多媒体技术——第1章概述.ppt

2022年年6月月9日星期四日星期四多媒体技术概述多媒体技术概述多媒体计算机及外设多媒体计算机及外设多媒体计算机的声音信息处理多媒体计算机的声音信息处理多媒体计算机的图像视频信息处理多媒体计算机的图像视频信息处理多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术多媒体常用软件及应用多媒体常用软件及应用主要讲授内容主要讲授内容第第1 1章章 多媒体技术概述多媒体技术概述1.11 1.11 多媒体技术的发展多媒体技术的发展v发展历史发展历史v为什么要发展多媒体技术为什么要发展多媒体技术v现在的发展情况现在的发展情况1.1 1.1 多媒体技术的发展多媒体技术的发展由单一的数值计算由单一的数值计算运用于各行业运用于各行业由无声（或简单的由无声（或简单的PC喇叭）喇叭）多媒体音箱多媒体音箱简单的字表处理简单的字表处理处理复杂的图形、图像处理复杂的图形、图像静止图像静止图像处理活动图像、动画和视频处理活动图像、动画和视频1 1、计算机技术的应用和发展、计算机技术的应用和发展计算机计算机技术的技术的应用应用计算机技术的发展计算机技术的发展1 140405050年代，处理数字计算年代，处理数字计算2 26060年代，处理文字年代，处理文字3 37070年代，处理图像年代，处理图像4 48080年代，处理电视年代，处理电视5 59090年代，处理实时影视年代，处理实时影视6 6现在广泛应用于各行各业现在广泛应用于各行各业2、计算机多媒体技术的发展是信息交流的需要、计算机多媒体技术的发展是信息交流的需要“百闻不如一见百闻不如一见”“一幅图片胜过万语千言一幅图片胜过万语千言”多媒体在信息传播、教育、科研、娱乐等广泛应用多媒体在信息传播、教育、科研、娱乐等广泛应用1号坑东西长230米，南北宽62米，面积14260平方米。全部有6000余件兵马俑，战车45乘。 人类信息的传播，人类信息的传播，90%90%以上来自视听，也就说人类知以上来自视听，也就说人类知识的获取绝大部分是来自图像和声音信息。因此视听信息识的获取绝大部分是来自图像和声音信息。因此视听信息在计算机中的处理和应用有极大的意义。在计算机中的处理和应用有极大的意义。心理学实验证明心理学实验证明2 2）对）对“多媒体多媒体”一词的解释：一词的解释： 信息的物理载体信息的物理载体 信息的表现形式（或传播形式信息的表现形式（或传播形式 ） 指多种信息的指多种信息的表现形式表现形式和和传递方法传递方法。该词于该词于20世纪世纪80年代初创造。年代初创造。视频视频文本文本图形图形音频音频图像图像动画动画多媒体多媒体 信息信息多媒体常用信息（元素）组成示意图多媒体常用信息（元素）组成示意图（1 1）媒体的分类）媒体的分类 国际电信联盟（国际电信联盟（ITUITU）将媒体分为）将媒体分为5 5大类：大类：1 1、感觉媒体感觉媒体 人们通过感觉器官直接感知的媒体。人们通过感觉器官直接感知的媒体。 如：各种声音、图像、文字等。如：各种声音、图像、文字等。2 2、表示媒体表示媒体 人们为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。人们为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体。 如：条形码、电报码、如：条形码、电报码、ASCIIASCII码等码等3 3、表现（显示）媒体表现（显示）媒体 指的是在通信中使电信号和感觉媒体产生转换用的媒体。指的是在通信中使电信号和感觉媒体产生转换用的媒体。 如：输入输出设备：鼠标、键盘、显示器、打印机、扫描仪等。如：输入输出设备：鼠标、键盘、显示器、打印机、扫描仪等。4 4、存储媒体存储媒体 用于存放表示媒体的物理实体。用于存放表示媒体的物理实体。 如：磁盘、光盘、如：磁盘、光盘、U U盘、磁带等盘、磁带等5 5、传输媒体传输媒体 用于传送表示媒体的通信载体。用于传送表示媒体的通信载体。 如：电缆、光纤、电话线等。如：电缆、光纤、电话线等。（3 3） 多媒体技术的定义多媒体技术的定义 计算机综合处理计算机综合处理多种媒体信息多种媒体信息（文本、图形、（文本、图形、图像、动画、音频和视频），使多种信息图像、动画、音频和视频），使多种信息建立逻辑建立逻辑连接连接，成为一个系统并且，成为一个系统并且具有交互性具有交互性。