1多媒体技术概论

纸介质 实际载体磁盘、录像带、录音带 光盘、优盘 媒体(承载信息的载体 ) 文字 逻辑载体图像 语音
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国际电信联盟(ITU)下属的国际电报电话咨询委员 会(CCITT)把媒体分为以下五种： 感觉媒体：直接作用于人的器官，使人能直接产生感 觉的一类媒体。 表示媒体：为了能更有效地加工、处理和传输感觉媒 体而人为研究和构造出来的一种媒体 。 显示媒体：指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换 用的一类媒体，可分为输入显示媒体和输出显示媒体 两种。 存储媒体：用于存放数字化的表示媒体的存储介质 传输媒体：用来将表示媒体从一处传递到另一处的物 理传输介质
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基于Motorola 68000处理器的Commodore Amiga系统
采用Hyper Card的Apple计算机(1984)
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Philips/Sony 公司的CD-I系统
1986年4月，Philips/Sony联合推出了交互式紧 凑光盘系统CD-I(Compact Disc Interactive)，同时 还公布了CD-ROM的文件格式。该系统把各种多媒体信 息以数字化的形式存放在容量为650兆字节的只读光 盘上，用户可通过交互的方式来播放光盘中的内容。 CD-I系统有两种工作方式。一种是CD-I可与家用 电视机、录像机及音响设备连接在一起，在系统的控 制下，把来自光盘的音频、视频和图像数据送给这些 家用设备。另一种方式是CD-I可以作为多媒体控制器 连接到其他微型计算机、工作站以及小型计算机上。
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视频
在多媒体技术中，视频(Video)是一项重要的媒 体。图像与视频是两个既有联系又有区别的概念。 一般而言，静止图片称为图像。动态影视图像称为 视频。静态图像的输入要靠扫描仪、数字照像机等， 而视频信号的输入是摄像机、录像机、影碟机以及 电视接收机等可以输出连续图像信号的设备。
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动画
动画(Animation)是采用计算机动画软件创作并 生成的一系列可供实时演播的连续画面。 计算机动画目前成功地用于广告业与影视业， 尤其是将动画用于电影特技，使电脑动画技术与实 拍画面相结合，真假难辨，取得了空前的成功。
多媒体信息的集成 集成性 硬件集成 媒体设备的集成 软件集成
3、交互性：
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1.2 多媒体技术的发展
1.2.1 信息载体革命的3个重要里程碑
无论信息处理技术多么先进，信息和信息技术 本身都要依托于一定的存储介质而存在，信息存储 技术在发展历程上，经历了信息载体的3次革命。 1、文字的出现——实现了信息的脑外存储； 2、印刷术的发明——实现了信息的复制； 3、现代计算机和互连网——实现了多媒体和信息 的共享。
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1.1.2 多媒体的定义
多媒体
通常人们所说的“多媒体”是指感觉媒体的组 合，也就是声音、图形、图像、动画、文字等多种 媒体的组合。 广义上讲：多媒体是指多种信息媒体的表现和 传播形式。 狭义上讲：多媒体是指人们用计算机和其他设 备交互处理多媒体信息的方法和手段，或指在计算 机中处理多种媒体的一系列技术。 多媒体的实质是将自然形式存在的各种媒体 数字化，然后利用计算机对这些数字信息进行加工 或处理，以一种友好的方式提供给用户使用。
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图形与图像
图形(Graph)与图像(Image)都是多媒体中的可
视元素，它们有矢量图(Vector Drawn)和位图 (bitmap)两种形式。 矢量图常用于框架结构的图形处理，它的应用 很广泛，如计算机辅助设计(CAD)系统中常用向 量图来描述十分复杂的几何图形。适用于直线、 方框、圆或多边形，以及其他可用角度，座标 和距离来表示的那些图形。 位图是由图像中各个像素点组成，这些存储位 定义了各像素点的颜色和亮度。对位图的描述 与分辩率和色彩的颜色种数有关，分辨率与色 彩位数越高，占用存储空间就越大。
1.3
多媒体的应用领域



