北邮刘刚教授-信息工程导论课件——多媒体信息处理-2015分析
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《信息技术及其应用》课件—05多媒体技术
教T育hitele培rein训
第5章
信息技术及其应用（第三版）
公共管理硕士（MPA）系列教材
5.4多媒体技术的应用
5.4.1多媒体创作工具
多媒体创作工具
能够集成处理和统一管理多媒体信息，使之能够根据用户需 要生成多媒体应用系统的工具软件
多媒体创作模式
（1）幻灯表现模式（2）层次模式（3）书页模式（4）窗口模式 （5）时基模式（6）网络模式（7）图标模式（8）语言模式
信息技术及其应用（第三版） 信息技术及其应用（第三版）
公共管理硕士（MPA）系列教材 公共管理硕士（MPA）系列教材
信息技术及其应用 （第三版）
第5章
信息技术及其应用（第三版）
公共管理硕士（MPA）系列教材
第5章 多媒体技术
重点问题： 多媒体的基本概念、特性和关键技术 各种媒体信息的特性及其计算机表示方法 各种媒体信息的采集与处理的基本方法 多媒体技术的各种典型应用
现在的多媒体技术往往与计算机联系起来，这是由于 计算机的数字化及交互式处理能力，极大地推动了多 媒体技术的发展
第5章
信息技术及其应用（第三版）
公共管理硕士（MPA）系列教材
5.1多媒体技术概述
5.1.2多媒体技术的特性
载体
多样化
集成性
载体
非纸张 输出形式
多媒体 技术
交互性
载体
非循序性 第5章
信息技术及其应用（第三版）
复习思考题
5．多媒体技术的主要应用领域有哪些？
6．你认为多媒体技术的发展方向有哪些？ 7．多媒体的关键技术有哪些？ 8．图像、声音、视频和动画各有哪些 常用的文件格式？
第5章
信息技术及其应用（第三版）
电子技术及应用(刘刚)项目 (9)
项目四 直流稳压电源 图4-2-1 串联型稳压电源电路图
项目四 直流稳压电源 表4-2-2 串联型直流稳压电路测试数据
(三) 任务结论 根据测试与讨论的结果，写出实验研究报告(目的、原理 及方法、数据测试、分析及总结)。
项目四 直流稳压电源
任务2 串联型稳压电源的测试 (一) 任务要求 (1) 串连型直流稳压电源的特点和性能指标的测试方法。 (2) 学会使用电子测量仪器进行电路的统调。 (3) 掌握直流稳压电源主要技术指标的测试方法(包括稳 压系数、输出电阻、最小输入电压、输出噪声电压等)。
根据表4-1-3，输入电压变化±10％，测量Udi、Udo的值， 并用示波器观察Udo的波形，均记入表4-1-3中。
(3) 改变负载电阻，观察稳压效果(U2=18 V保持不变)； 根据表4-1-3测量Udi、Udo的值，记入表4-1-3中。
(4) 去掉图4-1-2所示电路中的滤波电容，用示波器同时 观察Udi、Udo的波形。
根据图4-2-1(b)所示的串联稳压电路，具体分析稳压电路 的稳压过程及输出电压的调节过程。
项目四 直流稳压电源
(三) 任务结论 根据测试与讨论的结果，写出实践研究报告(目的、原理 及方法、数据测试、分析及总结)。
项目四 直流稳压电源
【模块理论指导】 1. 模块基本要求 掌握 直流电源的整体电路分析。 理解 串联稳压电路的分析。 了解 直流电源相关参数的测试方法。 2. 模块重点和难点 重点 串联稳压电路分析，测试直流电源的性能参数。 难点 测试直流电源的性能参数。
项目四 直流稳压电源
学习问题： (1) 直流稳压电源由哪几部分组成？各组成部分的功能是 什么？ (2) 整流电路有几种类型？各有什么特点？为什么一般采 用桥式整流？ (3) 滤波电路的作用是什么？滤波电路有几种类型？各有 什么特点？ (4) 论分析桥式整流电路输出电压与输入电压的关系以及 桥式整流加电容滤波电路输出电压与输入电压的关系，讨论整 流二极管的选择应考虑哪些因素。
第一部分-PPT精选文档
1948年，《A Mathematical Theory of Communication》
信 息 论
一、绪论
经典信息论主要研究通信系统中的数学规律。 主要研究内容：
①、定量描述信源与信息量；
②、信道与信道容量；
③、信源与信道间的统计匹配；
④、信源与信道的编码定理。
信 息 论
一、绪论
2、工程信息论（又称一般信息论） 主要研究通信系统及系统中设备的最佳工作规律 和最佳设计的一门科学。 研究内容涉及： ①、信源编码理论与方法； ②、信道编码理论与方法； ③、信号检测、估计理论与方法； ④、保密学； ⑤、通信网等。 ＊部件最优，放在一起，系统不一定最优。
信源 信源编码器 纠错编码器 调制器
信道
干扰源
信宿
信源译码器
纠错译码器
解调器
信 息 论
一、绪论
信源 消息
简化模型
编码器
信道 信号 信号 干扰
译码器
信宿 消息
①、信源： 定义：产生消息的源(消息序列)； 消息：消息是文字、语言、图像等； 消息可以是离散的，或连续的； 消息是随机的，用随机变量或随机过程表示； 信源研究的主要问题——第三章 消息的统计特性； 信源产生消息的速率。
加性干扰：与信道输入统计无关 如内部噪声等； ＊输出信号是输入信号与加性干扰相加的结果。 乘性干扰：与信道输入信号大小或特性有关 如放大器放大倍数受温度影响； ＊输出信号是输入信号与乘性干扰相乘的结果。
信 息 论
一、绪论
⑤、译码器：
定义：从信道输出的受到干扰的信号中最大限度提取 信源输出消息的信息； ＊如果没有干扰——信息无损失(如无失真信源编码) ＊如果存在干扰——信息有损失(如限失真信源编码、 有噪信道编码)
信 息 论
一、绪论
