第01章多媒体技术与信息处理概述18845.pptx

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1、课件制作人声明课件制作人声明u欢迎使用本课件。欢迎使用本课件。u本课件由本课件由1313个个pptppt文件组成，使用者可根据教学文件组成，使用者可根据教学要求自由修改此课件，但不能擅自出版销售。要求自由修改此课件，但不能擅自出版销售。u若发现课件中的缺点和错误，欢迎及时提出宝贵若发现课件中的缺点和错误，欢迎及时提出宝贵意见意见()，以便制作人及时修，以便制作人及时修订和更正。订和更正。课件制作人：杨帆、赵立臻课件制作人：杨帆、赵立臻2011 2011 年年 12 12 月月第一章多媒体技术与信息处理概述本章导读 多媒体技术被称为是继纸张、印刷术、电报电话、广播多媒体技术被称为是继纸张、印刷术

2、、电报电话、广播电视、计算机之后，人类处理信息手段的又一大飞跃，是计电视、计算机之后，人类处理信息手段的又一大飞跃，是计算机技术的又一次革命。目前，算机技术的又一次革命。目前，“多媒体多媒体”一词已经进入千一词已经进入千家万户，不分行业和领域，人们都在关注多媒体技术的发展家万户，不分行业和领域，人们都在关注多媒体技术的发展和市场变化，并不知不觉地加入到了多媒体技术推广和多媒和市场变化，并不知不觉地加入到了多媒体技术推广和多媒体信息处理应用的行列中。体信息处理应用的行列中。多媒体技术正在不断地改变着人多媒体技术正在不断地改变着人们的多种行为方式，成为信息社会的主导技术之一。们的多种行为方式，成为

3、信息社会的主导技术之一。为了更为了更好地掌握和应用多媒体技术，好地掌握和应用多媒体技术，本章将重点介绍多媒体技术的本章将重点介绍多媒体技术的基本概念和基本特性，多媒体信息及其组织方式，多媒体信基本概念和基本特性，多媒体信息及其组织方式，多媒体信息处理技术以及多媒体技术的发展等内容。息处理技术以及多媒体技术的发展等内容。本章主要内容：本章主要内容：1.1 多媒体技术的基本概念1.2 多媒体信息的组织与表现方式1.3 多媒体技术简介1.4 多媒体技术的发展与应用 1.1 1.1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念 1 1）媒体（）媒体（MediumMedium）:信息传播、交流、转换的载体。

4、如信息传播、交流、转换的载体。如书本、报纸、电视、广告、杂志、磁盘、光盘、磁带及相关书本、报纸、电视、广告、杂志、磁盘、光盘、磁带及相关设备等。设备等。1.1.1 1.1.1 媒体及其分类媒体及其分类 计算机系统中，媒体包含两种特定的含义，一是指计算机系统中，媒体包含两种特定的含义，一是指信息存储与传输信息存储与传输的实体，如磁盘、光盘、磁带、相关设备、通信网络等的实体，如磁盘、光盘、磁带、相关设备、通信网络等；二是指；二是指信息的信息的表现形式表现形式（或者说传播形式），如（或者说传播形式），如数字、文字、声音、图形和图像、动数字、文字、声音、图形和图像、动画、影视节目等画、影视节目等。2

5、2）媒体的分类）媒体的分类 国际电话电报咨询委员会国际电话电报咨询委员会CCITTCCITT（Consultative Consultative Committee On International Telephone and TelegraphCommittee On International Telephone and Telegraph）制定了媒体分类标准，将信息的表示形式、信息编码、信息制定了媒体分类标准，将信息的表示形式、信息编码、信息转换与存储设备、信息传输网络等统一规定为媒体，并划分转换与存储设备、信息传输网络等统一规定为媒体，并划分为以下为以下5 5种类型：种类型：感觉媒体（

6、感觉媒体（Perception MediumPerception Medium）：）：直接作用于人的感官，直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉。使人能直接产生感觉。表示媒体（表示媒体（Representation MediumRepresentation Medium）：）：指各种编码，如指各种编码，如语言编码、文本编码和图像编码等。这是为了加工、处理和语言编码、文本编码和图像编码等。这是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一类媒体。传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一类媒体。表现媒体表现媒体（Presentation MediumPresentation Medium）：

7、指将）：指将感觉媒体输入到计算机中或通过计算机展示感感觉媒体输入到计算机中或通过计算机展示感觉媒体的物理设备，即获取和还原感觉媒体的觉媒体的物理设备，即获取和还原感觉媒体的计算机输入和输出设备。计算机输入和输出设备。存储媒体存储媒体（Storage MediumStorage Medium）：指存储表示）：指存储表示媒体信息的物理设备。媒体信息的物理设备。传输媒体传输媒体（Transmission MediumTransmission Medium）：指传）：指传输表示媒体的物理介质。输表示媒体的物理介质。在上述的各种媒体中，表示媒体是核心。图在上述的各种媒体中，表示媒体是核心。图1-21-2

