像素点描述的自然影像用
3、像素点描述的自然影像文字文字图形图形图像图像媒体对象媒体对象位图图像位图图像单画面矢量动画、多画面帧动画单画面矢量动画、多画面帧动画文字文字图形图形图像图像动画动画多画面帧动画多画面帧动画单画面矢量动画单画面矢量动画FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07媒体对象媒体对象动画动画音频数字信号、压缩音频信号音频数字信号、压缩音频信号文字文字图形图形图像图像动画动画音频音频 midi音频音频 wav音频音频 mp3压缩音频压缩音频媒体对象媒体对象音频音频视频数字信号视频数字信号AVI、压缩视频信号、压缩视频信号MP
4、G文字文字图形图形图像图像动画动画音频音频视频视频音频音频 +视频视频Audio Video Information媒体对象媒体对象视频视频v多媒体是指具有文本、图形、图像、声音等多种信息表现形式，且具有交互功能的媒体。v多媒体技术是一种把文本(Text)、图形(Graphics)、图像(Images)、动画(Animation)和声音(Sound)等形式的信息结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。1.2多媒体1.2.1多媒体的概念v文本（Text）v图形（Graphic）v图像（Image）v声音（Sound）v影像（Video）v动画（Anima
5、tion）1.2.2多媒体信息的类型 v 集成性：是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，首先是信息的多通道同意获取、组织和存储与合成；其次是多媒体设备的集成。v 控制性：多媒体技术是以计算机为核心，综合处理和控制多媒体信息，并按人的要求以多媒体形式表现出来，同时作用于人的感官系统。v 交互性：是多媒体最突出的特征，是多媒体区别于传统媒体的主要特点之一。传统信息媒体只能单向地、被动地传播信息，而多媒体则可以实现人对信息的主动选择和控制多媒体的交互性是指用户与计算机的多种信息媒体进行交互式操作，计算机为用户提供有效控制和使用信息的手段。v 超文本与超媒体：超文本是以文本形式表现信息及建立文本间的
6、链接关系；超媒体是以超文本的方式组织处理多种信息，是用户可以随机进行访问，windows系统及其应用软件一般都具有超媒体特性。1.2.3多媒体技术的特征 v任何信息可分解为一系列比特的排列组合数字化“0”或“1”的排列组合。v比特是计算机中信息的DNA。1.3比特:信息的最小单元1.3.1比特与信息显示状态记录和传输状态 阿,阿10110000010010001（B0A1H）A,A00010001（41H）案例：文字的显示与存储案例：文字的显示与存储v比特没有颜色、尺寸和重量，它只是一种存在的状态：高/低；开/关；真/假；黑/白，总之，简记为0/1。v比特易于复制，而且复制质量不随复制数量的增
7、加而下降。v比特可以以极快的速度传播，而且在传播时时空障碍完全消失。1.3.1比特的特征1.4数字信息的分类超视频信息超视频信息嗅觉信息嗅觉信息信息信息视频信息视频信息音频信息音频信息超视音频信息超视音频信息其它信息其它信息静态信息静态信息动态信息动态信息文本信息文本信息图信息图信息数字信息数字信息文字信息文字信息图形信息图形信息图像信息图像信息动画动画视频视频规则规则音频音频不规则不规则音频音频语音语音音效音效音乐音乐噪音噪音超音频信息超音频信息亚声亚声超声超声红外红外紫外紫外触觉信息触觉信息味觉信息味觉信息心灵感应心灵感应其它其它目前能够用比特表示的媒体信息：文本信息：文字信息、数字信息
8、图信息：图形信息、图像信息 动态信息：动画信息、视频信息 音频信息：语音、音乐、音效 国际电信联盟（CCITT）的媒体分类v感觉媒体（Perception），是指能够直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉(视、听、嗅、味、触 觉)的媒体，如语言、音乐、各种图像、图形、动画、文本等。v表示媒体（Presentation），是指为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体，借助这一媒体可以更加有效地存储感觉媒体，或者是将感觉媒体从一个地方传送到远处另外一个地方的媒体，如语言编码、电报码、条形码、语言编码，静止和活动图象编码以及文本编码等。v显示媒体（Display），是显示感觉媒体的设备。显示媒体又分为
