多媒体应用基础1

第一章 多媒体的概述
本章要点： 媒体的概念及类型 多媒体技术的基本概念 多媒体的发展历程、应用与发展前景 多媒体系统中的关键技术 多媒体应用设计中的关键技术
1.1多媒体技术的基本概念
Multimedia “多”和“媒体”两种含义构成。媒体 是指信息的载体，常见的媒体有文字、图形、图像、声音、 视频、动画等形式。
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
1985 年 1985 年8月
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
美国Commodore公司率先推出 了世界上第一台多媒体计算机 Amiga。
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
多媒体应用基础
主讲：邱大佐
2012.09.05
本书简介
• 多媒体概述 基本概念、发展现状及前景、几种关键技术 • 多媒体硬件与软件系统 主要介绍多媒体计算机系统中的 软、硬件； • 介绍数字图像的相关知识，讲解photoshop的使用； • 声音的相关概念、音频技术和数字音频的获取； • 数字视频和视频处理的基础知识的讲解，介绍视频编辑软 件premiere的使用； • 介绍动画的基本概念、二维及三维动画的相关知识； • 介绍多媒体创作软件Authorware的使用； • 对网络多媒体应用技术进行了介绍；
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 1 数据冗余 空间冗余
时间冗余 结构冗余
视（听）觉冗余 知识冗余 信息熵 冗余
大量的重复像素数据形成了图像 数据的空间冗余 。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 1 数据冗余 空间冗余
时间冗余 结构冗余
视（听）觉冗余 知识冗余 信息熵 冗余
1.3 多媒体系统中的关键技术 1. 视频 音频数据压缩/解压缩技术
2 .多媒体专用芯片技术
3 .大容量信息存储技术 4 .多媒体输入/输出技术 5 .多媒体通信技术 6 .多媒体同步技术
1.4 多媒体应用设计中的关键技术 1.多媒体操作系统
是计算机系统软硬件的控制中心,它以尽量合理有效的 方法组织多个用户共享计算机的各种资源.目前常用的操作 系统为windows系列.
教学进程
1.4.2 多媒体硬件系统
● 输入部分
负责使用录像机、扫描仪、话筒等将数据信息输 入计算机内进行存储处理。
● 输出部分
可以用打印机打印输出或在显示器上进行显示。 像打印机、胶片记录仪、图像定位仪等则是硬输 出设备，它们可以长期保存数据。
可以用刻录机刻录成光盘保存。硬盘（IDE硬盘、 SCSI硬盘等），现在它的容量已极大提高，800多 G硬盘已经出现，另外硬盘的转速也提高很快，目 前已经达到一万转。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 3 常用数据压缩的算法
在多媒体应用中常用的压缩方法有：PCM编码、预测编 码、变换编码（主成分变换或K-L变换、离散余弦变换 等）、插植和外推法（空域亚采样、时域亚采样、自适 应）、统计编码（Huffman编码、算术编码、ShannonFano编码、行程编码等）、矢量量化和子带编码等。目 前基于模型的压缩方法、分形压缩和小波变化方法等新 一代的数据压缩方法也已经接近实用化水平。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 1 数据冗余 空间冗余
时间冗余 结构冗余
视（听）觉冗余 知识冗余 信息熵 冗余
图像的规律性的结构可由先前知 识和背景知识得到，但计算机并 不具备这些知识，只是按照像素 依次地存入数据，这就形成了知 识冗余。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
视（听）觉冗余 知识冗余 信息熵 冗余
有些图像具有很强的纹理结构， 这些图像的纹理存在着极大的相 似性，形成了较大的结构冗余。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 1 数据冗余 空间冗余
时间冗余 结构冗余
视（听）觉冗余 知识冗余 信息熵 冗余
把超出人类视（听）觉范围的数 据称为视（听）觉冗余。
有损压缩
用无损编码压缩的数据是可以完 全恢复的，故也称无失真编码或 可逆编码。无损编码的特点是压 缩比较小。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 2 数据压缩的类型
无损压缩
有损压缩
有损压缩又称为有失真编码，即 在编码过程中要丢失一些人的视 （听）觉不敏感的信息，且丢失 的信息不可恢复。有损编码的特 点是压缩比较大，压缩比越大， 丢失的数据越多，还原后的效果 越差。
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
1991年计算机市场委员会提 出了MPC-1标准; 1993年5月提出了MPC-2标准； 1995年6月提出了MPC-3标准。
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
1985 年 1985 年8月
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.2 多媒体技术的发展前景
• 计算机支持的实时分布式协作环境将进一步完 善. • 增强计算机智能化 • 将与通信功能集成.