8、反映了不同反映了不同媒体与计算机信息处理过程的关系。媒体与计算机信息处理过程的关系。计算机主机计算机主机（CPU、RAM）纸质图片纸质图片声音声音视频视频远程计算机远程计算机网络交换网络交换文本文本感觉媒体感觉媒体存储媒体存储媒体表现媒体表现媒体表示媒体表示媒体表现媒体表现媒体传输媒体传输媒体纸质图片纸质图片声音声音视频视频文本文本感觉媒体感觉媒体磁盘、光盘等磁盘、光盘等图图1-2 媒体与计算机系统媒体与计算机系统输入设备输入设备输出设备输出设备 从表示媒体与时间的关系来分，不同形式的表示媒从表示媒体与时间的关系来分，不同形式的表示媒体可以被划分为两大类：体可以被划分为两大类：l 静态媒体：静

9、态媒体：信息的再现与时间必然无关，如文本、信息的再现与时间必然无关，如文本、图形、图像等等；图形、图像等等；l 连续媒体连续媒体：具有隐含的时间关系，其播放速度将影：具有隐含的时间关系，其播放速度将影响所含信息的再现。如声音、动画、视频等。连续媒响所含信息的再现。如声音、动画、视频等。连续媒体的引入给传统的计算机系统、通信系统和分布式应体的引入给传统的计算机系统、通信系统和分布式应用系统等都提出了更高的要求。用系统等都提出了更高的要求。1、多媒体 多媒体（多媒体（MultimediaMultimedia）:是由两种以上单一媒体融合而是由两种以上单一媒体融合而成的信息综合表现形式，是多种媒体的综

10、合、处理和利用的成的信息综合表现形式，是多种媒体的综合、处理和利用的结果。具体表现在：结果。具体表现在：1.1.2 多媒体与多媒体技术 多媒体的实质是将不同表现形式的媒体信息数字化并多媒体的实质是将不同表现形式的媒体信息数字化并集成，通过逻辑链接形成有机整体，同时实现交互控制。集成，通过逻辑链接形成有机整体，同时实现交互控制。l多种媒体表现多种媒体表现l多种感官作用多种感官作用l多种设备支持多种设备支持l多学科交叉多学科交叉l多领域应用多领域应用 多媒体与传统的传媒有以下三点不同多媒体与传统的传媒有以下三点不同:l传统传媒基本是模拟信号，而多媒体信息都传统传媒基本是模拟信号，而多媒体信息都是数

11、字化的。是数字化的。l传统传媒只能让人们被动地接受信息，而多传统传媒只能让人们被动地接受信息，而多媒体可以让人们主动与信息媒体交互。媒体可以让人们主动与信息媒体交互。l传统传媒一般是单一形式，而多媒体是两种传统传媒一般是单一形式，而多媒体是两种以上不同媒体信息的有机集成。以上不同媒体信息的有机集成。2、多媒体技术 多媒体技术是以计算机技术为主体，结合通信、多媒体技术是以计算机技术为主体，结合通信、微电子、激光、广播电视等多种技术而形成的用来综微电子、激光、广播电视等多种技术而形成的用来综合处理多种媒体信息的交互性信息处理技术。具体来合处理多种媒体信息的交互性信息处理技术。具体来说，说，多媒体技

12、术是以计算机（或微处理芯片）为中心，多媒体技术是以计算机（或微处理芯片）为中心，把数字、文字、图形、图像、声音、动画、视频等不把数字、文字、图形、图像、声音、动画、视频等不同媒体形式的信息集成在一起，进行加工处理的交互同媒体形式的信息集成在一起，进行加工处理的交互性综合技术。性综合技术。这里说的这里说的“加工处理加工处理”主要是指对这些主要是指对这些媒体信息的采集、压缩、存储、控制、编辑、变换、媒体信息的采集、压缩、存储、控制、编辑、变换、解压缩、播放、传输等。解压缩、播放、传输等。多媒体技术具有集成性、实时性、交互性、多样性多媒体技术具有集成性、实时性、交互性、多样性和数字化等五个基本特征，

13、也是多媒体技术要解决的五和数字化等五个基本特征，也是多媒体技术要解决的五个基本问题。个基本问题。1.1.3 1.1.3 多媒体技术的基本特征多媒体技术的基本特征l集成性集成性:主要表现在两个方面，即多种信息媒体的主要表现在两个方面，即多种信息媒体的集成和处理这些媒体的软硬件技术的集成。集成和处理这些媒体的软硬件技术的集成。l实时性实时性:由于声音及活动的视频图像是和时间密切相由于声音及活动的视频图像是和时间密切相关的连续媒体，所以多媒体技术必须要支持实时处关的连续媒体，所以多媒体技术必须要支持实时处理。理。l交互性交互性:向用户提供了更加有效地控制和使用信向用户提供了更加有效地控制和使用信息的