9、两类，一类是输入显示媒体，如话筒，摄象机、光笔以及键盘等，另一种为输出显示媒体，如扬声器、显示器以及打印机等，指用于通信中，使电信号和感觉媒体间产生转换用的媒体。v存储媒体（Storage），用于存储表示媒体，也即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体称为存储媒体。例如磁盘、光盘、磁带、纸张等。简而言之，是指用于存放某种媒体的载体。v传输媒体（Transmission），传输媒体是指传输信号的物理载体，例如同轴电缆、光纤、双绞线以及电磁波等都是传输媒体。1.4数字媒体v数字媒体:以数字化的形式存储、处理和传播信息的媒体，以网络为主要传播载体，并具有多样性、互动性、集成性等。v计算机存储、处理和传播的
10、信息媒体为数字媒体（digital media）。v数字媒体包括两个方面，信息，内容采用二进制表示；媒介，能存储、传播二进制信息。数字技术是以计算机为中心，把语音、图像处理技术和视听技术等集成在一起的技术。具有这种功能的计算机称为多媒体计算机，它具有下述特征：v系统内部的信息数字化或比特化。这是计算机能够处理该信息的先决条件。v能够在不同类型媒体的信息之间建立逻辑关系。各种媒体的信息可以有序地结合在一起，以便更好地反映人类信息的观念。v信息处理具备较好的实时交互控制能力。v系统能够产生、存储和传播多媒体数字信息，真正达到多媒体应用的目的。1.5数字信息技术的应用1.5.1数字信息技术的应用v计
11、算机硬件、软件和体系结构v编码学与数值处理方法v图形、图像处理、计算机视觉v光存储技术v数字通信与计算机网络v仿生学与人工智能1.5.2数字信息技术是一种交叉学科 1.5.3数字媒体处理系统的构成 软 件 硬 件 软 件 多媒体应用软件（面向用户的软件）媒体处理系统软件（图像、动画、声音处理）多媒体操作系统（设备驱动、控制）媒体处理硬件（声卡、视卡）基本计算机硬件多媒体系统的一般结构v节点设备层v网络通信层v信息资源层v管理应用层1.6网络就是媒体1.6.1信息高速公路的构成 vInternet是全球信息系统，它包含三方面的含义：v通过全球唯一的地址逻辑地连结起来。这个唯一的地址空间是基于互联
12、网协议（IP）或其后续的扩展协议工作的。vInternet能够通过协议进行通讯。这个协议是传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）及其后续的扩展协议。vInternet能够提供、使用或者访问公众或私人的高级信息服务，这些信息服务建构在上述通讯协议和相关的基础设施之上。1.6.2互联网的定义v电子邮件E-mail服务v文件传输FTP服务v远程登陆Telnet服务v万维网WWW服务1.6.3互联网的基本功能1.7数字媒体传播1.7.1大众传播模式信 源编 码信 道译 码信 宿噪 声信息信号信号信息信息论的通信模式1.7.1大众传播模式 谁 说 什么 通过 什么渠道 对 谁说 产生 什么效果5W传播
13、模式（拉斯韦尔）1.7.1大众传播模式施拉姆的传播模式 信 源 编 码 信 号 译 码 目 的 地1.7.1大众传播模式施拉姆的大众传播模式 信源受众1译码 释码 编码受众N受众M 反馈媒体组织庞杂的受众1.7.2数字媒体传播模式信源信宿 信息编码译码 比特网络 计算机噪声 比特编码译码 信息信源信宿 计算机v信号、比特与信息 信号：电子电路的物理特性 比特：抽象的符号 信息：符号的组合1.7.2数字媒体传播模式v编码与译码：比特流的构成1.7.2数字媒体传播模式比特流（码）注 释信息码 比特流的主体，可映射为信息媒体和超媒体 控制码 同步 记录比特流的起始和终止位置 压缩协议 记录编码采用的
