1、多媒体技术概述多媒体技术概述 第第2 2页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体技术是计算机技术发展的一次飞跃，它融计算机技术、数字图像和语音处理技术、数据压缩与存储技术以及微电子技术为一体。因此，应用多媒体技术是计算机的一个时代特征。多媒体技术多媒体技术封面第第3 3页页 多媒体技术概述多媒体技术概述前言n多媒体计算机系统n数据压缩与编码技术n通信与网络技术n数据库及基于内容检索技术n多媒体制作n分布式多媒体系统n流媒体技术n数字版权管理技术第第4 4页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体计算机的关键技术n视频音频信号获取技术视频音频信号获取技术n多媒体数据压缩编码和解码技术多媒体数据压缩
2、编码和解码技术n视频音频数据的实时处理技术视频音频数据的实时处理技术n视频音频数据的输出技术视频音频数据的输出技术第第5 5页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体的种类n文本n音频n图象n图形n视频n动画第第6 6页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体文本(Text)纯文本或非格式化文件：.TXT 格式化文件：RTF、Doc 格式（style)、定位（align）、字体（font）、大小(size)第第7 7页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体音频(Audio)n.WAV Microsoft公司的波形音频文件格式n.MID MIDI文件格式n.VOC Creative公司的波形音
3、频文件格式n.SND NeXT计算机的波形音频文件格式n.AIF Apple计算机的波形音频文件格式n.RMI Microsoft公司的MIDI文件格式。它可以包括图片、标记和文本n.MP3 MPEG音频压缩格式第第8 8页页 多媒体技术概述多媒体技术概述WAV文件储存容量计算8*1024*1024S=(MB)采样频率（Hz)*量化位数(位)*声道数第第9 9页页 多媒体技术概述多媒体技术概述MIDI规范nMIDI(Musical Instrument Digital Interface)是乐器数字接口的缩写，泛指数字音乐的国际标准。nMIDI标准规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬
4、件。它还指定从一个装置传送数据到另一个装置的通信协议。n任何电子乐器，只要有处理MIDI信息的处理器和适当的硬件接口都能变成MIDI装置。MIDI间靠这个接口传递消息而进行彼此通信。第第1010页页 多媒体技术概述多媒体技术概述波形声音与MIDI音乐的比较n波形声音与设备无关，数字化声音最重要的优点是重放质量的一致性、可靠性比较好，可自始至终保证质量，而MIDI在这一点上则比较差。nMIDI是乐谱的数字表示。MIDI数据是与设备有关的，即MIDI音乐文件所产生的声音与用来回放的特定的MIDI设备有关。n与波形声音相比，MIDI数据不是声音而是指令，因此它的数据量要比波形声音少得多。MIDI的编
5、辑很灵活，可以自由地改变曲调、音色等属性，波形声音就很难做到这一点。第第1111页页 多媒体技术概述多媒体技术概述在下列情况下采用MIDI谱曲比使用波形音频更好n需要播放长时间高质量的音乐。比如想在硬盘上存储的音乐大于一分钟，而硬盘又没有足够的存储空间；n需要以音乐作背景音响效果，同时从CD-ROM中装载其它数据，如图象、文字的显示；n需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频或实现文-语转换，以实现音乐和语音同时输出。第第1212页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体图像(Image)nBMP DIB Windows and OS/2 BitmapsnGIF Graphics Inter
6、change FormatnJPG PIC Standard JPEGnPCD Kodak PhotoCDnPSD Photoshop DocumentnTIF Tag Image File formatn 第第1313页页 多媒体技术概述多媒体技术概述数字视频图象数据量的计算（不压缩）其中，帧率为：PAL制（25帧/秒）；NTSC制（30帧/秒）8*1024*1024S=(MB)图象分辨率（像素)*颜色深度(位)*帧率第第1414页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体图形(Graphic)nAuto CADnCore DrawnVision第第1515页页 多媒体技术概述多媒体技术概述图
7、像、图形的比较n位图图像（Bit-Map Image）是指在空间和亮度上已经离散化的图像。通常把一幅位图图像考虑为一个矩阵，矩阵中的一个元素（像素）对应图像的一个点，相应的值表示该点的灰度或颜色等级。n矢量图形（Vector-Based Image）是用一个指令集合来描述的。这些指令用来描述图中线条的形状、位置、颜色等各种属性和参数。n矢量图与位图比较，主要看空间和性能两方面，一般说来，要看图像的复杂程度，简单的图使用矢量图描述好一些，复杂的图使用位图好一些。第第1616页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体动画(Animation)nFlashnGIFnFLC第第1717页页 多媒体技术