14、手段，除了操作上的控制自如（可通过键盘息的手段，除了操作上的控制自如（可通过键盘、鼠标、触摸屏等操作）外，在媒体综合处理上、鼠标、触摸屏等操作）外，在媒体综合处理上也可做到随心所欲。也可做到随心所欲。l多样性：多样性：指媒体种类及其处理技术的多样化。指媒体种类及其处理技术的多样化。l数字化：数字化：处理多媒体信息的关键设备是计算机，处理多媒体信息的关键设备是计算机，所以要求不同媒体形式的信息都要进行数字化。所以要求不同媒体形式的信息都要进行数字化。多媒体系统多媒体系统是一种趋于人性化的是一种趋于人性化的多维信息处理系统多维信息处理系统，它，它以计算机系统为核心以计算机系统为核心，利用多媒体技术

15、，实现多媒体信息，利用多媒体技术，实现多媒体信息（包括文本、声音、图形图像、视频、动画等）的采集、数（包括文本、声音、图形图像、视频、动画等）的采集、数据压缩编码、实时处理、存储、传输、解压缩、还原输出等据压缩编码、实时处理、存储、传输、解压缩、还原输出等综合处理功能，并提供友好的人机交互方式。综合处理功能，并提供友好的人机交互方式。一个多媒体系统应具备以下特点：一个多媒体系统应具备以下特点：界面友好，更加人性化界面友好，更加人性化 视听触觉全方位感受，效果好视听触觉全方位感受，效果好 人机交互，随心所欲人机交互，随心所欲 信息组织完善信息组织完善 模拟真实环境，激发创造性思维模拟真实环境，激

16、发创造性思维 1.1.4 1.1.4 多媒体系统多媒体系统1.2 1.2 多媒体信息的组织与表现方式多媒体信息的组织与表现方式 目前，多媒体信息在计算机中的基本形式可划分为：文本、目前，多媒体信息在计算机中的基本形式可划分为：文本、图形、图像、音频、视频和动画等，这些基本信息形式也称为图形、图像、音频、视频和动画等，这些基本信息形式也称为多媒体信息的基本元素。多媒体信息的基本元素。多媒体信息多媒体信息文本文本图形图形图象图象音频音频视频视频动画动画1.2.1 1.2.1 多媒体信息多媒体信息1、文本（Text）文本是以文字、数字和各种符号表达的信息形式，是现文本是以文字、数字和各种符号表达的信

17、息形式，是现实生活中使用最多的信息媒体，主要用于对信息或知识的描实生活中使用最多的信息媒体，主要用于对信息或知识的描述。述。2、图形（Graphic）图形是指用计算机绘图软件绘制的从点、线、面到三维图形是指用计算机绘图软件绘制的从点、线、面到三维空间的以矢量坐标或位图像素表示的黑白或彩色图形。如直空间的以矢量坐标或位图像素表示的黑白或彩色图形。如直线、矩形、圆、多边形以及其他可用角度、坐标和距离来表线、矩形、圆、多边形以及其他可用角度、坐标和距离来表示的几何图形。示的几何图形。文本有两种主要形式：文本有两种主要形式：l 格式化文本格式化文本l 无格式化文本无格式化文本文本内容的组织方式都是按线

18、性方式顺序组织的。文本内容的组织方式都是按线性方式顺序组织的。3图像（Image）这里指静止图像，图像可以从现实世界中捕获，也可这里指静止图像，图像可以从现实世界中捕获，也可以利用计算机产生数字化图像。图像是由单位像素组成的以利用计算机产生数字化图像。图像是由单位像素组成的位图来描述的，每个像素点都用二进制数编码，用来反映位图来描述的，每个像素点都用二进制数编码，用来反映像素点的颜色和亮度。像素点的颜色和亮度。4、音频（Audio）音频是指在音频是指在20 Hz20 Hz20KHz20KHz频率范围的连续变化的声波频率范围的连续变化的声波信号，可分为语音、音乐和合成音效信号，可分为语音、音乐和

19、合成音效3 3种形式。种形式。5、视频（Video）与动画（Animation）视频是指从摄像机、录像机、影碟机以及电视接收机等视频是指从摄像机、录像机、影碟机以及电视接收机等影像输出设备得到的连续活动图像信号。影像输出设备得到的连续活动图像信号。动画则是采用计算机动画设计软件创作由若干幅图像进动画则是采用计算机动画设计软件创作由若干幅图像进行连续播放而产生的具有运动感觉的连续画面。行连续播放而产生的具有运动感觉的连续画面。视频和动画的共同特点是每幅图象都是前后关联的，通视频和动画的共同特点是每幅图象都是前后关联的，通常后幅图像是前幅图像的变形，每幅图像称为帧。帧以一定常后幅图像是前幅图像的变

