多媒體技術(shù)第一課ppt課件

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第1章 多媒體技術(shù)概論,1.1 多媒體技術(shù)的基本概念 1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展 1.3 多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容 1.4 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 1.5 本章小結(jié),,1,回答三個問題： 什么是多媒體和多媒體技術(shù)？ 多媒體技術(shù)包含哪些方面內(nèi)容？ 多媒體技術(shù)主要有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？,2,1.1 多媒體技術(shù)的基本概念,為了回答什么是多媒體和多媒體技術(shù)這個問題（見§1.3），需要先弄清兩個問題： 澄清對“媒體”認識上的誤區(qū) 從多媒體問世前后的歷史背景看清多媒體的內(nèi)涵,3,1. 從medium的譯名談起 medium service（媒介服務(wù)中心，相當于我國的“電教中心”） —— medium指磁帶、光盤等存儲教學信息的物理介質(zhì) Multimedia（多媒體） —— media（即medium的復(fù)數(shù)）指存儲在磁帶、光盤上的圖像、聲音、文本、動畫等教學信息的表現(xiàn)形式（或載體）,1.1.1 信息、媒體和媒介,4,將教學內(nèi)容以文字、聲音、圖像、動畫等形式存儲到磁盤、光盤上,（信息） （媒體） （媒介） （Learning material） （medium） （medium） 多媒體 —— 表現(xiàn)信息的載體 媒 介 —— 存儲媒體的物理介質(zhì),5,2. 國際電報電話咨詢委員會（CCITT）將medium劃分成五種類型 （1）Perception Medium（感覺媒體）—— 直接作用于人的感官 ，使人直接產(chǎn)生感覺 （2）Presentation Medium（呈現(xiàn)媒介）—— 感覺媒體與用于通信傳輸?shù)碾娦盘栔g轉(zhuǎn)換的一 類媒介（設(shè)備），即感覺媒體與計算機的界面。又可分為兩種：呈現(xiàn)設(shè)備和非呈現(xiàn)設(shè)備。 （3）Representation Medium（再生媒體）—— 為了有效的加工、處理和傳輸感覺媒體， 需要研究出一些處理技術(shù)，即各種編碼。經(jīng)過 加工、處理后的感覺媒體稱為再生媒體。,聲音、圖形、 動畫、文本等,顯示器、揚聲器、 打印機、話筒等,經(jīng)過加工、處理 （變換、編碼或 調(diào)制的感覺媒體）,6,（4）Storage Medium（存儲媒介）—— 又稱存儲介質(zhì)，保存再生媒體的介質(zhì)。 （5）Transmission Medium（傳輸媒介）—— 傳輸再生媒體的物理載體，即用來將再生媒體從一處傳送到另一處的物理載體 。,磁盤、磁帶、 閃存、光盤等,同軸電纜、雙絞 線、光纜、微波等,7,8,3. 信息、媒體、媒介三者關(guān)系 媒體是信息的載體，信息只有通過某一種或幾種媒體形式才能表達出來，感覺媒體和經(jīng)過處理后的再生媒體均屬于媒體的范疇。 媒介是用于存儲、呈現(xiàn)或傳輸媒體的設(shè)備或物理介質(zhì)，存儲媒介、傳輸媒介和呈現(xiàn)媒介都屬于媒介的范疇。,9,推論：信息、媒體和媒介三者關(guān)系，與電子信息領(lǐng)域中信息、信號和信道三者關(guān)系是對應(yīng)。 信息總是通過某種信號形式表現(xiàn)出來的，如電視領(lǐng)域中視頻信號、音頻信號，計算機領(lǐng)域中的各種格式的數(shù)據(jù)信號等。 信號只能在其規(guī)定的信道中傳送，如錄像機中的視頻通道、音頻通道、計算機中的各種總線等。,10,1.1.2 多媒體概念,●“多媒體”一詞源自“Multimedia”，由Multiple和media復(fù)合而成，指融合兩種以上的媒體，并具有交互性。,,11,多媒體沒有統(tǒng)一、嚴格定義的原因： 多媒體是從視頻和計算機兩個領(lǐng)域的需求出發(fā)，按照各自的技術(shù)思路和商業(yè)目的，殊途同歸地發(fā)展而形成的。因此很難形成對多媒體的共識。 多媒體技術(shù)從問世之日起，便一直伴隨著一些相關(guān)的技術(shù)在不斷地發(fā)展和完善，因而使得當時有不少業(yè)內(nèi)專家擔心給出的定義跟不上其內(nèi)涵的變化。