第一章《多媒體技術概述》課件1 高中信息技術

1、多媒體技術及應用,第一章,多媒體技術概述,1.1 多媒體的基本概念,1.1.1 媒體及其分類,媒體的概念媒體（medium）：媒體是信息表示和傳輸?shù)妮d體。在計算機領域有兩種含義：一是存儲信息的實體：如磁盤、光盤、磁帶等二是傳遞信息的載體：如數(shù)字、文字、聲音、圖形等,1.1.1 媒體及其分類,CCITT(目前已被ITU取代)對媒體分類： 感覺媒體 表示媒體 表現(xiàn)媒體存儲媒體 傳輸媒體,1.1.1 媒體及其分類,對媒體的

2、分類：感覺媒體：指能直接作用于人的感覺器官，使人直接產(chǎn)生直接感覺(視、聽、嗅、味、觸 覺)的媒體。如人類的語言、音樂、聲音、圖形、圖像、計算機中的文件、數(shù)據(jù)等。表示媒體：為加工、處理和傳輸感覺媒體而人為研究、構造出來的一種媒體。其目的是更有效地加工、處理和傳送感覺媒體。包括各種編碼方式，如語言編碼、文本編碼、圖像編碼等。,金手指考試網(wǎng) http://www.jszksw.net/ 2016年金手指駕駛員考試科目一 科目四元貝駕考

3、網(wǎng) http://www.yuanbeijiakao.net 科目一科目四仿真考試題C1,Grammar,表示媒體就是信息的表示方法。信息本身是無形的，如果要使信息能被人理解和接受，必須將信息通過一定的方法表示出來。例如語言文字就是一種表示媒體。注意，在沒有經(jīng)過表現(xiàn)媒體的“表現(xiàn)”之前，表示媒體并不能讓你獲得任何信息。比如我將我的思想組織成一段話（表示媒體），但在我沒有說出來之前（表現(xiàn)媒體），你仍然無法知道我到底在想什么。,1.1.1 媒

4、體及其分類,媒體的分類,表現(xiàn)媒體：又稱為顯示媒體，指感覺媒體和用于通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一類媒體。包括兩種：輸入表現(xiàn)媒體有鍵盤、攝像機、光筆、話筒等；輸出表現(xiàn)媒體有顯示器、音箱、打印機等。存儲媒體：表存儲介質(zhì)，如計算機的硬盤、軟盤、磁帶及光盤等。傳輸媒體：用來將媒體從一處傳送到另一處的用物理載體，是通信中的信息載體，如雙絞線、同軸電纜、光纖等。,在多媒體系統(tǒng)中，漢字編碼屬于A.表示媒體B.表現(xiàn)媒體C.傳輸媒體D.存儲媒體,

5、感覺媒體及其分類,多媒體技術中多指感覺媒體，常見的有：視覺類,視 覺,（靜止）,圖像,圖形,文字,符號,語言文字,（動態(tài)）,圖像,圖形,動態(tài)影像視頻,真實感三維動畫,二維動畫,三維動畫,,,,,,,1.1.1 媒體及其分類,聽覺類觸覺其他感覺,其它（嗅覺、味覺等）,1.1.2 多媒體與多媒體技術,多媒體(multimedia)的概念定義： Multimedia is simply multiple forms

6、 of media integrated together. Media can be text, graphics, audio, animation, video, data, etc.,以數(shù)字化為基礎，能夠?qū)Χ喾N媒體信息（包括文字、聲音、圖形、圖像、動畫與視頻等）進行采集、編碼、存儲、傳輸、處理和表現(xiàn)，綜合處理多種媒體信息并使之建立起有機的邏輯聯(lián)系，集成為一個系統(tǒng)并能具有良好交互性的技術。 由此，多媒體不僅指多媒體本身，

