第1章多媒體技術(shù)概論

1、 平時(shí)出勤和課題練習(xí) 20分 作業(yè)一 圖片處理 10分 作業(yè)二 Flash動(dòng)畫 10分 作業(yè)三 音頻作業(yè) 10分 作業(yè)四 視頻作業(yè) 20分 作業(yè)五 課程設(shè)計(jì)（內(nèi)容全面的大作業(yè)）30分 固定上課座位。固定上課座位。 因機(jī)器故障換座需打招呼。因機(jī)器故障換座需打招呼。 因病假、事假缺課，必須提供假條。因病假、事假缺課，必須提供假條。 如不能當(dāng)堂提供假條，必須在下次課補(bǔ)假條。如不能當(dāng)堂提供假條，必須在下次課補(bǔ)假條。 無(wú)故缺課或無(wú)假條，按曠課處理。無(wú)故缺課或無(wú)假條，按曠課處理。 上課時(shí)間不許做與課程內(nèi)容無(wú)關(guān)的事情，違反規(guī)上課時(shí)間不許做與課程內(nèi)容無(wú)關(guān)的事情，違反規(guī)定扣除平時(shí)成績(jī)。定扣除平時(shí)成績(jī)。 要按時(shí)完

2、成作業(yè)，晚交作業(yè)扣分。要按時(shí)完成作業(yè)，晚交作業(yè)扣分。1.1.1 媒體和多媒體 1媒體 媒體（media）也稱媒介或傳播媒體，它是信息的載體。 確切地說(shuō)，媒體是信息得以存儲(chǔ)和傳播的介質(zhì)。 載體（Medium）是指信息傳播過(guò)程中，攜帶和傳遞信息的物質(zhì)，信息的表達(dá)、存儲(chǔ)和傳遞必須通過(guò)一些中間物質(zhì)才能實(shí)現(xiàn)。 人們?nèi)粘Ｉ钪兴佑|到的報(bào)刊、雜志、廣播、電視、電影、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、磁盤、光盤、錄音、錄像、圖片、幻燈片、投影和和各種印刷材料等都屬于媒體。 2多媒體 多媒體源自英語(yǔ)“Multimedia”，意指多種媒體的結(jié)合應(yīng)用。 信息內(nèi)容的表達(dá)首先必須建立在人們可接收的基礎(chǔ)上，同時(shí)信息的交流必須基于存儲(chǔ)設(shè)備、

3、顯示設(shè)備和傳輸設(shè)備的支持。 所以，多媒體就是指多種信息載體的表現(xiàn)形式、存儲(chǔ)和傳遞方式的有機(jī)集合，多種有機(jī)集合體使有用的信息得以充分的表達(dá)、傳播和利用，從而極大地滿足人們對(duì)信息的大容量、質(zhì)量的需求。 在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，常見(jiàn)的信息表達(dá)形式為文本、音頻、視頻、圖形、圖像、動(dòng)畫和影視等。 1.1.2 媒體類型 1感覺(jué)媒體感覺(jué)媒體（Perception Medium）是指信息被人類感覺(jué)的形式，這與人類的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感覺(jué)器官有關(guān)，用于人類感知客觀環(huán)境，如文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、語(yǔ)言、聲音音樂(lè)等。 2表示媒體表示媒體（Representation Medium）是指信息內(nèi)容的描述形式，這

4、與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)格式有關(guān)，用于定義信息的表達(dá)特征。如ASCII編碼、圖像編碼、聲音編碼、視頻信號(hào)編碼等。 3顯示媒體顯示媒體（Presentation Medium）是指數(shù)據(jù)的輸入和輸出設(shè)備，這與計(jì)算機(jī)外部設(shè)備有關(guān)，用于表達(dá)信息。如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、揚(yáng)聲器、打印機(jī)、掃描儀、繪圖儀等設(shè)備。 1.1.2 媒體類型 4存儲(chǔ)媒體存儲(chǔ)媒體（Storage Medium）是指存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的介質(zhì)，這與計(jì)算機(jī)及其相關(guān)的存儲(chǔ)設(shè)備有關(guān)，用于寫入、保存、取出信息。如軟盤、硬盤、光盤、優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤等。 5傳輸媒體傳輸媒體（Transmission Medium）是指?jìng)鬏敂?shù)據(jù)所需的物理設(shè)備或物質(zhì)，這與計(jì)算機(jī)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)介