经典信息论主要研究通信系统中的数学规律。 主要研究内容：
①、定量描述信源与信息量；
②、信道与信道容量；
③、信源与信道间的统计匹配；
④、信源与信道的编码定理。
信 息 论
一、绪论
2、工程信息论（又称一般信息论） 主要研究通信系统及系统中设备的最佳工作规律 和最佳设计的一门科学。 研究内容涉及： ①、信源编码理论与方法； ②、信道编码理论与方法； ③、信号检测、估计理论与方法； ④、保密学； ⑤、通信网等。 ＊部件最优，放在一起，系统不一定最优。
信源 信源编码器 纠错编码器 调制器
信道
干扰源
信宿
信源译码器
纠错译码器
解调器
信 息 论
一、绪论
信源 消息
简化模型
编码器
信道 信号 信号 干扰
译码器
信宿 消息
①、信源： 定义：产生消息的源(消息序列)； 消息：消息是文字、语言、图像等； 消息可以是离散的，或连续的； 消息是随机的，用随机变量或随机过程表示； 信源研究的主要问题——第三章 消息的统计特性； 信源产生消息的速率。
加性干扰：与信道输入统计无关 如内部噪声等； ＊输出信号是输入信号与加性干扰相加的结果。 乘性干扰：与信道输入信号大小或特性有关 如放大器放大倍数受温度影响； ＊输出信号是输入信号与乘性干扰相乘的结果。
信 息 论
一、绪论
⑤、译码器：
定义：从信道输出的受到干扰的信号中最大限度提取 信源输出消息的信息； ＊如果没有干扰——信息无损失(如无失真信源编码) ＊如果存在干扰——信息有损失(如限失真信源编码、 有噪信道编码)
北邮刘刚教授-信息工程导论课件——多媒体信息处理-2015讲解
1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
2017年8月17日 信息与通信工程学院 liugang@ 14
信息与通信工程学院 liugang@
16
2.1多媒体信息采集-概述
• 采集原则
– 不失真
• 有用信号不失真 • 噪声干扰小
• 处理过程
– 传感器采集 – 模数转换/数模转换 – 噪声处理等预处理
2017年8月17日 信息与通信工程学院 liugang@ 17
红 外
盐度传感器 压 力
二氧化氮传感器 19
2.2 传感器---Mic阵列
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
– 可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、 图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称， 即多种信息载体的表现形式和传递方式。
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
4
• 信息来源统计
– 根据美国哈佛商学院有关研究人员的分析资料 表明，人的大脑每天通过五种感官接受外部信 息的比例分别为：味觉1%，触觉1.5%，嗅觉 3.5%，听觉11%，以及视觉83%。
2017年8月17日
信息与通信工程学院 liugang@
8
多媒体信息处理又有自身的特点
• • • • 音频---随机 视频---随机 文本/数据---确定 多媒体融合
1. 如何结合不同媒体的特点进行 更好的信息处理 2. 如何进行多个媒体的信息融合 处理
《多媒体信息处理》课件
图像特效
添加滤镜、画中画等效果，丰富图像的表现 形式。
视频处理技术
视频采集
使用摄像机等设备获取视频数 据。
视频编码
将视频数据压缩成更小的文件 ，便于存储和传输。
视频编辑
对视频进行剪辑、添加字幕、 特效等处理。
视频压缩
采用高效编码技术，减小视频 文件大小，提高传输效率。
动画处理技术
动画制作
使用绘图软件等工具创建动画。
数字博物馆
数字博物馆是指利用数字技术对博物馆的展品进行数字化处理和管理，提供在线展 示、互动体验、虚拟漫游等服务的一种新型博物馆。
数字博物馆可以突破时间和空间的限制，让观众随时随地欣赏展品，提高博物馆的 观众量和影响力。
数字博物馆还可以通过虚拟现实、增强现实等技术，为观众提供更加丰富、生动的 互动体验，提高观众的参与度和满意度。
多媒体信息加密技术
加密算法
采用高效的加密算法对多媒体数据进行加密，确保数据在传输和 存储过程中的机密性和完整性。
密钥管理
建立完善的密钥管理体系，对加密密钥进行安全存储、分发和更 新，确保加密系统的安全性。
加密模式
采用多种加密模式，如对称加密、非对称加密等，以满足不同场 景下的加密需求。
数字水印技术
物联网与多媒体信息处理
物联网技术为多媒体信息处理提供了更多的应用场景，例如 智能家居、智能安防等，能够实现更加智能化的多媒体应用 。
物联网技术还可以应用于多媒体内容采集，例如通过各种传 感器和设备采集多媒体数据，为数据分析提供更多素材。
THANKS
感谢观看
数字电视与广播
数字电视与广播是指利用数字技术对电视和广 播信号进行传输和处理，提供更高清晰度、更 低延迟、更多交互服务的广播电视服务。
添加滤镜、画中画等效果，丰富图像的表现 形式。
视频处理技术
视频采集
使用摄像机等设备获取视频数 据。
视频编码
将视频数据压缩成更小的文件 ，便于存储和传输。
视频编辑
对视频进行剪辑、添加字幕、 特效等处理。
视频压缩
采用高效编码技术，减小视频 文件大小，提高传输效率。
动画处理技术
动画制作
使用绘图软件等工具创建动画。
数字博物馆
数字博物馆是指利用数字技术对博物馆的展品进行数字化处理和管理，提供在线展 示、互动体验、虚拟漫游等服务的一种新型博物馆。
