第1章多媒體技術(shù)概要

1、1 of 37多媒體技術(shù)教程多媒體技術(shù)教程目錄目錄第第1章章 多媒體技術(shù)概要多媒體技術(shù)概要第一部分第一部分 多媒體壓縮和編碼多媒體壓縮和編碼第2章 數(shù)據(jù)無損壓縮第3章 數(shù)字聲音編碼第4章 彩色數(shù)字圖像基礎(chǔ)第5章 jpeg圖像壓縮與編碼第6章 顏色空間變換第7章 小波與小波變換第8章 數(shù)字電視基礎(chǔ)第9章 mpeg概要第10章 mpeg聲音第11章 mpeg視像 第二部分第二部分 多媒體的存儲多媒體的存儲第12章 光盤存儲器第13章 光盤存儲格式第三部分第三部分 多媒體的傳輸多媒體的傳輸?shù)?4章 多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)質(zhì)量第15章 因特網(wǎng)介紹第16章 tcp/ip協(xié)議套第17章 多媒體傳輸作業(yè)分為：

2、課堂作業(yè)和課后作業(yè)作業(yè)分為：課堂作業(yè)和課后作業(yè)成績構(gòu)成：成績構(gòu)成：平時平時20%+實驗實驗40%+作業(yè)作業(yè)40%3 of 37第第1 1章章 多媒體技術(shù)概要目錄多媒體技術(shù)概要目錄1.1 多媒體的概念1.1.1 多媒體是什么1.1.2 超文本的概念1.1.3 超媒體的概念1.1.4 多媒體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼1.2.1 為什么要壓縮1.2.2 兩種類型的壓縮1.2.3 三種類型的編碼1.2.4 壓縮與編碼1.3 多媒體與光盤1.4 多媒體與網(wǎng)絡(luò)1.4.1 因特網(wǎng)是什么1.4.2 萬維網(wǎng)是什么1.5 多媒體國際標準1.5.1 國際電信聯(lián)盟(itu)標準1.5.2 iso/iec標

3、準1.5.3 因特網(wǎng)技術(shù)標準1.5.4 萬維網(wǎng)協(xié)會(w3c)1.6 邁向信息時代參考文獻和站點4 of 371.1 多媒體的概念多媒體的概念n多媒體多媒體(multimedia)融合兩種或兩種以上媒體的人-機互動的信息交流和傳播媒體 使用的媒體元素包括使用的媒體元素包括： 文字、圖形、圖像、聲音、動畫和電視圖像文字、圖形、圖像、聲音、動畫和電視圖像 (video)的。的。5 of 37在人的感知系統(tǒng)中：在人的感知系統(tǒng)中： 視覺所獲取的信息占視覺所獲取的信息占60以上；以上； 聽覺獲取的信息占聽覺獲取的信息占20左右；左右； 另外還有觸覺、嗅覺、味覺等占其余部分。另外還有觸覺、嗅覺、味覺等占其余

4、部分。6 of 377 of 37多媒體是信息交流和傳播媒體多媒體是信息交流和傳播媒體多媒體是人多媒體是人-機交互式媒體機交互式媒體多媒體信息都是以數(shù)字的形式而不是以模擬信多媒體信息都是以數(shù)字的形式而不是以模擬信號的形式存儲和傳輸?shù)摹Ｌ柕男问酱鎯蛡鬏數(shù)?。融合任何兩種以上的媒體就可以稱為多媒體，融合任何兩種以上的媒體就可以稱為多媒體， 但通常認為多媒體中的連續(xù)媒體但通常認為多媒體中的連續(xù)媒體(聲音和電視聲音和電視圖像圖像)是人與機器交互的最自然的媒體。是人與機器交互的最自然的媒體。8 of 379 of 3710 of 3711 of 3712 of 3713 of 3714 of 371.1

5、.2超文本超文本hypertext 主要是以文字的形式表示信息，建立的鏈接關(guān)系主要是文句之間的鏈接關(guān)系. 與傳統(tǒng)的文本文件相比，傳統(tǒng)文本是以線性方式組織的，而超文本是以非線性方式組織的。 這里的“非線性”是指文本中遇到的一些相關(guān)內(nèi)容通過鏈接組織在一起。 這種文本的組織方式與人們的思維方式和工作方式比較接近。15 of 37印在紙上的科技論文的第一頁16 of 37用超文本組織前圖的文章17 of 371.1.3 超媒體超媒體(hypermedia)超文本與多媒體的融合產(chǎn)生了超媒體；除了使用文本外，還使用圖形、圖像、聲音、動畫或影視片斷等多種媒體來表示信息，建立的鏈接關(guān)系是文本、圖形、圖像、聲音

