1、主讲教师：计算机学院 张敏,第一章 多媒体技术概论,2,学习目标,理解多媒体、多媒体技术的概念；掌握多媒体系统的组成以及多媒体计算机的特征；了解多媒体的关键技术、主要应用领域和发展方向；了解多媒体数据中的冗余现象。,3,1.1 多媒体的基本概念,1.2 多媒体系统的组成,1.5 多媒体技术的应用与发展方向,1.3 多媒体的关键技术,1.4 多媒体技术的研究内容,目录,4,1.1 多媒体的基本概念,1.1.1 媒体与多媒体,1.1.2 多媒体技术及其特性,1.1.3 多媒体计算机特征,5,1.1.1 媒体与多媒体,“多媒体”一词译自英文“Multimedia” 即“Multiple”和”Medi
2、a”的合成 其核心词是媒体,何谓多媒体？,6,媒质：存储信息的实体，如纸张、磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。 媒介：表示信息的载体，如文本、 音频、图形、图像、动画、视频等。,媒体（medium）在计算机领域有 两种含义：即媒质和媒介。,7,国际电信联盟电信标准局ITU-T(CCITT) 建议，将媒体分为下列五大类：,感觉媒体(Perception Medium),表示媒体(Representation Medium),表现媒体(Presentation Medium),存储媒体(Storage Medium),传输媒体(Transmission Medium),8,感觉媒体：直接作用于人的
3、感官，使人 能直接产生感觉的一类媒体。如视觉、 听觉、触觉、嗅觉和味觉等。,表示媒体：为了加工、处理和传输感觉 媒体而人为构造出来的媒体。借助于此 种媒体，便能更有效的存储或传送感觉 媒体。如文本、音频、图形、图像、动 画和视频等信息的数字化编码表示。,9,表现媒体： 指媒体传输中的电信号与媒体之间转换所用的一类媒体。分：输入显示媒体，如键盘、鼠标、话筒和扫描仪等；输出显示媒体，如显示器、打印机、音箱和投影仪等。,存储媒体：用于存放表示媒体，以便于计算机随时调用和处理信息编码，如磁盘、光盘和内存等。,传输媒体：用于将媒体从一处传送到另一处的物理载体，如电缆、光纤等。,10,多媒体即表示媒体，如
4、文本、音频、图形、图像、动画和视频等媒体信息。 多媒体是融合两种或两种以上表示媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体，是多种媒体信息的综合。,11,多媒体计算机技术(multimedia computing) 定义：计算机综合处理多种媒体信息，文本、 图形、图像、音频和视频，使多种信息建 立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互 性。 简单的说：计算机综合处理声、文、图信息；具有集成性和交互性,1.1.2 多媒体技术及其特性,12,多媒体计算机技术的四个主要特性,1.1.2 多媒体技术及其特性,13,多样性是指综合处理多种媒体信息， 包括文本、音频、图形、图像、动画和 视频。多媒体就是要把计算机处
5、理的信息 多样化或多维化，从而改变计算机信息 处理的单一模式，使人们能交互的处理 多种信息。,信息载体的多样性,14,交互性,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。,15,集成性是指多种媒体信息的集成以及与 这些媒体相关的设备集成。它包括信息媒 体的集成和处理这些媒体的设备的集成。媒体信息的集成：将多种不同的媒体信 息有机地进行同步组合，使之成为一个完 整的多媒体信息系统。多媒体设备的集成：包括硬件和软件两个方面。,集成性,16,实时性,实时性是指当多种媒体集成时，其中 的声音和运动图像是与时间密切相关的， 甚至是实时的。如视频
6、会议系统和可视 电话等。,17,多媒体计算机(MPC)具备以下特征：光盘驱动器高质量的音频卡图文并茂的显示多媒体窗口软件,1.1.3 多媒体计算机特征,18,1.2 多媒体系统的组成,多媒体系统：指能够对文本、音频、图形、图像、动画和视频等多种媒体信息进行逻辑互连、,获取、编辑、存储和演播等功能的一个计算机系统。,19,1.2.1 多媒体系统的层次结构,20,1.2.2多媒体系统的基本组成,多媒体系统,多媒体硬件,多媒体软件,计算机（MPC、工作站）,多媒体板卡(显卡、声卡等),多媒体外部设备(显示器、扫描仪等),多媒体支持软件,多媒体系统软件,多媒体应用软件,21,多媒体硬件系统是由计算机主
7、机以及可以 接收和播放多媒体信息的各种多媒体外部 设备及其接口板卡组成。,多媒体硬件,主机,显示器 触摸屏,通信网络,多媒体板卡,CD-ROM,键盘,鼠标,音视频输入,图像输入,音视频输出,图像输出,22,多媒体软件,多媒体系统软件：包括多媒体驱动程序和 多媒体操作系统。多媒体支持软件：多媒体创作工具或开发工具等软件。多媒体应用软件：利用多媒体编程语言或多媒体创作工具编制的最终多媒体产品。,23,.3 多媒体的关键技术,1.3.1 视频音频数据压缩/解压缩技术,1.3.2 多媒体专用芯片技术,1.3.3 大容量信息存储技术,1.3.4 多媒体输入与输出技术,1.3.5 多媒体软件技术,1.3.
