多媒體信息處理概述

1、多媒體信息 處理與應用概述,CH1,1.1 基本概念,1.1.1信息與媒體,信息的含義：,音訊、消息 （西漢）,解釋、陳述 （拉丁文）,消除隨機不確定性（香農 1948）,非物質、非能量 （維納《控制論》）,,信息是關于事物運動狀態(tài)及其規(guī)律的表征（內涵），它能夠消除人們認識上的不確定性（功能）。,信息包括信息內容和信息形式信息內容：每個具體信息所指稱、蘊涵的意思。 信息形式：信息內容在現(xiàn)實世界物理時空中的

2、 存在與顯現(xiàn)方式及其樣式。,文本 圖形 圖像 音頻,動畫,視頻,信息在計算機中的表現(xiàn)形式：,媒體：信息在傳遞過程中，從信源到受傳者之間承載并傳遞信息的載體或工具。,媒體,,,,（電視傳播過程）,承載信息的載體：作用于人的感官的信息表現(xiàn)形式。如：文本、音頻、視頻等 。儲和傳遞信息的實體：實現(xiàn)信息從信源傳遞到受傳者的一切技術手段。,信息與媒體的關系：沒有不承載信息的媒體。

3、沒有不依附于媒體的信息。 信息與媒體統(tǒng)一于信息的表現(xiàn)形式 。,信息與媒體的統(tǒng)一,多媒體—多種（兩種或兩種以上）媒體的綜合。,1.1.2多媒體與多媒體技術,在計算機領域，多媒體技術是指通過計算機綜合處理多種媒體信息，使之建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性的相關技術。,多媒體技術通常是多媒體計算機技術的簡稱。多媒體的最直接特征是具有兩種或兩種以上的信息表現(xiàn)形式。多媒體技術將信息表現(xiàn)形式有機集成為一個信息系統(tǒng)。交互性是計算機領

4、域多媒體和多媒體技術的重要特征。,多媒體與多媒體技術的特征 ：,多樣性：處理對象、存儲介質、媒體種類。交互性：通過媒體信息使參與的各方都可以對媒體信息進行處理。集成性：多媒體是在數(shù)字化的基礎上，各種媒體集成的應用。實時性：用戶給出操作命令時，相應的多媒體信息都能得到實時控制。,多媒體與多媒體技術的發(fā)展歷程： 多媒體技術發(fā)展的三個階段：（1）初步發(fā)展：（20世紀60年代—90年代）（2）標準化階段：（1990—1995年）

5、（3）蓬勃發(fā)展階段 ：（1996年起）,1.1.3超文本與超媒體,超文本：一種采用非線性網狀結構組織塊狀信息的信息管理技術。各信息塊按照信息的原始結構或人們的“聯(lián)想”關系加以組織。 超文本是若干內部互聯(lián)的文本塊組成，這些信息塊可以是計算機的若干窗口、若干文件或更小塊信息。這樣的一個單元就稱為一個節(jié)點。,每個節(jié)點都有若干指向其它節(jié)點或從其它節(jié)點指向該節(jié)點的指針，這些指針就稱為鏈。鏈連接著兩個節(jié)點，通常是有方向的。通常，鏈連接的

6、只是節(jié)點中有關聯(lián)的詞或詞組，而不是整個節(jié)點。,節(jié)點和鏈組成的一個信息網絡任意兩節(jié)點之間可以有若干條不同的路徑。,超媒體：在本質上與超文本一樣，是一種非線性的信息管理方法和技術。 超文本技術的管理對象從純文本擴展到多媒體。為強調管理對象的變化，就產生了超媒體。 超媒體系統(tǒng)：創(chuàng)作和關聯(lián)超媒體的系統(tǒng)。,1.2多媒體的關鍵技術,多媒體硬件技術 多媒體個人計算機，是能夠輸入、輸出并綜合處理文字、圖形、圖像、音頻、視頻和動畫

7、等多種媒體信息的計算機，即具有多媒體信息處理功能的個人計算機。,多媒體個人計算機硬件系統(tǒng)組成,多媒體數(shù)據壓縮和編碼技術,多媒體數(shù)據經過數(shù)字化處理后數(shù)據量非常大，為了有效地保存和傳送海量數(shù)據，就需要對多媒體信息進行有效的壓縮處理。 多媒體數(shù)據壓縮和編碼技術是指對多媒體信息的原始數(shù)據進行重新編碼，以除去原始數(shù)據中的冗余，以較小的數(shù)據量表示原始數(shù)據的技術。,數(shù)據的壓縮實際上是一個編碼過程，即把原始的數(shù)據進行編碼壓縮。數(shù)據的解壓縮是

8、數(shù)據壓縮的逆過程，即把壓縮的編碼還原為原始數(shù)據。數(shù)據壓縮方法也稱為編碼方法。,數(shù)據壓縮的分類：,無損壓縮：壓縮后的數(shù)據經解壓縮還原后，得到的數(shù)據與原始數(shù)據完全相同。有損壓縮：壓縮后的數(shù)據經解壓縮還原后，得到的數(shù)據與原始數(shù)據不完全相同。因此有損壓縮是一種不可逆的編碼方法。 混合壓縮：利用各種單一壓縮的長處，以求在壓縮比、壓縮效率及保真度之間取得最佳折中。,多媒體數(shù)據存儲和檢索技術,多媒體數(shù)據存儲和檢索技術需要解決兩個方面的問題：存

