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多媒体技术

多媒体技术. 陈衡 mm.xjtu@163.com 82667860 转 815 西一楼 A 段 415. 热烈祝贺 《 多媒体技术及应用 》 荣获 西安交通大学 2008 年度精品课程. 我对 《 多媒体技术 》 课程的认识和理解. 范围广 理论性强 实践必不可少. 课程的安排. 总计 56 学时 其中：课内讲授 48 学时 上机实验 8 学时 实现一种无损压缩 / 解压缩算法 实现位图图像 BMP 文件格式分析 实现对位图图像的基于内容的检索 用动态 WEB 技术呈现无损压缩 / 解压缩算法. 最终成绩包括：

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Presentation Transcript

  1. 多媒体技术 陈衡 mm.xjtu@163.com 82667860转815 西一楼 A段 415

  2. 热烈祝贺 《多媒体技术及应用》 荣获 西安交通大学2008年度精品课程

  3. 我对《多媒体技术》课程的认识和理解 • 范围广 • 理论性强 • 实践必不可少

  4. 课程的安排 • 总计56学时 • 其中：课内讲授48学时 • 上机实验8学时 • 实现一种无损压缩/解压缩算法 • 实现位图图像BMP文件格式分析 • 实现对位图图像的基于内容的检索 • 用动态WEB技术呈现无损压缩/解压缩算法

  5. 最终成绩包括： 卷面成绩 上机成绩 平时成绩 课外实践作业 课外选作大作业 >= 100×60％ 5×4 2 ×5 5×6 30×1，20×2，15×3 考试

  6. 作业内容 • 平时作业 • 课堂上讲授的概念和原理 • 课外实践作业 • 具体内容待定 • 题材不限 • 图形图像、音频、视频、动画、WEB、 • 多媒体编程等等 • 课外选作大作业 • BMP位图图像基于内容的检索 • WAV音频流基于内容的检索 • 自选题目

  7. 作业提交方式 • 上机作业 • 每个班2次上机，每次4小时 • 完成2个作业 • 必须在机房提交，同时给出成绩 • 平时作业 • 课堂内完成（10——15分钟） • 课外实践作业 • 利用课余时间完成，在指定的时间前提交到邮件 • 课外选作大作业 • 考试结束1周内提交

  8. 网站 • http://202.117.35.160/mmta/

  9. 内容与课时安排 • 绪论（4） • 媒体及媒体技术（6） • 多媒体数据压缩（8） • 多媒体硬件环境（4） • 多媒体软件基础（2） • 多媒体的时间表示与同步（4） • 多媒体操作系统（2） • 超媒体与Web系统（4） • 多媒体数据库（4） • 多媒体信息分析与处理（6） • 多媒体通信与网络（2） • 分布式多媒体应用系统（2）

  10. 第1章 绪论 • 1.1 多媒体的基本概念 • 1.2 多媒体技术的产生与发展 • 1.3 多媒体技术研究的主要内容

  11. 1.1 多媒体的基本概念

  12. 1.1.1 媒体与多媒体 • 媒体的概念 • 媒体（media，medium）：承载信息之载体； • ITU-T（CCITT）对媒体的分类： • 感觉媒体 • 直接作用于人的感官、使人能直接产生感觉的一类媒体 • 声音、文字、图形和图像，物体的质地、 形状、温度 • 表示媒体 • 为了加工感觉媒体而构造出来的一种媒体 • 各种编码：语音编码、图像编码等 • 显示媒体 • 感觉媒体与通信电信号进行转换的一类媒体 • 可分为：输入表现媒体，输出表现媒体 • 存储媒体 • 用于存放表示媒体的一类媒体如：硬盘、光盘等 • 传输媒体 • 用来将表示媒体从一处传送到另一处的物理传输介质，如各种通信电缆。

  13. 1.1.1 媒体与多媒体 • 多媒体的概念 • 定义1：（Lippincott，Byte 1990） • 计算机交互式综合处理多种媒体信息--文本、图形、图像、声音，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。 • 定义2:(IBM,Multimedia Foundation 1990） • 多媒体是下面两种以上媒体组成结合体：文本、图形、动画、静态视频、动态视频、声音。这就意味着电视节目、动画片、个人视话都可被看作是多媒体。 • 定义3：（J. Morgen，SGI, 1992） • 多媒体是传统的计算媒体--文本、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体。