7、而且包括處理和應用它的一整套技術。所以說“多媒體”與“多媒體技術”是同義詞。,1.1.2 多媒體與多媒體技術,信息載體的多樣性 信息載體的多樣性是多媒體的主要特性之一，也是多媒體研究需要解決的關鍵問題。信息載體的多樣化，是相對計算機而言的。在多媒體技術中，計算機所處理的信息空間范圍拓展了，不再局限于數(shù)值、文本、圖形和特殊對待的圖像，并且強調(diào)計算機與聲音、活動圖象（或稱為影像）相結(jié)合，以滿足人類感官空間對多媒體信息的需求。這在

8、計算機輔助教育，以及產(chǎn)品廣告、動畫片制作等方面有很大的發(fā)展前途。,1.1.3 多媒體技術的特點,1.1.3 多媒體技術的特點,實時性—適應了信息載體的多樣性實時性指的是多媒體系統(tǒng)中聲音及活動的視頻圖像是強實時（hard realtime）的，多媒體系統(tǒng)需提供對這些與時間密切相關的媒體實時處理能力。,1.1.3 多媒體技術的特點,交互性—易于人和計算機的交互交互性指人可以對信息進行加工處理并控制信息的輸入、輸出及播放。交互可以增加對信

9、息的注意力和理解力，延長信息保留的時間。 當我們完全地進入到一個與信息環(huán)境一體化的虛擬信息空間自由遨游時，這才是交互式應用的高級階段，這就是虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）。,集成性： 多媒體技術不僅要對多種形式的信息進行各種處理，而且要將它們有機地結(jié)合起來，突出的例子是動畫制作，要將計算機產(chǎn)生的圖形或動畫與攝像機攝得的圖疊加在一起，在播放時再和文字、聲音混合，這樣，就需要對多種信息的綜合和集成處理。多媒體的集成

10、性主要體現(xiàn)在兩個方面：,1.1.3 多媒體技術的特點,1.1.3 多媒體技術的特點,1.多媒體信息的集成，是指各種媒體信息應能按照一定的數(shù)據(jù)模型和組織結(jié)構集成為一個有機的整體，以便媒體的充分共享和操作便用； 2.操作這些媒體信息的工具和設備集成，是指與多媒體相關的各種硬件設備的集成和軟件的集成，為多媒體系統(tǒng)的開發(fā)和實現(xiàn)建立一個聯(lián)想的集成環(huán)境，以提高多媒體軟件的生產(chǎn)力。,總之，多媒體最顯著的特點是具有媒體的多樣性、實時性、集成性和交

11、互性。從這個角度就可判斷什么是多媒體。如電視等不具備交互性，所以不是多媒體。,多媒體技術是綜合的高新技術，它是多個相關學科綜合發(fā)展的產(chǎn)物。微電子技術；計算機技術；通信技術；其他技術。,從應用角度來看，人們對多媒體系統(tǒng)的認識一是來自電視，一是來自計算機。使電視用戶有一定的控制權限和使計算機畫面更加賞心悅目成了我們改進的目標，這正是電視和計算機結(jié)合原因所在。將計算機軟硬件技術、數(shù)字化聲像技術和高速通信網(wǎng)技術集成為一個整體，把多種

12、媒體信息的獲取、加工、處理、傳輸、存儲、表現(xiàn)于一體。,1.1.4 多媒體技術的研究意義,多媒體技術不僅是時代的產(chǎn)物，也是人類歷史發(fā)展的必然。 從人類歷史的發(fā)展來看， 人與人之間的交流手段是推動社會發(fā)展的一個重要因素從計算機發(fā)展的角度來看，用戶和計算機的交互技術一直是推動計算機技術發(fā)展的重要動因。多媒體技術將文字、聲音、圖形、圖像集成為一體，獲取、存儲、加工、處理、傳輸一體化， 使人機交互達到了最佳的效果 多媒體技術的引入提高了工

