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MULTIMEDIATECHNOLOGY,多媒体技术,多媒体技术,西安交通大学计算机教学实验中心,课程概述,多媒体对象，MPC标准，存储介质，软件，过程，必要的知识,第1章多媒体技术基础知识,第2章多媒体个人计算机,第6章图像处理技术,第7章动画与视频制作技术,第8章数字音频处理技术,第9章多媒体平台设计,第4章多媒体数据描述,第3章美学基础,第5章多媒体数据压缩技术,第10章多媒体光盘制作技术,多媒体技术基础知识,第1章,1.1概述1.2多媒体技术的发展1.3基本概念1.4多媒体软件1.5多媒体技术的应用领域1.6多媒体产品及其制作过程1.7多媒体创意设计1.8多媒体产品的版权问题,问题的提出,什么是媒体？多媒体？多媒体信息如何存放？多媒体技术研究的问题？一小时电视节目存为AVI格式占10-12GbpsCD的质量比DVD差的远海量数据的传输技术（不变不动的内容不传、传变化、动态的信息）多媒体信息如何合成？多媒体计算机的外围设备多媒体系统软件平台,概述,1.1,多媒体技术的发展,1.2,(1)1984年，美国Apple（苹果）公司首创计算机处理图像。使用Bitmap（位图）描述图像，实现了图像简单处理。Macintosh操作系统首次采用了图形用户界面：Windows（窗口）Icon（图标）理念图形化人机接口标准,多媒体技术的发展初级标准,1.2,(3)1986年3月，荷兰PHILIPS公司和日本SONY公司共同制定了CD-I（CompactDiscInteractive）交互式激光盘系统标准：允许一片直径5英寸的激光盘存储650MB的数字信息。,多媒体技术的发展国际标准,1.2,(6)1991年，多媒体个人计算机市场协会提出MPC1标准。这是全球计算机业界共同遵守的标准，促进了MPC的标准化和生产销售，使多媒体个人计算机成为一种新的流行趋势。,什么是多媒体,1.3基本概念,1.3.1,“多媒体”一词源自“Multimedia”,Multiple多重、复合,medium的复数形式media介质、媒介和媒体,“媒体”一词来自拉丁文“medius”一字，为中介、中间的意思。,媒体类型,1.3基本概念,1.感觉媒体人的直观感觉2.表示媒体各种编码，如图像编码、声音编码3.表现媒体感觉媒体与计算机的界面，如键盘、显示器、扬声器4.存储媒体保存表示媒体的介质，如光盘5.传输媒体传输的物理载体，如光纤、电缆,什么是流媒体,1.3.2,流媒体是指网络间的视频、音频和相关媒体数据流从数据源（发送端）同时向目的地（接收端）传输的方式，具有连续、实时的特性。（数据源是指网络服务器端，目的地是指网络客户端）,素材制作软件,1.4多媒体软件,1.4.1,一种专门制作数字化图像、动画、声音等的软件系统。,媒体对象文字,各类文字和符号,文字,多媒体,多媒体,多媒体,通过计算而描述的矢量图形,文字,图形,媒体对象矢量图形,用像素点描述的自然影像,文字,图形,图像,媒体对象位图图像,单画面矢量动画、多画面帧动画,文字,图形,图像,动画,多画面帧动画,单画面矢量动画,FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME07,媒体对象动画,音频数字信号、压缩音频信号,文字,图形,图像,动画,音频,midi音频wav音频mp3压缩音频,媒体对象音频,STOP,视频数字信号AVI、压缩视频信号MPG,文字,图形,图像,动画,音频,视频,音频+视频AudioVideoInformation,媒体对象视频,END,采用按钮、菜单实现媒体间的控制功能,文字,图形,图像,动画,音频,视频,控制,1.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业,Button,Menu,媒体对象控制,1.概述2.课程演示3.课间音乐4.课堂作业,Button,Menu,7种类,STOP,对象类别汇总,多媒体平台软件,1.4多媒体软件,1.4.2,一种把各种素材进行逻辑组合，并赋予控制功能的软件系统,多媒体技术的应用领域,1.5,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,多媒体技术的应用领域,1.5,1.5.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,多媒体技术的应用领域,1.5,生物智能模拟,人类行为智能模拟,生物形态模拟,演示,1.5.2过程模拟领域续（生物、人类智能模拟）,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,多媒体技术的应用领域,1.5,1.5.