6、、動畫和影視片斷等媒體之間的鏈接關(guān)系18 of 371.1 多媒體的概念多媒體的概念(續(xù)續(xù))n多媒體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)多媒體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(黃色部分為本教材介紹的內(nèi)容黃色部分為本教材介紹的內(nèi)容)(引自http:/www.kom.tu-darmstadt.de/mm-book/) 19 of 371.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼n為什么要壓縮為什么要壓縮降低多媒體數(shù)據(jù)對存儲器容量的要求降低多媒體數(shù)據(jù)對傳輸帶寬的要求n兩種類型的數(shù)據(jù)壓縮兩種類型的數(shù)據(jù)壓縮 無損壓縮無損壓縮: 經(jīng)過壓縮和解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的經(jīng)過壓縮和解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的原始數(shù)據(jù)完全一樣的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。原始數(shù)據(jù)完全一樣的數(shù)

7、據(jù)壓縮技術(shù)。文本、代碼和數(shù)字數(shù)據(jù)文件必須用無損壓縮方法壓縮?？砂哑胀ㄎ募笮嚎s到原來的2550%；常用的無損壓縮算法包括哈夫曼編碼和lzw等算法。有損壓縮：有損壓縮：經(jīng)過壓縮和解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的經(jīng)過壓縮和解壓縮后的數(shù)據(jù)與壓縮前的原數(shù)據(jù)不完全一樣，但但不影響人對原始資料表達原數(shù)據(jù)不完全一樣，但但不影響人對原始資料表達的信息造成誤解的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。的信息造成誤解的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。電視和聲音文件經(jīng)常包括多于呈現(xiàn)給觀眾和聽眾的信息，因此可用有損壓縮方法去掉這些信息，使壓縮后的數(shù)據(jù)減少到原來的5%20 of 371.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼(續(xù)續(xù)1)n三種類型的編碼三種類型的編

8、碼 熵編碼：熵編碼：不考慮數(shù)據(jù)源的無損數(shù)據(jù)壓縮無損數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。其核心思想是按照符號出現(xiàn)的概率大小給符號分配長度合適的代碼，對常用的符號給它分配長度較短(即位數(shù)較少)的代碼，對不常用的符號給它分配長度較長(即位數(shù)較多)的代碼。最常見的熵編碼技術(shù)是霍夫霍夫曼編碼和算術(shù)編碼曼編碼和算術(shù)編碼源編碼：源編碼：考慮數(shù)據(jù)源特性的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。編碼時考慮信號源的特性和信號的內(nèi)容，因此也稱“基于語義的編碼(semantic-based coding)”。例如，圖像編碼考慮相鄰像素的值可能完全相同或相近，視像相鄰幀之間的變化不大，也可能完全相同。為獲得比較大的壓縮比，通常采用有損數(shù)據(jù)編碼技術(shù)有損數(shù)據(jù)編碼技術(shù)?；?/p>

9、合編碼：混合編碼：組合源編碼和熵編碼的數(shù)據(jù)有損壓縮技有損壓縮技術(shù)術(shù)。影視、圖像和聲音媒體幾乎都采用這種編碼方式，如jpeg，mpeg-video和mpeg-audio。 21 of 371.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼(續(xù)續(xù)2)n壓縮與編碼壓縮與編碼 22 of 37n壓縮壓縮減少數(shù)據(jù)量（冗余數(shù)據(jù)）減少數(shù)據(jù)量（冗余數(shù)據(jù)）n編碼編碼用代碼表示文字、符號、數(shù)據(jù)用代碼表示文字、符號、數(shù)據(jù)1.2 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼多媒體數(shù)據(jù)壓縮與編碼(續(xù)續(xù)3)23 of 371.3 多媒體與光盤多媒體與光盤n光盤存儲器在多媒體發(fā)展史上起了重要作用光盤存儲器在多媒體發(fā)展史上起了重要作用n下列盤統(tǒng)稱為光

10、盤存儲器或光盤下列盤統(tǒng)稱為光盤存儲器或光盤cd(compact disc)dvd(digital versatile disc)hd dvd(high definition dvd)bd(blu-ray disc)mo disk(magneto-optical disk)磁光盤n光盤的存儲容量光盤的存儲容量24 of 371.3 多媒體與光盤多媒體與光盤(續(xù)續(xù))n每種光盤都有很多成員，包括每種光盤都有很多成員，包括-rom，-audio，-video, -r(recordable)，-ramn不同的成員用于存儲不同的數(shù)據(jù)，見表不同的成員用于存儲不同的數(shù)據(jù)，見表1-3 25 of 371.4 多