多媒体技术的应用领域极其广泛，以下所述只 是其中的几个主要方面。 娱乐：欣赏音乐CD、观看VCD 、DVD等等。 教育与培训：多媒体远程教学或交互式教学教室。 多媒体办公系统：综合性视听一体化的办公信息处 理和通信系统。 多媒体在通信系统中的应用 多媒体在工业领域和科学计算中的应用 多媒体在医疗中的应用 各种咨询服务与广告宣传系统 电子出版物
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音频
音频(Audio)是指大约在1520000Hz的频率范 围的连续变化的波形。音频技术在多媒体中的应用 极为广泛，多媒体涉及到多方面的音频处理技术， 如： 音频采集：把模拟信号转换成数字信号 语音编/解码：把语音数据进行压缩编码，解压缩 音乐合成：利用音乐合成芯片，把乐谱转换成乐 曲输出 文/语转换：将计算机的文本转换成声音输出 语音识别：让计算机能够听懂人的语音
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1.5
1.5.1
多媒体关键技术
数据存储技术
随着多媒体技术应用的普及，各种信息在介 质中占用的空间越来越大，在存储和传输这些信 息时需要很大的时空开销，解决这一问题的关键 即是数据存储技术。主要有： 硬磁盘：它是计算机重要的存储设备。 光盘：如DVD、VCD等等，发展速度也很快。 优盘 ：近年来发展很快。

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第1章 多媒体技术概论
多媒体技术是20世纪80年代发展起来的一门综 合技术，现已成为计算机科学的一个重要研究方向。 它集声音、文字和图象于一体，能使不同层次的用 户感受到计算机世界的丰富多彩。它的开发与应用， 对人类的生活、工作和学习环境带来巨大影响。
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1.1多媒体的概念
1.1.1媒体及分类
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1.4
多媒体数据的特性与表现形式
多媒体数据的特性
1.4.1
数据量大 数据长度不定 多数据流 数据流的连续记录和检索
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1.4.2
多媒体信息的主要元素
文本
文本包含字母、数字、字、词等基本元素。 多媒体系统除具备一般的文本处理功能外，还 可应用人工智能技术对文本进行识别、理解、 摘编、翻译、发音等。 超文本是超媒体文档不可缺少的组成部分。 超文本是对文本索引的一个应用，它能在一个 或多个文档中快速搜索特定的文本内容。
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Intel/IBM公司的DVI系统
1987年3月，RCA公司推出了交互式数字视频系统 DVI(Digital Video Interactive)。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、声音和其他数据。美国无线电公司RCA后来把 DVI技术卖给通用电气公司IBM， IBM又把这一技术卖 给Intel公司。1989年3月，Intel宣布将把DVI技术开 发成一种可普及的商品，DVI系统的特点是:以IBM PC/AT，386，486或兼容机为平台，在其内置Intel专 用芯片构成的DVI接口板，包括DVI视频板、DVI音频 板以及DVI多功能板，同时配置CD-ROM驱动器，带放 大器的音响等，组成DVI用户系统。DVI系统曾荣获 “Comdex91”最佳奖。
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多媒体计算机
是指能综合处理文本、图形、图像、动画、音 频和视频等多种媒体的计算机，它集图、文、声、 像于一体并具有交互性。
多媒体计算机应具备如下的特征： 1、光盘驱动器 2、高质量的音频卡 3、图文并茂的显示 4、多媒体窗口软件
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1.1.3 多媒体的关键特性
多媒体系统是在计算机控制下对多媒体信息进行 处理、编辑、表现、存储、通信或集成的信息系统。 它应具有以下特征： 1、多样性： 5个感觉空间(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉) 2、集成性：
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总之，在20世纪80—90年代，是多媒体技术 快速发展时期，其技术和研究成为世界性热点， 迅速向纵深推进。1993年8月在美国召开了第一届 多媒体技术国际会议，主要涉及多媒体技术的以 下热点课题：视频信号压缩编码与解码；超级媒 体与文件系统；通信协议与通信系统；多媒体创 作工具(包括著作语言)；多媒体与系统的同步机 制等。