,12,各種對多媒體和多媒體技術(shù)的描述： “多媒體技術(shù)是指能綜合處理多種媒體信息，如文字、聲音、圖形、圖像、動畫等，使多種信息建立邏輯連接，并且集成為一個具有交互性的計算機系統(tǒng)。” “多媒體技術(shù)是傳統(tǒng)的計算機（如文本、圖形、圖像、動畫等）與視頻、音頻相結(jié)合，且為了知識創(chuàng)造和表達的交互式應(yīng)用的結(jié)合體?！?13,從這兩種描述中可形成對“多媒體”的認識： 多媒體必須是由計算機領(lǐng)域中的媒體與電視領(lǐng)域中的媒體互相結(jié)合的產(chǎn)物； 多媒體必須具有交互功能。,14,說明 ： ① 計算機領(lǐng)域中的媒體包括數(shù)據(jù)（Data）、文本（Text）、圖形（Graphic）和動畫（Animation）；而電視領(lǐng)域中的媒體則包括視頻圖像（Video）、音頻（Audio）和色彩（Chroma） ② 交互功能是計算機的一個基本屬性，強調(diào)交互功能，實際是強調(diào)計算機在兩者結(jié)合中的重要作用和地位,15,1994年：多媒體是指計算機領(lǐng)域中的媒體和電視領(lǐng)域中的媒體的有機結(jié)合，并且具有交互功能。 20世紀90年代以前：：交互式視頻 2000以后：3C一體化 3C即電腦（computer）、通訊（communication）、家電（consumer-electronic）,16,從這兩種描述中可形成對“多媒體技術(shù)”的認識 ： 多媒體技術(shù)能夠同時對計算機領(lǐng)域和電視領(lǐng)域中的媒體進行獲取、處理、編輯、存儲和呈現(xiàn) 多媒體技術(shù)是一種基于計算機的綜合技術(shù)，包括數(shù)字信號處理技術(shù)、音頻和視頻技術(shù)、計算機硬件和軟件技術(shù)、人工智能和模式識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,17,結(jié)論 ： 多媒體技術(shù)幾乎覆蓋了計算機技術(shù)和數(shù)字視頻、音頻技術(shù)的絕大部分領(lǐng)域，而且隨著科學技術(shù)水平的不斷提高和社會需求的不斷增長，其覆蓋范圍和應(yīng)用領(lǐng)域還會繼續(xù)擴大。,18,,多媒體的特征,1.1.3,,1.多維化 ——指計算機處理媒體信息的多樣化 ，它使人與計算機之間的交互不再局限于順序的、單調(diào)的、狹小的范圍，而有充分自由的余地。 2. 集成性——媒體種類一體化。包括兩方面：一方面是指多媒體技術(shù)能將各種不同的媒體信息有機地進行同步組合，形成一個完整的多媒體信息；另一方面是指把不同的媒體設(shè)備集成在一起，形成多媒體系統(tǒng)。 3. 交互性——人、機對話，是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。在多媒體系統(tǒng)中，除了操作上控制自如之外，在媒體的綜合處理上也可以隨心所欲。 4. 數(shù)字化——媒體以數(shù)字形式存在。 5. 實時性——聲音、動態(tài)圖像(視頻)隨時間變化。,,,,19,,各類文字和符 號,文字和符號,,,,,,,,,,,,多媒體,多媒體,多媒體,,1.1.4 多媒體技術(shù)所涉及的對象,如何從事多媒體教學,20,,通過計算而描述的矢量圖形,文字,,圖形,,,矢量圖形對象,●,21,,,用像素點描述的自然影像,文字,,圖形,,圖像,,位圖圖像對象,●,22,,單畫面矢量動畫和多畫面幀動畫,文字,,圖形,,圖像,,動畫,,,多畫面幀動畫,單畫面矢量動畫,,FRAME 01 FRAME 02 FRAME 03 FRAME 04 FRAME 05 FRAME 06 FRAME 07,動畫對象,●,23,,音頻數(shù)字信號、壓縮音頻信號,文字,,圖形,,圖像,,動畫,,音頻,,,,● midi音頻 ● wav音頻 ● mp3壓縮音頻,音頻對象,●,24,,視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG,文字,,圖形,,圖像,,動畫,,音頻,,視頻,,,音頻 + 視頻 Audio Vedio Information,視頻對象,●,,END,25,多媒體信息系統(tǒng),1.1.5,,1．開發(fā)系統(tǒng)：具有多媒體應(yīng)用的開發(fā)能力，系統(tǒng)配有功能強大的計算機，齊全的外部設(shè)備和多媒體演示著作工具，主要應(yīng)用是多媒體應(yīng)用制作、非線性編輯等。