多媒体技术概论(3).ppt

1,1.2.5多媒体计算机,多媒体计算机(MPCMultimediaPersonalComputer)一般是指能够综合处理图文声像等多种媒体的计算机。,2,MPC的基本结构,3,MPC的主要特征,4,从MPC标准来看，多媒体计算机应具有以下特征：光盘驱动器；高质量的音频卡，播放高效的声音；高质量的显示卡,进行图文并茂的显示；多媒体系统软件和应用软件,MPCPCCD-ROMSOUNDBOARD显示卡多媒体操作系统,5,1.3多媒体系统的组成,1.3.1多媒体系统的层次结构,1.3.2多媒体系统的基本组成,6,1.3.1多媒体系统的层次结构,多媒体计算机系统的层次如下：,7,多媒体驱动程序直接用来控制和管理多媒体硬件。它完成设备的初始化、各种设备操作以及设备的关闭等。驱动程序一般常驻内存，每个多媒体硬件都需要一个相应的驱动程序。,多媒体驱动程序,8,多媒体操作系统简言之就是具有多媒体功能的操作系统。多媒体操作系统必须具备对多媒体数据和多媒体设备的管理和控制功能，具有综合使用各种媒体的能力，能灵活地调度多种媒体数据并能进行相应的传输和处理，且使各种媒体硬件和谐地工作。,多媒体操作系统,多媒体操作系统根据用途的不同，分两类：,9,多媒体操作系统大致可分为两类：一类是为特定的交互式多媒体系统使用的多媒体操作系统。如Commodore公司为其推出的多媒体计算机Amiga系统开发的多媒体操作系统AmigaDOS，Philips和SONY公司为他们联合推出的CD-I系统设计的多媒体操作系统CD-RTOS(RealTimeOperationSystem)等。另一类是通用的多媒体操作系统。随着多媒体技术的发展，通用操作系统逐步增加了管理多媒体设备和数据的内容，为多媒体技术提供支持，成为多媒体操作系统。目前流行的Windows9x、WindowsNT、WindowsXP主要适用于多媒体个人计算机；Macintosh是广泛用于苹果机的多媒体操作系统。,10,在多媒体操作系统的支持下，利用图形和图像编辑软件、视频处理软件、音频处理软件等来编辑与制作多媒体节目素材，并在多媒体著作工具软件中集成。,多媒体开发工具,11,直接面向用户，是为满足用户的各种需求服务的。应用系统要求有较强的多媒体交互功能，良好的人机界面。,多媒体应用软件,12,1.3.2多媒体系统的基本组成,多媒体系统由多媒体计算机硬件和多媒体计算机软件两部分组成的。,13,多媒体硬件系统是由计算机主机以及可以接收和播放多媒体信息的各种多媒体设备组成的，如图：,多媒体硬件系统的组成,14,1.计算机MPC、工作站2.多媒体板卡显示卡、音频卡、视频卡,多媒体硬件系统,医疗工作站的一体化双屏显示器,15,显示适配器,显示器,主机箱,主板,显示电缆,显卡：又称显示适配器，是主机和显示器之间的接口，用于将主机中的数字信号转化成图像信号在显示器上显示出来。,16,声音适配器,主机箱,主板,音箱,音频信号,音箱,声卡：用来录制、编辑和回放数字音频文件，控制各声源的音量并加以混合，在记录和回放数字音频文件时进行压缩和解压缩，采用语音合成技术让计算机具有基本的语音识别功能等。,17,视频采集卡：从动态视频中捕获图像并存储。在捕捉视频信息的同时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。,18,3.多媒体外部设备,19,3.多媒体外部设备,CD-ROM系统：包括CD-ROM驱动器和盘片两部分，用于读取或存储大容量的多媒体信息,20,台式扫描仪,平板式扫描仪,底片扫描仪(透射式),手持扫描仪,滚筒扫描仪,扫描、打印两用机,扫描仪：是一种静态图像输入设备，利用光电转换原理，把黑白或彩色的原稿信息数字化后输入到计算机中，还可以用于文字识别、图像识别等新的领域。,21,触摸屏：是一种定位设备，当用户触摸安装在显示器前面的触摸屏时，接触位置的信息以坐标形式被触摸屏控制器检测到，并通过接口送到CPU，从而确定用户输入的信息。,触摸屏,22,触摸屏输入设备，坐标定位装置,触摸屏,触摸检测装置,触摸屏控制卡,作用将坐标信息送入计算机,触摸检测装置特点：高透明度，可触摸作用：获得触摸坐标信息,触摸屏控制卡作用：分析触摸坐标信息坐标信息数字化传送至主机,驱动程序作用：提供数据分析方法规范信号传送格式控制硬件动作,23,中档数码照相机,高级数码照相机,影楼专用数码照相机,数字成像设备,数码照相机：使用电荷耦合器件作为成像部件，它把进入镜头的光影信号转换为电信号，再经模/数转换器处理成数字信息，存储在相机内的存储卡中。