20、形，每幅图像称为帧。帧以一定的速率（的速率（FPS,FPS,帧帧/秒）连续投射在屏幕上，就会产生连续运秒）连续投射在屏幕上，就会产生连续运动的感觉。当播放速率在动的感觉。当播放速率在24fps24fps以上时，人的视觉有自然连以上时，人的视觉有自然连续感。续感。在多媒体技术出现之前，计算机上一般只能处理文本信在多媒体技术出现之前，计算机上一般只能处理文本信息。文本信息的组织方式是线性的顺序组织，我们称之为息。文本信息的组织方式是线性的顺序组织，我们称之为顺顺序文本序文本；超链接技术产生之后（超链接技术产生之后（19651965年），出现了年），出现了超文本超文本，可提，可提供符合人类思维过程的

21、联想式非线性网络组织方式；供符合人类思维过程的联想式非线性网络组织方式；超文本与多媒体技术的结合，不仅可提供非线性的组织超文本与多媒体技术的结合，不仅可提供非线性的组织方式，还可将多种媒体信息混合组织，产生了方式，还可将多种媒体信息混合组织，产生了超媒体超媒体。因此，多媒体信息的组织方式就是由超链接和多种媒体因此，多媒体信息的组织方式就是由超链接和多种媒体对象组成的超媒体。对象组成的超媒体。1.2.2 1.2.2 多媒体信息的组织方式多媒体信息的组织方式1、顺序文本顺序文本是线性的顺序组织形式，如下图所示顺序文本是线性的顺序组织形式，如下图所示 文本内容按照其自身要表达的逻辑关系和自然顺序线性

22、文本内容按照其自身要表达的逻辑关系和自然顺序线性排列，这种组织方式决定了人们的阅读方式只能是按页逐行排列，这种组织方式决定了人们的阅读方式只能是按页逐行从左到右阅读，阅读路径是单一的。从左到右阅读，阅读路径是单一的。顺顺序序文文本本是是线线性的，性的，1232、超文本 从技术角度讲，从技术角度讲，超文本是一种非线性的网状结构，它由超文本是一种非线性的网状结构，它由信息结点和表示信息结点间相关性的链构成信息结点和表示信息结点间相关性的链构成。结点是指文本。结点是指文本中具有相对独立性的基本信息块；而链则是指文本内容之间中具有相对独立性的基本信息块；而链则是指文本内容之间的相关性关系，它由检索关键

23、字和检索内容的位置指针组成。的相关性关系，它由检索关键字和检索内容的位置指针组成。具体结构如下图所示。具体结构如下图所示。ACEBDF3、超媒体 超媒体（超媒体（HyperMediaHyperMedia）是在超文本概念的基础上提出的是在超文本概念的基础上提出的一个多媒体信息组织的新概念。它以实现多种媒体信息的非一个多媒体信息组织的新概念。它以实现多种媒体信息的非线性组织为基本要求，从信息结点和链两个方面对超文本概线性组织为基本要求，从信息结点和链两个方面对超文本概念作了扩充：念作了扩充：l信息结点的内容不再局限于文本，而是扩展到图形、信息结点的内容不再局限于文本，而是扩展到图形、图像、声音、视

24、频、动画等不同媒体形式图像、声音、视频、动画等不同媒体形式；l反映信息结点间关系的反映信息结点间关系的“链链”不仅能链接文本，更能不仅能链接文本，更能链接图形、图像、声音、视频、动画等多媒体信息。链接图形、图像、声音、视频、动画等多媒体信息。这样形成的多媒体信息组织机制就称为这样形成的多媒体信息组织机制就称为超媒体超媒体，其中能够，其中能够链接各种媒体信息的链也被称为链接各种媒体信息的链也被称为超级链接超级链接（HyperLinkHyperLink）。）。超媒体与超文本在组织结构上完全相同，但在链接对象超媒体与超文本在组织结构上完全相同，但在链接对象和链接定义（用和链接定义（用URLURL）方

25、面有不同。）方面有不同。下下图给出了一个简单的超图给出了一个简单的超媒体实例，其中的媒体实例，其中的URL1URL1至至URL4URL4分别指向位于全球不同网站的分别指向位于全球不同网站的多媒体信息资源。多媒体信息资源。全球新闻全球新闻中国中国华尔街华尔街伊战图片报道伊战图片报道财经财经科技科技图片图片URL1URL2URL3URL4URL4 在多媒体系统中，不同方式组织的多媒体信息也是以不在多媒体系统中，不同方式组织的多媒体信息也是以不同类型的数据文件形式存在的，所有文件的内容均是抽象的同类型的数据文件形式存在的，所有文件的内容均是抽象的二进制数据，只有通过对这些抽象数据的具体解释，还原出二