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,1.5.3商业广告（特技合成、大型演示）,多媒体技术的应用领域,1.5,1.5.4影视娱乐业（电影特技、变形效果）,1.5.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,1.5.3商业广告（特技合成、大型演示）,演示,多媒体技术的应用领域,1.5,1.5.5旅游业（景点介绍）,1.5.4影视娱乐业（电影特技、变形效果）,1.5.2过程模拟领域（生物、人类智能模拟）,1.5.1教育领域（形象教学、模拟展示）,1.5.3商业广告（特技合成、大型演示）,多媒体产品及其制作过程,1.6,1.6.1多媒体产品的特点,1)信息多元化。2)调动视觉、听觉感官，提供大量直观信息。3)具备人-机交互控制功能。4)通用性强。5)数据量大。6)创作周期长。7)光盘是首选载体。,图像图形动画音频视频,1.6.2多媒体产品的基本模式,1示教型模式用于教学、会议、商业宣传、影视广告和旅游指南等。特点：1)具有外向性，以展示、演播、阐述、宣讲等形式展开。2)具有很强的专业性和行业特点。3)具有简单而有效的操控性，适合大屏幕投影。,1.6.3多媒体产品的制作过程,（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,多媒体创意设计,1.7,1.7.1创意设计的作用,1)产品更趋合理化程序运行速度快、可靠，界面设计合理，操作简便而舒适。,1.7.2创意设计的具体体现,1)在平面设计理念的指导下，加工和修饰所有平面素材。2)文字措辞具有感染力和说服力，语言流畅、准确。3)动画造型逼真、动作流畅、色彩丰富、画面调度专业化。4)声音具有个性，音乐风格幽雅，编辑和加工符合乐理规律。5)界面亲切、友好，画面背景和前景色彩庄重、大方，搭配协调。6)提示语言礼貌、生动，文字的字体、字号与颜色适宜。7)操作模式尽量符合人们的习惯。,1.7.3创意设计的实施,1)技术设计是指利用计算机技术实现多媒体功能的设计。其内容包括：规划技术细节、设计实施方法、对技术难点提出解决方案。,多媒体产品的版权问题,1.8,版权问题的由来,计算机软件是人类知识、智慧和创造性劳动的结晶，软件产业是知识和资金密集型的新兴产业。由于它具有开发工作量大、周期长，而生产（复制）容易、费用低等特点，因此，长期以来，软件的知识产权得不到尊重，软件的真正价值得不到承认，靠非法窃取他人软件而牟取商业利益成了信息产业中投机者的一条捷径。,因此，软件产权保护已成为急待解决的一个社会问题，是我国软件产业健康发展的前提。,1967年在瑞典斯得哥而摩成立了世界知识产权组织。1980年我国正式加入该组织。1990年9月我国颁布了著作权法，确定计算机软件为保护的对象。1991年6月由国务院正式颁布了我国计算机软件保护条例。,知识产权,我们与知识产权,信息时代的人，应知法、守法，掌握必要的软件保护法律知识。一方面要尊重别人的智力劳动成果，不应任意侵犯他人的软件版权；另一方面要采取切实的保护措施保护自己以及本单位开发的软件成果。,知识产权又称为智力成果产权和智慧财产权，是指对智力活动所创造的精神财富所享有的权利。知识产权分为：工业产权和版权；前者主要包括专利权、商标专有权和制止不正当竞争权；后者专指计算机软件。,软件知识产权的法律保护,知识产权的主要特点,无形性是指其保护对象是无形的。专有性指未经知识产权人的同意，除法律有规定的情况外，他人不得占有或使用该项智力成果。地域性指法律保护知识产权的有效地区范围。任何国家法律所确认的知识产权，只在其本国领域内有效，除非该国与他国签订有双边协定或该国参加了有关知识产权保护的国际公约。时间性指法律保护知识产权的有效期限，期限届满即丧失效力。这是为限制权利人不致因自己对其智力成果的垄断期过长而阻碍社会经济、文化和科学事业的发展。,根据我国著作权法的规定，作品著作人（或称版权人）享有项专有权力：发表权。决定作品是否公布于众的权力。署名权。表明作者身份，在作品上有署名权。修改权。修改或授权他人修改作品的权力。保护作品完整权。保护作品不受篡改的权力。使用权和获得报酬权。以复制、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或改编、翻译、注释、编辑等方式使用作品的权力，以及许可他人以上述方式作为作品，并由此获得报酬的权力。,软件著作权人享有的专有权力,1.8.1应注意的问题,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。,(1)未经著作权人同意，擅自发表(2)将他人作品当作自己作品发表(3)把与他人合作作品当作自己作品发表(4)未经著作权人同意，修改、翻译、注解、复制、发行、展示复制品等,侵权行为,1.8.2盗版问题,保护手段1)利用工具软件对多媒体产品增加密码保护、插入标识码。