多媒体信息处理与应用第一章.ppt

多媒体信息处理与应用概述,CH1,1.1基本概念,1.1.1信息与媒体,信息的含义：,音讯、消息（西汉）,解释、陈述（拉丁文）,消除随机不确定性（香农1948）,非物质、非能量（维纳控制论）,信息是关于事物运动状态及其规律的表征（内涵），它能够消除人们认识上的不确定性（功能）。,信息包括信息内容和信息形式信息内容：每个具体信息所指称、蕴涵的意思。信息形式：信息内容在现实世界物理时空中的存在与显现方式及其样式。,文本图形图像音频,动画,视频,信息在计算机中的表现形式：,媒体：信息在传递过程中，从信源到受传者之间承载并传递信息的载体或工具。,媒体,（电视传播过程）,承载信息的载体：作用于人的感官的信息表现形式。如：文本、音频、视频等。储和传递信息的实体：实现信息从信源传递到受传者的一切技术手段。,信息与媒体的关系：没有不承载信息的媒体。没有不依附于媒体的信息。信息与媒体统一于信息的表现形式。,信息与媒体的统一,多媒体多种（两种或两种以上）媒体的综合。,1.1.2多媒体与多媒体技术,在计算机领域，多媒体技术是指通过计算机综合处理多种媒体信息，使之建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的相关技术。,多媒体技术通常是多媒体计算机技术的简称。多媒体的最直接特征是具有两种或两种以上的信息表现形式。多媒体技术将信息表现形式有机集成为一个信息系统。交互性是计算机领域多媒体和多媒体技术的重要特征。,多媒体与多媒体技术的特征：,多样性：处理对象、存储介质、媒体种类。交互性：通过媒体信息使参与的各方都可以对媒体信息进行处理。集成性：多媒体是在数字化的基础上，各种媒体集成的应用。实时性：用户给出操作命令时，相应的多媒体信息都能得到实时控制。,多媒体与多媒体技术的发展历程：多媒体技术发展的三个阶段：（1）初步发展：（20世纪60年代90年代）（2）标准化阶段：（19901995年）（3）蓬勃发展阶段：（1996年起）,1.1.3超文本与超媒体,超文本：一种采用非线性网状结构组织块状信息的信息管理技术。各信息块按照信息的原始结构或人们的“联想”关系加以组织。超文本是若干内部互联的文本块组成，这些信息块可以是计算机的若干窗口、若干文件或更小块信息。这样的一个单元就称为一个节点。,每个节点都有若干指向其它节点或从其它节点指向该节点的指针，这些指针就称为链。链连接着两个节点，通常是有方向的。通常，链连接的只是节点中有关联的词或词组，而不是整个节点。,节点和链组成的一个信息网络任意两节点之间可以有若干条不同的路径。,超媒体：在本质上与超文本一样，是一种非线性的信息管理方法和技术。超文本技术的管理对象从纯文本扩展到多媒体。为强调管理对象的变化，就产生了超媒体。超媒体系统：创作和关联超媒体的系统。,1.2多媒体的关键技术,多媒体硬件技术多媒体个人计算机，是能够输入、输出并综合处理文字、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息的计算机，即具有多媒体信息处理功能的个人计算机。,多媒体个人计算机硬件系统组成,多媒体数据压缩和编码技术,多媒体数据经过数字化处理后数据量非常大，为了有效地保存和传送海量数据，就需要对多媒体信息进行有效的压缩处理。多媒体数据压缩和编码技术是指对多媒体信息的原始数据进行重新编码，以除去原始数据中的冗余，以较小的数据量表示原始数据的技术。,数据的压缩实际上是一个编码过程，即把原始的数据进行编码压缩。数据的解压缩是数据压缩的逆过程，即把压缩的编码还原为原始数据。数据压缩方法也称为编码方法。