3 3、传统媒体与传统媒体设施、传统媒体与传统媒体设施（1 1）传统媒体）传统媒体图片、书籍、报纸、杂志、电视、广播、电话、图片、书籍、报纸、杂志、电视、广播、电话、音乐音乐（2 2）传统媒体设施）传统媒体设施传统媒体设施大多为单一的如：传统媒体设施大多为单一的如：录像机录像机电视机电视机音响音响广播广播幻灯机幻灯机胶片投影机胶片投影机4 4、怎样理解多媒体技术中处理两种媒体、怎样理解多媒体技术中处理两种媒体（1 1）对单一媒体的处理）对单一媒体的处理 处理单媒体如处理文字，可以使用打字机；处理单媒体如处理文字，可以使用打字机； 显示静止图片，幻灯机显示静止图片，幻灯机 因此处理单媒体不需要多媒体技术。因此处理单媒体不需要多媒体技术。（2 2）电视是不是多媒体？）电视是不是多媒体？ 了解电视和计算机的发展了解电视和计算机的发展（3 3）数字式、交互性是多媒体的两大特点）数字式、交互性是多媒体的两大特点5 5、多媒体的主要特征、多媒体的主要特征1 1）多样性）多样性 信息载体的多样性（声音、图像、视频、动画等）信息载体的多样性（声音、图像、视频、动画等） 处理设备的多样性（计算机、摄像机、扫描仪、数码相机等）处理设备的多样性（计算机、摄像机、扫描仪、数码相机等） 创作形式和工具的多样性（数字图像、声音、视频、动画等）创作形式和工具的多样性（数字图像、声音、视频、动画等）2 2）交互性）交互性 用户与多媒体系统具有交互性。使人处于主动地位。用户与多媒体系统具有交互性。使人处于主动地位。3 3）集成性）集成性 使多种信息集成到一个系统，便于处理和展现。使多种信息集成到一个系统，便于处理和展现。4 4）实时性）实时性 主要是声音、视频的实时实现。特别是在网络条件下。主要是声音、视频的实时实现。特别是在网络条件下。5 5）数字化）数字化 多媒体以数字形式存在。多媒体以数字形式存在。二、在多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统二、在多媒体计算机发展史上卓有成效的公司和系统1 1、CommodoreCommodore公司的公司的AmigaAmiga系统系统 19851985世界第一个多媒体计算机系统世界第一个多媒体计算机系统AmigaAmiga Amiga Amiga是一个多任务操作系统。是一个多任务操作系统。2 2、Philips/SonyPhilips/Sony公司的公司的CD-ICD-I系统（系统（19861986年）年）3 3、AppleApple公司的公司的HyperCardHyperCard 位映射位映射(bitmap)(1984(bitmap)(1984年）年） 窗口（窗口（Windows)Windows) 图符（图符（Icon)Icon)4 4、InterInter和和IBMIBM公司的公司的DVIDVI系统系统（Digital Video Interactive)Digital Video Interactive)（19891989年）年）5.5. 微软公司的微软公司的Windows3.0 Windows3.0 系统系统 19851985年开发出视窗操作系统年开发出视窗操作系统 随着世界经济和贸易的发展，各国政府和大公司随着世界经济和贸易的发展，各国政府和大公司都会认识到制定标准的重要性。多媒体技术作为新兴的信都会认识到制定标准的重要性。多媒体技术作为新兴的信息技术，同样受到各方面的密切关注。国际上涉及多媒体息技术，同样受到各方面的密切关注。国际上涉及多媒体标准的主要组织有以下三个：标准的主要组织有以下三个：ISO(International Organization for ISO(International Organization for Standardization)Standardization)：国际标准化组织；：国际标准化组织；ITU(International Telecommunication Union)ITU(International Telecommunication Union)：国际电信联盟国际电信联盟( (原原CCITTCCITT国际电报电话咨询委员会国际电报电话咨询委员会) )；IEC(International ElectrotechnicalIEC(International Electrotechnical Commission)Commission)：国际电工技术委员会。：国际电工技术委员会。 