,指利用計算機技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)來處理和控制多媒體信息的系統(tǒng)。,,2．演示系統(tǒng)：可完成多種媒體的應(yīng)用，并與網(wǎng)絡(luò)連接。主要應(yīng)用于產(chǎn)品展示和會議演示等。,3．培訓系統(tǒng)：以個人計算機為基礎(chǔ)，配有CD-ROM驅(qū)動器、音響和圖像接口控制卡連同相應(yīng)的外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)。,4. 家庭系統(tǒng)：即家庭多媒體播放系統(tǒng)，就是通常的高檔多媒體PC，常用于家庭學習,娛樂等。,26,1.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展,“多媒體”一詞出現(xiàn)于1990年前后，從20世紀80年代初期至今，共經(jīng)歷了三個階段： 孕育階段（20世紀80年代初期 —— 90年代初期） 問世階段（20世紀90年代初期 —— 中期） 發(fā)展階段（20世紀90年代中期 —— 今）,27,1. 孕育階段 （流行）叫法：交互式視頻（Interactive video） 內(nèi)涵：具有聲像并茂、形象生動呈現(xiàn)優(yōu)勢的錄像視頻技術(shù)與具有交互功能的計算機技術(shù)兩大分支正在相互滲透，趨于融合。,28,特點： 一方面，電視、錄像以及通信技術(shù)也都開始由模擬方式轉(zhuǎn)向數(shù)字化。 另一方面，由字符方式、文本處理向圖形方式、聲音和圖像處理發(fā)展。,29,重要歷程： ①1982年2月國際無線電咨詢委員會（CCIR）通過的用于演播室的彩色電視信號數(shù)字編碼標準（即CCIR601建議） ②1984年蘋果（Apple）公司研制了Macintosh計算機，其中引入了位圖（bitmap）、窗口（window）、圖符（icon）等技術(shù)，并創(chuàng)建了圖形用戶界面（GUI） ③1985年微軟（Microsoft）公司也推出了Windows操作系統(tǒng)，并且不斷更新版本,30,④1986年索尼（Sony）公司和飛利浦（Philips）公司聯(lián)合推出的交互式光盤系統(tǒng)（CD-I）稱其為“電視計算機”（Teleputer） ⑤1989年Inter公司推出的交互式數(shù)字視頻（DVI）技術(shù)稱其為“計算機電視”(Compuvision) ⑥1990年以后，光盤的IV產(chǎn)品如CD-G、CD-V、CD-IFMV、K-CD 等等，幾乎可以形成一個光盤家族，有人揚言“八十年代是磁帶的時代，而九十年代是光盤的時代?！?31,2. 問世階段 （流行）叫法：多媒體（Multimedia） 內(nèi)涵： 計算機領(lǐng)域中的媒體與電視領(lǐng)域中的媒體有機結(jié)合，并且具有交互功能,32,特點： 電視設(shè)備（攝像機、錄像機、監(jiān)視器等）充當了計算機外部設(shè)備的角色；而傳統(tǒng)的視頻編輯、特技設(shè)備卻被計算機的專業(yè)軟件所取代；計算機中可播放視頻、音頻信號，在視頻設(shè)備（如VCD）中增加微機軟硬件，也能對播放的圖像、聲音實現(xiàn)互動控制,33,重要歷程： ① 1990年10月，由美國微軟公司發(fā)起組建的多媒體個人計算機市場協(xié)會（MPC Marketing Council），提出了多媒體計算機技術(shù)規(guī)格：MPC1.0。1993年提出了MPC2.0，1995年提出了MPC3.0。,34,② 1992年及以后的幾年間，計算機、電視、微電子和通信等領(lǐng)域的專業(yè)人員進行了全方位的技術(shù)合作，主要是圍繞解決存儲容量、存儲速度和提高MPC的處理能力，使多媒體技術(shù)取得了舉世矚目的進展。,35,③ 20世紀90年代中期的多媒體產(chǎn)品的兩種類型代表： 非線性編輯系統(tǒng) （Nonlinear Editing System） —— DVI技術(shù)的延伸 VCD（Video Compact Disc）—— CD-I技術(shù)的延伸,36,結(jié)論： 由此可以看出，這一時期的多媒體技術(shù)已日趨成熟，計算機與視頻設(shè)備之間的界限已經(jīng)模糊，兩個領(lǐng)域的媒體已被有機地融為一體。,37,3. 