26、进制数据，只有通过对这些抽象数据的具体解释，还原出他们所代表的真正意义，才能将丰富多彩的多媒体信息展示他们所代表的真正意义，才能将丰富多彩的多媒体信息展示在人的面前。在人的面前。所有媒体形式的数据文件内容均是通过对应类型的控制所有媒体形式的数据文件内容均是通过对应类型的控制程序来表现的，这些控制程序被称为播放器、浏览器或阅读程序来表现的，这些控制程序被称为播放器、浏览器或阅读器。器。如音频播放器、视频播放器、图像浏览器、文本阅读器、如音频播放器、视频播放器、图像浏览器、文本阅读器、网页浏览器等。网页浏览器等。1.2.3 1.2.3 多媒体信息的表现方式多媒体信息的表现方式l音频播放器：音频播放

27、器：还原、播放不同格式的音频信息；还原、播放不同格式的音频信息；l视频播放器：视频播放器：还原、播放不同格式的视频信息；还原、播放不同格式的视频信息；l图像浏览器：图像浏览器：还原、播放不同格式的静态图像信息；还原、播放不同格式的静态图像信息；l文本阅读器：文本阅读器：还原、播放不同格式的文本信息；还原、播放不同格式的文本信息；l网页浏览器：网页浏览器：浏览基于浏览基于WebWeb的集成多媒体页面（超媒体）。的集成多媒体页面（超媒体）。不同的控制程序，可还原、表现不同的媒体信息。不同的控制程序，可还原、表现不同的媒体信息。在具体的软件产品中，在具体的软件产品中，许多播放器都是多功能合一的许多播

28、放器都是多功能合一的，能，能够播放不同格式和不同媒体的信息，如够播放不同格式和不同媒体的信息，如MS Media PlayerMS Media Player、RealOne PlayerRealOne Player、QuickTimeQuickTime等，等，它们不仅能够播放单独的音它们不仅能够播放单独的音频、视频，还能播放音视频混合以及超媒体内容等频、视频，还能播放音视频混合以及超媒体内容等。一个简单的一个简单的.htm.htm文件内容与浏览结果的对照文件内容与浏览结果的对照1.3 1.3 多媒体技术简介多媒体技术简介多媒体的基础技术 多媒体信息处理技术 多媒体数据压缩与解压缩技术多媒体数据

29、压缩与解压缩技术 文本信息处理技术文本信息处理技术 多媒体专用芯片技术多媒体专用芯片技术 图形图像处理技术图形图像处理技术 多媒体信息存储技术多媒体信息存储技术 音频信息处理技术音频信息处理技术 多媒体网络通信技术多媒体网络通信技术 视频信息处理与动画技术视频信息处理与动画技术 多媒体系统软件技术多媒体系统软件技术 多媒体集成（超文本与超媒体）技术多媒体集成（超文本与超媒体）技术 人机交互技术人机交互技术 多媒体技术是多学科及多技术交叉的综合性技术，主多媒体技术是多学科及多技术交叉的综合性技术，主要涉及从系统角度研究的要涉及从系统角度研究的多媒体基础技术多媒体基础技术和从应用角度研和从应用角度

30、研究的究的多媒体信息处理技术多媒体信息处理技术以及从人性化交互方式角度研究以及从人性化交互方式角度研究的的人机交互技术人机交互技术。数据压缩技术是多媒体技术中的关键技术。数据压缩技术是多媒体技术中的关键技术。数据压缩的实质是在满足还原信息质量要求的前提下，数据压缩的实质是在满足还原信息质量要求的前提下，通过代码转换或消除信息冗余量的方法来实现采样数据量的通过代码转换或消除信息冗余量的方法来实现采样数据量的大幅缩减。被压缩的对象是原始的采样数据，压缩后的数据大幅缩减。被压缩的对象是原始的采样数据，压缩后的数据称为压缩数据。称为压缩数据。与数据压缩相对应的处理称为解压缩，又称数据还原。与数据压缩相

31、对应的处理称为解压缩，又称数据还原。它是将压缩数据通过一定的解码算法还原到原始信息的过程。它是将压缩数据通过一定的解码算法还原到原始信息的过程。通常，人们把包括压缩与解压缩内容的技术统称为数据压缩通常，人们把包括压缩与解压缩内容的技术统称为数据压缩技术。技术。1.3.1 1.3.1 数据压缩技术数据压缩技术1.3.2 1.3.2 多媒体信息存储技术多媒体信息存储技术 多媒体信息存储技术主要研究多媒体信息存储技术主要研究多媒体信息多媒体信息的逻辑组织、存储体的物理特性、逻辑组织的逻辑组织、存储体的物理特性、逻辑组织到物理组织的映射关系、多媒体信息的存取到物理组织的映射关系、多媒体信息的存取访问方