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1.2.4
多媒体技术的当前发展 近十几年来，计算机、通信和视频等相关技术 的发展，为多媒体技术的发展提供了必要的技术手 段。与此同时，人类在自然语言理解、语音合成和 识别方面也有惊人的进展，所有这些都表明，多媒 体技术正在进入一个快速的发展时期。 为使多媒体技术能更加有效地集成与综合，将 其构架在一个统一的平台上。未来的发展方向是实 现三电合一和三网合一。 三电合一是指将电信、电脑、电器通过多媒体数 字化技术，相互渗透融合 。 三网合一是指因特网、通信网、电视网合为一体， 形成综合数字业务网。呈现出带宽资源利用率高、 网络管理费用低及使用便捷三大优点。 21
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从20世纪80年代中期起，与多媒体硬件产品 开发几乎同时进行的是多媒体系统的开发工作， 较著名的有Xerox公司的多媒体会议系统。随着多 媒体技术的发展，提出了对多媒体相关技术标准 的要求。1990年由Philips等14家厂商组成的多媒 体市场协会应运而生，并建立了MPC标准。与此同 时，各种多媒体编/解码技术和算法的出现，国际 标准的颁布实施，有力地推动了多媒体技术的发 展。1991年静态图像编码标准JPEG颁布、1992年 动态图像编码标准 MPEG 颁布、1993 MPEG Ⅱ 颁布；CCITT于1984年颁布音频压缩标准G721、 1990年G727、1993年G728。
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1.2.2 媒体处理技术的历史发展与整合
从各类媒体的历史发展轨迹来看，从最早的
印刷术，到近代的电话、电报、电视的发明， 到20世纪40年代的计算机，以至于现代的多 媒体技术，可以说人类已经进入了以数字化 为基础的多媒体时代。
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1.2.3

历史上的多媒体系统
Commodore公司的Amiga系统 Commodore公司于1985年研制成功了世界上最早的 多媒体计算机系统，迄今已推出Amiga系统产品， 它们分别以M68000、M68020、M68030为CPU。为了 提高多媒体处理能力， Commodore 在 Amiga 系统中 采用了用于动画制作、音响处理和图形处理的三 个专用芯片，同时还提供了一个多任务的Amiga操 作系统，具有上下拉菜单、多窗口、图符等功能， 同时还配备了包括绘制动画、制作电视片头及作 曲等大量应用软件。
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Apple的Hyper Card
1984年Apple公司推出的Macintosh机首次引入了 Bitmap(位图，或位映射)的概念和用图符(Icon)来作 为与用户的接口。在这个基础上进一步发展，特别 是在1987年8月引入了“超级卡”（Hyper Card)之 后，使Macintosh机成为使用方便、能处理多种信息 媒体的计算机，Hyper Card是以卡片为节点的超级 文本系统，每一卡片不仅描述字符，还包括了图形、 图像与声音，使它成为当时唯一可与IBM PC分庭抗 礼的势力。
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多媒体技术
多媒体技术是以计算机为中心，把语音、图像 处理技术和视频技术等集成在一起的技术。也就是 将文本、图形、图像、动画、音频和视频等多种媒 体信息通过计算机进行数字化采集、编码、存储、 传输、处理和再现，使多种媒体信息建立逻辑连接， 并集成一个具有交互性的系统。 多媒体技术包括数字化信息处理技术、音频和 视频技术、计算机软件和硬件技术、人工智能和模 式识别技术、通信和网络技术等。
多媒体技术基础与应用
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关于这门课
理论与实验
理论54课时 实验18课时 课程安排 1-12、14章详讲 13、15、16章略 讲 补充多媒体技术发展前沿介绍
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参考书目
钟玉琢《多媒体技术》(初、中、高级),清华大学出版 社, 1999 陈文华《多媒体技术》,机械工业出版社, 2003 赵子江《多媒体技术基础》,机械工业出版社, 2004 张正兰《多媒体技术及其应用》,北京大学出版社, 2006.6 薛为民《多媒体技术及应用》,清华大学出版社, 2006 陈启祥《多媒体技术与应用》,电子工业出版社, 2005 陈明《多媒体技术与应用》,清华大学出版社, 2004 叶乃文《多媒体技术与应用教程》,人民邮电出版社, 2003