,24,数码照相机的,镜头,影像,数字信号,工作原理,译码器存储介质数据接口,25,技术指标,LCD显示屏(彩色/单色/像素数量),数据接口USB/Video输出接口IEEE1394高速接口,26,数码摄像机：是一种记录声音和活动图像的数码视频设备，所记录的数字图像可以直接输入计算机进行编辑处理。数字摄像头：多用于在网络视频电话或视频电子邮件中实时捕捉影像信息，在网络视频应用方面发挥数码相机和摄像机的双重作用。,数码摄像机,摄像头,27,显示器是一种计算机输出显示设备，它由显示器件(如CRT、LCD)、扫描电路、视放电路和接口转换电路组成，为了能清晰地显示出字符、汉字、图形，其分辨率和视放带宽比电视机要高出许多。音箱(扬声器）是一个能将模拟脉冲信号转换为机械性的振动，并通过空气的振动再形成人耳可以听到的声音的输出设备。,显示器,音箱,音箱,28,各种类型的打印机,喷墨打印机,喷墨打印、扫描两用机,彩色激光打印机,喷墨打印机(喷绘),喷墨打印机,照片打印机,29,打印机重要参数,打印分辨率：7202880dpi打印速度：ppm(页/分钟)打印介质：普通纸、专用纸、照片纸、胶片、转印纸等耗材成本：墨盒、颜料等法律问题,30,投影仪是一种用于计算机信息的大屏幕显示设备。,31,多媒体软件,1多媒体系统软件多媒体驱动程序、多媒体操作系统2多媒体支持软件(开发工具)多媒体创作工具或开发工具等一类软件，是多媒体开发人员用于获取、编辑和处理多媒体信息，编制多媒体应用软件的一些了工具软件的统称。包括多媒体素材制作工具、多媒体著作工具和多媒体编程语言。3.多媒体应用软件：又称多媒体应用系统或多媒体产品，是直接面向用户的，例如，教学软件、培训软件、电子图书等,32,文字特效制作软件：MSWord(艺术字)UleadCOOL3D音频处理软件：AdobeAuditionTwelveToneCakewalk图形与图像处理软件：CorelCorelDRAWAdobePhotoshopUleadPhotoImpactAdobeIllustrator,多媒体素材制作工具,33,动画制作软件：AdobeFlashDiscreet3dsmaxAlias/WavefrontMaya视频编辑软件：AdobePremiereUleadMediaStudio,多媒体素材制作工具,34,多媒体著作工具软件MicrosoftPowerPointMicrosoftFrontPageMacromediaAuthorwareMacromediaDirector多媒体编程语言VB、VC+、Delphi,35,素材制作软件,文字处理各类文字处理软件,图像处理Photoshop/PhotoStyler/CorelDRAW/PageMaker,图形处理Basic/VisualBasic,动画处理AnimatorPro/3DSMAX/Poster/Cool3D/MAYA,网页动画GIFAnimator/Flash/GIFCON,音频处理GoldWave/CoolEditPro,视频处理Premiere/Director,常用素材制作软件,36,平台软件,Toolbook国产洪图多媒体创作系统,VisualBasic/VisualC微软开发的视窗类语言编程系统,Authorware美国Macromedia公司开发的多媒体模块软件,常用平台软件,方正奥思多媒体创作软件,把各种素材进行逻辑组合，并赋予控制功能的软件系统,PowerPoint多媒体演示文稿创作系统,37,中华人民共和国著作权法-计算机软件保护条例自1991年6月1日起施行2001年10月27日修改并施行,中国公民或单位对其开发的软件，不论是否发表，一律享有著作权。,版权问题,38,（1）拍照、扫描、处理（2）形成文件,（1）动画造型设计（2）绘制动画（3）生成动画文件,（1）制定文件标准（2）撰写解说词（3）设计界面风格（4）确定功能种类,创意,制作图片,制作动画,制作声音,编制程序,制作CD,（1）录制加工声音素材（2）生成声音文件,（1）统一文件格式（2）编制程序,（1）规划存放方式（2）编制安装程序,说明书、包装,创意,制作图片,制作动画,制作声音,编制程序,制作CD,说明书、包装,多媒体产品的制作过程,39,1.4多媒体技术的研究内容,多媒体数据压缩/解压缩技术数字化多媒体信息存储技术3多媒体数据库技术4超文本与超媒体技术5多媒体通信与分布处理6虚拟现实技术7智能多媒体技术,40,1多媒体数据压缩/解压缩技术,图像、动画、视频和音频等数字化后数据量是非常大的，例如：一幅中等分辨率(640*480像素)的真彩色(24位/像素)图像900KB。