国际上，美国微软公司、商用机器公司、新加坡国际上，美国微软公司、商用机器公司、新加坡创通公司、日本创通公司、日本NECNEC公司和荷兰飞利浦等大型计算机公司和荷兰飞利浦等大型计算机公司共同制定了统一的公司共同制定了统一的MPCMPC标准：标准： MPC-1MPC-1（19911991） MPC-2MPC-2（19931993） MPC-3MPC-3（19951995） MPC-4MPC-4（19971997）三、多媒体计算机的组成及有关技术三、多媒体计算机的组成及有关技术1、多媒体计算机（、多媒体计算机（MPC）标准）标准设备设备标准配置标准配置推荐配置推荐配置CPUCPU386 SX386 SX386DX or 486SX386DX or 486SX时钟时钟16MHz16MHz内存内存2MB2MB4MB4MB硬盘硬盘30MB30MB80MB80MB显示显示VGAVGA模式，分辨率模式，分辨率640640480480，1616色色256256色色激光驱动器激光驱动器单速单速CD-ROMCD-ROM，数据传输速率，数据传输速率150KByte/s150KByte/s声音输入声音输入/ /重放重放 mVmV级灵敏度输入，耳机、扬声器输出级灵敏度输入，耳机、扬声器输出声卡声卡8bit/11.025kHz8bit/11.025kHz采样，采样，11.02511.025和和22.05kHz22.05kHz输出输出操作系统操作系统DOS 3.1DOS 3.1版本或以上，版本或以上，Windows 3.0Windows 3.0带多媒体扩展模块带多媒体扩展模块设备设备标准配置标准配置推荐配置推荐配置CPU486 SX or 兼容兼容CPU486DX or DX2时钟时钟25MHzMPC-2标准设备设备标准配置标准配置CPUPentium CPU兼容兼容CPU时钟时钟75MHzMPC-3MPC-4MPC-4标准标准PCPC的基本配置（的基本配置（19971997） 硬件硬件硬件配置硬件配置软件软件内存内存16 MB16 MBCPUCPUIntel Pentium/133 MHzIntel Pentium/133 MHzIntel Pentium/200 MHzIntel Pentium/200 MHz硬盘硬盘1.6 GB1.6 GB光盘驱动器光盘驱动器10101616倍速倍速音效卡音效卡1616位数字音频采样位数字音频采样44.1 kHz/48 kHz44.1 kHz/48 kHz带波表带波表图形加速显示卡图形加速显示卡120412041024102416001600190019002424位位/32/32位真彩色位真彩色视频卡视频卡ModemModem卡、视频采集卡等卡、视频采集卡等显示器显示器38 cm38 cm43 cm43 cmWindows 3.2Windows NTWindows 95四、多媒体的技术研究与应用开发四、多媒体的技术研究与应用开发 1 1、多媒体的技术研究、多媒体的技术研究 （1 1）多媒体数据的表示技术）多媒体数据的表示技术 主要有：文字、图形、图像、声音、影视和主要有：文字、图形、图像、声音、影视和 动画等媒体在计算机中的表示方法。动画等媒体在计算机中的表示方法。 如：多媒体的种类和特点、数据的压缩和解压缩技如：多媒体的种类和特点、数据的压缩和解压缩技术等等。术等等。 多媒体技术的基础是数字化。多媒体技术的基础是数字化。 （2 2）多媒体硬件平台技术）多媒体硬件平台技术 它是实现多媒体技术的物质基础。它是实现多媒体技术的物质基础。主要有：主要有：带多媒体与通信指令的带多媒体与通信指令的CPUCPU大容量的光盘存储技术大容量的光盘存储技术视频卡（视频显示卡、数字视频交互卡视频卡（视频显示卡、数字视频交互卡DVIDVI、视频、视频 压缩压缩/ /解压缩卡、视频采集卡、视频转换卡等）解压缩卡、视频采集卡、视频转换卡等）声音卡声音卡光盘驱动器光盘驱动器多媒体外设（音箱、打印机、扫描仪等）多媒体外设（音箱、打印机、扫描仪等）2 2）多媒体应用技术与多媒体软件技术）多媒体应用技术与多媒体软件技术主要有：主要有： 多媒体面向对象的设计方法和编程技术、多媒体面向对象的设计方法和编程技术、 对象的链接与嵌入技术、超媒体的链接与导航技术、对象的链接与嵌入技术、超媒体的链接与导航技术、 OpenGLOpenGL编程技术等。编程技术等。（3 3）多媒体软件技术）多媒体软件技术 主要包括下面主要包括下面3 3个方面：个方面：1 1）多媒体操作系统）多媒体操作系统 这是一个多任务的操作系统。能同时处理复杂的多媒体这是一个多任务的操作系统。