8、6 多媒体通信技术,1.3.7 虚拟现实技术,24,1.3.1 视频音频数据压缩/解压缩技术,研制MPC需要解决的关键问题之一 是要使计算机能适时地综合处理声、文、 图信息。选用合适的数据压缩技术，有可能 将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语 音数据量压缩到原来的1/2-1/10，图像 数据量压缩到原来的1/2-1/60。如今已有压缩编码/解压缩编码的 国际标准JPEG 和MPEG 。,25,1.3.2 多媒体专用芯片技术,专用芯片是多媒体计算机硬件体系 结构的关键。为了实现音频、视频信号 的快速压缩、解压缩和播放处理，需要 大量的快速计算，只有采用专用芯片， 才能取得满意的效果。多媒体计算
9、机专用芯片可归纳为两 种类型：一种是固定功能的芯片；另一 种是可编程的数字信号处理器（DSP） 芯片。,26,1.3.3 大容量信息存储技术,利用数据压缩技术，在一张CD-ROM 光盘上能够存取70多分钟全运动的视频 图像或者十几个小时的语言信息或数千 幅静止图像。在CD-ROM 基础上，还开发了 CD-I 和CD-V、可录式光盘CD-R、高画质、高 音质的光盘DVD以及PHOTO CD 等。,27,1.3.4 多媒体输入与输出技术,28,29,1.3.5 多媒体软件技术,多媒体软件技术主要包括以下六个方面:,30,多媒体操作系统,多媒体操作系统是多媒体软件的核心。它负责多媒体环境下多任务的调
10、度、保证音频、视频同步控制以及信息处理的实时性，提供多媒体信息的各种基本操作和管理；具有对设备的相对独立性与可扩展性。,Windows、OS/2 和Macintosh 操作系统都提供了对多媒体的支持；Commodore公司的Amiga DOS、Philips和SONY公司的CD-RTOS。,31,多媒体素材采集与制作技术,素材的采集与制作主要包括采集并 编辑多种媒体数据。如声音信号的录制 编辑和播放；图像扫描及预处理；全动 态视频采集及编辑；动画生成编辑；音 /视频信号的混合和同步等。,32,多媒体编辑与创作工具,33,多媒体数据库技术,34,超文本/超媒体技术,35,多媒体应用开发技术,多媒
11、体应用的开发会使一些采用不 同问题解决方法的人集中到一起，包括 计算机开发人员、音乐创作人员，图像 艺术家等，他们的工作方法以及思考问 题的方法都将是完全不同的。对于项目管理者来说，研究和推出 一个多媒体应用开发方法学将是极为重 要的。,36,1.3.6 多媒体通信技术,37,1.3.7 虚拟现实技术,38,1.4 多媒体技术的研究内容,当前，多媒体技术研究的主要内容：,39,多媒体软硬件平台 研究内容：多媒体信息的输入、处理、存 储、管理、输出和传输等各种技术和设备。 硬件方面：多媒体板卡 软件方面：OS、多媒体素材编辑(创作)工具,多媒体数据库技术 多媒体数据库系统(MDBMS)对多媒体数
12、据 进行组织、管理、存取和网上通信。,40,超文本与web技术 超文本和超媒体的数据模型是一个非线性 网络结构，结构中包含的三要素是结点、 链、网络。,多媒体通信与分布处理 多媒体通信将计算机的交互性、通信的分 布和广播电视的真实性融为一体。 多媒体的分布处理是为了实现信息共享， 完成计算机网及其在网上的分布化、协 作性操作。,41,虚拟现实技术(VR) 利用计算机技术生成的一个逼真的视觉、 听觉触觉及嗅觉等的感觉世界，用户可 以用人的自然技能对这个生成的虚拟实 体进行交互考察。,虚拟现实技术是在众多相关技术上发展起来的一个高度集成的技术，是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及心