13、作效率,1.2 多媒體技術的發(fā)展歷程,啟蒙發(fā)展階段標準化階段普及應用,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,多媒體計算機技術最早起源于20世紀80年代中期。1984年，Apple公司在研制Macintosh計算機時，為了改善人機交互界面， 創(chuàng)造性地使用了位映射(bitmap)、窗口(window)、圖符(icon)等技術， 所帶來的圖形用戶界面(GUI)， 同時鼠標作為交互設備配合GUI使用， 大大方便了用戶的操作。1985年，Micros

14、oft公司推出了Windows，它是一個多任務的圖形操作環(huán)境。,,Amiga（非正式譯名為阿米加）是Amiga公司開發(fā)的個人電腦產(chǎn)品系列。在1982年，主要的硬件設計師杰·邁納開始了Amiga的開發(fā)工作。Commodore International收購了Amiga公司后，在1985年將Amiga引入到市場里?！癆miga”這個名詞在西班牙語里意為女性朋友。,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,Amiga使用了支持多媒體圖形和音頻的多處

15、理器技術，所以它具有很好的視頻和音頻質(zhì)量。也使得它超越了同時期的其它電腦,它通常被使用在電影制作視頻和音頻的后期處理上。Amiga 500 使用了主頻為7.14MHz的Motorola 68000 CPU，搭配512K內(nèi)存。大部分軟件都在3.5“軟盤上運行，當然也可以使用硬盤。Amiga 使用的OS是第一個支持多任務的桌面操作系統(tǒng)，這一點連Apple、Microsoft和IBM也自嘆不如 。Amiga成為了高分辨率，快速用戶響應接口，

16、以及適合游戲的計算機的同義詞。,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,Commodore公司在1987年出產(chǎn)的Amiga 500是當時最受歡迎的Amiga電腦型號,,1986年，荷蘭Philips公司和日本Sony公司聯(lián)合出CD-I，同時公布了該系統(tǒng)所采用的CD-ROM光盤的數(shù)據(jù)格式，這項技術對大容量存儲設備光盤發(fā)展起著巨大的影響，并經(jīng)ISO認可成為國際標準。,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,該系統(tǒng)把高質(zhì)量的聲音、文字、計算機程序、圖形、動畫以及靜止圖象

17、等都以數(shù)字的形式存放在容量為650MB的5英寸只讀光盤上。用戶可通過與該系統(tǒng)相連的家用電視機、計算機顯示器和CD-I系統(tǒng)進行通信、使用鼠標器、操縱桿和遙控器等定位裝置選擇人們感興趣的視聽材料進行播放，可完成培訓或教育任務 大容量光盤出現(xiàn)為存儲表示聲音、文字、圖形、視頻等高質(zhì)量的數(shù)字化媒體提供了有效的手段。,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,,關于交互式視頻技術的研究 1983年開始，美國無線電公司RCA研究中心就著手研制交互式數(shù)字視頻

18、系統(tǒng)，后來RCA把推出的交互式數(shù)字視頻系統(tǒng)DVI賣給了GE公司。 1987年，Intel公司又從GE買到這項技術，于1989年初把DVI技術開發(fā)成為一種可普及商品。隨后又和IBM公司合作，在Comdex/Fall’89展示會上推出Action Media 750多媒體開發(fā)平臺。 1991年，Intel和IBM合作又推出了改進型的Action MediaⅡ， Action MediaⅡ在擴展性，可移植性，視頻處理能力等方面

19、均大大改善。,1.2.1 啟蒙發(fā)展階段,1.2.2 標準化階段,1990年10月， 在微軟公司召開多媒體開發(fā)工作者會議上提出MPC1.0標準。1993年由IBM， Intel等數(shù)十家軟硬件公司組成的多媒體個人計算機市場協(xié)會(MPMC)發(fā)布了多媒體個人機的性能標準MPC2.0。 1995年6月， MPMC又宣布了新的多媒體個人機技術規(guī)范MPC3.0。1996年以后， 新的個人機均支持基本多媒體功能。,數(shù)字化圖像壓縮國際標準,JPEG