發(fā)展階段 （流行）叫法：“3C（Computer, Consumer, Communication）一體化”或“信息家電” 內(nèi)涵：計算機、廣播電視和通信等領(lǐng)域正在互相滲透，趨于融合 特點：信息家電化、家電智能化、三網(wǎng)（計算機網(wǎng)、通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)）互相滲透,38,電信網(wǎng)由語言通信向多媒體通信過渡： 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN） 可視電話 電視會議 視頻點播 由計算機支持的協(xié)同工作(CSCW),如遠程學習、電子報刊共編等,39,有線電視網(wǎng)向數(shù)字多媒體廣播網(wǎng)（DMB-C）過渡： 傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)(CATV)的優(yōu)點是寬帶，而弱項是單向傳輸和沒有交互功能 數(shù)字多媒體廣播(DMB-C)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用“準雙向傳輸”和“本地交互”的技術(shù)措施來克服上述兩個缺點，從而使寬帶優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。,40,結(jié)論： 多媒體只是一個歷史階段用的專業(yè)名詞：90年代以前叫“交互式視頻”；2000年以后叫“3C一體化”或“信息家電” 不論叫法如何變更，其內(nèi)涵都是表示計算機與廣播電視、通信等領(lǐng)域中的媒體有機結(jié)合 寬帶、交互（含超鏈接）和智能化則是其一直追求的目標,41,主要包括三個方面： 多媒體計算機圖形與圖像處理技術(shù) 數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù) 多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),1.3 多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容,42,多媒體計算機圖形與圖像處理技術(shù)是研究如何借助于數(shù)學的方法和多媒體硬件技術(shù)的支持，在計算機上生成、處理和顯示圖形與圖像的一門技術(shù)。,1.3.1 多媒體計算機圖形與圖像處理技術(shù),43,1. 圖形處理技術(shù) 圖形處理的具體內(nèi)容主要包括：幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視和投影等；曲線和曲面擬合；建模或造型；隱線、隱面消除；陰暗處理；紋理產(chǎn)生；配色等。另外計算機動畫處理還要在此基礎(chǔ)上附加橫搖、豎搖、變焦、扭轉(zhuǎn)、淡入、淡出、溶暗、卷切等動態(tài)處理,44,2. 數(shù)字圖像處理技術(shù) 圖像處理的具體內(nèi)容主要包括：如放大、縮小、平移、坐標軸旋轉(zhuǎn)、透視圖制作、位置重合、幾何校正、r校正、灰度線制作、圖像增強和復(fù)原、圖像變換、圖像編碼壓縮、圖像重建、圖像分割、圖像識別、局部圖像選出或去除，輪廓周長計算、面積計算以及各種正交變換等,45,? 圖形處理與圖像處理的區(qū)別： 圖形處理著重研究怎樣將數(shù)據(jù)和幾何模型變成可視的圖形。圖像處理側(cè)重于將客觀世界中原來存在的物體映像處理成新的數(shù)字化圖像,46,3.圖形、圖像處理中的虛擬現(xiàn)實技術(shù) 虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術(shù)是將并不存在的事物和環(huán)境，通過各種技術(shù)虛擬出來，讓用戶感覺到如同真實世界一樣。圖形、圖像處理中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是用計算機模擬三維環(huán)境，用戶可以走進這個環(huán)境（用鼠標控制瀏覽方向），并且操縱場景中的對象，實現(xiàn)了在虛擬場景中的人機“可交互性“。,47,數(shù)字音頻、視頻技術(shù)特征： 在多媒體技術(shù)中的音頻、視頻技術(shù)采用的是全數(shù)字技術(shù)。,1.3.2 數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù),48,數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù)的主要組成： 1. 