13、理学等飞速发展的结晶。,42,1.5 多媒体技术的应用与发展方向,1.5.1 多媒体技术的应用领域,1.5.2 多媒体技术的发展方向,43,就目前而言，多媒体技术已在商业 教育培训、电视会议、声像演示等方面 得到了充分应用。,在教育与培训方面的应用,在通信方面的应用,在其他方面的应用,1.5.1 多媒体技术的应用领域,44,在教育与培训方面的应用,多媒体技术使教材不仅有文字、静 态图像,还具有动态图像和语音等。使教 育的表现形式多样化，可以进行交互式 远程教学。利用多媒体计算机的文本、图形、 视频、音频和其交互式的特点,可以编制 出计算机辅助教学 CAI( Computer Assisted
14、Instruction )软件，即课件。,45,在通信方面的应用,多媒体技术在通信方面的应用主要有：可视电话视频会议信息点播（Information Demand）计算机协同工作 CSCW（Computer Supported Cooperative Work）,46,47,在其他方面的应用,48,目前，多媒体主要从以下几个方向发展：,1.5.2 多媒体技术的发展方向,49,利用图像理解、语音识别、全文检 索等技术，研究多媒体基于内容的处理、 开发能进行基于内容的处理系统是多媒 体信息管理的重要方向。,多媒体标准仍是研究的重点：各类 标准的研究将有利于产品规范化，应用 更方便。它是实现多媒体信
15、息交换和大 规模产业化的关键所在。,50,多媒体技术与相邻技术相结合，提 供了完善的人机交互环境。多媒体仿真 智能多媒体等新技术层出不穷，扩大了 原有技术领域的内涵，并创造新的概念。,多媒体技术与外围技术构造的虚拟 现实研究仍在继续进展。多媒体虚拟现 实与可视化技术需要相互补充，并与语 音、图像识别、智能接口等技术相结合， 建立高层次虚拟现实系统。,51,将来多媒体技术将向着以下六个方向 发展； 1).高分辨化，提高显示质量； 2).高速度化，缩短处理时间； 3).简单化，便于操作； 4).高维化，三维、四维或更高维； 5).智能化，提高信息识别能力； 6).标准化，便于信息交换和资源共享。,
16、52,本章小结,本章对多媒体和多媒体技术的定义 及特点、多媒体计算机要解决的关键技 术以及多媒体技术的应用和发展等问题 作了较详细的讨论。,多媒体计算机技术是综合处理声、 文、图、音频、视频等信息的技术，多 媒体计算机具有信息载体的多样性、集 成性和交互性的特点。,53,多媒体的关键技术包括多媒体计算 机系统要解决的关键技术（如媒体数据 的压缩编码和解码技术、专用芯片技术、 多媒体数据的输入/输出技术）和多媒体 应用设计中的关键技术两个方面。,54,多媒体的应用丰富多彩，不仅涉及 到计算机的各应用领域，也涉及到教育 培训、电子出版、通信、文化娱乐等领 域或行业。,多媒体计算机技术将朝着高分辨率 化、高速度化、简单化、标准化和智能 化方向发展。,第一章 完,谢 谢！,