数字博物馆可以突破时间和空间的限制，让观众随时随地欣赏展品，提高博物馆的 观众量和影响力。
数字博物馆还可以通过虚拟现实、增强现实等技术，为观众提供更加丰富、生动的 互动体验，提高观众的参与度和满意度。
多媒体信息加密技术
加密算法
采用高效的加密算法对多媒体数据进行加密，确保数据在传输和 存储过程中的机密性和完整性。
密钥管理
建立完善的密钥管理体系，对加密密钥进行安全存储、分发和更 新，确保加密系统的安全性。
加密模式
采用多种加密模式，如对称加密、非对称加密等，以满足不同场 景下的加密需求。
数字水印技术
物联网与多媒体信息处理
物联网技术为多媒体信息处理提供了更多的应用场景，例如 智能家居、智能安防等，能够实现更加智能化的多媒体应用 。
物联网技术还可以应用于多媒体内容采集，例如通过各种传 感器和设备采集多媒体数据，为数据分析提供更多素材。
THANKS
感谢观看
数字电视与广播
数字电视与广播是指利用数字技术对电视和广 播信号进行传输和处理，提供更高清晰度、更 低延迟、更多交互服务的广播电视服务。
第三章 多媒体信息处理技术(使用通信模板)_PPT幻灯片
（5）.PNG文件——结合了GIF格式和JPEG格 式的优点，缺点是在IE和Netscape浏览器中经 常不能被正确地显示出来。
PNG和JPEG一样，能够支持24bit色。
区别：PNG在压缩图像时不会造成质量上的损 失，但相应地文件也会比GIF和JPEG大。
（6）.PSD文件——是Photoshop图像处理软件制作的 文件。
6.音频——包括解说旁白、自然声响、效果声和 MIDI等。
音频指的是大约在20HZ~20KHZ频率范围的 声音。
数字音频是指音频信号用一系列的数字表示，其 特点是保真度好、动态范围大。
7.交互界面——包括各种按钮、图表、菜单等。
二、多媒体信息的表示方式 与存储格式
1.文本的类型 （1）.TXT文件——纯文本文件
RTF是Rich Text Format的缩写，意为丰富文本 格式，除了包含未格式化的文本之外，RTF文件 还包含控制字、控制符以及表明文档属性的组。
（5）.HTML文件——Hyper Text MarkUp Langtable Document Format， 是Adobe公司开发的电子文件格式。
2.图形——矢量图，由点、线和面组成的二维或 三维的图形。
矢量图是用一个指令集合来描述的。
矢量图形最大的优点是无论是放大、缩小或 旋转都不会失真，其最大的缺点是难以表现色彩 层次丰富、逼真的图像效果。
5.视频——指数字化影视资料等。
•它与模拟视频的区别是：在数字视频中，图像 是用计算机能识别的格式存储的，因此可以对这 些图像数据进行编辑和加工。而模拟视频是连续 的流，对它不能进行操作。
MPEG文件包括MPEG视频、MPEG音频和 MPEG系统（视音频同步）三个部分。
（2）.AVI文件——优点是兼容性好、调用方便 且图像质量好，因此也常与DVD相提并论。缺 点是体积大。
09lec022
通信终端作为人们享用通信业务的直接工具，承担 着为用户提供良好用户界面、完成所需业务功能和接入 通信网络等多方面任务。本章主要讲述不同业务所需的 终端类型，以及各类通信终端的组成、简单工作原理等 内容。 • • • • • 音频通信终端 图形图像通信终端 视频通信终端 数据通信终端 多媒体通信终端
3.1 音频通信终端
P ( m1 , m 2 )
F ( u ,v )
1
F (n , n
n1 1 n 2 1 1
0
N1
N2
2
) T ( n1 , n 2 ; m1 , m 2 )
2
N
1
j k
0
0
N1 N1
f ( j , k ) exp i
N
uj
uj
vk
2.1.1.2 视频技术基础
视频技术是利用光电和电光转换原理，将光学图像 转换为电信号进行记录或远距离传输，然后还原为光图 像的一门技术。
视频信号与图像扫描 彩色电视系统 视频信号频谱特点
2.1.1.2 视频技术基础（续2）
（1）视频信号与图像扫描
我国现行电视制式: 每帧625行、每秒25帧/50场
2.1.2 视音频信息数字化（续2）
由于在形成视频信号过程中已经在时间轴上完成了离散化过 程，即将图像表达成了一帧一帧的形式，因此视频信号的采样是 使图像信号进一步在空间位置上实现离散化。
v v u
２π △x ２π
△y
u
视频信号通常采用 6～ 10 bit 量化编码
2.1.3 视音频压缩编码
视音频信号数字化后所产生的数据速率相当大，例如一分钟 的双声道立体声，采样频率为 11.025kHz，8bit量化，其数据速率 达 196.4kbps，存储容量需要 1.323MB，而数字化激光唱盘的 CDDA红皮书标准是采用44.1kHz采样，16bit量化，双声道一分钟其 存储容量达10.584MB。 视频信息数字化后数据量更大，以标准清晰度分量编码数字 视频信号为例，其数据率高达216Mbps，在此情况下，1小时的电 视节目需要近80GB的存储容量，要远距离传送这样一路高速率的 数字视频信号，通常要占用108~216MHz的信道带宽，
3.1 音频通信终端
P ( m1 , m 2 )
F ( u ,v )
1
F (n , n
n1 1 n 2 1 1
0
N1
N2
2
) T ( n1 , n 2 ; m1 , m 2 )
2
N
1
j k
0
0
N1 N1
f ( j , k ) exp i
N
uj
uj
vk
2.1.1.2 视频技术基础
视频技术是利用光电和电光转换原理，将光学图像 转换为电信号进行记录或远距离传输，然后还原为光图 像的一门技术。