8、概述多媒体技术概述GIF动画第第1818页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息媒体视频(Video)nAVInMPEGnMOVnDAT第第1919页页 多媒体技术概述多媒体技术概述动画与视频的不同n动画和视频信息是连续渐变的静态图像或图形序列，沿时间轴顺次更换显示，从而构成运动视觉的媒体。n当序列中每帧图像是由人工或计算机产生的图像时，我们常称为动画。n当序列中每帧图像是通过实时摄取自然景象或活动对象时，我们常称为影像视频。第第2020页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型多媒体的英文写作“Multimedia”。根据CCITT（国际电报电话咨询委员会）的定义，媒体有五种类型：n感觉媒体
9、n表示媒体n显示媒体n存储媒体n传输媒体第第2121页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型感觉媒体 能直接作用与人的感官，使人产生感觉的媒体。感觉媒体包括人类的语言、音乐和自然界的各种声音、活动图象、图形、曲线、动画、文本等。第第2222页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型表示媒体 为传输感觉而研究出来的中间手段，以便能更有效地将感觉从一地传向另一地。表示媒体包括各种语音编码、音乐编码、图象编码、文本编码、活动图象编码和静止图象编码等。第第2323页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型显示媒体 用于通信中电信号和感觉媒体之间转换所用的媒体。显示媒体有两种：输入显示媒体（包括
10、键盘、鼠标器、摄象机、扫描器、光笔、话筒等）和输出媒体（包括显示器、喇叭、打印机、绘图机等）。第第2424页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型存储媒体 用于存储表示的媒体，以便本机随时调用或供其他终端远程调用。存储介质有硬盘、软盘、光盘、磁带和存储器等。第第2525页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体类型传输媒体 用于将表示媒体从一地传输到另一地的物理实体。传输媒体的种类很多，如电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线电和红外线等。第第2626页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体定义nApple公司认为：多媒体是文字、图像、动画、视频和音响的结合，而该公司的Mac机则是把它们结合起
11、来的“胶水”。nSUN Microsystem也使用类似的定义，但是更强调使用和工具。该公司的Jeef Morgan说：多媒体是传统的计算机媒体-文字、图像、图形、以及分析等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互应用的结合体。第第2727页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体定义 Multimedia,in computer science,the presentation of information using the combination of text,sound,pictures,animation,and video.Common multimedia computer ap
12、plications include games,learning software,and reference materials,such as this encyclopedia.Most multimedia applications include predefined associations,known as hyperlinks,that enable users to switch between media elements and topics.Microsoft Encarta Encyclopedia 99.第第2828页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体定义n有
13、人把多媒体看成三种“革命”因素的总和：一是在通信中结合了电视中的音像能力；其二是出版发行的能力；其三是计算机交互处理的能力。n多媒体的定义可以是：多媒体是指能够同时获取、处理、编辑、存储、和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、图像、图形、动画和活动图像等。n更一般的说，多媒体是指独立的机器可处理的以各种媒体表示的信息的生成、表示、处理、存储、检索和分布。这些信息是以多种依赖于时间或与时间无关的诸如数据、文本、声音、图表、图像、音响和电视等多种媒体来表示的。第第2929页页 多媒体技术概述多媒体技术概述我们的定义n两个以上不同类型信息媒体的技术。n能够综合处理多种媒体信息，