9、儲介質 當前，多媒體數(shù)據存儲可采用的介質有硬盤、光盤、U盤等。 管理和檢索,多媒體數(shù)據的管理的幾種方式：,LOB整個作為一個單一實體，很難交互地存取對象的各個部分,把多媒體數(shù)據集成到數(shù)據庫系統(tǒng)、可存儲多種多媒體數(shù)據,本身未提供關于多媒體數(shù)據的基本存儲和管理的新技術及方法,可以很好地了解多媒體數(shù)據庫及其操作和行為,數(shù)據存儲格式的改變將改變訪問數(shù)據的應用程序 、應用程序決定存取方法、無法提供高級的同步性能,多個應用程序可同時請求多

10、媒體數(shù)據,不能共享數(shù)據存儲位置、大量數(shù)據重復、難以更新,簡單、易于實現(xiàn)、不存在嚴重的傳送問題,,,,,,,多媒體數(shù)據檢索技術是把多種信息的傳播載體通過計算機進行數(shù)字化加工處理而形成的一種綜合技術。 目前常用的檢索方式是基于內容特征的檢索，即根據媒體和媒體對象的內容及上下文語義環(huán)境在大規(guī)模多媒體中進行檢索 。,基于內容特征的檢索的特點：相似性檢索 從內容中提取信息線索基于內容檢索的方法 ：模式識別法：當用戶以圖示法提出查詢

11、要求時，系統(tǒng)用模式識別技術，把該媒體對象與多媒體數(shù)據庫中存儲的同類媒體對象進行逐個匹配。,特征描述法：當用戶以查詢語言方式提出查詢要求時，對多媒體內容的搜索轉化為對特征描述數(shù)據的內容搜索。 特征矢量法：將圖像分解成碎片對象、幾何對象等的集合，并作為索引矢量建立索引，系統(tǒng)進行圖像內容搜索。,多媒體數(shù)據通信技術,多媒體數(shù)據通信是通過現(xiàn)有的各種通訊網來傳輸、轉儲和接收多媒體信息的通信方式，其關鍵技術是多媒體信息的高效傳輸和交互處理。,多媒體

12、通信網絡的主要要求：多媒體的多樣化，能同時支持音頻、視頻和數(shù)據傳輸。交換節(jié)點的高吞吐量。有足夠的可靠帶寬。具有良好的傳輸性能。具備呼叫連接控制、擁塞控制、服務質量控制和網絡管理功能。,1.3多媒體的應用領域,多媒體在教育領域中的應用:多媒體在教育領域中的應用突出表現(xiàn)為多媒體教室綜合演示平臺和相關教育軟件的開發(fā)與應用。,A.多媒體教室綜合演示平臺: 多媒體教室綜合演示平臺又稱多媒體教學系統(tǒng)，核心設備是多媒體計算機。,多

13、媒體教室綜合演示平臺:,多媒體教室綜合演示平臺可實現(xiàn)的功能：,使用計算機進行多媒體教學，呈現(xiàn)教學內容。播放視頻信號，播放錄像帶、DVD等音像內容。利用實物展臺可以將書稿、圖片、照片、文字資料、實物以及教師實時書寫的文字投影到銀幕上進行現(xiàn)場實物講解。,可以連接校園網，進行網上聯(lián)機教學，方便教師利用網絡查詢、播放自己需要的教學資料。 通過多媒體中央控制器，完成電動屏幕、窗簾、燈光、設備電源的控制。,B.多媒體教育軟件:多媒體教育軟件通

14、常又被人們稱為多媒體課件,簡稱課件。,課件的兩個基本特點：其作用的領域應該是教學領域；其成品是軟件。課件的功能： 充分利用多媒體計算機的各種資源實現(xiàn)高效、高質的教學。,多媒體課件的分類（教學方式的不同）：,個別指導類型訓練和操作類型咨詢對話類型游戲類型模擬類型問題求解類型,多媒體課件與傳統(tǒng)教學方式的比較：,,可傳遞海量的信息,可傳遞的信息量非常有限,信息量,生動有趣、變抽象為具體,學習過程枯燥乏味,調動學生積極性,對學

15、生的學習過程進行跟蹤，及時反饋,有一定的延遲,學習評價和反饋,學生可自由、重復利用資源,教師不能因材施教、教育信息傳播過程就不可能重現(xiàn),教師教學量,各種形式有機結合,信息形式單一,信息形式,多媒體課件,傳統(tǒng)教學,比較方面,,,,,,,,,,,,多媒體在商業(yè)領域中的應用,1.多媒體技術的直觀性應用。2.多媒體技術的互動性應用。,多媒體在大眾娛樂領域中的應用,數(shù)字化音樂欣賞、影視作品點播、電腦游戲互動等。,醫(yī)療、軍事、電子出版、辦公自動化