视频信号与图像扫描 彩色电视系统 视频信号频谱特点
2.1.1.2 视频技术基础（续2）
（1）视频信号与图像扫描
我国现行电视制式: 每帧625行、每秒25帧/50场
2.1.2 视音频信息数字化（续2）
由于在形成视频信号过程中已经在时间轴上完成了离散化过 程，即将图像表达成了一帧一帧的形式，因此视频信号的采样是 使图像信号进一步在空间位置上实现离散化。
v v u
２π △x ２π
△y
u
视频信号通常采用 6～ 10 bit 量化编码
2.1.3 视音频压缩编码
视音频信号数字化后所产生的数据速率相当大，例如一分钟 的双声道立体声，采样频率为 11.025kHz，8bit量化，其数据速率 达 196.4kbps，存储容量需要 1.323MB，而数字化激光唱盘的 CDDA红皮书标准是采用44.1kHz采样，16bit量化，双声道一分钟其 存储容量达10.584MB。 视频信息数字化后数据量更大，以标准清晰度分量编码数字 视频信号为例，其数据率高达216Mbps，在此情况下，1小时的电 视节目需要近80GB的存储容量，要远距离传送这样一路高速率的 数字视频信号，通常要占用108~216MHz的信道带宽，
多媒体信息处理与应用1精品PPT课件
动画
GIF SWF FLIC
动画的制作原理
二维动画的制作
动画
Ulead Gif Animator Adobe Flash Adobe Photoshop
更多内容请参阅：
多媒体信息处理与应用 张养力 吴琼 编著 清华大学出版社 2011年2月第1版
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声音
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声音
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视频获取的方式
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图片
光影魔术手 美图秀秀 Adobe Photoshop Adobe Illustrator
视频的文பைடு நூலகம்格式
视频
AVI MPEG WMV RM
视频的文件格式
视频
ASF MOV DAT FLV
视频的处理与加工
Windows Movie Maker Adobe Premiere 视频
第01讲 概论之一
数字化、综合化、宽带化、智能化、个人化、
信 源
发 送 设 备
信 道
接 收 设 备
信 宿
噪 声
发送 端
2013-8-24 第1讲 绪论之一
接收 端
返回
4
通信的概念
通信：为达到联系的目的，采用电的或非电的任何方
法，通过任何媒质，将信息从一地传到另一地的过程 称为通信。 通信网：为了完成多用户中任意两个用户之间的通信， 一般需要建立一个网络，这个多用户通信系统互连的 通信体系称之为通信网。 通信网的构成： 1）终端设备：电话、电报、监视器（摄像头）、显示 器等； 2）传输设备：电缆、光缆、微波、卫星等； 3）交换设备：程控交换、ATM交换、光交换等； 4）协议和准则
码元
t t
第1讲 绪论之一
t
模拟信号
2013-8-24
数字信号
t
16
模拟通信系统
利用模拟信号传递消息的通信系统。 要求 － 高保真度 准则 － 信号与噪声功率（电压）的比 手段 － 参量估值方法 数字通信系统 利用数字信号传递消息的通信系统。 要求 － 正确 准则 － 错误率 手段 － 统计判决理论
信 源
调 制
信 道
解 调
保 密 解 码
压 缩 解 码
信 宿
信源编码
噪 声
信源解码
发送端
2013-8-24
接收端
数字基带传输系统：不具有调制/解调过程，信道中传输 的是经过基带处理的数字基带信号。 数字调制系统：具有调制/解调过程，将数字基带信号调 制成数字频带信号。
第1讲 绪论之一 22
主要性能指标
若一个消息是一个码元，则熵H( )的单位：比特 / 码元
信 源
发 送 设 备
信 道
接 收 设 备
信 宿
噪 声
发送 端
2013-8-24 第1讲 绪论之一
接收 端
返回
4
通信的概念
通信：为达到联系的目的，采用电的或非电的任何方
法，通过任何媒质，将信息从一地传到另一地的过程 称为通信。 通信网：为了完成多用户中任意两个用户之间的通信， 一般需要建立一个网络，这个多用户通信系统互连的 通信体系称之为通信网。 通信网的构成： 1）终端设备：电话、电报、监视器（摄像头）、显示 器等； 2）传输设备：电缆、光缆、微波、卫星等； 3）交换设备：程控交换、ATM交换、光交换等； 4）协议和准则
码元
t t
第1讲 绪论之一
t
模拟信号
2013-8-24
数字信号
t
16
模拟通信系统
利用模拟信号传递消息的通信系统。 要求 － 高保真度 准则 － 信号与噪声功率（电压）的比 手段 － 参量估值方法 数字通信系统 利用数字信号传递消息的通信系统。 要求 － 正确 准则 － 错误率 手段 － 统计判决理论
信 源
调 制
信 道
解 调
保 密 解 码
压 缩 解 码
信 宿
信源编码
噪 声
信源解码
发送端
2013-8-24
接收端
数字基带传输系统：不具有调制/解调过程，信道中传输 的是经过基带处理的数字基带信号。 数字调制系统：具有调制/解调过程，将数字基带信号调 制成数字频带信号。
第1讲 绪论之一 22
主要性能指标
若一个消息是一个码元，则熵H( )的单位：比特 / 码元
第1章微弱信号检测与噪声(有补充).