能同时处理复杂的多媒体信息，且具有交互性。信息，且具有交互性。3 3）、多媒体著作和编辑工具）、多媒体著作和编辑工具 主要有以下几种类型：主要有以下几种类型： a. a. 以传统的程序设计语言为基础的多媒体创作工具以传统的程序设计语言为基础的多媒体创作工具 如：如：Visual CVisual C+ + ，Visual BasicVisual Basic等等 b. b. 基于时间轴的多媒体创作工具基于时间轴的多媒体创作工具 如：如：Action Director Action Director 等等 c. c. 基于卡片和页面（基于卡片和页面（Page)Page)的多媒体创作工具的多媒体创作工具 如：如：ToolbookToolbook , HyperCard , HyperCard等等 d. d. 基于图标（基于图标（IconIcon）和流程线的多媒体创作工具）和流程线的多媒体创作工具 如：如：Authorware , IconAthorAuthorware , IconAthor等等 e.e. 网络多媒体开发工具网络多媒体开发工具HTML(Hypertext Markup Language)HTML(Hypertext Markup Language)，超文本标记语言，超文本标记语言XML(Extensible Markup Language)XML(Extensible Markup Language)，可扩展标记语言，可扩展标记语言JavaScriptJavaScript，一种脚本语言（描述语言）用于开发，一种脚本语言（描述语言）用于开发 交互式交互式WebWeb网页网页VRMLVRML，虚拟现实建模语言用来描述，虚拟现实建模语言用来描述WebWeb上的三维交互环境上的三维交互环境ASP(Active Server Pages)ASP(Active Server Pages)，PHPPHP、JSPJSP等动态网页设计等动态网页设计FrontPage, Dreamweaver, FlashFrontPage, Dreamweaver, Flash等等，都可以用于网上等等，都可以用于网上多媒体创作。多媒体创作。（4 4）多媒体信息管理技术）多媒体信息管理技术主要包括：主要包括： 多媒体数据库；多媒体数据库； 两种方法：两种方法： 一是扩展现有的关系数据库；一是扩展现有的关系数据库； 二是建立面向对象的数据库，便于基于内容二是建立面向对象的数据库，便于基于内容的查询。的查询。 例如，图像或视频的基于内容的检索方法。例如，图像或视频的基于内容的检索方法。（5 5）多媒体界面设计与人）多媒体界面设计与人- -机交互技术机交互技术这主要是多媒体的集成技术和智能化技术这主要是多媒体的集成技术和智能化技术多媒体界面能集多媒体形式于窗口中，这给实现带来复杂度。多媒体界面能集多媒体形式于窗口中，这给实现带来复杂度。如：如：a a、多媒体交互显示、编辑、查询、检索等多项功能、多媒体交互显示、编辑、查询、检索等多项功能 b b、人、人机接口技术机接口技术 如：语音识别如：语音识别 文本语音转换（文本语音转换（text to speech,TTS)text to speech,TTS) c c、虚拟现实（、虚拟现实（Virtual RealityVirtual Reality） e e、科学计算可视化、信息可视化、科学计算可视化、信息可视化（6 6）多媒体通信与网络技术）多媒体通信与网络技术主要有：主要有：a a、多媒体通信网络技术、多媒体通信网络技术 （如：分布式多媒体应用、多媒体通信的服务质量（如：分布式多媒体应用、多媒体通信的服务质量QoSQoS等）等）b b、多媒体通信的网络环境、多媒体通信的网络环境c c、多媒体通信协议、多媒体通信协议 多媒体在上述六个的方面中的任一问题，多媒体在上述六个的方面中的任一问题，都是一个重要的研究方向！都是一个重要的研究方向！2 2、多媒体技术的应用开发、多媒体技术的应用开发 主要体现在以下几个方面：主要体现在以下几个方面：a.a. 工作领域（军事、医学、办公、科研等）工作领域（军事、医学、办公、科研等）b.b. 信息领域（数据传送、网络应用等）信息领域（数据传送、网络应用等）c.c. 教育领域（计算机辅助教学、远程教学等）教育领域（计算机辅助教学、远程教学等）d.d. 创作领域（数字媒体应用，如广告、影视等）创作领域（数字媒体应用，如广告、影视等）e.e. 娱乐领域（游戏、影视、音乐等）娱乐领域（游戏、影视、音乐等）