20、標準MPEG標準ITU H.26X標準,JPEG標準,它是ITU和ISO兩家聯(lián)合成立專家JPEG(Joint Photographic Experts Group)建立的適用彩色和單色、多灰度連續(xù)色調(diào)、靜態(tài)圖像壓縮國際標準。該標準在1991年通過為ISO/IEC 10918標準，全稱為“多灰度靜態(tài)圖像的數(shù)字壓縮編碼”標準。,MPEG標準,為了制定有關運動圖像壓縮標準， ISO建立一個專家組MPEG(Moving Picture Ex

21、perts Group)， 它從1990年開始工作。MPEG提交的MPEG-1標準用于1.5Mbps速率運動圖像，作為ISO/IEC 11172號標準，于1992年通過。平均壓縮比為50:1。 MPEG-2(大于1.5Mbps)。MPEG-4(甚低速率)。MPEG-7(多媒體檢索)。MPEG-21(多媒體應用框架)。,ITU H.26X標準,H.261方案標題是“64kbps視聲服務用視象編碼方式” (P×64kbp

22、s)。該方案確定于1988年，是一面向可視電話和電視會議的視頻壓縮算法的國際標準，其中P是可變參數(shù)。P=1或2時，只支持QCIF分辨率(176×144)格式每秒幀數(shù)較低的可視電話；當P≥6時，則支持CIF分辨率(352×288)格式每秒幀數(shù)較高的活動圖像的電視會議。 H.262/263標準。,數(shù)字化音頻壓縮標準,MPEG-1,2,4音頻標準16kbps ITU 標準化方案G.728 準備用在64kbp

23、s的ISDN線路的可視電話， 帶寬分配為語音16kbps， 圖像48kbps。32kbps ITU標準化方案G.721標準。 目的是最終取代現(xiàn)有PCM電路傳送方式， 最初是面向衛(wèi)星通信，長距離通信以及信道價格很高線路的語音傳輸。目前應用領域還包括電視會議的語音編碼，為提高線路利用率的多媒體多路復用裝置， 數(shù)字錄音電話及高質(zhì)量語音合成器等。,,64kbps ITU標準化方案G.722 該標準是面向7kHz帶寬以語音和音

24、樂為對象的標準化音響編碼方案，應用領域是面向高質(zhì)量語音通信會議的。它具有3種工作模式即64kbps， 56kbps和48kbps。,,CD-DA CD-ROM CD-I VCD DVD,光盤標準,1979年，Philips和Sony公司結(jié)盟聯(lián)合開發(fā)CD-DA (Compact Disc-Digital Audio,精密光盤數(shù)字音頻）標準。Philips已經(jīng)是開發(fā)了商業(yè)的激光唱盤播放器，Sony旗下則有十幾年的數(shù)字記錄技術研究經(jīng)驗

25、。當它們就規(guī)范單一的音頻技術進行協(xié)定時，這兩個公司陷入了爭吵——這就引入了潛在的不兼容的音頻激光盤格式。Philips公司主要進行物理設計，它設計的CD類似于先前生產(chǎn)的激光唱盤，盤上的凹陷(pit)和平地(land)可以通過激光讀取；Sony則主要進行數(shù)模電路的設計，特別是數(shù)字編碼和糾錯碼設計。,CD-DA,1980年，這兩個公司發(fā)布了CD-DA標準，就是今天所說的紅皮書標準（因發(fā)布文檔的封面為紅色而得名）。紅皮書包括記錄、采集以及今

26、天仍然使用的120mm(4.72英寸）直徑物理格式等規(guī)范。據(jù)說確定這個光盤尺寸是因為它可以容納在沒有中斷情況下大約70分鐘的貝多芬第九交響曲的全部內(nèi)容。該規(guī)范發(fā)布以后，這兩家公司競相推出第一款商用CD音頻驅(qū)動器。由于Sony在數(shù)字電路方面有豐富的經(jīng)驗，在與Phlipis競爭了一個月以后最終取勝，并于1982年10月1日推出了CDP-101播放器和世界上第一個CD唱片——Billy Joe的52nd Street專輯。該播放器首先在日本