,数据压缩的分类：,无损压缩：压缩后的数据经解压缩还原后，得到的数据与原始数据完全相同。有损压缩：压缩后的数据经解压缩还原后，得到的数据与原始数据不完全相同。因此有损压缩是一种不可逆的编码方法。混合压缩：利用各种单一压缩的长处，以求在压缩比、压缩效率及保真度之间取得最佳折中。,多媒体数据存储和检索技术,多媒体数据存储和检索技术需要解决两个方面的问题：存储介质当前，多媒体数据存储可采用的介质有硬盘、光盘、U盘等。管理和检索,多媒体数据的管理的几种方式：,LOB整个作为一个单一实体，很难交互地存取对象的各个部分,把多媒体数据集成到数据库系统、可存储多种多媒体数据,本身未提供关于多媒体数据的基本存储和管理的新技术及方法,可以很好地了解多媒体数据库及其操作和行为,数据存储格式的改变将改变访问数据的应用程序、应用程序决定存取方法、无法提供高级的同步性能,多个应用程序可同时请求多媒体数据,不能共享数据存储位置、大量数据重复、难以更新,简单、易于实现、不存在严重的传送问题,多媒体数据检索技术是把多种信息的传播载体通过计算机进行数字化加工处理而形成的一种综合技术。目前常用的检索方式是基于内容特征的检索，即根据媒体和媒体对象的内容及上下文语义环境在大规模多媒体中进行检索。,基于内容特征的检索的特点：相似性检索从内容中提取信息线索基于内容检索的方法：模式识别法：当用户以图示法提出查询要求时，系统用模式识别技术，把该媒体对象与多媒体数据库中存储的同类媒体对象进行逐个匹配。,特征描述法：当用户以查询语言方式提出查询要求时，对多媒体内容的搜索转化为对特征描述数据的内容搜索。特征矢量法：将图像分解成碎片对象、几何对象等的集合，并作为索引矢量建立索引，系统进行图像内容搜索。,多媒体数据通信技术,多媒体数据通信是通过现有的各种通讯网来传输、转储和接收多媒体信息的通信方式，其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。,多媒体通信网络的主要要求：多媒体的多样化，能同时支持音频、视频和数据传输。交换节点的高吞吐量。有足够的可靠带宽。具有良好的传输性能。具备呼叫连接控制、拥塞控制、服务质量控制和网络管理功能。,1.3多媒体的应用领域,多媒体在教育领域中的应用:多媒体在教育领域中的应用突出表现为多媒体教室综合演示平台和相关教育软件的开发与应用。,A.多媒体教室综合演示平台:多媒体教室综合演示平台又称多媒体教学系统，核心设备是多媒体计算机。,多媒体教室综合演示平台:,多媒体教室综合演示平台可实现的功能：,使用计算机进行多媒体教学，呈现教学内容。播放视频信号，播放录像带、DVD等音像内容。利用实物展台可以将书稿、图片、照片、文字资料、实物以及教师实时书写的文字投影到银幕上进行现场实物讲解。,可以连接校园网，进行网上联机教学，方便教师利用网络查询、播放自己需要的教学资料。通过多媒体中央控制器，完成电动屏幕、窗帘、灯光、设备电源的控制。,B.多媒体教育软件:多媒体教育软件通常又被人们称为多媒体课件,简称课件。,课件的两个基本特点：其作用的领域应该是教学领域；其成品是软件。课件的功能：充分利用多媒体计算机的各种资源实现高效、高质的教学。,多媒体课件的分类（教学方式的不同）：,个别指导类型训练和操作类型咨询对话类型游戏类型模拟类型问题求解类型,多媒体课件与传统教学方式的比较：,可传递海量的信息,可传递的信息量非常有限,信息量,生动有趣、变抽象为具体,学习过程枯燥乏味,调动学生积极性,对学生的学习过程进行跟踪，及时反馈,有一定的延迟,学习评价和反馈,学生可自由、重复利用资源,教师不能因材施教、教育信息传播过程就不可能