14、使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。第第3030页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的主要特性n多媒体系统必需是由计算机控制的多媒体系统必需是由计算机控制的n它们是集成化的它们是集成化的n它们处理的信息必须能数字化再现它们处理的信息必须能数字化再现n最终用户界面可允许交互作用最终用户界面可允许交互作用第第3131页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的特性65%65%20%20%10%10%2%2%3%3%视觉味觉嗅觉触觉听觉n信息载体的多样性n信息载体的多样性是相对于计算机而言的，指的就是信息媒体的多样化，有人称之为信息多维化。第第3232页页 多媒体技术概述多媒体技术
15、概述多媒体的特性n交互性n交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息保留的时间。n当交互性引入时，“活动”本身作为一种媒体便介入到了数据转变为信息、信息转变为知识的过程之中。n当我们完全地进入到一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，这才是交互式应用的高级阶段，这就是虚拟现实（Virtual Reality）。第第3333页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的特性 交互方式意味着用户在多媒体信息表示期间对正发生的事可能有某些形式的控制能力。n 最简单的交互活动是用户仅能够选择显示开始的时间、次序、速度或信息项形式。n 第2个级别的方式是用户的输入能够被记录，以便加注、修改或者丰富信
16、息的内容。n 第3个级别的方式涉及了对用户输入的准确处理和由计算机产生真正的应答。第第3434页页 多媒体技术概述多媒体技术概述交互性易于人和计算机的交互第第3535页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的特性n信息处理的集成性n多媒体信息媒体的集成n处理这些媒体的设备与设施的集成第第3636页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的特性 多媒体系统不仅有能力拥有各种手段以产生、存储、传递和显示信息，而且多媒体倾向于尽可能地用集成化的方法来完成这些功能。在分布式多媒体中，集成化的概念涉及两个方面：计算机手段的集成和网络手段的集成。第第3737页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体的特性n实
17、时性n声音与视频图象的强实时性n对时间媒体实时处理能力第第3838页页 多媒体技术概述多媒体技术概述媒体间的特性n静止与运动n时间与空间n暂时与永久n单位与量级n同步与异步第第3939页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体计算机发展史上卓有成多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统效的公司和系统nCommodore公司的Amiga 1985年率先推出第一个多媒体计算机系统Amiga。（1）Agnus(8370)：专用动画芯片。（2）Paula (8364)：专用音响处理及外设芯片。（3）Denise(8362)：专用图形芯片。（4）Amiga Vision：多媒体制作系统。nPhilips/
18、Sony公司的CD-I系统 1986年4月公布。是一个交互式CD-ROM的放像系统，可以和电视机相连接。nApple公司的HyperCard 是以卡片为节点的超级文本系统。第第4040页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体计算机发展史上卓有成多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统效的公司和系统nIntel和IBM公司的DVI系统 DVI即数字视频交互（Digital Video Interactive）。它实现了在个人计算机上对数字的视频、音频、静止图像和计算机的综合。（1）一种全数字化的系统-避免部分模拟/部分数字系统的昂贵、复杂和难于同步的缺陷。（2）视频压缩-节省存储空间 例：图像由
19、256*240个像素组成，每个像素用24位表示（红、绿、蓝各占8位），按每秒30祯的电视速度放出，650M磁盘空间存储的时间长度：650*1024*1024*8/（256*240*24*30）=124秒 （存储空间不能满足；光盘100秒只能读出150M字节的数据）（3）声音压缩-自适应的差分脉冲码调制算法（ADPCM)（4）合成图形-提供位图形式的文本。第第4141页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体技术的优势n教学效果好n说服力强n完善的信息保存形式n全方位传递信息，激发人类创造力第第4242页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体涉及的工业领域n计算机n远程通信n出版n家用音像电子产品