27、上市，然后是歐洲，直到1983年初才打入美國市場。1984年，Sony又推出了第一個可移動便攜式CD播放器。,CD-DA,CD-ROM規(guī)格的黃皮書由Philips、Sony和微軟于1983年推出，經(jīng)歷了多次修正，黃皮書采用了CD-DA（紅皮書）的物理格式，并添加了一層錯誤檢測和糾正的標準，以保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性。另外還增加了同步和標示信息以便更加準確地定位。黃皮書規(guī)定了兩種模式，分別提供了不同的檢錯和糾錯機制，這是因為存儲數(shù)據(jù)文檔（計算

28、機文件）不允許有任何錯誤，而視頻影像和聲音等數(shù)據(jù)則可以允許少許錯誤。1989年，黃皮書被ISO接受為120mm只讀光盤（CD-ROM）數(shù)據(jù)交換的國際標準－ISO/IEC 10149。,CD-ROM,電子出版物的一種。中文習稱交互式光盤。它的功能與CD-ROM類似 ，但除了以影像 、聲音 、圖形和計算機數(shù)據(jù)形式存在的多種媒體的信息融合一體，傳達給使用者外，使用者還能夠以交互方式索取到有意義的信息。CD-I在數(shù)據(jù)庫 、游戲、百科全書、教育和

29、許多商業(yè)領域廣泛應用。 CD-I 技術由 荷蘭的飛 利浦公司和日 本的索尼公司合作開發(fā)。兩家公司的主要目標是研制一項世界標準，以使CD-I光盤能在世界各地的CD-I播放機上運行。為此，他們公布了CD-I完整功能性規(guī)范，通常稱為綠皮書。,CD-I,VCD,VCD，影音光碟（Video Compact Disc；VCD），是一種在光碟（Compact Disk）上存儲視頻信息的標準。VCD可以在個人電腦或VCD播放器以及大部分DVD播放器中

30、播放。VCD標準由索尼、飛利浦、JVC、松下等電器生產(chǎn)廠商聯(lián)合于1993年制定，屬于數(shù)字光盤的白皮書標準。,DVD,數(shù)字多功能光盤（英文：Digital Versatile Disc），簡稱DVD，是一種光盤存儲器，通常用來播放標準電視機清晰度的電影，高質(zhì)量的音樂與作大容量存儲數(shù)據(jù)用途。DVD與CD的外觀極為相似，它們的直徑都是120毫米左右。,1.3 多媒體技術的應用與發(fā)展,1.3.1 多媒體技術的應用基本應用方式包括：,多媒體演示

31、系統(tǒng)：如計算機輔助教學（CAI）、光盤制作、公司和地區(qū)的多媒體演示、導游及介紹系統(tǒng)等。技術已成熟，主要在實現(xiàn)技術和創(chuàng)意兩個方面。多媒體網(wǎng)絡：通過網(wǎng)絡實現(xiàn)多媒體信息的實時傳輸是多媒體時代用戶的極大需求，如視頻會議、遠程教學、遠程醫(yī)療、視頻點播等。數(shù)字電視應用：數(shù)字電視將與計算機和信息網(wǎng)絡相結(jié)合，實現(xiàn)多媒體信息的雙向傳輸，人們不僅可以看電視，還可以選擇節(jié)目內(nèi)容，實現(xiàn)信息檢索。,1.3.2 多媒體技術的發(fā)展,多媒體技術的發(fā)展可以概括為兩個

32、方面：一是智能化：未來的計算機能夠識別多媒體信息、理解多媒體信息。它能夠知道語言的含義，能夠認識圖象的含義。人們與計算機的交互可以通過語言、行為等人與人交往的自然方式進行。二是立體化：多媒體的應用不限于在計算計上處理和表現(xiàn)，許多家電設備、工業(yè)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)等將構成一個立體的網(wǎng)絡系統(tǒng)。,1.3.3 多媒體是技術與應用發(fā)展的必然,多媒體技術的產(chǎn)生,,計算機,,計算機,大眾傳播,,大眾傳播,通 信,,,文字文字·&#

