多媒体技术概述课件

1、1,第1章 多媒体技术概述,“多媒体技术基础”课程,2,本章教学计划 理论教学（课堂教学）：4学时 实验教学（上机实习）：0学时 本章教学重点 1. 媒体分类 2. 多媒体及多媒体技术 3. 多媒体技术研究内容 4. 多媒体系统组成,第章 多媒体技术概述,3,简 述,多媒体已经从一个时髦的概念，变成一种实用的技术。 21世纪，计算机是人们应掌握的基本技能之一，而使用计算机必然用到多媒体。 多媒体技术不仅应用到通信、工业、军事、教育等领域， 也应用到考古、音乐、绘画、建筑等艺术领域，为这些领域的研究和发展带来勃勃生机。 多媒体技术影响着科学研究、工程制造、商业管理和人们的生活。,4,1.1 多媒体技术的基本概念,1.媒体（medium） 是信息表示和传输的载体。 在计算机领域有两种含义： 一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为媒质； 二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。 多媒体技术中的媒体是指后者。从这个意义上看，媒体在计算机领域中的理解是比较狭义的。,5,1.1 多媒体技术的基本概念,数据、信息与媒体之间的关系 数据、信息与媒体三者之间

2、有以下关系： （1）有格式的数据才能表达信息含义。媒体的种类不同其所具有的格式也不同，只对格式能够理解，才能对其承载的信息进行表述。 （2）不同的媒体所表达的信息程序也是不同的。每种媒体都有自己本身承载的信息形式特征，而人们对不同种类信息的接受程序也不同，便产生了差异。 （3）媒体之间的关系也代表着信息。媒体的多样化关键不在于能否接收多种媒体的信息，而在于媒体之间的信息表示的合成效果。多种媒体来源于多个感觉通道，其效果远远超出各个媒体单独表达时的效果。 （4）媒体是可以进行相互转换的。 媒体转换，是指媒体形式从一种转换为另外一种，同时信息的损失总是伴随媒体的转换过程的。,6,2.媒体的分类,“媒体”的概念范围是相当广泛，根据原国际电报电话咨询委员会（CCITT，现改称为国际电信联盟标准化部门ITU-T）对媒体的定义，“媒体”可分为下列五大类：,7,2.媒体的分类,（1）感觉媒体(perception medium) 指能直接作用于人的感官，使人直接产生感觉的媒体。 （2）表示媒体(representation medium) 为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。

3、（3）表现媒体(presentation medium) 指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。 （ 4）存储媒体(storage medium) 表示媒体(感觉媒体数字化后的代码)的存储介质。 （5）传输媒体(transmission medium) 用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。,8,2.媒体的分类,五大类媒体之间的关系,9,3.常见的感觉媒体,（1）视觉类媒体（Vision Media）包括图像、图形、符号、视频、动画等。 （2）听觉类媒体包括话音、音乐和音响。 （3）触觉类媒体通过直接或间接与人体接触，使人能感觉到对象的位置、大小、方向、方位、质地等性质。,10,4.多媒体,多媒体（Multimedia）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、声音、图形、图像、动画与视频等。 多媒体不仅是指多种媒体本身，而且包含处理和应用它的一整套技术。 “多媒体”与“多媒体技术”是同义词。,11,5.多媒体技术的特点,集成性、实时性和交互性 集成性，一方面是媒体信息的集成，即声音、文字、图像、视频等的集成；另一方面

4、是显示或表现媒体设备的集成。 实时性是指在多媒体系统中声音及活动的视频图像是强实时的（hard realtime）。 交互性指人可以通过多媒体计算机系统对多媒体信息进行加工、处理并控制多媒体信息的输入、输出和播放。 简单的交互对象是数据流，较复杂的交互对象是多样化的信息，如文字、图像、动画、以及语言等。,12,1.2 多媒体技术的研究内容,多媒体技术包括 感觉媒体的表示技术 数据压缩技术 多媒体数据存储技术 多媒体数据的传输技术 多媒体计算机及外围设备 多媒体系统软件平台等,13,1. 多媒体数据压缩技术,在多媒体计算机系统中要表示、传输和处理声文图信息，特别是数字化图像和视频要占用大量的存储空间，因此高效的压缩和解压缩算法是多媒体系统运行的关键。,14,2.多媒体数据存储技术,多媒体信息需要大量的存储空间。因此，存储技术是影响多媒体应用发展的重要因素。高效快速的存储设备是多媒体系统的基本部件之一，光盘系统是目前较好的多媒体数据存储设备，它又分为只读光盘（CD-ROM）、一次写多次读光盘（WORM）、可擦写光盘（writable）、DVD等。,15,3.多媒体计算机硬件平台,多媒体系统