模擬音頻、視頻信號的數(shù)字化編碼（模/數(shù)轉(zhuǎn)換A/D） A/D轉(zhuǎn)換是將人所能接受的模擬音頻、視頻信號轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的數(shù)字信息，它是數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù)中的基礎(chǔ),49,2. 數(shù)字音頻、視頻信息的壓縮編碼（信源編碼） 信源編碼則是將數(shù)字化后的音頻、視頻信號的數(shù)據(jù)根據(jù)不同的應(yīng)用，按照不同的標準及其算法進行壓縮處理，從而達到降低碼率的目的，它是數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù)的關(guān)鍵,50,3. 數(shù)字音頻、視頻信息的存儲與傳輸編碼（信道編碼） 信道編碼是將壓縮后的音頻、視頻數(shù)據(jù)根據(jù)存儲與傳輸?shù)慕橘|(zhì)不同進行相應(yīng)的調(diào)制，使其符合該介質(zhì)的要求或者達到提高頻率資源利用率的目的；信道編碼的另一個作用就是對存儲與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行容錯技術(shù)處理，以確保重放數(shù)據(jù)的準確性，因此信道編碼是數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù)的保證,51,網(wǎng)絡(luò)通信已成為社會生活中的一個重要組成部分 種類繁多的基于多媒體的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 多媒體通信的研究領(lǐng)域： 標準 系統(tǒng) 產(chǎn)品 應(yīng)用 服務(wù),1.3.3 多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),52,多媒體技術(shù)應(yīng)用主要涉及以下幾個領(lǐng)域 1.4.1 教育培訓領(lǐng)域 1.4.2 電子出版領(lǐng)域 1.4.3 娛樂 1.4.4 咨詢服務(wù)領(lǐng)域 1.4.5 多媒體網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域,1.4 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,53,,1.教育培訓領(lǐng)域（形象教學、模擬展示）,● 形象教學,● 仿真工藝過程,● 模擬交互過程,● 電子教案、教學,● 網(wǎng)絡(luò)多媒體教學,54,2.娛樂（電影特技、變形效果）,● 電視/電影/卡通混編特技,● 三維成像模擬特技,● 演藝界MTV特技制作,● 仿真游戲、賭博游戲,55,3.咨詢服務(wù)（景點介紹）,● 風光重現(xiàn),● 風土人情介紹,● 服務(wù)項目,56,Internet 國際互聯(lián)網(wǎng),4.多媒體網(wǎng)絡(luò)通信（醫(yī)療）,● 網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù),● 網(wǎng)絡(luò)遠程診斷,● 網(wǎng)絡(luò)遠程操作 (手術(shù)),57,5.人工智能模擬（生物、人類智能模擬）,● 生物形態(tài)模擬,● 生物智能模擬,● 人類行為智能模擬,58,,1. 基本概念 ● 媒體 與媒介 ● 多媒體及特性 2. 多媒體技術(shù)的發(fā)展 ●孕育 ●問世 ●發(fā)展,3. 多媒體技術(shù)的研究內(nèi)容 ● 多媒體計算機圖形與圖像處理技術(shù) ●數(shù)字音頻、視頻處理技術(shù) ●多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 4. 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,本章小結(jié),,,59,(1) 多媒體的媒體種類有哪些？ (2) 試歸納敘述多媒體關(guān)鍵特性以及這些特性之 間的關(guān)系。 (3) 簡述多媒體技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。 (4) 有人說，多媒體技術(shù)是界面技術(shù)，即人一機 接口技術(shù)，同意嗎? 為什么 ? (5) 選擇適當?shù)膮⒖紩?，為深入學習多媒體技術(shù) 做準備。,思考,60,