  14. 1.1.1 媒体与多媒体 • 定义4：（汪，CW，1994） • 所谓多媒体技术就是能对多种载体（媒介）上的信息和多种存储体（媒质）上的信息进行处理的技术。 • Apple： • 受欢迎的、使用方便的、能层出不穷再现新东西的、接受挑战的魔术箱。 • NATIONAL： • 能象看杂志一样简单地得到所要信息的工具。 • COMPAG NEC： • 追求同家庭内信息设备相融合的东西。

  15. 1.1.1 媒体与多媒体 • 内涵 • 表示媒体的多样化； • 一个技术领域 • 一个技术时代 • 定义 • 以数字化为基础，能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理多种媒体信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。 • 简言之, 多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息, 具有多样性、集成性和交互性

  16. 65% 20% 3% 视觉 10% 2% 味觉 嗅觉 触觉 听觉 1.1.2 多媒体的关键特性 • 多样性—适应了信息载体的多样性 • 信息载体的多样性是相对于计算机而言的，指的就是信息媒体的多样化，有人称之为信息多维化。

  17. 1.1.2 多媒体的关键特性 • 交互性—易于人和计算机的交互 • 交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息保留的时间。 • 当交互性引入时，“活动”本身作为一种媒体便介入到了数据转变为信息、信息转变为知识的过程之中。 • 当我们完全地进入到一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，这才是交互式应用的高级阶段，这就是虚拟现实（Virtual Reality）。

  18. 1.1.2 多媒体的关键特性 • 集成性—实现了信息处理的集成性 • 多媒体信息媒体的集成 • 处理这些媒体的设备与设施的集成 1+1>2

  19. 1.2 多媒体技术的产生与发展

  20. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 应用需求 • 计算机发展初期：只能用数值媒体承载信息 • 输入/输出：纸带和卡片；2#（机器语言） • 极少数计算机专业人员能使用 • 上世纪50s~70s：出现了高级语言，文字作为信息载体 • 输入/输出：键盘/显示器等，英文（汇编等） • 应用扩大到具有一般文化程度的科技人员 • 80s开始：人们致力于将声音、图形和图像作为新的信息媒体输入输出计算机 • 输入/输出：1984年Apple公司的Macintosh机上引进了“bitmap”的图形机理和Mouse输入 • 文化水平较低的人（包括儿童）

  21. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 技术进展： • 超大规模集成电路的集成密度增加了 • 超大规模集成电路的运算速度增加了 • CD-ROM的出现 • 网络技术的广泛使用 • 双通道VRAM的引进

  22. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 启蒙发展阶段 • 多媒体计算机技术最早起源于八十年代中期。 • 1984年,Apple公司在研制Macintosh计算机时,为了改善人机交互界面, 创造性地使用了位映射(bitmap)、窗口(window)、图符(icon)等技术, 所带来的图形用户界面(GUI), 同时鼠标作为交互设备配合GUI使用, 大大方便了用户的操作。 • 1985年,Microsoft公司推出了Windows,它是一个多任务的图形操作环境。

  23. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 1985年,美国Commodore公司首先推出世界上第一台多媒体计算机Amiga系统。其CPU采用Motorola M68000, 3个专用芯片: 图形处理芯片Agnus 8370, 音响处理芯片Paula8364, 视频处理芯片Denise 8362。 • Amiga机具有自己专用的操作系统, 能够处理多任务, 并具有下拉菜单、多窗口、图符等功能。 • 1986年,荷兰Philips公司和日本Sony公司联合出CD-I,同时公布了该系统所采用的CD-ROM光盘的数据格式,这项技术对大容量存储设备光盘发展起着巨大的影响,并经ISO认可成为国际标准。

  24. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 多媒体热潮的兴起 • 多媒体热潮的兴起 • DVI，HyperCard…… • 九十年代一批产品出现 • MPEG(VCD)，MPC，VOD • 连续召开多媒体国际学术研讨会 • MM’93，MM’94，MM’95 • “叫好不叫座” • 94年开始进入低潮期