① 固定不变的系统误差：指在重复测量中，数值大 小和符号均不变的系统误差。 ② 线性变化的系统误差：是指随着测量次数或时间 的增加，数值按照一定比例而不断增加（或减 少）的系统误差。 ③ 周期性变化的系统误差：是指数值和符号循环交 替、重复变化的系统误差。 ④ 复杂规律变化的系统误差：是指既不随时间做线 性变化，也不做周期性变化，而是按照复杂规 律变化的系统误差。 线性、周期性或复杂规律变化的系统误差统 称为变值系统误差。
| x |m 6 m 100% 100% 1.2% Am 500
该温度计的基本误差介于 1.0% 与 1.5% 之间， 从表 1.1 中可知，因此该表的精度等级应定为 1.5级。
1.1.3 测量误差的分类及来源 1.系统误差：
对同一被测量进行多次重复测量时，若误差固 定不变或者按照一定规律变化，这种误差称为 系统误差。系统误差主要是由于所使用仪器仪 表误差、测量方法不完善、各种环境因素波动 以及测量者个体差异等原因造成的。 （1）系统误差的分类 按照所表现出来的规律，通常把系统误差划 分为四类。
噪声的来源和统计特性，分析噪声产生的原因和规律，运
用电子学和信号处理方法检测被噪声覆盖的微弱信号，并 介绍几种行之有效的微弱信号检测方法和放大技术。 课程分以下几个部分，主要内容有：微弱信号放大与 检测、放大器噪声、噪声特性、干扰噪声及其抑制、锁定
放大、相关检测、自适应噪声抵消。
课程结构
微弱信号概述
4.接触式测量和非接触式测量 根据测量时是否与被测 对象相互接触而划分为接触 式测量和非接触式测量。
5.模拟式测量和数字式测量 模拟式测量是指测量结果 可根据仪表指针在标尺上的定 位进行连续读取的方法；数字 式测量是指测量结果以数字的 形式直接给出的方法。
北邮牛凯教授-信息工程导论课件——信息传输技术解读
2018/12/5 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 17
11
通信网的构成
通信系统
– 终端设备(编码、译码) – 传输设备(信道)
交换设备 －电路交换，如公众电话网
优点：实时、QoS高，缺点：信道利用率低 －分组交换，如Internet网 优点：信道利用率高，缺点：实时和QoS不易保证
(QoS：Quality of Service)
2018/12/5 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 12
单工通信
发射机 接收机
接收机 发射机
双工通信
发射机 接收机
发射机 接收机
半双工通信
通信系统的工作模式
2018/12/5 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 10
通信网的构成
通信网模型
2018/12/5
北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@
2018/12/5
一、通信发展简史和展望
农业社会(物质资源) 工业社会(能量资源) 信息社会(信息资源) 没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义 信息的重要特点
– 信息可以无限次复制 – 信息的共享和重复使用，不受时间和空间的 限制
通信——空间上传输信息
脉冲编码调制进入实用阶段
2018/12/5
北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@
5
1960－1970年
彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月； 出现高速数字电子计算机
1970－1980年
大规模集成电路、商用卫星通信、 程控数字交换机、光纤通信系统、
微处理机等迅速发展
1971年 1980年～ 1990年～ 2000年～
11
通信网的构成
通信系统
– 终端设备(编码、译码) – 传输设备(信道)
交换设备 －电路交换，如公众电话网
优点：实时、QoS高，缺点：信道利用率低 －分组交换，如Internet网 优点：信道利用率高，缺点：实时和QoS不易保证
(QoS：Quality of Service)
2018/12/5 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 12
单工通信
发射机 接收机
接收机 发射机
双工通信
发射机 接收机
发射机 接收机
半双工通信
通信系统的工作模式
2018/12/5 北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@ 10
通信网的构成
通信网模型
2018/12/5
北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@
2018/12/5
一、通信发展简史和展望
农业社会(物质资源) 工业社会(能量资源) 信息社会(信息资源) 没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义 信息的重要特点
– 信息可以无限次复制 – 信息的共享和重复使用，不受时间和空间的 限制
通信——空间上传输信息
脉冲编码调制进入实用阶段
2018/12/5
北京邮电大学信息与通信工程学院 niukai@
5
1960－1970年
彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月； 出现高速数字电子计算机
1970－1980年
大规模集成电路、商用卫星通信、 程控数字交换机、光纤通信系统、
微处理机等迅速发展
1971年 1980年～ 1990年～ 2000年～
大学计算机基础-多媒体信息处理与应用51页PPT
声音的采样、量化和编码
16
多媒体信息的数字化
采样频率 采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样才能 能把以数字表达的声音还原成原来的声音，这叫做无损 数字化(Lo样本大小是用每个声音样本的位数bit/s(即bps)表示的， 它反映度量声音波形幅度的精度。
6
多媒体技术概述
多媒体计算机硬件系统 光盘存储器 CD-ROM光盘 ：只读存储器；主要存储计算机 程序。 CD-R与CD-RW光盘 ： CD-R单次写入、多次 可读光盘； CD-RW可修改、可删除、可重写数 据光盘。 VCD光盘：含视频的光盘，可存74分钟影视节 目。 DVD光盘 ：大容量数字通用光盘；有单、双面， 单、双层之分；容量：几个GB～十几个GB。
8
多媒体技术概述
多媒体信息的计算机处理 视觉媒体处理 视觉媒体处理通常包括：
视频处理，即视频的数字化及编辑加工 图像处理，即图像的数字化、各种编辑加工、图形和图像
的动态生成。 图像压缩，包括静态图像压缩编码、动态视频压缩编码。
听觉媒体处理 听觉媒体处理简单地说就是对声音的处理，即 音频处理，包括音频采样、量化、压缩编码、 合成及处理、语音识别等。
3
多媒体技术概述
多媒体的定义 多媒体是一种以计算机为中心的多种媒体的有机组 合，这些媒体包括文本、声音、图形、图像、动画、 视频等，并且人们在接受这些媒体信息时具有一定 的主动性和交互性。 多媒体定义强调三点： ① 以计算机为中心； ② 各种媒体的有机结合。 ③ 交互性。
4
多媒体技术概述
量化的作用是使得信号在幅度上离散化
注意：线性量化(最简单)、非线性量化(复杂)。
12
多媒体信息的数字化