20、n电视/电影/广播工业第第4343页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息交换人类在人类在信息交换信息交换中追求中追求n信息共享程度最大；n信息的传递的途径最短；n信息传递的速度最快。第第4444页页 多媒体技术概述多媒体技术概述信息处理技术的发展n历史上信息处理技术的四次革命性飞跃:n印刷术n无线电和电视n计算机n多媒体 第第4545页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n窄带综合业务数据网数窄带综合业务数据网数字网字网n基于基于ATMATM交换的宽带综交换的宽带综合业务数字网合业务数字网B-ISDNB-ISDNn可移动的全球宽带智能可移动的全球宽带智能个人综合业务数字网个人综合业务数字网
21、BIP-ISDNBIP-ISDN 计算机网计算机网公共通信网公共通信网广播网广播网 光纤数字网光纤数字网 数字有数字有线电视网线电视网第第4646页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n（1）数字技术的迅速发展和全面采用，）数字技术的迅速发展和全面采用，使电话、数据和图像信号都可以通过统使电话、数据和图像信号都可以通过统一的一的0/1比特流编码传输和交换。比特流编码传输和交换。n（2）半导体大规模集成电路存储技术和）半导体大规模集成电路存储技术和计算机技术的飞速发展，令著名的摩尔计算机技术的飞速发展，令著名的摩尔法则现在仍然适用，即在成本保持不变法则现在仍然适用，即在成本保持不变的情况下，
22、每隔的情况下，每隔18个月半导体芯片的性个月半导体芯片的性能提高能提高1倍。倍。第第4747页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n（3）光通信技术的发展，为综合传送各种业）光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量。特别是务信息提供了必要的带宽和传输质量。特别是密集波分复用技术的发展，成为三网业务的理密集波分复用技术的发展，成为三网业务的理想平台。想平台。n（4）软件技术的发展，使得三大网络及其终）软件技术的发展，使得三大网络及其终端都能通过软件的变更最终支持各种用户所需端都能通过软件的变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。的特性、功能和业务。n（5）统一的
23、）统一的TCP/IP协议的普遍采用，使得各协议的普遍采用，使得各种以种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互为基础的业务都能在不同的网上实现互通。通。第第4848页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n传统的电信网（电话网）是以语音业务传统的电信网（电话网）是以语音业务为主进行优化设计的，以为主进行优化设计的，以SDH时分复用时分复用传输系统为基础，用程控交换机实现电传输系统为基础，用程控交换机实现电路交换。路交换。n有线电视网有线电视网CATV是以传输电视节目为主是以传输电视节目为主的单向广播式网络，其入户带宽优势是的单向广播式网络，其入户带宽优势是传统电信网所无法比拟的。传统电信网所
24、无法比拟的。第第4949页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n计算机网的连接方式和它所能提供的业计算机网的连接方式和它所能提供的业务，在上述两种极端的情况之间实现了务，在上述两种极端的情况之间实现了所有的可能。所有的可能。nIP技术是一种面向非连接的分组技术是一种面向非连接的分组/包交换包交换网络技术，它对通信资源的利用率远远网络技术，它对通信资源的利用率远远高于传统的基于电路交换的通信网络技高于传统的基于电路交换的通信网络技术，通信费用也低得多，其最成功和最术，通信费用也低得多，其最成功和最伟大的应用是伟大的应用是Internet。第第5050页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一
25、n家庭多种线路接入的示意图第第5151页页 多媒体技术概述多媒体技术概述三网合一n家庭单一线路接入的示意图第第5252页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体与第五次产业革命n石器时代的劳动工具出现.n三千年前出现商品经济,有了交换.n18世纪末出现蒸汽机,能够大规模生产.n19世纪末,出现跨行业的垄断公司.n当今,核心，是信息革命将出现世界一体化的生产体系.第第5353页页 多媒体技术概述多媒体技术概述媒体系统基本组成和技术支撑 n开发系统 n演示系统 n训练/教育系统 n家用系统n用于视频和音频的多媒体硬件 n操作系统和用户图形界面 n支持多媒体数据的软件和通讯工具系统组成系统组成功能分类功能分类第第5454页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体计算机平台发展方向n专业领域的高档计算机平台工作站，专用与多媒体制作等；n普及型的计算机平台MPC3标准是普及型多媒体个人计算机标准，用于家庭和办公，要求的计算机是主流的计算机平台。第第5555页页 多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体技术展望n多媒体通信技术n基于内容的多媒体处理技术n多媒体标准的研究n虚拟现实技术n多媒体技术与相关技术的结合