11、媒體與網(wǎng)絡(luò)多媒體與網(wǎng)絡(luò)n計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)從20世紀90年代開始，計算機網(wǎng)絡(luò)對多媒體的發(fā)展起著巨大的推動作用，多媒體的傳輸越來越多地依靠網(wǎng)絡(luò) 因特網(wǎng)因特網(wǎng)(internet)n通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備把世界各國使用tcp/ip協(xié)議的計算機相互連接在一起的計算機網(wǎng)絡(luò)n世界上規(guī)模最大、用戶最多的計算機網(wǎng)絡(luò)n20世紀全球發(fā)展最迅速、影響最深遠和沖擊最大的信息存取和處理工具互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)(internet, internetwork)n泛指由多種網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備互連而成的網(wǎng)絡(luò)n在世界上，因特網(wǎng)只有一個，而互聯(lián)網(wǎng)卻數(shù)不勝數(shù)萬維網(wǎng)萬維網(wǎng)(world wide web，www，web，w3)n全球性分布式多媒體信息

12、系統(tǒng)n因特網(wǎng)上的最典型應(yīng)用26 of 37n組成萬維網(wǎng)的組成萬維網(wǎng)的4個核心部分個核心部分(1) 超文本傳輸協(xié)議(http)； (2) 文檔格式標準，包括html，xml，xhtml； (3) 執(zhí)行http協(xié)議的web瀏覽器； (4) 執(zhí)行http協(xié)議的web服務(wù)器。 27 of 371.4 多媒體與網(wǎng)絡(luò)多媒體與網(wǎng)絡(luò)(續(xù)續(xù))n萬維網(wǎng)的三項核心技術(shù)萬維網(wǎng)的三項核心技術(shù)統(tǒng)一資源地址統(tǒng)一資源地址(url)：指定網(wǎng)上信息資源地址的統(tǒng)一命名方法n通過它可指定訪問資源時所用的協(xié)議(如http，ftp)、資源所在服務(wù)機的名稱、資源的路徑和資源名稱超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議(http)：在服務(wù)機和客戶機之間

13、傳送超文本文檔的通信協(xié)議n用于建立與web服務(wù)器的連接和給客戶瀏覽器傳送html網(wǎng)頁超鏈接超鏈接(hyperlink)：用于在資源之間建立定向邏輯鏈接，實際上是一個單元指向另一個單元的指針n例如，文檔中的某個元素(單詞、短語、符號或圖像)指向同一個文檔或不同文檔中的另一元素、同一個web站點或不同web站點上的另一個文檔、程序或其他對象的指針28 of 371.5 多媒體國際標準多媒體國際標準n標準標準由公認的非商業(yè)化組織推薦、政府組織推薦或既成事實的硬件或軟件技術(shù)準則由專家組或委員會對現(xiàn)有方法、步驟和技術(shù)經(jīng)過反復(fù)深入細致研究后編寫的詳細說明 n四種國際標準：四種國際標準：itu標準iso/i

14、ec標準因特網(wǎng)技術(shù)標準萬維網(wǎng)協(xié)會(w3c)標準29 of 371.5 多媒體國際標準多媒體國際標準(續(xù)續(xù)1)vceg開發(fā)的標準n國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟(itu)標準標準30 of 371.5 多媒體國際標準多媒體國際標準(續(xù)續(xù)3)niso/iec標準標準國際標準化組織國際標準化組織(iso)n1946年成立的自愿參加和無條件約束的國際組織,總部設(shè)在瑞士日內(nèi)瓦，其成員目前有130個國家的國家標準化組織n負責(zé)制定包括計算機、通信等眾多領(lǐng)域的國際標準，以便于國際間信息、科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟等活動領(lǐng)域的相互交流合作n突出成就突出成就: 定義了被廣泛接受的計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)定義了被廣泛接受的計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的的

15、iso/osi模型模型n注意：iso (international organization for standardization)不是該組織英文全稱的縮寫，而是取自希臘詞isos，表示“平等”的意思31 of 371.6 邁向信息時代邁向信息時代n信息技術(shù)工業(yè)的發(fā)展可分成信息技術(shù)工業(yè)的發(fā)展可分成4個時代個時代19641981年以大、中型機為中心(systems-centric)19811994年以個人計算機為中心(pc-centric)19942005年以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為中心(network-centric)20052015年以內(nèi)容為中心(content centric) 引自“計算機世界(co

16、mputerworld)”專欄作家david c. moschella在1997年出版的書waves of power: dynamics of global technology leadership 1964-2010n以內(nèi)容為中心的時代以內(nèi)容為中心的時代從20世紀90年代開始，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的普及，信息技術(shù)已逐步滲透到人類活動的各個方面與電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)類似，當(dāng)技術(shù)嵌入到系統(tǒng)變成不可見之后，人們的注意力將會從網(wǎng)絡(luò)軟硬件本身的研究和開發(fā)逐步轉(zhuǎn)向到軟硬件的使用和服務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為中心的時代將逐步過渡到以內(nèi)容為中心的時代；我們感受到這個時代已經(jīng)來到32 of 371.6 邁向信息時代邁向信息時代(續(xù)續(xù)1