33、183;····,0.1.0.1······,,,,,通 信,多媒體信息系統(tǒng),1.3.4 多媒體改善了人類信息的交流,人的思維模式：形象、聯(lián)想、多樣、模糊、并行計算機的工作方式：精確、清楚、串行、……人機交互形式人—人（通過計算機）；人—計算機；計算機—人；計算機—計算機多媒體技術的發(fā)展將對人類社會產(chǎn)生深遠影響。

34、,1.4 多媒體技術研究的主要內(nèi)容,1.4.1 什么是多媒體技術,三大信息技術的聯(lián)合：計算機、通信、TV綜合各個方面：通信、廣播、印刷、出版、計算、……多媒體技術以網(wǎng)絡為支持，為人類生活提供各種服務創(chuàng)造一種新型的人與人交往的新環(huán)境。,1.4.2 多媒體技術研究的主要內(nèi)容,多媒體技術的基礎 多媒體軟硬件平臺技術 多媒體操作系統(tǒng)技術 多媒體信息管理技術 多媒體通信與分布應用技術,1.5 多媒體系統(tǒng)的分類及組成,1.5.1

35、 多媒體系統(tǒng)分類,多媒體系統(tǒng)可分為: 編輯和播放雙重功能的開發(fā)系統(tǒng)： 主要用于專業(yè)人員開發(fā)、制作多媒體作品。 以交互播放功能為主的教育培訓系統(tǒng)： 主要用于教育、教學。 以家庭娛樂和自主學習為主的家用多媒體系統(tǒng)： 主要通過多媒體光盤的形式與用戶實現(xiàn)交互。,1.5.2 多媒體系統(tǒng)組成—硬件部分,硬件環(huán)境主要包括多媒體采集輸入設備、多媒體計算機和多媒體輸出設備三大部分。,1.5.2 多媒體系統(tǒng)組成—軟件

36、部分,軟件部分由系統(tǒng)軟件和工具、多媒體創(chuàng)作軟件和工具、多媒體編輯軟件和工具及終端應用軟件和工具四大部分構成。,1.5.3 多媒體硬件設備簡介,視頻壓縮、采集卡：將電視機、錄像機、VCD機以及攝錄一體機等不同信號源所輸出的音、視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)混合、壓縮處理，最終生成計算機能夠編輯處理的數(shù)據(jù)文件。,掃描儀,是一種圖像輸入設備，由光源、光學鏡頭、光敏元件、機械移動部件和電子邏輯部件組成?？蓪鹘y(tǒng)圖像信息（如圖片資料、圖像方式的文字資

37、料等）以數(shù)字圖像的形式存儲到計算機中，配合適當?shù)膽密浖?，可以進行中英文文字的識別及進行處理。 按照掃描原理可分為： 反射式掃描儀 透射式掃描儀 混合式掃描儀,數(shù)字相機,數(shù)碼相機是一種數(shù)字成像設備。在制作多媒體產(chǎn)品時可以方便地攝取數(shù)字圖片供加工使用，簡化了處理過程。使用光敏元件作為成像器件，將圖像中的光學信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所以成像器件的性能決定了數(shù)碼相機的性能。

38、 分為： 家用級數(shù)字相機 辦公級數(shù)字相機 專業(yè)級數(shù)字相機,數(shù)字攝像機,將采集好的視頻信號通過視頻壓縮采集卡或DV接口直接傳輸?shù)蕉嗝襟w計算機中以視頻文件進行保存，再通過軟件進行編輯、處理 。 可分為： 家用級數(shù)字攝像機 專業(yè)級數(shù)字攝像機 廣播級數(shù)字攝像機,光盤刻錄機,是非常重要的多媒體輸出設備，通過光盤刻錄機將多媒體作品制作成多媒體光盤。