32、法、访问速度、存储可靠性访问方法、访问速度、存储可靠性等问题，等问题，具体技术包括磁盘存储技术、光存储技术以具体技术包括磁盘存储技术、光存储技术以及其他存储技术。及其他存储技术。1.3.2 1.3.2 多媒体信息存储技术多媒体信息存储技术 光存储技术光存储技术是伴随着多媒体技术的发展是伴随着多媒体技术的发展而发展的，所以，而发展的，所以，多媒体信息的存储技术一多媒体信息的存储技术一般特指光存储技术般特指光存储技术。最早的最早的CD-ROMCD-ROM光盘的存储光盘的存储容量为容量为650MB650MB，目前广泛使用，目前广泛使用的的DVDDVD光盘存储容量最高可达光盘存储容量最高可达17GB1

33、7GB，同属，同属“蓝光蓝光”类型的类型的BDBD和和HD DVDHD DVD光盘的双面存储容量光盘的双面存储容量分别达到分别达到50GB50GB和和30GB30GB。多媒体网络通信技术是指通过对多媒体信息特点和网多媒体网络通信技术是指通过对多媒体信息特点和网络技术的研究，建立适合传输文本、图形、图像、声音、络技术的研究，建立适合传输文本、图形、图像、声音、视频、动画等多媒体信息传输的信道、通信协议和交换方视频、动画等多媒体信息传输的信道、通信协议和交换方式等，解决多媒体信息传输中的实时与媒体同步等问题。式等，解决多媒体信息传输中的实时与媒体同步等问题。现有的通信网络大体上可分为四类：现有的通

34、信网络大体上可分为四类：1.3.3 1.3.3 多媒体网络通信技术多媒体网络通信技术l 电信网络电信网络l 计算机网络计算机网络l 有线电视网络有线电视网络l 移动多媒体网络移动多媒体网络逐渐融合，提供快速高效逐渐融合，提供快速高效的多媒体信息综合服务。的多媒体信息综合服务。专用芯片是改善多媒体计算机硬件体系结构和提高其专用芯片是改善多媒体计算机硬件体系结构和提高其性能的关键。为了实现音频、视频信号的快速压缩、解压性能的关键。为了实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和实时播放，需要大量的快速计算。缩和实时播放，需要大量的快速计算。只有不断研发高速只有不断研发高速专用芯片，才能取得满意的处理效果

35、专用芯片，才能取得满意的处理效果。多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：多媒体计算机专用芯片可归纳为两种类型：l 固定功能的芯片；固定功能的芯片；l DSPDSP芯片（芯片（Digital Signal Digital Signal ProcessorProcessor，可编程的数字信号，可编程的数字信号处理器）。处理器）。1.3.4 1.3.4 多媒体专用芯片技术多媒体专用芯片技术 人机交互（人机交互（CHICHI，Computer Human InteractionComputer Human Interaction，又称，又称HCIHCI，Human Computer Interacti

36、onHuman Computer Interaction）技术，主要研究多媒体信）技术，主要研究多媒体信息的输入输出以及人与计算机系统的交互方式和交互性能。息的输入输出以及人与计算机系统的交互方式和交互性能。主要内容包括：主要内容包括：l 媒体变换技术：指改变媒体的表现形式媒体变换技术：指改变媒体的表现形式 l 媒体识别技术：对信息进行一对一的映像过程媒体识别技术：对信息进行一对一的映像过程 l 媒体解析技术：对信息进行更进一步的分析处理媒体解析技术：对信息进行更进一步的分析处理并理解信息内容。并理解信息内容。1.3.5 1.3.5 人机交互技术人机交互技术1.3.6 1.3.6 多媒体系统软

37、件技术多媒体系统软件技术1、多媒体操作系统 是多媒体软件技术的核心，负责多媒体环境下多任务的是多媒体软件技术的核心，负责多媒体环境下多任务的调度，提供多媒体信息的各种基本操作和管理，保证音频、调度，提供多媒体信息的各种基本操作和管理，保证音频、视频同步控制以及信息处理的实时性，具备综合处理和使用视频同步控制以及信息处理的实时性，具备综合处理和使用各种媒体的能力，能灵活地调度多种媒体数据并能进行相应各种媒体的能力，能灵活地调度多种媒体数据并能进行相应的传输和处理，改善工作环境并向用户提供友好的人机交互的传输和处理，改善工作环境并向用户提供友好的人机交互界面等。界面等。2、多媒体数据库技术 目的：