线性量化也叫均匀量化，就是把原信号的取值范围按 等距离分割的量化。其量化间隔Δ取决于输入信号的 变化范围和量化值数目。即： △＝（信号最大值－信号最小值）/ 量化值数目
16
多媒体信息的数字化
采样频率 采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样才能 能把以数字表达的声音还原成原来的声音，这叫做无损 数字化(Lo样本大小是用每个声音样本的位数bit/s(即bps)表示的， 它反映度量声音波形幅度的精度。
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多媒体技术概述
多媒体计算机硬件系统 光盘存储器 CD-ROM光盘 ：只读存储器；主要存储计算机 程序。 CD-R与CD-RW光盘 ： CD-R单次写入、多次 可读光盘； CD-RW可修改、可删除、可重写数 据光盘。 VCD光盘：含视频的光盘，可存74分钟影视节 目。 DVD光盘 ：大容量数字通用光盘；有单、双面， 单、双层之分；容量：几个GB～十几个GB。
8
多媒体技术概述
多媒体信息的计算机处理 视觉媒体处理 视觉媒体处理通常包括：
视频处理，即视频的数字化及编辑加工 图像处理，即图像的数字化、各种编辑加工、图形和图像
的动态生成。 图像压缩，包括静态图像压缩编码、动态视频压缩编码。
听觉媒体处理 听觉媒体处理简单地说就是对声音的处理，即 音频处理，包括音频采样、量化、压缩编码、 合成及处理、语音识别等。
3
多媒体技术概述
多媒体的定义 多媒体是一种以计算机为中心的多种媒体的有机组 合，这些媒体包括文本、声音、图形、图像、动画、 视频等，并且人们在接受这些媒体信息时具有一定 的主动性和交互性。 多媒体定义强调三点： ① 以计算机为中心； ② 各种媒体的有机结合。 ③ 交互性。
4
多媒体技术概述
量化的作用是使得信号在幅度上离散化
注意：线性量化(最简单)、非线性量化(复杂)。
12
多媒体信息的数字化
线性量化也叫均匀量化，就是把原信号的取值范围按 等距离分割的量化。其量化间隔Δ取决于输入信号的 变化范围和量化值数目。即： △＝（信号最大值－信号最小值）/ 量化值数目
大学多媒体技术课件第1章
1.1.1 多媒体与多媒体技术涵义及特性
多媒体技术： 定义：指使用计算机或者其他由微处理器控制的终
端设备综合处理文本、声音、图形、图像、动画、视频 等各种类型媒体信息的技术。
实质：通过进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、 编辑、存储等处理，再以单独或合成形式加以表现的一 体化处理技术。
1.1.1 多媒体与多媒体技术涵义及特性
1.1.3 多媒体应用技术
2.多媒体应用设计中的关键技术
⑴多媒体素材的采集、制作和处理 ⑵多媒体数据集成技术 ⑶多媒体应用系统开发中的软件技术 ⑷多媒体界面设计与人机交互技术 ⑸多媒体通信应用技术 ⑹虚拟现实技术
虚拟现实技术
利用计算机生成的一种模拟环境(如飞机驾驶、分子结 构世界等)，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境 中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。
大连瀚科信息技术有限公 司()制 作的混合现实和3D交互虚 拟现实的场景效果图
参见光盘中“教学资料库\第一章\1.1节资料\虚拟现实资料1”
多媒体是技术与应用发展的必然
计算机
大众传播
通信
多
媒
体 技
0文.1.·字0·.·1·文·····字···
术
多
的
媒 体
产
信
生
息
系
统
客 户
1.1.1 多媒体与多媒体技术涵义及特性
多媒体(Multimedia)，是相对单媒体(Monomedia) 而形成的概念，是指一种把多种不同的媒体，如文字、声 音、图形、图像、动画、视频等综合集成在一起而产生的 一种存储、传播和表现信息的全新载体。
多媒体的“多”是指多种媒体表现、多种感官作用、多 种设备、多学科交汇、多领域应用；
[工学]信息工程导论课件
![[工学]信息工程导论课件](https://img.taocdn.com/s3/m/81612c95ba0d4a7302763af5.png)
PowerPoint概述
（一） PowerPoint简介
❖ PowerPoint概述
PowerPoint是微软公司推出的一个演示文稿制作和展示的软件，它 是当今世界上最优秀、最流行，也是最简便直接的幻灯片制作和演 示的软件之一。
❖ PowerPoint的用途是
通过它你可以制作出图文并茂、色彩丰富、生动形象并且具有极强 的表现力和感染力的宣传文稿、演讲文稿、幻灯片和投影胶片等
❖ 若要编辑修改已经存在的演示文稿，则选择“打 开已有的演示文稿”选项。
❖ 若选择复选框“不再显示这个对话框”，则以后启 动不出现该对话框。
2020/11/24
北极星网络版权所有
7 有志者，事竟成
PowerPoint 2000的窗口界面
2020/11/24
北极星网络版权所有
8 有志者，事竟成
PowerPoint视图
❖ PowerPoint的启动
单击 “开始/程序/Microsoft PowerPoint” 双击桌面上快捷方式桌面快捷方式出现PowerPoint 2000窗口。 双击文档（.ppt）。 单击Office快捷工具栏中PowerPoint 2000图标。
❖ PowerPoint的退出
单击窗口的右上角的关闭按钮。 双击窗口标题栏左端的图标。 单击“文件”菜单的“退出”命令。 按组合健Alt＋ F4。
❖4. 普通视图
可以输入，查看每张幻灯片的主题，小标题以及备注， 并且可以移动幻灯具片图像和备注页方框，或改变它们 的大小。
❖5.幻灯片放映视图
整张幻灯片的内容占满整个屏幕。这就是在计算机屏幕 上演示的，将来制成胶片后用幻灯机放映出来的效果。
2020/11/24
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信息工程讲义(绪论)
消息也可用来表述人们头脑里的思维。 消息也可用来表述人们头脑里的思维。 例如，朋友给你打电话，电话中说： 我想去北京” 例如，朋友给你打电话，电话中说：“我想去北京” 你就得知了你的朋友的想法，这时， ，你就得知了你的朋友的想法，这时，此语言消息则反映 了人的主观世界-----大脑物质的思维运动所表现出来的思 了人的主观世界---大脑物质的思维运动所表现出来的思 维状态。 维状态。 因此，用文字、符号、数据、语言、音符、图片、 因此，用文字、符号、数据、语言、音符、图片、图 像等能够被人们感觉器官所感知的形式， 像等能够被人们感觉器官所感知的形式，把客观物质运动 和主观思维活动的状态表达出来就成为消息。可见， 和主观思维活动的状态表达出来就成为消息。可见，消息 中包含信息，是信息的载体。得到消息，从而获得信息。 中包含信息，是信息的载体。得到消息，从而获得信息。 同一则信息可用不同的消息形式来载荷。如前例中， 同一则信息可用不同的消息形式来载荷。如前例中，球赛 进展情况可用电视图像、广播语言、 进展情况可用电视图像、广播语言、报纸文字等不同消息 来表述。而一则消息也可载荷不同的信息， 来表述。而一则消息也可载荷不同的信息，它可能包含非 常丰富的信息，也可能只包含很少的信息。因此，信息与 常丰富的信息，也可能只包含很少的信息。因此， 消息是既有区别又有联系的。 消息是既有区别又有联系的。
