多媒体技术概述2.ppt

华北电力大学 何慧,第1章 多媒体技术概述,本章概要,多媒体技术的基本概念,多媒体技术的研究内容,多媒体技术的应用,多媒体系统的组成,4,1,2,3,1. 多媒体技术的基本概念,“多媒体”译自英文“Multimedia” Multimedia = Multi词根：多+ medium词根：中间，介质,表达和传递信息的载体,存储信息的实体,磁盘,磁带,光盘,半导体存储器,。,数字,声音,文字,图形,图像,。,1.1 媒体的分类,媒 体,表示媒体,表现媒体,存储媒体,传输媒体,感觉媒体,感觉媒体,感觉媒体(Perception Medium) 能直接作用于人的感官，使人直接产生感觉的媒体。如人类的语言、音乐、声音、图形、图像，计算机系统中的文字、数据和文件等。,感觉媒体,表示媒体,表示媒体(Representation Medium) 为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。 其目的是更有效的加工、处理和传送感觉媒体。包括各种编码方式，如语言编码、文本编码、图像编码等。,表示媒体,表现媒体,显示媒体,表现媒体(Presentation Medium) 感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。分为两种：一种是输入表现媒体，如键盘、摄像机、光笔、话筒等；另一种是输出表现媒体，如显示器、音箱、打印机等。,存储媒体,存储媒体,存储媒体(Storage Medium) 表示媒体(感觉媒体数字化后的代码)的存储介质。如计算机的硬盘、软盘、磁带及光盘等。,传输媒体,传输媒体,传输媒体(Transmission Medium) 用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。传输媒体是通信中的信息载体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。,常见的感觉媒体,感觉媒体,包括图像、图形、符号、视频、动画等。,包括话音、音乐和音响。,通过直接或间接的人体接触，使人能感觉到对象的位置、大小、方向、方位、质地等性质。,视觉类 媒体,听觉类 媒体,触觉类 媒体,1.2 多媒体及多媒体技术,多媒体(multimedia) -能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型、信息媒体的技术。这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画与视频等。多媒体不仅指多媒体本身，而且包含处理和应用它的一整套技术。 多媒体技术 -计算机综合处理文本、图形、图像、音频与视频等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并且具有交互性。简单地说，多媒体技术就是计算机综合处理声音、文字、图像信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。,1.3 多媒体技术的特征,多媒体技术的特征,多样性,集成性,交互性,协同性 与实时性,2. 多媒体技术的研究内容,多媒体技术包括： -感觉媒体的表示技术 -数据压缩技术 -多媒体数据存储技术 -多媒体数据的传输技术 -多媒体计算机及外围设备 -多媒体系统软件平台 -,2.1 多媒体数据压缩技术,数字化数字化的声音和图像数据量非常大，例如： -使用11.025KHz采样频率和8位量化精度的单声道的声音信号，一分钟的数据量为0.66MB;一秒钟全活动视频画面的数据量约为22.12MB。 如果不使用压缩技术和解压缩技术，目前的微型机还无法实现对动态视频和立体声的实时处理。,2.2 多媒体数据存储技术,多媒体信息需要大量的存储空间。因此，存储技术是影响多媒体应用发展的重要因素。 高效快速的存储设备是多媒体系统的基本部件之一，光盘系统是目前较好的多媒体数据存储设备。,2.3 多媒体数据库技术,和传统的数据管理相比，多媒体数据库包含着多种数据类型，数据关系更为复杂，需要一种更为有效的管理系统来对多媒体数据库进行管理。,2.4 超文本与超媒体技术,超文本是一种有效的多媒体信息管理技术，它是一个非线性的结构，以结点为表达信息的单位，结点和结点之间通过表示它们之间关系的链加以连接，构成表达特定内容的信息网络。 超媒体不仅可以包含文字，而且可以包含图形、图像、动画、声音和影视片段等多种媒体来表示信息。,2.5 多媒体通信网络,多媒体通信要求具有实时性和同步性，即数据传输不能有太长的延迟，各种媒体信息之间的传输速度要协调一致。如何满足多媒体通信对速度和质量的需求给网络技术提出了新的要求。,2.6 虚拟现实技术,虚拟现实(Virtual Reality, VR)利用多媒体系统生成逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的模拟真实环境，用户可以用人的自然技能对虚拟的现实进行交互体验。 虚拟现实是一种高度集成的技术，涉及三维实时图形显示、三维定位跟踪、触觉及传感技术、人工智能、高速计算、并行处理和人类行为学等许多方面，是多媒体技术发展的理想目标。,2.7 多媒体计算机硬件平台,多媒体系统的基础是计算机系统，它一般有较大的内存和外存(硬盘)，并配有光驱、声卡、视频卡、音像输入输出设备等。,2.8 多媒体系统软件平台,多媒体计算机软件平台以操作系统为基础。 