5、質(zhì)有關(guān)，用于連續(xù)數(shù)據(jù)信息的傳輸。如電纜、光纜、微波無(wú)線鏈路、紅外線無(wú)線鏈路等。 6交換媒體交換媒體（Exchange Medium）指數(shù)據(jù)交換的形式，這與異地信息交換的方式有關(guān)，用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)、傳輸、顯現(xiàn)全部媒體形式。如網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器、電子郵件系統(tǒng)、萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽器等。 1.1.3 流媒體 1流媒體概念流媒體（Streaming Media）是多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新概念，是指網(wǎng)絡(luò)間的音頻、視頻和相關(guān)媒體數(shù)據(jù)流從數(shù)據(jù)源（發(fā)送端）向目的地（接收端）傳輸?shù)姆绞?，其傳輸具有連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。流媒體中的流是指媒體格式，它能從Internet上獲取音頻和視頻等連續(xù)的多媒體數(shù)據(jù)流。而流媒體指的是流媒體系統(tǒng)，也就是

6、使音頻和視頻數(shù)據(jù)形成穩(wěn)定、連續(xù)的傳輸流和回放流的一系列技術(shù)、方法和協(xié)議的總稱。 2流媒體技術(shù)流媒體技術(shù)是解決媒體信息流如何進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送的技術(shù)，而多媒體技術(shù)則是針對(duì)媒體信息本身進(jìn)行處理并進(jìn)行交互性控制的技術(shù)，二者所側(cè)重的對(duì)象截然不同。流媒體的重要特性是實(shí)時(shí)性，對(duì)時(shí)間的高度敏感性，促使它對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)帶寬和壓縮算法等提出了很高的技術(shù)要求。 3流媒體的傳輸方式常用的流媒體傳輸方式主要有以下3種。1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Unicast）傳輸是指數(shù)據(jù)源和目的地一一對(duì)應(yīng)，流媒體從一個(gè)數(shù)據(jù)源發(fā)送出去，只能到達(dá)一個(gè)目的地。2）多址廣播：多址廣播（Multicast）傳輸是指一個(gè)數(shù)據(jù)源對(duì)應(yīng)多個(gè)目的地

7、，但這種關(guān)系只限于同一個(gè)組。3）廣播：廣播（Broadcast）傳輸是指一個(gè)數(shù)據(jù)源對(duì)應(yīng)多個(gè)目的地，但不局限于組內(nèi)。 1.2.1 多媒體技術(shù)的概念 1.2.2 多媒體技術(shù)處理的對(duì)象 1文本 2圖像 3圖形 4動(dòng)畫 5音頻 6視頻 1.2.3 多媒體技術(shù)特征 1多樣性多媒體技術(shù)的多樣性（Multiformity）是指信息載體的多樣性。多媒體技術(shù)涉及的信息是多樣化的，而信息載體也隨之多樣化。對(duì)多樣化信息載體的操作使計(jì)算機(jī)具有擬人化的特征，使多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更容易操作和控制，更具有親和力。 2集成性多媒體技術(shù)的集成性（Integrating）是指以計(jì)算機(jī)為中心綜合處理多種信息媒體，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

8、一方面是指信息集成，即對(duì)多種類型數(shù)據(jù)的集成化處理；另一方面是指設(shè)備集成，即處理各種媒體設(shè)備的集成化。 3交互性多媒體技術(shù)的交互性（Interactive）是指用戶與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、媒體交換和控制權(quán)交換的一種特性。多媒體信息載體如果具有交互性，將能夠提供用戶與計(jì)算機(jī)間進(jìn)行信息交換的機(jī)會(huì)。 4實(shí)時(shí)性多媒體技術(shù)的實(shí)時(shí)性（Real-Time）是指多媒體信息系統(tǒng)所具有的高同步和即時(shí)處理特性，也是多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵特性。 1.2.4 多媒體關(guān)鍵技術(shù) 1數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)如果不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，要想實(shí)時(shí)處理音頻、視頻信息，其所需要的存儲(chǔ)量、傳輸率都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)難以承受的。而在進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮過(guò)

9、程中，需要占用大量的CPU時(shí)間，這對(duì)計(jì)算機(jī)的速度提出了很高的要求。 2超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)在多媒體系統(tǒng)中，對(duì)音頻和視頻信息的壓縮處理要求進(jìn)行大量的運(yùn)算，而且視頻信息的壓縮還要求實(shí)時(shí)完成。為了順利完成上述任務(wù)，要求計(jì)算機(jī)CPU的處理能力非常強(qiáng)，以至于只有中型甚至大型計(jì)算機(jī)才能滿足要求。 3大容量的光盤存儲(chǔ)器大容量只讀光盤存儲(chǔ)器為多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、交換提供了方便。 4實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)音頻和視頻信息必須采用實(shí)時(shí)處理技術(shù)，只有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)才能適應(yīng)這種要求。 1.2.5 多媒體技術(shù)發(fā)展歷程1984年，美國(guó)Apple（蘋果）公司推出了裝有Macintosh操作系統(tǒng)的Apple計(jì)算機(jī)。1985年