Hale Waihona Puke 20世纪后半世纪 ， 计算机技术、 20 世纪后半世纪， 计算机技术 、 微 世纪后半世纪 电子技术、 传感技术， 激光技术、 电子技术 、 传感技术 ， 激光技术 、 卫星 通信和移动通信技术、 航空航天技术、 通信和移动通信技术 、 航空航天技术 、 广播电视技术、 多媒体技术、 新能源技 广播电视技术 、 多媒体技术 、 等新技术的发展和应用， 术和新材料技术等新技术的发展和应用 术和新材料技术 等新技术的发展和应用 ， 尤其近年来以计算机为主体的互联网技 术的兴起和发展， 它们相互结合、 术的兴起和发展 ， 它们相互结合 、 相互 促进， 促进 ， 以空前未有的威力推动着人类经 济和社会高速发展。 济和社会高速发展 。 正是这些现代新科 学新技术汇成了一股强大的时代潮流， 学新技术汇成了一股强大的时代潮流 ， 将人类社会推入到高度化的信息时代 将人类社会推入到高度化的信息时代。
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工业社会(能量资源)
扩展人的体力能力
信息社会(信息资源)
扩展人的智力能力
没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义
2020年10月22日
信息与通信工程学院 liugang@
7
信息处理是信息工程专业的使命
• 信息工程的使命
– 信息工程是面向信息通信行业，口径宽、适应 面广的专业。该专业培养系统掌握信息传输和 处理的基本理论和基本知识，掌握信息获取和 应用的核心技术，能从事现代信息网络和智能 信息系统的设计、开发、研究及运营等方面工 作的高素质专门人才。
2020年10月22日
信息与通信工程学院
13
liugang@
1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
信息与通信工程学院
18
liugang@
2.2 传感器
可
• 传感器是人类五官的延长，又称之为电五穿戴
官
柔 性
– 光敏传感器——视觉 – 声敏传感器——听觉
触
可燃气体感器
觉
– 气敏/化学传感器——嗅觉
红
外
– 化学传感器——味觉
– 压敏、温敏、流体
传感器——触觉
盐度传感器 压 力
2020年10月22日
• 概述 • 传感器 • 模数转换/数模转换 • 噪声处理等预处理
2020年10月22日
信息与通信工程学院
16
liugang@
2.1多媒体信息采集-概述
• 采集原则
– 不失真
• 有用信号不失真 • 噪声干扰小
• 处理过程
– 传感器采集 – 模数转换/数模转换 – 噪声处理等预处理
2020年10月22日
信息与通信工程学院
14
liugang@
目录
• 概述 • 多媒体信息采集 • 多媒体通信/存储 • 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成 • 总结
2020年10月22日
信息与通信工程学院
15
liugang@
2.多媒体信息采集
• 多媒体就是多重媒体的意思
– 可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、 图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称， 即多种信息载体的表现形式和传递方式。
2020年10月22日
信息与通信工程学院
4
liugang@
• 信息来源统计
– 根据美国哈佛商学院有关研究人员的分析资料 表明，人的大脑每天通过五种感官接受外部信 息的比例分别为：味觉1%，触觉1.5%，嗅觉 3.5%，听觉11%，以及视觉83%。
2020年10月22日
信息与通信工程学院
17
liugang@
2.2 传感器
• 传感器
– transducer/sensor – 一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能
将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号 或其他所需形式的信息输出
• 两个功能
– 信号敏感 – 换能
2020年10月22日
• 主要的三个媒体
– 声音: 语音(语言的表达形式之一)，音乐，音效(一般音频)
– 图像: 图形，图像，动画，视频 – 文本(抽象): 文本(语言的表达形式之一)，数据等
2020年10月22日
信息与通信工程学院
5
liugang@
1.2 为什么要研究多媒体信息
• 多媒体是信息载体的总称，是信息的承载 形式或表现形式。
• 多媒体信息处理，实际上就是信息处理。
– 信息及其处理是当前时代的标志 – 信息处理是信息工程专业的使命
• 多媒体信息处理又有自身的特点
2020年10月22日
信息与通信工程学院
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信息及其处理是当前时代的标志
社会发展史: 农业社会(物质资源)
扩展人的体质能力
2020年10月22日
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8
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多媒体信息处理又有自身的特点
• 音频---随机 • 视频---随机 • 文本/数据---确定 • 多媒体融合
1. 如何结合不同媒体的特点进行 更好的信息处理
2. 如何进行多个媒体的信息融合 处理
2020年10月22日
信息与通信工程学院
信息工程导论
多媒体信息处理
刘刚 网络搜索教研中心 模式识别与智能系统实验室 liugang@ 2020年10月22日星期四
目录
• 概述 • 多媒体信息采集 • 多媒体通信/存储 • 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成 • 总结
2020年10月22日
信息与通信工程学院
信息与通信工程学院 liugang@
二氧化氮传感器19
2.2 传感器---Mic阵列
2020年10月22日
信息与通信工程学院
20
liugang@
2.2 传感器---Mic阵列
2020年10月22日
信息与通信工程学院
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1.3 信息处理的流程
2020年10月22日
信息与通信工程学院
10
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信息处理的流程
• 信息科学基本原理
通信
2020年10月22日
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1.3 信息处理的流程
信息 决策
通信
多媒体信息处理
通信
主要研究与媒体相
关的部分
信息 获取
信息 施效
2020年10月22日
信息与通信工程学院 liugang@
12
1.4 多媒体信息处理研究内容
信号层次
内容层次
数字信号处理 数据采集技术
通信原理 信息处理与编码
模式识别 Web搜索
语音信号数字处理 ， 数字图像处理
2
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1.概述
• 什么是多媒体 • 为什么要研究多媒体信息 • 信息处理流程 • 多媒体信息处理研究内容
2020年10月22日
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3