此外处理不同类型的媒体及开发不同的应用系统还需要不同的多媒体开发工具。 为了方便多媒体节目的开发，多媒体计算机系统还包括一些直观、可视化的交互式编著工具，多媒体节目编著工具Authorware等。,2.9 多媒体通信与分布式多媒体系统,20世纪90年代，计算机系统以网络为中心，多媒体技术、网络技术和通信技术相结合出现了许多令人振奋的应用领域，如可视电话、电视会议、视频点播以及以分布式多媒体系统为基础的计算机支持协同工作系统（远程会诊、报纸共编等），这些应用很大程度上影响了人类的生活和工作方式。,3. 多媒体技术的应用,教育培训 电子出版物 信息服务 艺术创作、影视娱乐 多媒体通信和协同工作 ,4. 多媒体系统的组成,一般而言，如果一台计算机具备了处理多媒体信息的硬件条件和适当的软件系统，那么这台计算机就具备了多媒体功能。 具有多媒体功能的计算机有大、中型计算机系统，小型计算机系统和微型计算机系统。 其中使用最广泛的是微型计算机系统。具有多媒体功能的微型计算机系统习惯上被人们称为“多媒体个人计算机(Multimedia Personal Computer, MPC)”。,4.1 多媒体个人计算机标准,1990年11月，微软公司和一些计算机技术公司组成的“多媒体个人计算机市场协会（Multimedia PC Marketing Council）”对个人计算机的多媒体技术进行规范化管理而制定了相应标准。该协会后来与全球数千家计算机厂商共同组建“多媒体个人计算机工作组(Multimedia PC Working Group)”，从事制定各种MPC标准的工作。,4.1 多媒体个人计算机标准,MPC标准的内容包括： -对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标准的规范。 -规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化指标。 -制定高于MPC标准的计算机部件的升级规范。,4.1 多媒体个人计算机标准,1991年，MPC1标准公布 1993年5月，MPC2标准公布 1995年6月，MPC3标准公布 -目前，多媒体计算机的配置已经远远高于MPC3标准，硬件的种类也大大增加，软件发展更加迅速，功能更为强大。多媒体功能已成为个人计算机的基本功能。MPC标准已不重要。,4.2 多媒体系统的组成,多媒体 系统,多媒体硬件系统,多媒体软件系统,4.2.1 多媒体硬件系统,4.2.1 多媒体硬件系统,音频设备：负责采集、加工、处理波表、MIDI等多种形式的音频素材。需要的硬件有录放音设备、MIDI合成器、高性能的声卡、音箱、话筒、耳机等。 图像设备：负责采集、加工、处理各种格式的图像素材。需要的硬件有扫描仪、数码相机、数字化仪、打印机。 视频设备：负责采集、编辑计算机动画、视频素材。需要的硬件设备有视频播放机、视频采集卡、视频编辑卡、动态压缩卡、数字录像机、数字摄像机、投影仪等。 存储部分：多媒体信息及其应用系统数据量很大，将它们长期保存在硬盘中是不现实的，而且多媒体软件的发行也需要一种高容量、移动方便的存储介质。目前常用的移动存储介质包括光盘、U盘、移动硬盘等。 个人数码产品：小巧灵活、携带方便的个人数码产品发展迅速，如MP3、MP4、数码相框、智能手机等。,返回,4.2.2 多媒体软件系统,多媒体操作系统 -是具有多媒体硬件的管理功能，能有效管理、控制、调度多媒体信息，具有多任务处理能力的系统软件。Windows系列、Linux操作系统都是多媒体操作系统。 多媒体应用软件创作工具 -是电子出版物、多媒体应用系统的开发工具，它提供组织和编辑电子出版物和多媒体应用系统各种成分所需的主要框架。 多媒体应用软件 -直接面向最终用户，以多媒体的形式为用户提供服务信息。,4.3 部分多媒体设备的性能指标,显示器适配器 -即显示卡，其作用是将CPU送来的图像信号经过处理再输送到显示器上。 -性能指标： 接口 芯片 显示内存,显示器 -分类 按照结构原理：阴极射线管CRT和液晶显示器LCD 尺寸：15英寸、17英寸等 -性能指标 显示面积 点距 扫描频率 显示分辨率 颜色数量,4.3 部分多媒体设备的性能指标,声卡适配器与声音还原 -声卡的功能：A/D(模/数)转换(即将模拟的声音转化成数字化的声音)、D/A(数/模)转换(即将数字化的声音转换成模拟的自然声音)、实时、动态地处理数字化声音信号、输入和输出 -声卡的性能指标：采样频率、样本位数、MIDI合成方式 -目前声卡的两种标准：AC97标准和HD Audio -声音的还原：耳机和音箱,4.3 部分多媒体设备的性能指标,触摸屏 -触摸屏是一种坐标定位装置，由3部分组成：触摸屏控制卡、透明度很高的触摸检测装置和驱动程序。 -触摸屏的分类 红外线触摸屏 电容触摸屏 电阻触摸屏 表面声波触摸屏 矢量压力触摸屏,4.3 部分多媒体设备的性能指标,视频卡 -视频卡是一种专门用于对视频信号进行实时处理的设备，又叫“视频信号处理器”。 -特性：视频输入特性、图形与视频混合特性、图像采集特性、画面处理特性 -种类：视频转换卡、动态视频捕捉卡、视频压缩卡、视频合成卡 -性能指标：接口类型、画面分辨率、颜色模式、图像文件格式,4.3 部分多媒体设备的性能指标,扫描仪 -扫描仪是一种图像输入设备，由光源、光学镜头、光敏元件、机械移动部件和电子逻辑部件组成。该设备主要用于输入图片资料、图像方式的文字资料等素材。 -种类：反射式扫描、透射式扫描和混合式扫描 -技术指标：扫描分辨率、扫描色彩精度、扫描速度、扫描元件、内置图像处理能力、扫描仪的接口形式,4.3 部分多