38、目的：处理结构化和大量非结构化数据，解决处理结构化和大量非结构化数据，解决数据模型、数据压缩存储与还原、多媒体数据库数据模型、数据压缩存储与还原、多媒体数据库操作及多媒体数据对象表现等主要问题。操作及多媒体数据对象表现等主要问题。方法：方法：多媒体数据库技术主要从三个方面开展多媒体数据库技术主要从三个方面开展研究，研究，一是研究分析多媒体数据对象的固有特性；一是研究分析多媒体数据对象的固有特性；二是在数据模型方面开展研究，实现多媒体数据二是在数据模型方面开展研究，实现多媒体数据库管理；三是研究基于内容的多媒体信息检索策库管理；三是研究基于内容的多媒体信息检索策略。略。3、多媒体应用开发工具 多

39、媒体应用开发工具，是一种多媒体应用开发工具，是一种通过桌面交互方式统一通过桌面交互方式统一管理和集成处理多媒体信息、自动生成多媒体信息处理管理和集成处理多媒体信息、自动生成多媒体信息处理代码形成多媒体应用系统代码形成多媒体应用系统的工具软件，提供良好的面向的工具软件，提供良好的面向对象的桌面编辑环境，具有较强的多媒体信息处理能力，对象的桌面编辑环境，具有较强的多媒体信息处理能力，如多媒体信息的导入能力、组织表现能力、超连接能力、如多媒体信息的导入能力、组织表现能力、超连接能力、人机交互能力等。人机交互能力等。常用的多媒体应用开发工具有：基于时间的工具常用的多媒体应用开发工具有：基于时间的工具D

40、irectorDirector和和ActionAction，基于图标的工具，基于图标的工具AuthorwareAuthorware和和IconAuthorIconAuthor，页式（卡片）式工具，页式（卡片）式工具ToolBookToolBook、HyperCardHyperCard以及以及PowerPointPowerPoint，基于编程的工具，基于编程的工具VS.NetVS.Net等。等。1.3.7 1.3.7 多媒体信息处理与应用开发技术多媒体信息处理与应用开发技术 从应用的角度看，人们通常所说的多媒体信息处理技术主要是指在特定的多媒体信息处理环境下，对各种媒体信息（如文本、图形、图像、

41、声音、视频等）进行采集、编辑、处理、压缩存储、播放的技术，具体可分为文本信息处理技术，音频信息处理技术，图形/图像信息处理技术，视频信息处理处理技术和计算机动画制作技术。本书第2章介绍多媒体信息处理环境，第36章陆续介绍多媒体信息处理的具体技术。下图下图给出了多媒体技术形成与发展的大体过程。给出了多媒体技术形成与发展的大体过程。1.4 1.4 多媒体技术的发展与应用多媒体技术的发展与应用 1.4.1 1.4.1 多媒体技术的发展过程多媒体技术的发展过程 在在2020世纪世纪5050年代计算机诞生之后，计算机从只能认识年代计算机诞生之后，计算机从只能认识0 0、1 1组合的二进制代码，逐渐发展成

42、能处理文本和简单的几何组合的二进制代码，逐渐发展成能处理文本和简单的几何图形计算机系统，并具备了处理更复杂信息的技术潜力。图形计算机系统，并具备了处理更复杂信息的技术潜力。随着技术的发展，到随着技术的发展，到2020世纪世纪7070年代中期，出现了广播、出年代中期，出现了广播、出版和计算机三者融合发展电子媒体的趋势，这为多媒体技版和计算机三者融合发展电子媒体的趋势，这为多媒体技术的快速形成创造了良好的条件。习惯上，术的快速形成创造了良好的条件。习惯上，人们把人们把19841984年年美国美国AppleApple公司推出公司推出MacintoshMacintosh机作为计算机多媒体时代到机作为计

43、算机多媒体时代到来的标志来的标志。多媒体技术是大众传媒、通信和计算机技术协调发展和相多媒体技术是大众传媒、通信和计算机技术协调发展和相互推进的过程中产生和发展起来的。互推进的过程中产生和发展起来的。19781978年年，美国麻省理工学院的，美国麻省理工学院的“构造机器小组构造机器小组”有感于广播、出版有感于广播、出版和计算机三者融合成为电子传播的新趋势，对人机界面问题进行研究，和计算机三者融合成为电子传播的新趋势，对人机界面问题进行研究，提出了计算机界面的提出了计算机界面的“所见即所得所见即所得”的基本观念。的基本观念。19811981年年美国美国MarylandMaryland大学研制成的大

44、学研制成的EMOBEMOB机，用于进行模式识别、图机，用于进行模式识别、图像处理、并行计算等研究。像处理、并行计算等研究。19841984年年，AppleApple公司率先推出的公司率先推出的MacintoshMacintosh机引入了位图（机引入了位图（BitmapBitmap）的概念来对图形进行处理，并使用了窗口图形符号（的概念来对图形进行处理，并使用了窗口图形符号（IconIcon）作为用户接）作为用户接口。这是当前普遍应用的口。这是当前普遍应用的WindowsWindows系列操作系统的雏形。系列操作系统的雏形。MacintoshMacintosh机的机的推出，标志着计算机多媒体时代的