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1.1 什么是多媒体
• 媒体（Media）就是人与人之间实现信息交 流的中介，简单地说，就是信息的载体， 也称为媒介。
扩展人的体力能力
信息社会(信息资源)
扩展人的智力能力
没有物质什麽都不存在，没有能量什麽都 不发生，没有信息什麽都没意义
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信息处理是信息工程专业的使命
• 信息工程的使命
– 信息工程是面向信息通信行业，口径宽、适应 面广的专业。该专业培养系统掌握信息传输和 处理的基本理论和基本知识，掌握信息获取和 应用的核心技术，能从事现代信息网络和智能 信息系统的设计、开发、研究及运营等方面工 作的高素质专门人才。
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1.4 多媒体信息处理研究内容
• 研究如何更有效地产生、传输、存储、获 取和应用多媒体信息
– 多媒体信息采集 – 多媒体通信/存储
• 多媒体编码/译码----信源编码
– 多媒体内容处理---智能信息处理
• 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成
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2.2 传感器
可
• 传感器是人类五官的延长，又称之为电五穿戴
官
柔 性
– 光敏传感器——视觉 – 声敏传感器——听觉
触
可燃气体感器
觉
– 气敏/化学传感器——嗅觉
红
外
– 化学传感器——味觉
– 压敏、温敏、流体
传感器——触觉
盐度传感器 压 力
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• 概述 • 传感器 • 模数转换/数模转换 • 噪声处理等预处理
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2.1多媒体信息采集-概述
• 采集原则
– 不失真
• 有用信号不失真 • 噪声干扰小
• 处理过程
– 传感器采集 – 模数转换/数模转换 – 噪声处理等预处理
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• 概述 • 多媒体信息采集 • 多媒体通信/存储 • 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成 • 总结
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2.多媒体信息采集
• 多媒体就是多重媒体的意思
– 可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、 图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称， 即多种信息载体的表现形式和传递方式。
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• 信息来源统计
– 根据美国哈佛商学院有关研究人员的分析资料 表明，人的大脑每天通过五种感官接受外部信 息的比例分别为：味觉1%，触觉1.5%，嗅觉 3.5%，听觉11%，以及视觉83%。
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2.2 传感器
• 传感器
– transducer/sensor – 一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能
将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号 或其他所需形式的信息输出
• 两个功能
– 信号敏感 – 换能
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• 主要的三个媒体
– 声音: 语音(语言的表达形式之一)，音乐，音效(一般音频)
– 图像: 图形，图像，动画，视频 – 文本(抽象): 文本(语言的表达形式之一)，数据等
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1.2 为什么要研究多媒体信息
• 多媒体是信息载体的总称，是信息的承载 形式或表现形式。
• 多媒体信息处理，实际上就是信息处理。
– 信息及其处理是当前时代的标志 – 信息处理是信息工程专业的使命
• 多媒体信息处理又有自身的特点
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社会发展史: 农业社会(物质资源)
扩展人的体质能力
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多媒体信息处理又有自身的特点
• 音频---随机 • 视频---随机 • 文本/数据---确定 • 多媒体融合
1. 如何结合不同媒体的特点进行 更好的信息处理
2. 如何进行多个媒体的信息融合 处理
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信息工程导论
多媒体信息处理
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目录
• 概述 • 多媒体信息采集 • 多媒体通信/存储 • 多媒体信息识别 • 多媒体信息检索 • 多媒体信息生成 • 总结
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二氧化氮传感器19
2.2 传感器---Mic阵列
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2.2 传感器---Mic阵列
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1.3 信息处理的流程
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信息处理的流程
• 信息科学基本原理
通信
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1.3 信息处理的流程
信息 决策
通信
多媒体信息处理
通信
主要研究与媒体相
关的部分
信息 获取
信息 施效
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1.4 多媒体信息处理研究内容
信号层次
内容层次
数字信号处理 数据采集技术
通信原理 信息处理与编码
模式识别 Web搜索
语音信号数字处理 ， 数字图像处理
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• 什么是多媒体 • 为什么要研究多媒体信息 • 信息处理流程 • 多媒体信息处理研究内容
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1.1 什么是多媒体
• 媒体（Media）就是人与人之间实现信息交 流的中介，简单地说，就是信息的载体， 也称为媒介。