5、的基础是计算机系统，它一般有较大的内存和外存(硬盘)，并配有光驱、声卡、视频卡、音像输入输出设备等。只有高效的多媒体设备的有机集成，才能使多媒体技术真正走向人们的生活，甚至带来社会的变革,16,多媒体系统硬件结构,17,4.多媒体系统软件平台,多媒体计算机软件平台以操作系统为基础，目前的广泛应用的Windows、UNIX、Linux 操作系统都支持对多媒体信息的管理。 此外处理不同类型的媒体及开发不同的应用系统还需要不同的多媒体开发工具，如Microsoft MDK给用户提供了对图形、视频、声音等文件进行转换和编辑的工具。 为了方便多媒体节目的开发，多媒体计算机系统还包括一些直观、可视化的交互式编著工具，如动画制作软件Macromedia Director，3DStudio，多媒体节目编著工具Authorware等。,18,5.多媒体数据库与基于内容的检索技术,和传统的数据管理相比，多媒体数据库包含着多种数据类型，数据关系更为复杂，需要一种更为有效的管理系统来对多媒体数据库进行管理。,19,6.超文本与Web技术,超文本是一种有效的多媒体信息管理技术，它本质上是采用一种非线性的网状结构

6、组织块状信息。多媒体信息使因特网的应用生机勃勃。,20,7.多媒体系统数据模型,多媒体系统数据模型是指导多媒体软件系统（软件平台、多媒体开发工具、编著工具、多媒体数据库等）开发的理论基础，对于多媒体系统数据模型形式化(或规范化)研究是进一步研制新型系统的基础。,21,8.多媒体通信与分布式多媒体系统,20世纪90年代，计算机系统以网络为中心，多媒体技术、网络技术和通信技术相结合出现了许多令人振奋的应用领域，如可视电话、电视会议、视频点播以及以分布式多媒体系统为基础的计算机支持协同工作系统（远程会诊、报纸共编等），这些应用很大程度上影响了人类的生活和工作方式。,22,1.3多媒体技术的应用和发展,1.多媒体技术的应用 (形式) （1）多媒体演示系统 （2）多媒体网络 （3）数字电视应用 2.多媒体技术的发展 智能化:未来的计算机不仅能够传递多媒体信息，而且能够识别多媒体信息、理解多媒体信息。 立体化:不限于在个人计算机上处理和表现，许多家电设备、工业控制系统、现场监视系统也正在实现数字化，随着多媒体信息的识别技术、网络技术和通信技术的发展，它们将构成一个立体化的网络系统,23,1.4 多

7、媒体系统的组成,如果一台计算机具备了处理多媒体信息的硬件条件和适当的软件系统，那么，这台计算机就具备了多媒体功能 具有多媒体功能的计算机有大、中型计算机系统、小型计算机系统和微型计算机系统。 其中使用最广泛的是微型计算机系统。,24,1.多媒体个人计算机标准,1990年11月，微软公司和一些计算机技术公司组成的“多媒体个人计算机市场协会（Multimedia PC Marketing Council）”对个人计算机的多媒体技术进行规范化管理而制定了相应标准。该协会后来与全球数千家计算机厂商共同组建“多媒体个人计算机工作组(Multimedia PC Working Group)”，从事制定各种MPC标准的工作。,25,MPC标准的内容包括： 对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标准的规范。 规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化指标。 制定高于MPC标准的计算机部件的升级规范。,1.多媒体个人计算机标准,26,MPC1标准公布于1991年 尽管MPC1标准已经过时，但是，它作为多媒体个人计算机的第一个标准，具有划时代的意义，它使全球多媒体个人计算机走上有秩序的发展轨道