多媒体技术促进了网络 通信 娱乐和计算机 技术的融合,并且多媒体技术呈现了简单化 智能 化 标准化 高维化(三维 四维或更高维 )的发展 趋势.
1985 年 1985 年8月
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
交互式数字视频系统-DVI的出现， DVI以计算机为基础，用光盘存 储和检索图像、声音以及其他的 信息。
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
1985 年 1985 年8月
1985 年 1985 年8月
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
交互式紧凑光盘系统CD-I的出现， 将多种媒体信息以数字化的形式， 存储在650MB的只读光盘上，使 用户可交互地读取光盘中的内容。
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
1.2 多媒体技术的发展与应用
1.2.1 多媒体技术的发展历程 1984 年
1985 年 1985 年8月
1986 年 1987 年 1991和1995 年 1995 年
美国Apple公司在研制Macintosh 计算机时，创造性地使用了位映射 （bitmap）、窗口（windows）、 图标（icon）等技术。
1.1.1 媒体的概念与类型
媒体（Media）也称为媒介或媒质。通常有两种含义， 一是指存储信息的实体，如磁带、光盘、存储器等；二是 指传递信息的载体，如数字、文字、图形、图像、声音等。 在本书中媒体的概念为第二种。
根据国际电信联盟电信标准部的建议ITU-TL.347，将 媒体分为以下5类：
感觉媒体
5.超文本/超媒体技术
超文本和超媒体的区别是,超文本主要以文字的兴衰表 示信息,建立的链接关系主要是文字之间的链接关系;超媒 体除了使用文本外,还使用音频 图形 图像 动画和视频等 多种媒体来表示信息,建立的链接关系是文本 音频 图形 图 像 动画和视频之间的链接.
6. 虚拟现实技术
虚拟现实（Virtual Reality，
2.多媒体素材的采集和制作技术
采集技术主要包括文字 图像 动画 视频 音频等素材 的采集加工技术.采集和制作技术主要包括采集并编辑多种 媒体数据.
3.多媒体界面设计与人机交互技术
人性化的人机交互界面设计是实现交互性操作的重要 因素.
4.多媒体数据库技术
多媒体数据库是综合文本 文件 图像 声音等媒体信息的数据库. 与传统的数据库相比,处理信息种类多以外,数据量也变大.面对庞大的 数据量,要在短时间对数据操作,需要对数据信息进行合理的管理及组 织.
Hale Waihona Puke 时间冗余经常存在于序列图像 （视频、动画）和音频数据中。 序列图像是由位于时间轴上的一 组连续的画面（帧）构成的，后 一帧的数据与前一帧的数据有很 多相同之处，这样就形成了时间 冗余。
教学进程
1.3 多媒体研究的关键技术
1.3.1 音频、视频的压缩/解压缩技术 1 数据冗余 空间冗余
时间冗余 结构冗余
1.1.2 多媒体技术的概念 多媒体技术即多媒体计算机技术。其定义为：多媒 体计算机技术是利用计算机技术综合处理多种媒体信 息（如文字、图形、图像和声音等），建立逻辑连接 并集成为一个具有交互性的系统的技术。
1.1.3 多媒体技术的主要特性
多样性
易拓展性
集成性
特性
实时性 智能性
交互性
1.多样性 指的是多媒体信息载体的多样.有文字 图形 图像 声音 视频 动画等.数据采集 处理 存储技术的多样化. 2.集成性 指可对文字 图形 图像 声音等信息媒体进行综合处 理,达到各种媒体的协调统一. 集成性有两层含义:一是指多种 媒体信息的有机集成,综合形成一个统一完整的多媒体信息; 二是指操作这些媒体信息的设备和工具的集成(如触摸屏平 板电脑). 3.交互性 是指人能方便地与系统进行交流,从而对系统的多 媒体处理功能进行控制 4.实时性 多媒体技术将多种媒体信息集成在一起,其中有与 时间密切相关的媒体,如声音 视频 动画等,因此对多媒体技术 具有很严格的时序要求和速度要求.
美国microsoft公司开发了 多媒体计算机主流的操作系 统Windows95,该系统采用 图形化的用户界面,能同时处 理声音 文字 图像和视频数 据。