  25. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • MPC标准 • 1990年10月, 在微软公司召开多媒体开发工作者会议上提出MPC1.0标准（基于286－386）。 • 1993年由IBM, Intel等数十家软硬件公司组成的多媒体个人计算机市场协会(MPMC)发布了多媒体个人机的性能标准MPC2.0（486）。 • 1995年6月, MPMC又宣布了新的多媒体个人机技术规范MPC3.0（586－75）。 • 1996年以后, 新的个人机均支持基本多媒体功能

  26. MPC的规格及比较 MPC Level 1 Level 2 Level 3 制定年月 1990.11 1993.5 1995.6 PC机内存 2MB 4MB 8MB CPU 386SX/ 16 486SX/ 25 P/ 75 硬盘 30MB 160MB 640MB VGA显示器 640×480 640×480 640×480 /16色 /65K /65K 光驱数据传输率150KBps 300KBps 600KBps 查询时间< 1 sec < 0.4 sec < 0.4 sec CD 规格CD-DA CD-ROM XA CD/ROM XA 声卡量化位（bit）8 16 16 采样率（KHz）11.02, 22.05 11.025, 22.05, 11.025, 22.05, 44.1 44.1 MIDI 合成器/MIDI再现 合成器/MIDI再现 合成器/MIDI再现 其它 视频加速器

  27. 1.2.1 多媒体是技术与应用发展的必然 • 多媒体的第二次高潮 • 一批设备普及 • CD-ROM，SB…… • 一批产品出现 • VCD，VR，会议系统 • 一批产业出现 • 美国旧金山附近的“Multimedia Gorge” • 向新加坡、台湾等地辐射 • 产业化前景极好 • 用途范围极为广泛

  28. 1.2.2 多媒体改善了人类信息的交流 • 人的思维模式： • 形象、联想、多样、模糊、并行 • 计算机的工作方式： • 精确、清楚、串行、…… • 人机交互形式 • 人—人（通过计算机）；人—计算机；计算机—人；计算机—计算机 • 多媒体： • 改“人到计算机” • 为“计算机到人”

  29. 1.2.3 多媒体缩短了人类传递信息的途径 • 信息共享是开展信息技术研究的首要任务。 • 研究和探索什么是表示、传送和处理信息的较好途径 • 较理想的途径：能较完整的表示概念，较迅速的传递概念，以符合人类的认识过程的方式加工概念的方法，使得完成某个智力任务的行为过程得到较大的改善。 • 计算机在处理数据方面有了很大改善 • 传统的数据结构 • 高效的算法和高速的网络通信 • 文字，声音，图像，视频，动画 • 多媒体正是利用各种信息媒体形式，集成的用声、图、文等来承载信息，也就是缩短信息传递的路径。

  30. 1.3 多媒体技术研究的主要内容

  31. 1.3.1多媒体技术的基础 • 媒体 • 媒体的性质与相应的处理方法 • 与心理学有关 • 感觉相乘效应 • 每一种媒体的采集、存储、传输和处理 • 数据压缩 • 文本，视频的特性 • MPEG，JPEG，H.26L等

  32. 1.3.2多媒体软硬件平台技术 • 硬件方面 • 光盘驱动器 • 声音适配器 • 图形显示卡 • 扫描仪 • 打印机数码相机 • 带震动感的鼠标 • 交互式键盘遥控器 • 软件方面 • 操作系统 • 编辑创作软件 • 专用软件

  33. 1.3.3多媒体操作系统技术 • 多媒体操作系统是多媒体的操作基本环境 • 基于时间媒体的处理是最关键的环节 • 媒体的时间和空间性质与相应的处理方法 • 基于时间的连续媒体的特性

  34. 1.3.4多媒体信息管理与处理技术 • 超媒体被称为天然的多媒体信息管理方法 • 多媒体数据库 • 扩展现有的关系数据库 • 建立面向对象数据库系统 • 三个方面 • 体系结构，数据模型和用户接口 • 多媒体信息的分析与处理 • 基于内容的检索 • 图像 • 视频 • 音频

  35. 1.3.5多媒体通信与分布应用技术 • 多媒体系统一般来说都是基于网络的分布应用系统。 • 多媒体网络系统 • 典型的应用 • 基于计算机的会议系统 • 计算机支持的协作工作 • 视频点播 • 交互式电视

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