17、)n邁向信息時代邁向信息時代信息時代需要信息科學(xué)指導(dǎo)信息科學(xué)研究進程中有過三個好主意n20世紀50年代出現(xiàn)的在形式邏輯基礎(chǔ)上處理信息的“信息檢索(information retrieval)”n“相關(guān)(relevance)”概念n20世紀80年代出現(xiàn)的人和系統(tǒng)之間的“互動(interaction)”概念。相關(guān)和互動相結(jié)合就構(gòu)成了“相關(guān)反饋(relevance feedback)”，實際上就是把“正在查找和處理信息的人”加到信息處理系統(tǒng)，構(gòu)成由人參與調(diào)節(jié)的自動控制系統(tǒng)。進入20世紀90年代，引入機器學(xué)習(xí)理論和技術(shù)機器學(xué)習(xí)理論和技術(shù)也應(yīng)該算是一個好主意，這個主意在多媒體內(nèi)容處理中得到了充分利用，并

18、且取得了相當(dāng)大的進展33 of 371.6 邁向信息時代邁向信息時代(續(xù)續(xù)2)n邁向多媒體信息時代邁向多媒體信息時代以多媒體內(nèi)容為中心過渡到以多媒體信息為中心需要相當(dāng)長的時間，因為指導(dǎo)多媒體內(nèi)容和信息處理的多媒體信息科學(xué)1才剛剛起步1 多媒體信息科學(xué)是以多媒體信息為主要研究對象的科學(xué)。過去有些學(xué)者認為，信息科學(xué)要研究的內(nèi)容包括：闡明信息的概念和本質(zhì)(哲學(xué)信息論)，發(fā)掘信息的處理機制(智能理論與計算理論)，尋找信息的傳遞規(guī)律(通信理論)，揭示信息的調(diào)節(jié)原則(控制理論)，探索信息的度量和變換(基本信息論)，研究信息的提取方法(識別信息論)，開發(fā)信息的再生理論(決策理論)。多媒體信息科學(xué)的研究也不應(yīng)

19、該有例外34 of 37一、選擇題一、選擇題1-1媒體中的媒體中的_是為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來是為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的一種媒體，如文字、音頻、圖像和視頻等的數(shù)字化編碼表示等。的一種媒體，如文字、音頻、圖像和視頻等的數(shù)字化編碼表示等。 (a) 感覺媒體感覺媒體 (b) 表示媒體表示媒體 (c) 顯示媒體顯示媒體 (d) 存儲媒體存儲媒體 1-2多媒體技術(shù)的主要特性有多媒體技術(shù)的主要特性有_。(1) 多樣性多樣性 (2) 集成性集成性 (3) 交互性交互性 (4) 實時性實時性 (a) 僅僅(1) (b)(1)+(2) (c) (1)+(2)+(3 ) (d

20、) 全部全部 35 of 371-3.1-3.請根據(jù)多媒體的特性判斷以下哪些屬于計算機多媒體的范疇？請根據(jù)多媒體的特性判斷以下哪些屬于計算機多媒體的范疇？（1 1）交互式視頻游戲）交互式視頻游戲 （2 2）有聲圖書）有聲圖書 （3 3）彩色畫報）彩色畫報 （4 4）彩色電視）彩色電視 （a a）僅（）僅（1 1） (b)(1)+(2) (b)(1)+(2) (c) (1)+(2)+(3 ) (c) (1)+(2)+(3 ) （d d）全部）全部36 of 371-41-4多媒體技術(shù)未來發(fā)展的方向是：（多媒體技術(shù)未來發(fā)展的方向是：（1 1）高分辨率）高分辨率, ,提高顯示質(zhì)提高顯示質(zhì)量量;(2;(2）高速度化，縮短處理時間；（）高速度化，縮短處理時間；（3 3）簡單化，便于操作；）簡單化，便于操作； （4 4）智）智能化，提高信息識別能力。能化，提高信息識別能力。(a) (1)+(2)+(3) (b)(1)+(2)+(4) (a) (1)+(2)+(3) (b)(1)+(2)+(4) (c) (1)+(3)+(4) (c) (1)+(3)+(4) （d d）全部全部1-51-5下列哪些說法正確下列哪些說法正確 ? ?(1) (1) 多媒體技術(shù)促進了通信、娛樂和計算機的融合。多媒體技術(shù)促進了通信、娛樂和計算機的融合。(2) (2)