2)光盘加密处理，包装粘贴防伪标记，防止非法复制。,制作多媒体,需要哪些知识,相关专门技能,计算机专业能力,1.1概述1.1.1多媒体技术的社会需求1.1.2多媒体的技术背景1.2多媒体技术的发展1.3基本概念1.3.1什么是多媒体1.3.2什么是流媒体1.4多媒体软件1.4.1素材制作软件1.4.2多媒体平台软件1.5多媒体技术的应用领域1.5.1教育领域1.5.2过程模拟领域1.5.3商业广告,第1章多媒体技术基础知识,小结,1.5.4影视娱乐业1.5.5旅游业1.5.6国际互联网1.6多媒体产品及其制作过程1.6.1多媒体产品的特点1.6.2多媒体产品的基本模式1.6.3多媒体产品的制作过程1.7多媒体创意设计1.7.1创意设计的作用1.7.2创意设计的具体体现1.7.3创意设计的实施1.8多媒体产品的版权问题1.8.1应注意的问题1.8.2盗版问题,1.以前学习过多媒体类课程吗?2.你希望通过这门课程的学习掌握什么知识和技能(音频视频图像动画等)?3.你希望掌握理论还是操作技能、或是两者兼有？比例如何？4.你对学习这门课程有兴趣吗?对哪些内容感兴趣?你对教好这门课程有什么建议?对老师有什么要求?5.使用过多媒体类软件吗?例如,Photoshop、SoundForge、Premiere等？,教学基本要求,教学问题调查,结束语,欢迎参加到中心网站课程的学习讨论中来。中心网址：我的E-mail地址:LZQ答疑时间答疑地点周五下午3:00-6:00中心505房间,多媒体,同时处理多种媒体，多位一体，每种媒体独立存在，共同表达一个主题。单媒体文字信息、DOC。图像信息BMP、JPG、GIF音频信息WAV、MP3视频信息AVI动画信息FLASH（SWF）其他信息二进制代码等,返回,多媒体信息的存放,SCAII的存放汉字的存放图片的存放声音的存放视频的存放,计算机最主要的功能就是处理信息，而信息在计算机中如何表示、存放、传递？这是首先要解决的问题。基本要求是：信息的表示、存放和传递要方便、可靠、易处理。显然，在计算机内部，信息只有经过数字化编码后才能表示、存放和传递。所谓编码，就是用少量的基本符号，根据简单的组合规则，以表示大量复杂的信息。二进制是一种最简单的编码系统。,用多长的编码来表示，取决于计算机要处理的符号有多少。例如，在计算机的键盘中常用的字符符号最多有128个（27），因此，用一个字节就可以表示128种不同的编码组合。而汉字有成千上万个，显然一个字节是无法表示所有编码组合的。,ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）码是美国标准信息交换码，编码从0到127。,字符十六进制十进制空格20H320930H39H4857AZ41H5AH6590az61H7AH97122,控制字符：031（共32个）普通字符：32127（共96个）每个字符占一个字节，用7位，最高位为0。,ASCII字符,将字节的最高位置成“1”，其取值为128255，也是128个，称为ASCII码的扩充码。各国把扩充的ASCII码规定成本国语言的字符代码，我国把这128个字符作为汉字的代码。,例如，字母A的ASCII编码是65，对应的十六进制值是41H，在一个字节中的表示是：,ASCII字符举例,汉字要比英文字母多得多，如何解决汉字的编码问题，这是用计算机处理汉字首先要解决的一个最大难题。汉字处理又包括两方面：汉字输入和汉字识别。英文的26个字母在键盘上都有，但上万个汉字是无法放在一个键盘中。处理汉字就要解决汉字的输入、编码、在计算机中保存、汉字转换识别等一系列问题。,西文字符处理起来比较简单，而中文信息处理起来就复杂了。汉字是图形文字，常用汉字就有30006000个，形状和笔画差异很大。这就决定了汉字字符的编码方案必须完全不同于西文的编码方案。要想能在计算机中处理汉字，必须解决汉字的输入编码、存储编码、显示和打印字符的编码问题。,汉字在计算机中的表示,汉字转换示意图,输入码是解决汉字输入采用的编码，如“国标区位码”、“全拼”、“双拼”、“五笔”、“智能ABC”等输入编码。每一种输入码之所以能存在，是因为各有其特点。如果有人问，哪种输入码最好，回答是“你熟练掌握的那种输入码就是最好的”。,我国在1980年制定了信息交换用汉字编码字符集基本集作为国家标准GB2312-80编码字符集，称为国标码。GB2312-80中规定了信息交换用的6763个汉字和682个非汉字图形符号（包括字母、数字和符号，例如英文、俄文、日文平、片假名等）的代码。在国家标准GB2312-80中，每个汉字采用双字节表示。每个字节只用ASCII码中的低7位，最高位为0。