JPEG压缩比25:1以每秒25帧的速度播放约占22MB/s，即使是存储容量为650MB的CD-ROM也只能播放30秒左右。MPEG压缩比200:1,41,2数字化多媒体信息存储技术,数字化的多媒体信息经过压缩后仍有大量的数据，比如动态视频图像，若采用现有的算法压缩后，存储一小时的影视节目大约需要几百兆的空间，因此存储技术也是多媒体技术发展和应用的关键技术之一。从目前的技术来看，在大容量、高速度、低价格的存储器发明之前，只读光盘是比较理想的多媒体存储介质。,42,数字化的多媒体对存储技术提出了两方面的要求：一是大容量的存储技术，二是具有足够的数据传送带宽和对多媒体实时处理功能的支持。因此必须探索开发新的存储器。目前有以下几类新的存储技术：蓝光盘：数据存储量约为27GB全息光盘技术：储存容量高达1TB(1000GB)超级光盘技术：采用更多的进制来表示信息荧光多层存储技术：存储容量可达140GB,43,3多媒体数据库技术,广泛的需求：数字音频库AOD用（AudioonDemand）数字视频库VOD用（VideoonDemand）公共资源库：艺术藏品、百科全书、数字地图、旅游资料、数字图书馆教学资源库：素材、课件、题库处理非规则数据的途径:a在现有商用数据库管理系统的基础上增加接口，以满足多媒体应用的需要；b建立基于一种或几种应用的专用多媒体信息管理系统；c从数据模型入手，研究全新的通用多媒体数据库管理系统。,44,研究开发多媒体数据库要解决的关键技术问题：a多媒体数据模型主要采用关系数据模型的扩充和采用面向对象的设计方法。由于用传统的关系模型难以描述多媒体信息和定义对多媒体数据对象的操作，目前在关系模型扩充方面除了引入抽象数据类型外，较多的采用语义模型的方法。关系模型主要描述数据的结构，而语义模型则主要表达数据的语义，语义模型的层次高于关系模型，后者可以作为前者的基础。目前的研究表明，采用面向对象的方法来描述和建立多媒体数据模型是较好的方法，面向对象的主要概念包括对象、类、方法、消息、封装和继承等，可以方便地描述复杂的多媒体信息。,45,b数据的压缩和解压缩由于多媒体数据，如声音、图像及视频等数据量大，存贮和传输需要很大的空间和时间，因此必须考虑对数据进行压缩编码，压缩方法要考虑到复杂性，实现速度及压缩质量等问题。c多媒体数据的存贮管理和存取方法目前常用的有分页管理、B+树和Hash方法等。在多媒体数据库中还要引入基于内容的检索方法、矢量空间模型信息索引检索技术、超位检索技术及智能索引技术等。,46,d多媒体信息的再现及良好的用户界面在多媒体数据库中应提供多媒体宿主语言调用，还应提供对声音、图像、图形和动态视频的各种编辑和变换功能。e分布式技术多媒体数据通信对网络带宽有较高的要求，需要相应的高速网络，此外还要解决数据集成、异构多媒体数据语言查询、调度和共享等问题。,47,超文本这个词在英语词典上并不存在，是美国人泰得纳尔逊于1965年杜撰的。后来，超文本一词得到世界的公认，成了非线性信息管理技术的专用词汇。超文本是一种文本信息管理技术，它提供的方法是建立各种文本信息之间的网状链接结构，这种结构由节点组成。对超文本进行管理使用的系统称为超文本系统，也称为浏览器或导航图。WWW是近几年来最有影响的超文本系统。,4超文本与超媒体技术,48,超文本的三要素结点：表达信息的一个单位。链：结点之间的连接。网络：由结点和链构成的一个有向图。,49,超媒体是超文本技术与管理和协调多媒体信息技术的结合，它是一组与时间、形式和媒体有关的动作定义。它与超文本的最大区别是表达性和交互性，即表达更准确，信息更丰富，交互更友好自然。简单地说：超媒体=超文本多媒体超媒体虽然是超文本加多媒体，但绝对不是简单的叠加，它既要处理超文本和多媒体设计问题，又要解决二者结合带来的新问题。,50,5多媒体通信与分布处理,多媒体通信技术包含语音压缩、图像压缩及多媒体的混合传输技术，将电话、电视和计算机三者融为一体，集电话的双向沟通能力、有线电视的高载荷影像传输能力和电子计算机强大的信息处理功能于一体，并通过信息压缩编码技术，确保了多媒体信息在高速信息公路上的双向或多向传输。