45、到来。推出，标志着计算机多媒体时代的到来。19861986年年3 3月月，飞利浦公司与索尼公司联合推出了交互式紧凑光盘系统，飞利浦公司与索尼公司联合推出了交互式紧凑光盘系统CD-ICD-I，把各种多媒体信息以数字化的形式存放在容量为，把各种多媒体信息以数字化的形式存放在容量为650 MB650 MB的只读光的只读光盘上。盘上。19871987年年3 3月月，RCARCA公司推出了交互式数字视频系统公司推出了交互式数字视频系统DVIDVI，它以计算机技，它以计算机技术为基础，用标准光盘片来存储和检索静止图像、活动图像、声音和其术为基础，用标准光盘片来存储和检索静止图像、活动图像、声音和其他数据。

46、他数据。随着多媒体应用领域的扩展及多媒体技术的进一随着多媒体应用领域的扩展及多媒体技术的进一步发展，必将加快计算机互联网、公共通信网、广播步发展，必将加快计算机互联网、公共通信网、广播电视网以及移动通信网络四网融合的进程，从而形成电视网以及移动通信网络四网融合的进程，从而形成快速、高效的多媒体信息综合网络，提供更为人性化快速、高效的多媒体信息综合网络，提供更为人性化的综合多媒体信息服务。宽带多媒体综合网络、高性的综合多媒体信息服务。宽带多媒体综合网络、高性能的能的MPC以及交互式电视技术的融合，标志着多媒体以及交互式电视技术的融合，标志着多媒体技术已经进入了多媒体网络时代。技术已经进入了多媒体

47、网络时代。1990 1990年年1111月月由微软公司、飞利浦公司等由微软公司、飞利浦公司等1414家厂商组成的多媒体市场家厂商组成的多媒体市场协会应运而生，并制定了协会应运而生，并制定了MPCMPC标准。与此同时，标准。与此同时，ISOISO和和CCITTCCITT等国际标准化等国际标准化组织先后制定并颁布了组织先后制定并颁布了JPEGJPEG、MPEG-1MPEG-1、G721G721、G727G727和和G728G728等国际标准，等国际标准，有力地推动了多媒体技术的快速发展。有力地推动了多媒体技术的快速发展。1.4.2 1.4.2 多媒体技术的应用多媒体技术的应用 多媒体技术的发展使计

48、算机的信息处理在规范化和标准多媒体技术的发展使计算机的信息处理在规范化和标准化的基础上更加多样化和人性化，特别是多媒体技术与网络化的基础上更加多样化和人性化，特别是多媒体技术与网络通信技术的结合，使得远距离多媒体应用成为可能，也加速通信技术的结合，使得远距离多媒体应用成为可能，也加速了多媒体技术在经济、科技、教育、医疗、文化、传媒、娱了多媒体技术在经济、科技、教育、医疗、文化、传媒、娱乐等各个领域的广泛应用。多媒体技术已成为信息社会的主乐等各个领域的广泛应用。多媒体技术已成为信息社会的主导技术之一，目前典型的导技术之一，目前典型的应用主要有：应用主要有：1 1、教育应用、教育应用 2 2、商业

49、应用、商业应用3 3、网络通信应用、网络通信应用 4 4、家庭应用、家庭应用5 5、医疗应用、医疗应用 6 6、军事应用、军事应用7 7、电子出版、电子出版1.4.3 1.4.3 多媒体技术的发展趋势多媒体技术的发展趋势 研究和建立研究和建立新一代多媒体通信网络环境新一代多媒体通信网络环境，使多媒体从单机、，使多媒体从单机、单点向分布、协同多媒体环境发展；单点向分布、协同多媒体环境发展；利用图像理解、语音识别、全文检索等技术，利用图像理解、语音识别、全文检索等技术，研究多媒体基研究多媒体基于内容的处理，开发能进行基于内容处理的系统于内容的处理，开发能进行基于内容处理的系统；多媒体标准多媒体标准

50、仍是研究的重点；仍是研究的重点；多媒体技术与相邻技术相结合，提供完善的多媒体技术与相邻技术相结合，提供完善的人机交互环境人机交互环境；多媒体技术与外围技术构造的多媒体技术与外围技术构造的虚拟现实研究虚拟现实研究。多媒体技术总的发展趋势是多媒体技术总的发展趋势是具有更简易、更自然、更人性具有更简易、更自然、更人性化的交互性化的交互性，更大范围和更多形式的信息服务，为未来人类生，更大范围和更多形式的信息服务，为未来人类生活创造出一个在功能、空间、时间及人与人交互方面更完美的活创造出一个在功能、空间、时间及人与人交互方面更完美的崭新世界。目前的研究主要集中在：崭新世界。目前的研究主要集中在：本章小结