,例如，汉字“中国”在两个字节中的存放为：,中5650H国397AH,01010110,01010000,00111001,01111100,由于低7位中只有94种状态可用于汉字编码（其它34位是控制字符，不能用），所以两个字节的低7位共有9494=8836种不同的状态。国标码将6763个汉字和682个非汉字字符（共7445个）划分为94个区，每个区又分为94位，称其为区位表。每个汉字在区位表中有唯一的一个区位码（四位十进制数，前两位数是区号，后两位数是位号）与之对应，称之为“区位码”。例如，汉字“啊”在区位表中的编码是“1601”，既区号是“16”，位号是“01”。,区位码,十六进制编码,十进制编码,区位编码,国标码编码,位区,区位码字符集结构,国标码采用十六进制，每个汉字的区位码同时对应一个国标码。例如，汉字“啊”的国标码是“3021”。通过对比可以看出，十进制的“1601”与十六进制的“3021”之间有一个对应关系。分析如下：汉字第一字节第二字节国标码区位码啊00110000001000013021H1601D将区位码的十进制数“1601”转换成十六进制数为“1001”，和它对应的国标码相差“20H”（每个字节）。再例如，汉字的“中国”，“中”的区位码是“5448”，“国”的区位码是“2590”。通过加“20H”，得到“中国”的国标码分别是“5650H”和“397AH”。,GB2312-80统一规定了汉字的基本编码标准，但是要存储在计算机中与西文编码在计算机中的表示有冲突。例如，英文字符“L”和“1”的ASCII码是“76”和“108”，而汉字的“天”的区位码也是“76”和“108”。问题出在ASCII码和汉字国标码都采用字节的低7位编码方式。为了避免冲突，将国标码两个字节的最高位置“1”，形成汉字的机内码。例如，汉字“中国”，的机内码分别是十六进制的“D6D0”和“B9FA”。,汉字“中国”的区位码、国标码、机内码的双字节表示。,区位码5448D十六进制3630H国标码5650H机内码D6D0H,中第一个字节第二个字节,00110110,00110000,01010110,01010000,区位码2590D十六进制195AH国标码397AH机内码B9FAH,国第一个字节第二个字节,11010110,11010000,00011001,01011010,00111001,01111010,10111001,11111010,举例,国标码和机内码解决了汉字的编码标准和存储表示，但还没有解决汉字的显示和输出问题。字形码是以点阵的形式“画”出汉字字形的代码，将这些点阵代码存放在计算机中形成汉字点阵字库。显然，汉字字形点阵的行和列分得越多，描绘的汉字也就越逼真、细腻。但是存储空间占用的也就越大。常用的汉字字形点阵有1616、2424、3232、6464、9696、128128、256256点阵等。汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示。对于1616点阵的汉字字形码，需要用32个字节（16168=32）表示；2424点阵的汉字字形码，需要用72个字节表示。,.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#,1616点阵字模,汉字处理过程中各种编码之间的关系，如下图所示。,自动转换,字节最高位置“1”,转换（调用汉字字库）,多媒体信息表示,采集量化编码,信息的采集,传统的信息采集方法多媒体信息的采集声音采样率采样精度图像分辨率像素位深度,未经压缩的信息容量,返回,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等,多媒体数据压缩技术,在多媒体计算机系统中要表示、传输和处理声文图信息，特别是数字化图像和视频要占用大量的存储空间，因此高效的压缩和解压缩算法是多媒体系统运行的关键。,1分15秒,多媒体数据存储技术,解决海量多媒体信息的存储问题是多媒体技术的核心技术之一。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，它又分为只读光盘（CD-ROM）、一次写多次读光盘（WORM）、可擦写光盘（writable）、DVD等。,多媒体计算机硬件平台,多媒体计算机硬件支持系统。多媒体信息的输入输出。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。设备集成、发挥综合效能。只有高效的多媒体设备的有机集成，才能使多媒体技术真正走向人们的生活，甚至带来社会的变革。,多媒体系统软件平台,处理多媒体所需软件：操作系统。多媒体计算机软件平台以操作系统为基础，目前的广泛应用的Windows、UNIX、Linux操作系统都支持对多媒体信息的管理。应用软件。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，如MicrosoftMDK给用户提供了对图形、视