8、，为多媒体技术的发展奠定了坚实的基础。 1993年5月，MPC2标准公布 1995年6月，MPC3标准公布 目前，多媒体计算机的配置已经远远高于MPC3标准，硬件的种类也大大增加，软件发展更加迅速，功能更为强大。多媒体功能已成为个人计算机的基本功能。MPC标准已不重要。,1.多媒体个人计算机标准,27,2.多媒体系统的组成,(1)多媒体系统的硬件的组成 音频设备:负责采集、加工、处理波表、MIDI等多种形式的音频素材。需要的硬件有录放音设备、MIDI合成器、高性能的声卡、音箱、话筒、耳机等。 图像设备:负责采集、加工、处理各种格式的图像素材。需要的硬件有扫描仪、数码相机、数字化仪、打印机。 视频设备:负责采集、编辑计算机动画、视频素材。需要的硬件设备有视频播放机、视频采集卡、视频编辑卡、动态压缩卡、数字录像机、数字摄像机、投影仪等。 存储部分：多媒体信息及其应用系统数据量很大，将它们长期保存在硬盘中是不现实的，而且多媒体软件的发行也需要一种高容量、移动方便的存储介质，那就是光盘。读取光盘中的信息需用光盘驱动器，在光盘上记录信息需要光盘刻录机。,28,多媒体系统硬件结构,29,(2)多媒

9、体系统的软件组成,（1）系统软件 系统软件包括多媒体操作系统、多媒体设备驱动程序、多媒体素材制作软件、多媒体编辑与创作工具等。 （2）应用软件 如多媒体课件、多媒体演示系统、多媒体模拟系统、多媒体导游系统等。,30,3.多媒体设备的性能指标,(1)声音适配器与声音还原 声卡的功能 : 1）进行AD(模/数)转换。 2）完成DA（数/模）转换。 3）实时、动态地处理数字化声音信号。 4）输入、输出。(提供输入输出接口) 声卡的性能指标 声卡的性能指标有采样频率、 样本位数 MIDI合成方式:FM（调频）、Wave table（波表）,31,声音的还原,所有的声音还原设备使用音频模拟信号，把这些设备与声卡的线路输出端口或喇叭输出端口进行正确的连接，即可播放计算机中的声音。 声音还原设备包括耳机和音箱。 音箱有有源音箱和无源音箱两大类。 独立扬声器系统包括音响放大器、专业音箱和专用音频连接线。 扬声器系统有普通立体声系统、高保真立体声系统、临场感立体声系统、环绕立体声系统等。,32,MPEG-2 Audio的5.1环绕声,也称为“3/2-立体声加LFE”，其中的“.1”就是指LFE声道。它的含义是播音现场的前面可有3个喇叭声道(左、中、右)，后面可有2个环绕声喇叭声道，LFE(low frequency effects)是低频音效的加强声道（或7.1环绕声,5/2-立体声加LFE）,33,（2）视频卡,是一种专门用于对视频信号进行实时处理的设备，又叫“视频信号处理器” 对视频信号（激光视盘机、录像机、摄像机等设备的输出信号）进行数字化转换、编辑和处理，以及保存数字化文件,34,视频卡一般具有以下四个基本特性,视频输入特性支持PAL制式、NTSC制式和SECAM制式的视频信号模式，利用驱动软件的功能，可选择视频输入的端口。 图形与视频混合特性以像素点为基本单位，精确定义编辑窗口的尺寸和位置，并将256色模式的图形与活动的视频图像进行叠加混合。 图像采集特性将活动的视频信号采集下来，生成静止的图像画面。图像可采用多种格式，如JPG、PCX、TIF、BMP、GIF、TGA。 画面处理特性对画面中显示的图像或视频信号进行多种形式的处理，例如，按比例缩放；对视频图像定格，保存画面或调入符合要求的图像；对画面内容进行修改和编辑，改变图像的色调、色饱和度

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