14、协议，以便译码时也采用相同的协议还原信息 纠错校验 提供滤除噪声（错码）的方式 v网络与信道：多点传播模式1.7.2数字媒体传播模式 网络网络计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机v信源与信宿：双重身份，可互为转换1.7.2数字媒体传播模式v 更加贴近人类观念的媒体 “在数字世界里，媒体不再是讯息，它是讯息的化身。一条讯息可能有多个化身，从相同的数据中自然生长。”多媒体的实质不仅在于多种媒体的表现，而且“它必须能从一种媒体流动到另一种媒体；它必须能以不同的方式叙说同一件事情；它必须能触动各种不同的人类感官经验。如果我第一次说的时候，你没听明白，那么就让我（计算
15、机）换个方式，用卡通或三维立体图解演给你看。这种媒体的流动可以无所不包，从附加文字说明的电影，到能柔声读给你听的书籍，应有尽有。这种书甚至还会在你打呼噜的时候，把音量加大。”（数字化生存）案例：比尔盖茨的家 http:/ http:/ 从照相机、摄像机、电影的发展和应用看数字媒体v多媒体信息的整体大于部分之和 不是简单地叠加1.7数字媒体的特点v更加贴近人类观念的媒体v信息的结构化和数据库功能v传播速度快，实时性强v受众变被动接受为主动参与v趋于个人化的双向交流v技术与人文艺术的融合 1.7数字媒体的特点v家庭娱乐 数字影视(有线电视、IPTV、地面数字电视)数字游戏 数字广播 数字广告v教育
16、培训v视频会议v远程医疗v移动通信 移动多媒体广播、手机电视、移动电视1.7数字媒体技术的应用v电子商务v信息发布v电子出版v虚拟现实 v最新应用 1.可”闻（嗅）“的网上食物定购 2.可”触摸“的艺术博物馆网上世博网上世博 http:/ http:/ 电子出版与传统出版的比较 比较方面出版物出版形式内容编辑制作介质发行方式阅读方式传统出版物有纸印刷文字、图片电子照排纸张传统传统电子出版物光盘出版多媒体信息多媒体制作光盘传统多媒体计算机电子出版物网络出版多媒体信息多媒体制作硬磁盘Internet 网络多媒体计算机数字媒体应用领域创意设计v创意设计方面，包括工业设计，企业徽标设计，漫画创作、动画
17、原形设计、数字绘画创作，游戏设计等。数字媒体应用领域虚拟现实v虚拟现实(Virtual Reality，VR)综合了计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域的最新成果，用以生成一个具有逼真的三维视觉、听觉、触觉及嗅觉的模拟现实环境。虚拟现实在娱乐、医疗、工程和建筑、教育和培训、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用，有很大的发展空间。应用示例1：高清视频Intel AVS高清播放器应用示例2：手机电视vIntel IMPlayer嵌入式嵌入式AVS播放器播放器 可在可在Pocket PC和和Smart Phone上运行上运行 支持全屏播放和窗口方式播放。支持全屏播放和窗口方式播
18、放。应用示例应用示例3：高清地面广播：高清地面广播应用示例应用示例4：数字动漫：数字动漫v数字动漫：艺术与科学的完美结合数字动漫：艺术与科学的完美结合Mega Trend 1：海量的多媒体数字图书馆The Digital“Library”Mega Trend 2：虚拟媒体世界与自我展示平台虚拟媒体世界与自我展示平台vFlickr：世界上最大的在线照片管理和共享：世界上最大的在线照片管理和共享站点站点http:/ Trend 2：虚拟媒体世界与自我展示平台虚拟媒体世界与自我展示平台vYoutube：全球最大的视频博客网站：全球最大的视频博客网站Mega Trend 3：从：从2C到到5CAny
19、Time,Anywhere,Any DeviceCOMPUTINGCOMMUNICATIONSComputer,Communication,Consumer Electronics,Content and Community(5C)融合Entertainment,Personal Pictures and Video,Services第6个CCopyright!数字时代的福音与困境v 数字时代的福音：创建、处理、分发、存储和体验数字内容更加方便保证用户更加方便而且完美地体验丰富的数字内容媒体应用范围迅速扩大成本的降低、质量不变载体价值：可以逼近零成本复制成本：几乎为零分发成本：边际成本逼近零v 困境内容和介质逐渐无关：DVD闪盘（有线、无线）电视网络电视介质作为版权控制的手段消失了