10、，美國(guó)Commodore個(gè)人計(jì)算機(jī)公司率先推出世界上第一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)Amiga。1986年3月，荷蘭Philips（飛利浦）公司和日本Sony（索尼）公司聯(lián)合研制并推出了交互式緊湊光盤系統(tǒng)。1987年3月，美國(guó)RCA公司制定了交互式數(shù)字視頻DVI（Digital Video Interactive）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1990年11月，美國(guó)Microsoft（微軟）公司和包括荷蘭飛利浦公司在內(nèi)的一些計(jì)算機(jī)技術(shù)公司成立“多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)協(xié)會(huì)”。1991年，多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)協(xié)會(huì)提出了MPC1標(biāo)準(zhǔn)。1993年5月，多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)協(xié)會(huì)公布了MPC2標(biāo)準(zhǔn)。1995年6月，多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng)協(xié)會(huì)公

11、布了MPC3標(biāo)準(zhǔn)。1996年，Intel發(fā)布Pentium Pro微處理器，把多媒體擴(kuò)展技術(shù)MMX加入到CPU中。2000年7月，Intel發(fā)布了Pentium 4處理器，使用SSE2多媒體擴(kuò)展指令集。 1.3.1 多媒體硬件技術(shù) 1多媒體基本處理設(shè)備。 2多媒體輸入輸出設(shè)備。 3多媒體轉(zhuǎn)換設(shè)備。 4多媒體通信設(shè)備。 1.3.2 多媒體軟件技術(shù)多媒體軟件技術(shù)的主要目標(biāo)是將多媒體硬件系統(tǒng)有機(jī)地組織和聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)多媒體系統(tǒng)的有關(guān)功能。多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)是多媒體軟件技術(shù)最主要的內(nèi)容之一，多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)是建立在多媒體設(shè)備的基礎(chǔ)上。一個(gè)完善的多媒體操作系統(tǒng)應(yīng)該能夠支持多種多媒體軟件的運(yùn)行。由于多

12、媒體具有多格式、多種數(shù)據(jù)流、信息需要同步以及實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，因此多媒體操作系統(tǒng)不僅要支持多媒體數(shù)據(jù)格式，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的同步功能。 1.3.3 多媒體數(shù)據(jù)處理技術(shù) 1編碼技術(shù)編碼技術(shù)研究的是如何對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這些編碼是多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、保存和輸出的基礎(chǔ)。 2媒體創(chuàng)作技術(shù)媒體創(chuàng)作技術(shù)研究的是如何開發(fā)媒體素材的創(chuàng)作工具，以便用戶利用這些工具制造音頻、視頻、動(dòng)畫等各種表示媒體。 3多媒體集成技術(shù)多媒體集成技術(shù)是研究如何合理地組織多媒體素材，使合成后的多媒體信息表達(dá)得更清楚、更具吸引力，并給人留下更深刻的印象。 4多媒體數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)要解決的是數(shù)據(jù)的組織、維護(hù)和檢索問(wèn)題。 5多媒

13、體使用技術(shù)多媒體使用技術(shù)研究的是如何調(diào)用和展示多媒體信息。 1.3.4 多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù) 2網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 1.3.5 多媒體通信與分布處理 1.3.6 智能多媒體技術(shù)1993年12月在英國(guó)舉行的多媒體系統(tǒng)及應(yīng)用國(guó)際會(huì)議上，英國(guó)學(xué)者提出了智能多媒體的概念，希望通過(guò)引入人工智能，增加多媒體計(jì)算機(jī)的智能性，兩者相互促進(jìn)，共同發(fā)展。目前，智能多媒體技術(shù)在文字（包括中英文）識(shí)別和輸入、語(yǔ)音（包括英語(yǔ)、漢語(yǔ)）識(shí)別和輸入、自然語(yǔ)言理解和機(jī)器翻譯、圖形識(shí)別、機(jī)器人視覺(jué)、基于內(nèi)容檢索的多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、具有推理功能的智能多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、智能輔助教學(xué)系統(tǒng)等方面己經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，部分技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。 1.4.1 MPC的基本標(biāo)準(zhǔn)MPC標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容有：1）對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)增加多媒體功能所需的軟硬件進(jìn)行最低標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范；2）規(guī)定多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)等的量化指標(biāo)；3）制定高于MPC標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)部件的升級(jí)規(guī)范；4）確定MPC的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 1.4.2 MPC的主要