,51,6虚拟现实技术,虚拟现实(灵境技术)是多媒体技术发展的更高境界，具有逼真的三维虚拟世界。定义：利用计算机生成的一种模拟环境(如飞机驾驶、分子结构世界等)，通过多种传感设备使用户“投入”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。用途：模拟训练、科学可视化、娱乐意义：JFoley：“虚拟现实是人机接口中最后一个堡垒，也是最有意义的领域”。,52,虚拟现实技术主要是依靠一些特殊的输入输出设备来实现的。,两种款式的头戴式显示器,虚拟现实环境中的实验者,数据手套的每一个指头上都装有一个传感器,53,从概念上讲，任何一个虚拟现实系统都可以用3个I来描述其特性，即沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和想象(Imagination)，这3个I反映了虚拟现实系统的关键特性：1.多感知性：虚拟现实系统应提供包括视觉、听觉、触觉、力觉、运动和味觉等感知能力。2.临场性：又称存在感，是用户在虚拟环境中产生的身临其境、难以分辨真假的感觉。3.交互性：指用户对虚拟环境中对象的可操作程度和由环境反馈的自然程度。4.自主性：指虚拟环境中物依据物理规律动作的程度。,54,7智能多媒体技术,1993年12月，两位英国学者首次提出了智能多媒体的概念，是一种更加拟人化的高级智能计算。目前主要面临以下挑战：1）多媒体信息空间中的知识表示和推理2）智能多媒体技术中的学习机制,55,一、教育与培训多媒体网络教学课件、虚拟课堂、虚拟实验室、数字图书馆、多媒体技能培训系统。,1.5多媒体技术的应用领域,56,在教育与培训方面的应用,多媒体技术使教材不仅有文字、静态图像，还具有动态图像和语音等，使教育的表现形式多样化，可以进行交互式远程教学，不但扩展了信息量，提高了知识的趣味性，而且增加了学习的主动性。几个应用：CAI计算机辅助教学CAL计算机辅助学习CBI计算机化教学CAT计算机辅助训练CBL计算机化学习CMI计算机管理教学,57,CAI与传统的教学模式相比有哪些优势？1、CAI以图文声像并茂的形式提供信息，提高了获取知识的速度，提高了教学质量，激发了学生的学习积极性；2、实现了学习的个别化，按照学生的能力特点进行教学；3、把多媒体技术与计算机通信技术和知识库相结合，能提供多元化教学，并可使教育走向家庭；4、把以教师为中心的教学模式转向以学生为中心，增加了学生的主观能动性，是学生产生学习的责任感。,58,二、出版与图书,分类：电子网络出版和单行电子书刊两大类。特点:容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储图文声像信息集成性和交互性，即使用媒体种类多，表现力性，信息的检索和使用方式更加灵活方便，特别是信息的交互性不仅能向读者提供信息，而且能接受读者的反馈。,59,三、商业与咨询商业简报、产品演示、查询服务等，将各种服务指南存放在多媒体系统中向公众展示。,产品信息发布图、文、声、像并茂信息搜寻产品、原料、竞争对手商务洽谈电子邮件、网上密谈室、白板、视像合同签订认证过程货、款支付配送（物流）、银行支付售后服务智能、多媒体服务,60,四、网络与通信数字家电(电话、电视、传真、音响)、多媒体视频会议、远程医疗系统。五、军事与娱乐军事遥感、核武器模拟、战场模拟CD、MIDI、VCD、DVD、(三维)游戏。多媒体技术的优势可能不在于某些具体的应用，而是在于它能把复杂的事物变得简单、把抽象的东西变为具体。,61,应用领域,商业广告（特技合成、大型演示）,教育（形象教学、模拟展示）,国际互联网（远程诊断、远程手术）,过程模拟（生物、人类智能模拟）,旅游业（景点介绍）,影视娱乐业（电影特技、变形效果）,62,课内习题,一、选择题1-1媒体中的_是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为构造出来的一种媒体，如文字、音频、图像和视频等的数字化编码表示等。(A)感觉媒体(B)表示媒体(C)显示媒体(D)存储媒体1-2多媒体技术的主要特性有_。(1)多样性(2)集成性(3)交互性(4)实时性(A)仅(1)(B)(1)+(2)(C)(1)+(2)+(3)(D)全部,参考答案:1-1.B,1-2.D,63,1-3.请根据多媒体的特性判断以下哪些属于计算机